鸡鸠水库供水管线打压试验分析

龚展宏 GONG Zhan-hong

（中国水利水电第八工程局有限公司，长沙 410000）

0 引言

我国现代水利水电工程建设中，为满足实际供水、灌溉需求，对输水管线铺设质量提出了较高的要求。为保证输水管线安全可靠运行，做好其强度、严密性检测工作十分关键，压水试验是一种重要手段，但是管线长度的增加给压水试验带来了一定的难题，试验分段、压力确定以及规范操作均十分重要，关系到最终的试验结果是否精确可靠，为探讨长距离、高水头快速打压试验的可行性与具体措施，本文围绕鸡鸠水库供水管线打压试验展开具体探讨。

1 工程概况

鸡鸠水库位于贵州省黔东南州凯里市雷山县鸡鸠村，其工程任务主要是供水、灌溉。供水区域为凯里市、雷山县城及县城周边地区，供水人口15.14 万人；灌区分布在坝址下游莲花、中寨、党高一带，灌区总体规模2630 亩。工程输水管线主要由凯里供水管、县城供水管、平寨支管及中寨支管组成。

输水干管为凯里供水管，总长为38.814km，各段参数如表1 所示。根据州政府、州水务局关于雷山县鸡鸠水库输水管道工程建设推进专题会等会议精神要求，为满足3.12 通水至凯里目标，大量管件紧急采购，导致4.0MPa 压力等级管件无法正常到货，经与业主、设计及监理沟通决定采购2.5MPa，安装使用。导致打压试验压力需控制在管件工程压力的1.1 倍以内，决定打压试验最大压力不超过2.7MPa。

表1 输水干管参数

2 长距离、高水头快速打压试验方案

2.1 试验分段确定

本工程输水管线干管总长38.814km，如按正常分段进行打压，已完全无法满足工程通水目标。为保证本工程管线试压的合理及可行性，根据已安装管道管顶高程，蝶阀、伸缩节及排泥阀等位置及管底高程，综合考虑打压分段，将干管分为12 段，支管分2 段进行试压。

2.2 实验压力确定

根据各分段的管线部位的端部试点静水压，确定分段压水试验压力。分段试验压力为静水压力加0.5Mpa 且不大于阀门、伸缩节公称压力的1.1 倍。具体情况如表2所示。

表2 管线打压分段试压参数表

3 长距离、高水头快速打压试验与质量保证措施

3.1 施工准备

试压段的压水装置设计共12 个装置（支管未计），每个装置设计中间为隔板，隔板两端设DN150 旁通管，用DN150-2.5MPa 的蝶阀控制，另设有DN80 注水孔和排气打压装置以及2.5MPa 监测压力表。

3.2 施工机械及人员安排

3.2.1 施工机械

本工程施工机械如表3 所示。

表3 施工机械表

3.2.2 设备配置。

本工程主要试验设备如表4 所示。

表4 主要试验设备表

3.3 打压试验措施

3.3.1 试压步骤

本工程试压步骤如图1 所示：①按分段试压位置拆除伸缩节；②安装相应位置的压力装置；③将试压装置上的旁通阀全部打开；④整条管线上主管段的中间阀及减压阀全部打开；⑤关闭支管以及排水阀、分水阀。

图1 试压步骤示意图

3.3.2 通水及试压的控制方法与先后段试压安排

本工程通水由专人控制，统一指挥，具体步骤如下所示：

①打开大坝出来约300mφ1000闸阀，开度5cm；

②观察每一个压力装置上压力表数据并开始记录压力表上升的时间及压力过程，当高程最低一段的压力表由0 上升至该段另一端的压力表刚开始上升时为一个计算节点，可以计算出闸阀开启的过闸流量，此数据也可以准确判断冲水满管的时间，决定冲水中可控的安全冲水流量；

③冲水时应对满水管段沿线进行来回巡查，若发现有漏水点及时报压水试验总指挥，报告时拍视频告知以便及时作出判断和处理；

④若是发生某段有漏水现象应做好标记，有漏水流动现象应即时关闭该段旁通阀；

⑤正常通水过程中有漏点应关闭该段旁通阀，待全段漏点处理完成后打开旁通阀继续放水，待经过3 小时保压，经检查无漏点后进行下步分段加压工作；

⑥每段按照设计的压力值进行加压，压力达到设计压力值后保压达到5 小时即可卸压，并做好试验各段的记录，提供完整过程资料。

3.3.3 注水及排气

本工程水源采用省道段河水，试压前，管道注水从打压端缓慢充入，由此管内气体从试验管段最高点或是两端排气阀排除，在管道注水时要求水流的速度不得过快，应保证进入管道的水量与排气量匹配。当排出的水流内不带气泡且水流连续，则可将排气阀门关闭，停止冲水，并准备开始试验。

