岑鞏縣工業園區供水工程供水管道壓水試驗

王子成

(貴州省水利水電勘測設計研究院，貴陽550001)

1 概 述

1.1 工程概況

岑鞏縣地處貴州東部，黔東南州東北部，位于湘黔兩省三地(黔東南、銅仁、懷化)交界處。岑鞏工業園位于貴州省黔東南州岑鞏縣縣城以北，南臨國家主干道G65 號高速公路，西至思旸鎮區、北至大有鄉中心區以南，總用地面積30.23 km2。本工程位于岑鞏工業園內，距離大有鄉政府所在地5 km，距離岑鞏縣城15 km，對外交通條件好。

岑鞏縣工業園區供水工程擬從異溪河左岸提水解決園區供水問題，在異溪河左岸已建設泵站(3 ×150 kW)一座，設計取水位為370.0 m，水泵設計揚程122.0 m，經長約520 m的DN400 輸水鋼管提水至水廠471 m高程進入反應沉淀池，再經濾池后進入容積2 000 m3清 水 池，經 配 水 管 網(DN500、DN400、DN300、De200)配水到各用水點。水處理廠設計規模為1萬m3/d。

1.2 主體工程量

主體工程量包括:

1)鋪設管徑為DN400 的輸水管520 m。

2)修建日處理能力為10 000 m3水廠1 座。

3)水處理工藝采用混合、反應、絮凝、沉淀、過濾、消毒的常規工藝，廠區主要建構筑物包括進水計量井1 座。

4)柵條反應池1 座。

5)斜管沉淀池1 座。

6)三閥濾池1 座。

7)2 000 m3清水池1 座。

8)出水計量井1 座。

9)投藥消毒間1 座。

10)綜合樓1 座。

11)門衛值班室1 間。

12)生產廢水回收及處理系統1 套。

13)配水管網:DN200—500 配水管網總長9 295 m，配套消火栓、閥門井等。

2 壓水試驗程序流程

壓水試驗程序流程見圖1。

3 壓水試驗指揮小組

項目經理部針對管道試壓組建了試驗指揮小組，以項目經理為總指揮，技術負責人為組長，有豐富施工經驗的技術人員為試壓小組成員。

4 前期準備

前期準備包括以下4個方面:

1)試壓用的壓力表必須經過校驗，并在有效期內使用。

壓力表的精度為1.5 級，量程為0 ～2.5 MPa，表盤直徑為150 mm，最小刻度為每格讀數0.01 MPa。

在試壓中至少使用2 塊壓力表，打壓端及末端(排氣端)各一塊，在其余方便加壓力表處也應加設壓力表［1］。

2)電動試壓泵應開關靈活，其工作壓力應能滿足試驗壓力的要求。

3)加壓泵、壓力表應安裝在試驗段下游端部與管道軸線垂直的支管上。

堵板必須有足夠的強度，試壓過程中，堵板不能變形，與管道的接口處不能漏水［2］。

4)試驗管段注滿水后，宜在不大于工作壓力條件下充分浸泡后再進行水壓試驗，浸泡時間應符合表1的規定:

圖1 試壓程序示意圖

表1 壓力管道水壓試驗前浸泡時間

5 管道試壓

根據管道進水口的位置和水源距離，設置打壓泵，接通上水管道，安裝好壓力表，監視系統的壓力下降。

檢查全系統的管道閥門關閉狀況，觀察其是否滿足系統或分段試壓的要求。

連通上水管道向管線內注水，在管道最高點安裝放空閥，管道注滿水待管道內的空氣排完后，關閉放空閥門，試壓泵開始進行水壓試驗［3］。

5.1 升壓

對于水壓試驗必須要在管道內無氣體的狀態下才可進行。

通常情況下，會采用升壓試驗的方式來排除管道內氣體，且要保證氣體完全排盡。實際操作時，如何檢驗氣體是否完全排盡也是一個重要的工序。一般有以下3 種情況就說明管道內有殘余氣體:

1)升壓過程中，水泵一直在對管道進行充水，但是壓力上升很慢。

2)升壓時，壓力表指針擺動幅度很大且讀數不穩定。

3)升壓至80%后，停止升壓，打開放水閥門，水柱中有“突突”的聲響并噴出許多氣泡。

所以，遇到上述情況即可斷定管道內氣體未排盡，要繼續進行排氣。

5.2 管道水壓試驗相關標準

本試驗采用壓力降試驗方式，試驗壓力應按表2選擇確定。

表2 壓力管道水壓試驗的試驗壓力 MPa

5.2.1 預試驗階段

預試驗階段分以下3個步驟進行:

