浅谈NLK水电站PCCP管道水压试验方法研究

□高红涛（新疆水利水电勘测设计研究院）

1 工程概况

NLK水电站工程位于KS河段。倒虹吸进口布置在渠道位于桩号21+343.106m～桩号21+541.865m段，全长198.76m，起点高程1223.52m。设计引水流量138.80m3/s，正常水位为1228.70m，最低水位1225.40m（对应流量15.60m3/s）。PCCP管单管全长为1266.29m（管线长5×1266.29m），最大沟深46.00m。

水压试验是NLK倒虹吸管道竣工验收之前的最后一个试验项目，验证管道及各附属建筑物是否满足设计工况。NLK倒虹吸管道水压试验一般包括：接头水压试验、分段水压试验及全线水压试验。

2 规程规范对PCCP管道水压试验要求

《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2012）中要求：对于预应力混凝土管道、钢管、铸铁管道，当管道工作压力≥0.10MPa时，应进行压力管道强度及严密性试验，工作压力<0.10MPa时，进行无压力管道严密性试验。管道强度及严密性试验应采用水压试验法试验，管道水压试验的分段长度≤1.00km。该规范中明确了静水压试验分段长度、试验压力，但未明确分段水压试验与接头水压试验的关系。

《电力建设施工及验收技术规范》(SDJ9150.9—2012)中要求：管道安装后应及时进行接头试验。当管子、管线安装技术检查资料完整，并经逐个接头水压试验合格后，可不再进行全线或分段水压试验。该规范明确了分段静水压试验与接头试验的关系。

《混凝土压力管》AWWAM9(美国供水协会)中要求：“为证明管网系统的可靠性，业主一般要求在最终移交压力管线之前进行静水压测试。对于特别长的管线，有时对已竣工的较短管线进行静水压测试比较方便，而不必等到完全竣工后才对整条管线进行测试，严禁对管线进行空气压力测试。”

3 PCCP管道水压试验改进可行性分析

本工程PCCP管道直径3.60m，管道最大压力0.85MPa，管顶覆土厚度最大达到6.00m。考虑到电站运行安全的重要性，决定对本工程PCCP管道进行分段或全线水压试验。

4 PCCP管道水压试验方法

4.1 PCCP管道水压试验分段与管材压力分段

4.1.1 PCCP管道压力分段

根据NLK沟地形两边高、中间低以及倒虹吸管的布置、上覆土厚度、水压力等情况，将本工程的管道分四段进行水压试验，详见表1。

表1 尼勒克倒虹吸PCCP管道压力分段表

4.1.2 分段水压试验压力分析

4.1.2.1 PCCP管道计算试验压力

尼勒克倒虹吸PCCP管道各桩号正常工作内压P及《给排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-97)规定的试验要求：当工作内压<0.40MPa时，应为工作内压的1.50倍；当工作内压>0.40MPa时，应为工作内压加0.25MPa。

4.1.2.2 PCCP管道分段试验压力要求

各分段水压试验压力应满足：该试验段内管道最大实际工作压力对应的试验压力；同时不大于该段最不利点管材(设计分段管道)对应试验压力；不小于任一点管道实际工作压力(正常运行最高压力)。该布置分段较少，各试验段试验压力满足相关要求(100%达到了计算管道试验压力)。该方案技术合理、施工简单、投资小、工期短。

4.1.3 水压试验分段与工程分标相适应

经分析，试验共分为4段，长度135～557m不等。该布置既结合倒虹吸管的技术指标，又兼顾水压试验方便施工，根据现场水压试验验证各试验段试验压力满足相关要求，技术合理、责任明确、施工简单、投资较小、工期较短，水压试验方案经济合理。

4.2 尼勒克倒虹吸PCCP水压试验方案

4.2.1 PCCP管道水压实验的方案布置要求

实现全线和分段水压试验，结合镇墩、阀件情况共分4段进行，长度135～557m不等。先进行分段水压实验，待水压实验合格后全线水压实验。对管道施工质量认为有可能出现问题的地方，应增加水压实验检验次数，尽可能减少安全隐患的存在。水压试验压力取值采用《混凝土压力管》AWWAM9规定。并且充分结合我国预应力钢筒混凝土管行业规范，结合电站工程重要性，本工程水压力实验值为设计压力的1.50倍。

4.2.2 PCCP管道水压实验步骤的检测要求

PCCP管及钢制配件管在制作过程必须严格按照《预应力钢筒混凝土管设计规范》(GB/T19685-2005)进行相关出厂检测实验，出具钢筒各项实验报告以及配件管的检测实验报告；各种进排气阀和波纹管必须满足相应的行业或国家规范要求，出具各项实验检测报告和质量报告书。在PCCP铺设、安装过程中必须同时满足《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-2012)和《输水和其它液体用预应力钢筒混凝土管压力管》（ANSI/AWWAC301-2001）相关规定。

4.2.3 PCCP管道水压实验注意事项

进行水压实验前，还要注意土建单位的施工质量，需要土建单位出具施工质量合格报告单（参建各方签字;水压实验进行前必须做好管道检测段端头的固定，其次检查该段管道的密闭性，尤其是接头部位必须重复多次地进行打压实验，保证该检测段端头稳定，打压过程压力要逐级递增，逐渐递减，避免造成压力增幅或降幅过大，造成安全事故；水压实验分段长度可根据现场实际情况，针对不同管道的施工质量，调整水压实验的分段长度）。针对可能问题比较多的地方，不排除重复多次水压实验。接头部位也是水压实验要重点注意的地方。

5 结语

本工程PCCP管道水压试验工序及检测程序、标准是必要的；PCCP管道出厂前必须严格执行规范要求的检测实验；运输安装过程注意管道自身的破坏；管道堆放要选择施工方便，选择利于管道安全防止破坏；管道安装过程做好相关质量检测，做好质量认可报告。做好上述工作才是PCCP管道水压实验的前提；长距离PCCP管道工程管道压力分段、镇墩及检修设施布置中应综合考虑水压试验分段要求、管道的施工质量、管道的布置和水压实验施工方便、投资小和减少资源浪费等因素，做到工程质量安全可靠，施工管理方便，节省投资。