具体注水与排气的步骤如下所示：

①将管线最上侧的排气阀打开；通过软管插入进水孔，以注水泵朝着试压管段中注水；

②注水时，检查排气阀开启状态，以便排放管内空气；

③完成注水后，静止一段时间，令管道管壁和水的温度实现平衡；

④完成注水后，要求满水管道沉降24 小时后，再进行试压。

3.3.4 升压

①完成管道注水且管内外的水温平衡后，使用试压泵对管线实施升压操作。

②升压前，将相关排气阀全部关闭。

③升压时，要求压力处于一个缓慢上升的状态。管线压力达75%之前，升压的速率≤0.1MPa/min，管线压力达95%之后，升压的速率＜0.01MPa/min。

④采取分级升压的方法，压力升至试验压力1/3、2/3时，稳压15min，观察管线是都存在泄漏的情况，压力是否显著下降；若是压力未显著下降，则继续升压。

⑤升压期间，全过程记录注入管内水的体积、时间、温度以及环境温度、压力等。

⑥根据记录下来的数据，绘制压力—时间、压力—容积曲线。管中压力达试验压力75%时，如果升压曲线基本成一条直线，则表明管线内空气含量少，满足要求；如果升压曲线成一条曲率较大的曲线，则表明管线内空气含量高，需对其进行计算，且要求不宜超过总容量的0.2%。

⑦升压期间，如果管内空气含量＞0.2%，需采取一定的应急措施：将加压泵降压阀打开实现降压，然后将排气阀门打开，排出空气；多次反复，并对排气口情况进行观察，当排气口出水为连续性水柱，则表明管内空气基本排空。

⑧当管内空气含量满足要求时，继续升压至试验压力。

⑨升至试验压力后，维持恒压30min，若是存在压力下降的情况，可采取注水补压，的方法，但是不得超过试验压力；对管道接口、配件等进行检查，查看是否存在漏水、损坏的情况，若是有则必须及时停止试压，查明原因后做好处理并重新试压。

3.3.5 稳压

停止注水补压后，稳定15min，若是压力下降≤0.03MPa，则将试验压力降至工作压力并、维持恒压30min，外观检查显示无漏水情况，表明试验合格；稳压期间，使用压力记录仪、压力显示器记录管线压力变化情况，管道闭水试验需由监理验收，签认后开展下步工序。

3.3.6 卸压及排水

①完成试压后，缓慢卸压；卸压速率≤0.1MPa/min；

②打开排气阀放水降压；

③待压力降至0.5MPa 以下，打开泄水阀，将管道内试压用水排空；

④管道试压合格后，撤下所有的试验设备，堵好管头、保护好管端，确保管内无杂物。

3.4 出现异常情况的处理

试压期间，一旦发现异常必须根据实际情况停止试压，完成抢修后重新按流程进行试压工作：

①阀井、法兰漏水，检查胶垫是否垫好、螺丝是否紧固。

②两管间接头漏水，检查管道是否承接到位、橡胶圈承接是否因用力过猛产生问题。

③弯头处漏水，检查支墩是否挤坏，接口处橡胶圈、承接橡胶圈是否完好。

3.5 打压试验注意事项

①试压时要求管内无空气，否则试压管道漏水不易从压力表上反映出来。当管道水密性能尚好、气密性能较差时，若是未将空气排净，则试压时容易导致表压下降。

②试压管段上游端需设置排气孔排气，灌水排气时，以排出水流无气泡、水流连续、速度不变为排气较彻底的标志。

③管端敞口，需提前堵严并加临时支撑，不得用闸阀代替。

④管道中固定支撑，试压时必须达到设计强度。

3.6 质量保证措施

①加压前检查临时管线是否固定完成，保证管线在升压过程中不出现扰动。

②升压过程中应停压检查管道的变形是否造成标高和坐标的偏移，如出现超过规范允许范围的偏移，应泄压，采取相应措施后才能重新升压。

③水压试验完成后的泄压工作必须缓慢进行，以防产生较大的负压，保证管线泄压口附近的管子不因泄压而产生标高和坐标的偏移。

④升压过程中，若发现临时试压管线的漏点，不可带压紧固或焊接，应及时停压检查修复，在确认合格后方可再次升压。

⑤排水完成后拆除试压临时管线，用钢板将各个接口封闭保证管内部的洁净度。

4 结语

综上所述，供水管线工程质量检验中水压试验是最后的一道工序，但是随着输水管道长度的增加，水压试验难度增加，必须根据管线实际情况科学制定实验方案，并落实相应的试验操作，实现管道施工质量的准确检验。鸡鸠水库打压试验方案合理、试验分段可行、试验准备充足、试验方法可靠，在整个试验过程中未出现较大的异常情况，试验结果满足设计与规范要求，可为类似供水工程提供参考。