大口径PCCP输水管线水压施工方法及工艺探讨

2021-03-31刘发民

农业科技与信息 2021年3期

刘发民

（甘肃省水利水电工程局有限责任公司，甘肃兰州730030）

宁夏中南部水源工程线路总长74 km，其中隧洞11座，总长36.5 km，管道总长37.5 km，主要管材为PCCP管，管材口径为DN2000。3#输水管道输水距离为3 090.98 m，设计流量为3.75 m3/s，管径为DN2000。本文结合宁夏中南部水源工程3#管线管道安装完毕后的水压试验施工实例，对水压试验施工方法及工艺进行总结。

1 PCCP简介

PCCP的中文全称为钢筒型预应力混凝土压力管（Pre-stressed Concrete Cylinder Pipe，简称PCCP）。它是多种材料复合组成的管道，具有可承受较高的内压和外部荷载、耐腐蚀性能好、管路损失小、使用寿命长的优势，大、中口径的输水工程更加适用。

该工程所采用的PCCP管体长度为6 135 mm，有效长度为6 000 mm，内径2 000 mm，各个管材承受压力不同，普通单管16 t以上，压力大的单管重量可达18.3 t。

2 PCCP安装特点及施工工艺

履带吊可对管道进行安装就位，该型号吊车虽具有转移不便、行驶缓慢等缺点，但与汽车吊相比，地面接触面积大，对地面的作用力小，可在松软、泥泞的地面行走及吊装作业，爬坡能力强，综合考虑工程施工场地和各种因素，用80 t履带吊进行安装作业。管口对接是管道工程的重要作业内容，选用专用内拉设备（2个快速倒链组装）。

3 管道水压试验要求及规定

水压试验在管道安装完毕及回填后进行，按照上报审批的专项方案施工，堵头压力须根据打压管头的管道工作压力计算，按照压力进行封堵，采用镇墩、阀井及管道等进行打压试验，以防止打压过程中造成移位或变形，一般采取盲板焊接。

3.1 试验要求

试验管段应充分浸泡且在不大于工作压力条件下注满水，然后再进行水压试验。浸泡时间如表1所示。

表1 压力管道水压试验前浸泡时间

3.2 试验规定

一是根据管材种类确定试验压力。二是开展预试验。在管道内缓缓注水并等压力升到试验压力稳定30 min，如出现水压不足现象，可对管道注水补压，但不得高于试验压力；试验中出现漏水、管材损坏等现象应及时查明情况并做出相应的调整。三是管道气体排出在升压时尤为重要，应随时关注弹簧压力计表的变化状态，异常时及时排气后再升高压力。四是分级升压过程每升一级都要检查管材的各项指标，无异常时再进行下一级升压。五是后背顶撑、管道两端进行水压试验时严禁站人。

4 管道压力试验流程

4.1 水压试验工作流程

压力试验工艺流程如图1所示。

4.2 水压试验前准备工作

4.2.1 资料钢管无损检测全部合格，PCCP管接头打压试验全部合格，报告、记录完整；所有管材及设备合格证及出厂检验报告齐全、有效；水压试验所用压力表及打压设备合格证及出厂检验报告齐全、有效；有完整的水压试验技术方案，并已上报批准。

4.2.2 打压设备工机具确定水压试验所需仪器是否齐全，是否有专业人员测试。试验用压力表已经校验，且精度不低于1.6级。

4.2.3 管道清理试验前必须派专人进行监督检查，清理管道内的所有杂物。

4.2.4 管道检查和设备安装检查认真检查管道接口、节点等外观；逐一检查管件，气密性要求高的配件要严格检查，如有不合格的产品及时更换；某些特殊配件安装时提前进行合格检测与试用，保证其安全可靠；检测水质是否满足试验要求，水源的供给和排水路线是否设计好。

水压试验要听从统一指挥，每个工作人员明确工作任务，每个部件设置专业人员检查，确定发现问题的联络信号，及时处理问题。

5 管道压力试验

5.1 注水

试压前，从试压段最高点的人孔或排气阀井井口注水，管道注水时，打开排气阀门和进人口处的法兰。水源采用2#胭脂川隧道出口施工用水，进入管道的水流速度不能过快，同时考虑进水量与排气量的关系，避免试验形成气囊影响结果的准确性。管道注水时要求仔细查看每一个管道接口及接缝等特殊部位是否存在漏水情况，如有应停止注水，查明情况，做相应的检修。注水完成后，静止72 h，让管线中的水与其周围水的温度达到平衡，并观察水位下降情况。

5.2 升压

注水完成后，将内外水温平衡，对管线升压。升压前关闭相关的排气阀，注入管线水的流量通过试压泵准确计量，管道施加压力要均匀而缓慢。分级升压时压力在试验压力的50%时，稳压15 min，查看管道是否存在水泄露的情况，如没有，则可以继续升压。按照实测数据绘制出压力—时间、压力—容积曲线。当空气含量在管线中较高时，计算管中空气容量，其数值最好在总容量的0.2%。