管道靜水壓試驗方案及做法

1、南水北調(diào)供水配套工程管道靜水壓試驗方案與做法晨鵬市水利勘測XX志華市南水北調(diào)辦公室市南水北調(diào)配套工程12號市新城區(qū)供水線路是省南水北調(diào)辦公室確定的黃配套工程第一批管道靜水壓試驗試點，本文以12號市新城區(qū)供水線路為例，采用閥門作為堵板，全線充水，分段式壓，較好地解決了管道試壓問題，為類似水利工程建立提供了經(jīng)歷和借鑒。一、工程概況1、分水口門12號馬莊分水口門位于魯山縣辛集鄉(xiāng)馬莊村東南總干渠右岸，主要供市新城區(qū)規(guī)劃水廠用水，年均分配水量7300萬m3?？陂T處總干渠設(shè)計樁號為SH(3)20+004.9,設(shè)計水位130.179m,加大水位130.827m渠底高程123.179m分水口門設(shè)計流量3m3/

2、s,最底控制水位129.506m閘底板高程123.179m分水口門設(shè)計參數(shù)見表3.1.1-1o表3.1.1-1總干渠分水口門參數(shù)表口門編P口門ag總干渠樁號渠道流量(m3/s)口門流里(m3/s)供水目標(biāo)設(shè)計加大12魯山縣馬莊SH(3)20+004.93203803新區(qū)續(xù)表3.1.1-1總干渠分水口門參數(shù)表口門編p口門位置分配水量(萬m3)設(shè)計流量(m3/s)設(shè)計水位(m)最低水位(m)加大水位(m)閘底局程(m)12魯山縣馬莊73003130.179129.506130.827123.179供水水廠市新城區(qū)水廠為規(guī)劃水廠，廠址位于市新華區(qū)西王營村東，設(shè)計供水規(guī)模20萬m3/d,承接南水北調(diào)水

3、量7300萬m3。廠址附近地勢平坦、場地開闊，平均地面高程112.38m市新區(qū)水廠情況見表3.1.2-1。表3.1.2-1承接南水北調(diào)水廠情況口門編P水廠名稱供水規(guī)模(萬m3/d)承接南水北調(diào)水量(萬m3)建立性質(zhì)建立批復(fù)文件廠址地面圖程(m)12新區(qū)水廠新華區(qū)西土營東207300規(guī)劃無112.38輸水管道工程1管道設(shè)計流量初設(shè)階段在確定管道流量時，對水廠規(guī)模小，口門分配流量大的輸水線路在管道進(jìn)口預(yù)留了分水口。12號口門輸水管道設(shè)計流量為2.6m/s,預(yù)留分水口流量為0.4ni7s。輸水管道設(shè)計流量見表3.1.3-1o表3.1.3-112號口門輸水管道設(shè)計流量口門編p輸水線路名稱輸水管線長度(

4、km)年均分配水量(萬m3)水廠設(shè)計規(guī)模(萬m3/d)管道設(shè)計流里(m3/s)預(yù)留分水口流里(m3/s)備注12口門新區(qū)水廠6.977300202.60.42進(jìn)出口設(shè)計水位管道進(jìn)口水位按閘前水位減0.1m確定，對規(guī)劃水廠，管道出口水位按管頂以上不小于6.0m預(yù)留。輸水管道進(jìn)出口設(shè)計水位見表3.1.3-2表3.1.3-2輸水管道進(jìn)、出口設(shè)計水位口門編p名稱地面局程(m)設(shè)計水位(m)備注12進(jìn)口進(jìn)水池設(shè)計水位123.80130.08總干渠水位減0.1m進(jìn)水池加大水位130.73進(jìn)水池最低水位129.41出口新區(qū)規(guī)劃水廠112.38116.263工程布置輸水管線起點位于馬莊分水口門出口涵洞末端，終

5、點為新區(qū)規(guī)劃水廠，線路總長6.97km,設(shè)計流量2.6m7s,采用DN1400PCCP管。輸水管線自進(jìn)水池引水后，向東偏南經(jīng)馬街南、西王營南至焦莊西北規(guī)劃水廠。沿線共布置穿越工程2座，分別為樁號2+990處鋼管穿越堯高速、樁號4+770處PCCP管穿越應(yīng)河；各類閥井23座，其中控制閥、檢修閥井7座，空氣閥井10座，排空閥井3座，流量計井2座，調(diào)流閥空氣閥井1座，鎮(zhèn)墩24個。靜水壓試驗分段靜水壓試驗分段可結(jié)合工程總體布置從以下幾方面考慮：1靜水壓試驗分段適應(yīng)管材壓力分段。由于計算各樁號管道壓力均不一樣，為便于管道生產(chǎn)加工，設(shè)計將管道工作壓力Pw劃分為0.4MPa0.6MPa0.8MPa等壓力級別

