新型球墨铸铁管道现场试压工装及方法

2020-12-21何齐书任拥军梁增辉许国方

中国新技术新产品 2020年20期

左超何齐书任拥军梁增辉许国方

（1．新兴铸管股份有限公司，河北邯郸 056300；2．河北省球墨铸铁管工程技术研究中心，河北邯郸 056300）

1 球管现场试压现状

在球管安装施工完成后，要进行水压试验，该工序是管道工程的最后一道工序，也是检验其施工、安装质量水平的关键程序。水压试验一般以水为介质，对已敷设的压力管道采用满水后加压的方法，来检验在规定的压力值时，管道是否发生结构破坏以及是否符合规定的允许渗水量（或允许压力降）标准的试验，其规定观察时间为15 min，在实际试压过程中，一个固定的泄漏点，其所在的试压段长度越长，则泄压现象越不明显，也越不容易观察到，因此，为了及时、方便地观察、发现水压试验段中的漏点，在GB 50268—2008 给水排水管道工程施工及验收规范（以下简称《规范》中规定，管道试压长度不宜超过1 km，文献[1]ISO 10802 球墨铸铁管线安装后的水压试验中则指出，有压管线试压分段长度不大于1.5 km，无压管线则可以根据井室、人孔等情况灵活分段，文献[2]实践中，项目设计工程师如果没有特殊意见，一般都遵循《规范》的规定。

因此，大部分的输水管线在实际施工中，都依据《规范》关于试压长度的规定，同时考虑实际工程的环境、井室、人孔等情况，把施工完毕的管线分成若干段不超过1 km 的管线，这样，一个管线工程就可以依据分割后的每段管线设置多个工作面同时施工，每段施工完毕后可以单独做水压试验，合格后再连接贯通，大大缩短了施工周期。

对于分段试压，经过多年的球管现场施工服务经验，该试压方法有2 点待改进。1）每一段试压时两端都要有原状土存留，造成遗留土方施工不利于施工组织，且每段均需要2 套靠背及千斤顶、承力机构，操作烦琐。2）对于每段的试压，尤其是大规格长距离管线，试压造成大量水的倒运甚至浪费，经济性较差。

该文基于以上现状，提出了一种试压工装及试压方法，希望可以改进现有试压工序。

2 改进后的新型试压工装

2.1 中小规格管道新型试压工装

在进行中小规格管线分段试压时，采用如图1 所示的工装进行试压，图中左右端的承插管为分段处的两端的末尾管，二者通过盘插和盘承管及小支管实现联通，在小支管段，有各自的开关阀门和中间的连接软管，当小支管连接好后，打开2 个阀门，即可实现相邻两段管线的联通，承力机构为钢构件，能够承受分段试压时管道内水压产生的盲堵推力，在承力机构和某段试压管线的末尾盘管中间放置有千斤顶，可以通过灵活调整千斤顶的长度，调节2 个盘管之间的距离，实现试压时管道内水压推力的稳定传递。

图1 中小规格管道新型试压工装示意图

2.2 大规格管道新型试压工装

在大规格管线分段试压时，可以采用如图1 所示的工装进行试压，也可以采用图2 所示的工装进行试压。

图2 大规格管道新型试压工装示意图

在图2 中，左右端的承插管为分段处的两端的末尾管，二者通过1 个设置有2 个法兰接口人孔的双盘短管实现连接，在双盘短管内部，被1 个盲板隔开，在盲板上有1 个带阀门的小支管，通过小支管阀门的开启，可以实现相邻两段管线的联通。

3 试压方法

3.1 中小规格管道新型试压工装试压方法

试压时，当试压压力较低，盲端所受水力推力较小时，分段点直接按照图1 所示方法连接好，另一端若为整个管线起点，则使用承力机构通过提前预制好的砼块作为后背墙，最终作用在后背土体上，同时使用千斤顶调整好距离，保证承力机构和管线盲端的接触均匀，若另一端也是试压分段点，则同样使用图1 的方式连接好，关闭试压段连接支管上的阀门，进行蓄水，并依据规范进行逐级升压、保压，试压段盲端的管的水利推力，可以由千斤顶、承力机构均匀传递至另一段试压管线或者管线起点处的靠背土体上，保证试压段的稳定，如图3所示。

图3 活动砼块做后背现场图

如果水压较高，盲端所受水力推力较大时，可以考虑使用多个试压段的摩擦阻力来抵挡试压段盲端的水力推力，具体情况可以根据现场实际情况进行计算，保证试压过程的安全、稳定。

在试压合格后，可以把相邻连接支管使用软管连接好，打开2 个直管的阀门，使试压段的水可以流入相邻试验段管线内，当相邻2 段管线的水位相同时，再利用水泵将已试压段的剩余水抽至将要试压的管线段内，达到节约用水和时间的目的，操作简单方便，其他试压段的操作也相同，直至全线试压完毕，再将各试压段连接起来即可。

3.2 大规格管道新型试压工装试压方法

大规格管道试压方法准备工作与中小规格类似，只是承力机构由双盘短管来承担，最终完成所有管线的试压，同样具有节约用水和时间的目的。

4 结论

以上方法在实践中已经得到应用，图4 和图5 分别为国内外多个球管项目现场试压情况，分别采用了图1 和图2 所示的方法，工程所在地水资源都较为匮乏，且工期紧张，土地资源租用费用昂贵，施工成本较高，该方法的使用解决了旧的试压方法中需留置大量原状土的问题，解决了现场浇铸混凝土和占地的问题，同时节约了大量时间和施工及试压水倒运成本，得到客户的认可。