屏蔽冷却水管道模块水压试验影响因素分析

摘 要：管道水压试验作为检验管道强度和严密性的一道关键工序，在管道安装过程中起到非常重要的作用。本文对高温气冷堆示范工程屏蔽冷却水系统管道模块水压试验过程中影响试验结果的渗漏量、温度变化和积气量等因素进行分析，找出影响管道水压试验结果的主要因素，为今后的实验提供改进依据，提高试验结果的准确性。

关键词：水压试验；渗漏量；温度变化；积气量

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.09.229

水压试验连接管道如图1所示，本文中只按照规格为Φ38×4mm的管路进行计算，管道长度约为1680m，试验过程中对水温度变化通过红外线测温仪进行监测，系统充水时间约4h，在环境温度在22℃--24.5℃，强度试验压力为3.0 MPa时间为10min，严密性试验压力为2.0MPa时间为30min。试验用压力表等级为1.6级的压力表两个，表的满刻度值为被测最大压力的1.5～2.0倍。

试验前打开连接管上部最高点排气阀，待有水溢出时关闭阀门，试验采用4DY100-48型电动试压泵进行升压，升压过程见表2，采用红外线温度测量仪对试验管路进行温度测量，测量仪精度为0.1℃。

在试验过程中，当试验压力升至2.1MPa，压力表读数出现摆动，试压泵继续升压则压力表读数无明显变化，现场温度观测记录显示试验介质温度无明显变化，经过10分钟后压力下降至1.3MPa，按照上述数据按公式2计算可得V=72.11L，经过试压人员检查发现在连接管焊缝处有两个渗漏点，经过泄压后进行补焊处理，重新进行水压试验，按照试压曲线图2要求，试验结果与表吻合。上述情况在屏冷水系统模块管道试压过程中曾多次出现，渗漏点均发生在临时试压管焊缝处，正式焊缝未发现渗漏现象，通过分析该部分焊缝作为试验临时焊缝，未做液体渗透及射线探伤，受人为因素影响较大，试压时易出现渗漏。为减少因管道焊缝渗漏引起的试压时间延后，需要在施工过程中提高人员质量意识，建议必要时对临时焊缝进行液体渗透检查。

当泄漏点修复后继续进行水压试验按表2中记录的温度数据，查表带入公式7可知，在管道强度试验过程中温度变化致使水的体积变化百分率为0.0022%，可得V=4.226L，故温度变化对水压试验会产生影响不宜在环境温度有明显变化的时间段进行。

4 水压试验的主要影响因素

4.1 泄漏点与管道的长度有直接关系

通过实验我们发现，水压试验管道越长，管道系统水压试验升压时间越长，需补充的水量增加，因系统容积大，压力表波动不易观察到，小的漏点还不易发现，在试验过程中泄漏多发生在临时试压管线上，会给系统留下质量隐患。

4.2 管道内部存气与管道的高点排气阀数量、位置有关

最高点排气阀数量足够、位置合理则升压时间越短，避免在管道内积气，升压快、稳，避免系统升压波动和气囊产生。

4.3 环境温度变化对水压试验结果的影响

不宜在h境温度变化明显的时间进行，应选择适宜的气温时段，如宜在上午进行水压试验[4]，对于管道模块的水压试压温度的影响较小，但在冬季施工过程中应注意防止管道内部的水结冰，一旦结冻将会造成管道破裂对系统产生严重的破坏，同时在试验后及时用压缩空气进行吹扫。

5 结论

综上所述，管道模块进行水压试验主要受到渗漏量、存气量等方面因素的影响，常温下温度变化对管道模块的影响很小，根据实际情况在试压过程中未经无损探伤检测的临时管线焊缝易出现泄漏，为此在屏冷水管道安装中应提高该类焊缝的焊接质量，同时在试压开始前应在管道模块的最高点设置排气阀排尽气体避免积气对试验结果的影响，水压试验注意环境温度变化不宜在温度变化较大的情况进行。在水压试验期间需对各种危险因素进行分析和动态跟踪，及时处理发现的问题防止危险发生。

参考文献：

[1]GB50235-2010.工业金属管道工程施工规范[S].

[2]工艺管道ASME B31.3[S].

[3]刘建军，章宝华.流体力学[M].北京：北京大学出版社，2006.

[4]郑勇.管道水压试验影响因素及危险源分析[J].湖北，武汉.

作者简介：郑艳奇（1983-），男，工程师，主要工作业绩高温气冷堆核电站示范工程管道安装技术及氦密封检漏技术研究。