6、。因此在一個試驗段不能出現(xiàn)兩個管材壓力級別。2靜水壓試驗分段適應(yīng)工程分標(biāo)試驗分段與工程施工分標(biāo)相對應(yīng)，責(zé)任明確，但應(yīng)注意在各標(biāo)段分界點設(shè)置堵頭，其位置是否適宜，假設(shè)分界點沒有適宜的堵頭位置，標(biāo)段間應(yīng)相互協(xié)商縮短或延長試驗段長度。3靜水壓試驗分段適應(yīng)檢修分段輸水管道沿線每5km左右設(shè)一處檢修閥，并在大型河道、鐵路、公路等穿越工程進(jìn)出口、支線分水口處也設(shè)有檢修閥，靜水壓試驗可以檢修閥分段，一個試驗段可以有多個檢修閥。4靜水壓試驗分段適應(yīng)管材分段根據(jù)？合水排水管道工程施工及驗收規(guī)？GB50268-2008當(dāng)一條管線管道采用多種管材時，宜按不同管材分別進(jìn)展試驗?？紤]到12號口門輸水管道穿越堯高速公路頂

7、管工程采用的鋼管總體長度只有125m,占輸水管道總體長度比例很小，所以此項試驗忽略不計，整條管線均按PCCP材質(zhì)進(jìn)展試驗。根據(jù)12號口門供水工程現(xiàn)場條件，實現(xiàn)全線分段靜水壓試驗，以檢修閥作為分段節(jié)點，并結(jié)合輸水管線控制閥、放空閥設(shè)置和管材壓力等級、水源及排水條件等因素，確定分兩段進(jìn)展。第一段：進(jìn)口1#檢修閥井堯高速9#檢修閥井；第二段：堯高速9#檢修閥井新城區(qū)規(guī)劃水廠23#檢修閥井。詳見表322-1。表3.2.2-112號口門輸水管道靜水壓試驗段劃清楚細(xì)表試驗段劃分起點及樁號終點及樁號試驗長度mA試驗段1#閥0+.4349#閥2+914.3262876.892第二試驗段9#閥2+914.326

8、23#閥6+730.7653816.4395、靜水壓試驗壓力1分段水壓試驗壓力要求試驗壓力取值采用豫調(diào)建201360號文規(guī)定：當(dāng)管道工作壓力PwC1.5MPa時，管道水壓試驗取值為1.2Pw當(dāng)Pw1.5MPa時，管道水壓試驗取值為Pw+0.3MPa;試驗壓力一般不大于試驗段最不利點管材的設(shè)計工作壓力；試驗壓力不得小于正常運行通過加大流量時的管線水壓力。2分段水壓試驗壓力數(shù)值根據(jù)管道設(shè)計靜水壓力，對應(yīng)試驗段選取相應(yīng)試驗壓力值。12號口門輸水管道進(jìn)口最高水位為130.73m第一試驗段管道最低點樁號2+914.326高程為114.82m第二試驗段管道最低點樁號4+695.274高程為105.304m

9、當(dāng)末端閥門關(guān)閉時，各試驗段試驗壓力值見表323-1。表3.2.3-1各試驗段試驗壓力數(shù)值試驗段樁號試驗長度工作壓力Pw試驗壓力MPam(MPa計算值采用值A(chǔ)試驗段0+.4342+914.3262876.8920.160.1920.2第二試驗段2+914.3266+730.7653816.4390.250.300.36、水源、注水口位置及排水路線確定1水源可選用總干渠水源或地下水水源?？紤]到12號口門管線工程目前已施工完畢，而總干渠尚未通水，應(yīng)選用地下水做試壓水源。第一試驗段：水源選用12號口門現(xiàn)地管理房院的機(jī)井；第二試驗段：水源選擇在9#閥井附近的農(nóng)用機(jī)井。2注水口位置根據(jù)12號口門輸水管道沿

