浅谈球墨铸铁管道的打压试验

摘要： 南水北调工程，举世瞩目。本文针对球墨铸铁管道的打压试验进行了总结，提出了施工过程中应注意的事项，只有严格重视各项标准和妥善处理施工的全过程，才能确保工程质量。

关键词：管道；注水；千斤顶；渗水量；试验

中图分类号： TU85 文献标识码： A

一、工程概况

邢清干渠位于河北省中南部，受水区为邢台市的11个县市13个供水目标，地处东经113°52＇～115°42＇、北纬36°50＇～37°23＇之间。邢清干渠从总干渠赞善分水口分水，输水至清河、南宫，沿线设沙河高新技术开发区、沙河水厂、金百家水厂、南和任县、平乡巨鹿、广宗、威县、临西共9个分水口。途径沙河、邢台市开发区、南和、平乡、广宗、威县、清河、南宫8个县市，全长168.746km。

河北省南水北调配套工程邢清干渠工程管线工程施工第十标段，合同编号：HBNSBDPT-XQGQ-SG-2013-10，桩号：Q22+000～Q40+171；DIP管道安装线路中线水平投影长度为单管18.171km，为DIP管管径1400mm单管布置，有效长度为8.15m，采用承插连接，管道试验压力为1.1MPa。

二、球墨铸铁管道打压试验的施工工艺

2.1主要技术要求

根据施工规范《给水排水工程施工及验收规范》GB50268-2008规定、设计图纸及施工技术要求对DIP压力管道的强度和严密性进行试验，其试验方法采用水压试验法，试验主要技术要求如下：

2.1.1试验压力

打压位置选择在桩号Q38+000～Q38+895，该段管道的设计工作压力为0.6Mpa， 1.1Mpa。根据GB50268-2008《给水排水管道工程施工及验收规范》规定球墨铸铁管试验压力为P+0.5=1.1MPa。

2.1.2按允许渗水量控制试验指标

允许渗水量按以下公式进行计算：

Q=0.1=0.1**0.895=3.35 L/min・km

其中Q―允许渗水量（L/min・km）

Di―管道内径（mm）

2.1.3压力表

压力表为1.6级，表壳公称直径为150mm，新购压力表到质量监督部门进行率定后方可使用。压力表安装在试验段两端部与管道轴线相垂直的支管上。

2.1.4分级升压要求

水压试验应分级升压，由起始压力分级升至试验压力，每级0.1MPa、保压10min；不足0.1MPa时直接升至试验压力。每升一级应检查后背、支墩、管身及接口，无异常现象时再继续升压，并填写管道闭水试验记录表，记录出现的渗水情况、处理情况、补水情况。

2.1.5稳压及允许压力降

停止注水补压并达到设计压力后稳定15min，当15min后压力下降不超过0.03Mpa即为合格。

2.2水压试验具备的条件

2.2.1管道按设计要求安装完毕，试验范围内的管道安装工程全部完成，且安装质量符合设计要求。

2.2.2按试验的要求，DIP管道已经按设计回填压实度要求回填至管顶50cm处，保证DIP管在水压试验过程中固定不发生位移。

2.2.3采用预留不开挖沟槽土体作为试压靠背，靠背与盲板法兰之间设钢梁支撑及混凝土墩，混凝土墩采用高3m×宽3m×厚0.4m强度为C25混凝土，混凝土强度达到100%方可进行打压试验，用千斤顶调节盲板法兰与钢梁之间距离，支撑的着力点位于管堵与后背中心，方向与管中心线平行一致。如下图所示：

2.2.4对试压设备、压力表、排气阀门等检测器具进行功能检查，并进行试用，保证检测器具的功能满足试验要求。

2.2.5本标段符合压力试验要求的水已经备齐，丰收渠水质满足水压试验要求可以使用，经计算用水量约V=πR2L=3.14*0.72*895=1377m3。管道施压水排放设施已准备齐全，且能保证将水排到丰收渠内。

2.2.6管道上仪表一次部件均安装牢固，易损仪表均用假件代替，且假件和临时垫片的强度能满足水压试验要求。

2.2.7管道试压区域内的设备、临时电源均有良好的保护，突发性泄漏不至于对设备造成损害。

2.2.8待试管道与无关系统已用盲板或采取其他措施隔开，不得有渗漏水现象，不得用闸阀做堵板，待试管道上的安全阀、放气阀及仪表元件等已经拆下或加以隔离。

2.2.9压力表为1.6级，表壳公称直径为150mm；压力表安装在试验段两端部与管道轴线相垂直的支管上。

2.3水压试验

2.3.1水压试验流程图

DIP管线水压试验需严格按照工作程序进行确认、签证，试压工作程序如下图示。

2.3.2打压试验程序

1、在试验管段下游管端堵板预留管口与注水管连接好，将注水阀门打开，开始注水，向试验管段管道内注水，管道注水应从下游缓慢灌入，注入时在试验管段的上游管顶及管段中的凸起点设排气阀，管道注水工作应缓慢进行，保证管道内空气充分排出，防止管内产生气锤或水锤。

