周军国,陈宝玲
(1.山东省水利科学研究院,山东 济南 250014;2.东营市水利局,山东 东营 257091)
近几年由于连续天气干旱造成多地饮水及工业用水紧张,上马了大批南水北调配套工程及应急调水工程,由于工期紧张,并且受水源及投资限制,传统水压试验方法无法满足大口径压力管道工程的工期和投资要求,现结合某工程实例,谈谈大口径压力管道整体水压试验的方法与经验。
工程设计采用DN2200 mm管道2根,管道中心间距3.3 m,设计流量12.6 m3/s,输水方式为加压输水,管材工压为0.8~1.6 MPa,管道总长12.3 km,钢管总长约3 km,预应力钢筒混凝土管(PCCP)总长9.3 km,共设5个阀门井。
根据 《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-2008)及设计单位确定的试验规程,结合工程实际情况,在每个阀门井混凝土镇墩上游侧加设盲板及连通管,采用整体升压、分段封闭法进行水压试验,本次管道水压试验总体思路为:管道安装完毕→管道内清理→完全冲水浸泡→加至规定压力→持续规定时间→试验结束。
根据设计单位确定的管道水压试验分段节点,试验起始位置为泵站出口电动检修蝶阀,终止位置为隧洞进口,管道由5处阀门井混凝土镇墩试验分段节点,共将管道分成6段试压,打压口分别设在1、3、5号阀门井。压力情况如表1。
表1 压力情况表
1)加压设备选用1台多级泵,规格采用大流量、高扬程加压泵。2)压力计采用弹簧压力计,精度不低于1.5级。3)最大量程为试验压力的1.3~1.5倍。4)表的公称直径不小于150 mm,使用前先进行校正。
盲板采用φ2200 mm,厚度20 mm的钢板(Q235)双面贴角焊接制作而成,两面焊接井字型槽钢。盲板两侧用DN200 mm的钢管连接,钢管上设球阀和传力伸缩器,上游侧管道顶安装压力表,在管道外侧焊接连通短管及闸阀。
1)管道充水。采用统一整体充水方案,即利用泵站前池蓄水,通过泵站设置的管道充水泵向管道注水,各试压分段盲板处主管线钢管底部设置旁通管路,保证各段能连续充水。
2)浸泡。按规范规定,在不大于工作压力(0.81 MPa)的情况下浸泡 72 h。
3)分段打压。开启3处打压泵进行分级升压,每次以0.1 MPa为一级。先升至试验压力的30%,稳压15~30 min,无异常情况时,继续升压至试验压力的60%,稳压15~30 min,无异常情况时,升到试验压力。关闭该试验段连通管闸阀,稳定15 min,当15 min压力下降不超过0.03 MPa时,保持该压力30 min,进行外观检查,若无漏水现象,则压力试验合格。
4)泄压。打开连通管阀门、打压口阀门进行缓慢泄压。
1)整体打压法可分段加压或同时加压,在加压或减压过程中,相邻两段压力差应控制在0.3 MPa以内。
2)试验过程中蝶阀、排气阀均应在开启状态,应从相对低点进行缓慢充水,确保充分排气,管道积气可导致升压困难。
3)应选取相对高点进行进行打压,可加快打压速度,节省试验成本。
4)设计工作压力较小的情况下可采用盲板替代阀门法,即把盲板安装到蝶阀位置。
5)工程地质情况复杂部位宜采用螺旋钢管,不宜采用玻璃钢管。
6)蝶阀螺栓宜采用加强级热镀锌单头螺栓,采用电动液压扳手,分三次对角紧拧紧螺栓。
7)水压试验方案应在工程施工前确定,试验设备应与工程同步安装。
总之,整体升压、分段封闭打压法可通过连通管闸阀、各打压泵的开关进行综合调试各试验段压力及盲板两侧压差,可大大缩短试验周期及节省靠背费用,灵活、简便,经济、快捷。