10、線的地下水情況及管道情況，輸水管道管徑較大，注水口選擇在試驗段的上游高程較高點，利用空氣閥進(jìn)人孔注水不影響沖水時管道排氣。第一試驗段：注水口設(shè)在1#閥井進(jìn)人孔處；第二試驗段：注水口設(shè)在9#閥井進(jìn)人孔處。水源和注水口位置見表333-1。表3.3.3-1各試驗段水源及注水口位置試驗段水源注水口第一試驗段井水1#閥井進(jìn)人孔0+.434第二試驗段井水9#閥井進(jìn)人孔2+914.3263排水假設(shè)試驗段有多個排空閥，可分段開啟具有排水條件的排空閥進(jìn)展自流排水，過閥流速不大于0.3m3/s。對自流不盡的管道積水進(jìn)展強排，管道底部通過長軸深井泵排不凈的少量存水，可放入便攜式潛水電泵進(jìn)展排水。第一試驗段：段有6#

11、閥井為排空閥，可開啟閥門先進(jìn)展自排，再配置水泵強排至附近的自然溝道；第二試驗段：段有13#、15#閥井為排空閥，可開啟閥門以自排為主結(jié)合水泵強排，排至附近自然溝道和應(yīng)河二、試驗方案1、試驗具備條件1設(shè)計方案、實施方案等已完成、批復(fù)并完成打壓前相關(guān)工作2工程完工且通過分部驗收，重點檢查管道接縫處理、管道清理、防腐完工情況。3檢修閥、控制閥、排空閥、空氣閥等閥件設(shè)備調(diào)試完成，前期相關(guān)試驗完成。4水源、加壓設(shè)備、壓力計的選擇及安置已完成。壓力試驗設(shè)備必須經(jīng)過專業(yè)檢測部門率定的合格的專用設(shè)備。5電源引接及排水疏導(dǎo)路線施工已完成，確保排水出路暢通，排水泵及發(fā)電機(jī)數(shù)量足夠。6試驗壓力分級及觀測制度觀測人員

12、、表格等已落實。平安監(jiān)測設(shè)施布設(shè)完畢，完成初始值測量。7質(zhì)量和平安保障措施已制定、落實。8試驗指揮機(jī)構(gòu)成立，分工明確，職責(zé)清晰，通訊設(shè)施齊備。9編制應(yīng)急預(yù)案，成立應(yīng)急小組。10試驗前由設(shè)計、設(shè)備廠家等專業(yè)人員進(jìn)展試驗前技術(shù)培訓(xùn)I、各崗位培訓(xùn)，熟練掌握操作規(guī)程。2、靜水壓試驗步驟和工作流程1試驗根本步驟試驗前準(zhǔn)備一注水一試壓一結(jié)果判定合格一泄壓排水1第一段靜水壓力試驗先把1#至9#閥井之間所有排氣閥、檢修閥、控制閥等閥門翻開，排空閥閥門關(guān)閉，再把1#、9#閥井處的排氣閥、檢修閥卸掉，從1#閥井進(jìn)人孔向管道注水，全線觀察，待水位快到1#、9#閥井進(jìn)人孔口時，分別用法蘭裝上裝有試壓泵、壓力表、表彎、

13、三通旋塞閥等的管道。這樣在1#、9#閥井處同時各安裝有2個壓力表，繼續(xù)向管注水至壓力0.2MPq觀察靜水壓力情況。2第二段靜水壓力試驗過程根本同第一靜水壓力試驗過程，只是可先把第一試驗段管的水先直排至第二試驗段，能排進(jìn)去的排，不能排進(jìn)去用水泵在9#閥井處強排至附近的自然溝道。當(dāng)水源充足時，宜采用全線充水分段打壓試驗比擬平安。試驗段起始、終端閥井處用法蘭裝上裝有試壓泵、壓力表、表彎、三通旋塞閥等的管道，具體見圖421-1,其中右側(cè)圖片為16號門XX輸水管線靜水壓試驗壓力表。2試驗工作流程浸泡72h加壓至試驗壓力值穩(wěn)定30min水壓強度試驗N不 合 格檢查處理Y圖4.2.2-1靜水壓試驗流程圖3、