2、试验管段管道浸泡24小时后，用高压水泵加压。管道升压时，管道的气体应排除；升压过程中，发现弹簧压力计表针摆动、不稳，且升压较慢时，应重新排气后再升压。应分级升压，每升一级应检查后背、支墩、管身及接口，无异常现象时再继续升压。并填写管道闭水试验记录表。水压试验过程中，后背顶撑、管道两端严禁站人。

3、管道水压试验

①预试验阶段：将管道内水压缓缓地升至试验压力并稳压30min。期间如有压力下降可注水补压，但不得高于试验压力；检查管道接口、配件等处有无漏水、损坏现象;有漏水、损坏现象时应及时停止试压，查明原因并采取相应措施后重新试压。

②主试验阶段：停止注水补压，稳定15min；当15min后压力下降不超过0.03值时，将试验压力降至工作压力并保持恒压30min，进行外观检查若无漏水现象，则水压试验合格。管道水压试验必须经由现场监理工程师检查并验收，签认后方可进行下一步工序施工，否则需重新再做试验，直至签认合格为止。

4、管道试压合格后，将试验设备全部撤下，堵好管头，并对管端做好保护，防止管内进入杂物、老鼠或其它小动物将管道堵死，将来导致闸、阀等管件失去使用功能并因小动物的腐烂面而造成污染水质。

2.3.3注水

试压前，两试压段应同时注水，目的是使分段处两边管道沉降均匀。管道注水时水流速度不可太快，应使管道的进水量与排气量相匹配，如进水量大，而排气少，管道内气体就会滞留在管道内，形成的气囊会影响水压试验效果。注水时,将俩只进水闸阀打开，将管线最上侧排气阀打开，用注水泵往试压管段注水。注水过程中，注意观察排气阀至出水停止。注水完成后，关闭试压管汇上的阀门，静止一段时间，让管线中的水与其周围水的温度达到平衡。注满水后，让满水管道沉降24小时后，再试压。

2.3.4升压

管线注水完成、管内外水温达到平衡后，开始用增压泵对管线进行升压；升压前关闭相关的排气阀；升压时通过试压泵注入管线中的水，要通过流量计进行准确计量；升压时，压力应缓慢上升。在管线压力达到75%以前，升压速率不大于0.1MPa/min，在管线压力达到95%以后，升压速率应小于0.01MPa/min； 应分级升压，当压力升至试验压力的50%时，稳压15分钟，观察管线有无泄漏，压力有无明显下降；当压力无明显下降时，继续进行升压；在升压的过程中，要对注入管线中水的体积、时间、水温度、环境温度和相应的压力进行全过程记录；当管中压力达到试验压力的75%时，若压力均匀上升，则说明管线当中的空气含量很少，满足要求；若压力上升不均匀且缓慢，则说明管线当中的空气含量较高，空气含量已超过管线总容量的0.2%。在管线升压过程中，当管线中的空气含量超过0.2%，拟采用的应急措施是：打开加压泵的降压阀进行降压，然后再打开排气阀门，排放空气；反复多次，并注意观察排气口的情况，当排气口的出水形成连续性水柱时，管线内的空气基本已经排空。若管线中的空气含量满足要求，则继续升压至管线的试验压力。

2.3.5稳压

当管线的压力升至试验压力后，关停试压泵，拆开相关的注水软管，并静止一段时间（约一小时）；管线内的压力平衡并稳定后，管线要在试验压力下稳压15分钟不降压，将试验压力降至工作压力，恒压30分钟，进行外观检查无漏水，则水压试验合格。

2.3.6卸压

试压完成后，管线的卸压要缓慢进行；卸压速率不大于0.1MPa/min；打开试压室上的排气阀放水降压，水排到附近丰收渠中，试压完成。

2.3.7应注意的事项

1、试验前，向系统充水时，应将系统的空气排尽。

2、试验时，环境温度不应低于5℃，当环境温度低于5℃时，应采取防冻措施。

3、试验时，应测量试验温度，严禁材料试验温度接近脆性转变温度。

4、当管道与设备作为一个系统进行压力试验时，管道的试验压力等于或小于设备的试验压力时，应按管道的试验压力进行试验，当管道试验压力大于设备的试验压力，且设备的试验压力不低于管道设计压力的1.15倍时，经建设单位同意，可按设备的试验压力进行试验。

5、承受内压的埋地铸铁管道的试验压力，当设计压力小于等于0.5MPa时，应为设计压力的2倍，当设计压力大于0.5MPa时，应为设计压力加0.5MPa。

6、对位差较大的管道，应将试验介质的静压记入试验压力中。液体管道的试验压力以最高点的压力为准，但最低点的压力不得超过管道组成件的承受力。

7、对承受外压的管道，其试验压力应为设计内、外压力之差的1.5倍，且不得低于0.2MPa。

8、夹套管内管的试验压力应按内部或外部设计压力的高者确定。

9、当试验过程中发现泄露时，不得带压处理，应降压修复，待缺陷消除后，应重新进行试验。

三、结论

综上所述，通过施工实践，采用以上施工方案，从每个细节充分考虑，并采用多种简易、经济、安全的方案，不但保证了工程质量，还顺利的完成了施工任务，减少了投资。没有完美无缺的施工方案，只要我们正确的控制，合理的施工，才能优质的完成施工任务。