1)將管道內水壓緩緩地升至試驗壓力并穩壓30 min，期間如有壓力下降可注水補壓，但不得高于試驗壓力。

2)檢查管道接口、配件等處有無漏水、損壞現象。

3)有漏水、損壞現象時應及時停止試壓，查明原因并采取相應措施后重新試壓。(注:本工程管材主要為球墨鑄鐵管及聚乙稀PE 管，可以直接進入主試驗階段。)

5.2.2 主試驗階段

主試驗階段分以下2個步驟進行:

1)停止注水補壓，穩定15 min。

2)當15 min后壓力下降不超過表3 中所列允許壓力降數值時，將試驗壓力降至工作壓力并保持恒壓30 min，進行外觀檢查若無漏水現象，則水壓試驗合格。

表3 壓力管道水壓試驗的允許壓力降 MPa

5.3 注意事項

1)對管道進行升壓前，應該將管道內氣體進行清除;升壓中，若出現彈簧壓力計表針不穩的現象，而且伴隨著壓力上身較慢，則應該停止升壓，將管道氣體進行再次的清除，待氣體完全清除后繼續進行升壓。

2)升壓時也要循序漸進，例如，可以通過分級的方式進行一級一級的升壓。壓力每升一級后都應該對管道的后背、管身以及接口等相關部位進行仔細的檢查，待檢查無誤后再升壓。

3)對于水壓試驗過程中，若發現缺陷部位不可立刻進行修補，此時，可以將缺陷處進行標記，待卸壓之后方可進行修補。

若管道經過嚴密性試驗且合格以后，按補償器供應商的要求拆除限位約束裝置，將試壓管段的放空閥打開進行放空，管道內壓力降為常壓時，開啟排水閥門，將管線內的水排除。

4)管道試壓過程中，請業主、監理及有關技術監督部門到現場進行監督，試驗合格后填寫試壓記錄并請各方簽字確認。

5)水壓試驗如不符合設計要求，派人沿線檢查是否有接口漏水，在確定接口無問題時，組織技術人員進行原因分析，確定是否由于氣溫/陽光照射等原因造的壓力降。

6)若是由于接口問題，將試壓管段兩端放空閥門打開進行放空，修補問題接口后重新進行試驗及試驗結果確認。

7)管道分段試壓措施按現場施工所形成的自然段或實際施工留頭段進行分段試壓。

6 注水與排水方案

注水水源采用水廠供水沿程臨時管道用水點接水，若相鄰兩段管線均需試壓，可以考慮在一條管線打壓合格后，直接將該管線內的水引向另一管線，以節約用水。

考慮到水壓試驗后的水質完好，可以將水壓試驗后的水直接進行再利用。

7 安全防范與管理措施

主要有以下兩個方面:

1)當對管道進行水壓的試驗時，不僅要注意試驗結果，還要防止出現安全事故。

因為利用水壓試驗管道的時候，管端會由于一定的水的壓力而產生巨大的推力。由水產生的推力一般都會完全施加于試壓段水管的后背處。所以，此時，倘若水管后背強度不夠，無法承受產生的推力，則會造成管段發生較大的縱向位移，致使接口拔出，有時候甚至會出現管身環向開裂的現象，這樣就極有可能引發安全事故。

2)試壓設備和試壓管道范圍內為試壓禁區。

試壓禁區設專人把守，禁止非試壓人員進入。

8 結 語

本工程管道由于安裝在人行道下，公路路基為基礎回填后的壓實基礎，管道安裝時間緊，任務重，由于本工程屬于市政工程項目，管道上的附屬物多，其中沿程消火栓每120 m以內安裝一套，沿程主管閥門及各廠區用水設置的閥門點多，路基回填基礎試壓時無后背支撐點，若采用現澆混凝土作為后背支撐施工時間長，直接影響公路工期。管道安裝到位經業主、監理通過外觀檢查驗收合格后就及時進行管道回填，對于管道安裝后的分段試壓不具備條件。

［1］唐中偉，楊雪，莊景春. 高壓壓水試驗施工工藝研究與應用［J］. 西部探礦工程，2009(01):36 －38.

［2］肖勇. 壓水試驗在新建鐵路隧道勘察工程中的應用［J］.中國新技術新產品，2009(21):66.

［3］沈亞興，盧泳. 抽水蓄能電站高壓壓水試驗成果分析［J］.土工基礎，2010，24(01):19 －20.