14、靜水壓試驗實施1注水試驗前各項工作準(zhǔn)備就緒，報請現(xiàn)場試驗小組驗收，經(jīng)現(xiàn)場試驗小組批準(zhǔn)后，方可進(jìn)展管道充水工作。充水水源水質(zhì)應(yīng)經(jīng)相關(guān)部門進(jìn)展化驗，各項指標(biāo)應(yīng)滿足Im類不低于田類飲用水標(biāo)準(zhǔn)。本方案水源采用打井抽水，在既定閥井處安裝流量計，通過DN100的供水管線，控制注水流量，注水流速不大于0.3m/s,以減少余留空氣量及水錘壓力。充水過程及考前須知：1充水前必須翻開試驗段所有DN250的排氣閥；2充水時，先不安裝試壓裝置，利用管道法蘭孔自由注水，待快注滿管道時，再安裝試壓裝置，繼續(xù)注水。充水速度要緩慢，充水時間大于等于72小時，充滿水后，用試壓泵向管注水;3管道注水時應(yīng)將管段排氣閥前半球閥全部翻

15、開，進(jìn)展排氣，如排氣閥排氣不良，或有漏水現(xiàn)象，應(yīng)及時通知閥件廠家專業(yè)人員進(jìn)展檢查、維修，直到滿足要求為止。4充水完成后，關(guān)閉注水口及閥門，逐個檢查各個閥井及沿線管道是否存在漏水現(xiàn)象。5每個閥井處安排專人把守，隨時開關(guān)閥門，確保充水平安。注水相關(guān)要素，見表4.3.2-1表4.3.2-1注水相關(guān)要素表試驗段注水口試驗管段長注水總量m3單位注水量m3/24h注水時間天A試驗段1#閥井2876.8924428.6316007.4第二試驗段22#閥井3816.4395874.9516009.82管道浸泡試驗管段灌滿水后，宜在不大于工作壓力條件下充分浸泡后再進(jìn)展水壓試驗，浸泡時間不少于72小時。3水壓試驗

16、1開場水壓試驗時，先進(jìn)展預(yù)試壓，將管道水壓緩緩地升至試驗壓力，采取逐步緩慢分級升壓，每次升壓以0.1MPa為宜。2在加壓泵處安裝兩個壓力表，以便復(fù)核壓力讀數(shù)，防止錯誤；管道升壓時，管氣體應(yīng)排除，升壓過程中假設(shè)發(fā)現(xiàn)壓力計表針擺動、不穩(wěn)，且升壓較慢時，應(yīng)重新排氣后再升壓。3每升一級后穩(wěn)壓不少于15分鐘，分級升壓過程中，每升一級應(yīng)檢查閘閥、管身、鎮(zhèn)墩、閥井及接口，并及時進(jìn)展平安監(jiān)測、采集數(shù)據(jù)，當(dāng)無異常現(xiàn)象時，再繼續(xù)升壓。4試驗過程中，出現(xiàn)管壓升不上去或管堵?lián)p壞時，應(yīng)立即停頓試驗，找出原因，采取有關(guān)措施后，再重新試壓。5升至水壓試驗壓力值后穩(wěn)壓2小時。期間如有壓力下降可注水補壓，但不得高于試驗壓力。6

17、當(dāng)試驗用允許壓力降作為判定合格依據(jù)時，最大壓降不得大于0.03MPa,進(jìn)展外觀檢查，假設(shè)無漏水現(xiàn)象，那么水壓試驗合格；當(dāng)采用允許滲水量進(jìn)展最終合格判定依據(jù)時，注水補壓到試驗壓力時穩(wěn)壓2小時，當(dāng)實際滲水量小于允許滲水量4.7L/mink時判定合格。7檢查管道接口、配件等處有無漏水、損壞現(xiàn)象；有漏水、損壞現(xiàn)象時應(yīng)及時停頓試壓，查明原因并采取相應(yīng)措施后重新試壓。8管道水壓試驗合格后，應(yīng)立即利用排空井排水以解除管道水壓力；填寫試壓記錄見附表，經(jīng)有關(guān)人員簽字后歸檔。4排水根據(jù)試驗方案結(jié)合工程實際情況，第一試驗段可開啟6#閥井排空閥門先進(jìn)展自排，再配置水泵強排至附近的自然溝道；第二試驗段可開啟13#、15#閥井排空閥門以自排為主結(jié)合水泵強排，排至附近自然溝道和應(yīng)河。局部積水采用水泵強排至附近溝道。5試壓作業(yè)考前須知1兩端堵頭有足夠的抗壓應(yīng)力阻擋水壓，堵頭后面的試壓靠背要穩(wěn)固。當(dāng)采用閥井做靠背時，要復(fù)核閥井前后止推設(shè)施的平安性，必要時采取相應(yīng)措施如增設(shè)鎮(zhèn)墩。2管注水時，工作人員24h值班，沿線巡查管線及各種閥門是否工作正常。管道灌滿水后仍需充足排氣至排氣孔出水為