引水压力钢管水压试验.docx
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引水压力钢管水压试验
引水压力钢管水压试验方案
1工程概述
宁夏固原地区（宁夏中南部）城乡饮水安全水源工程是将宁夏固原地区南部六盘山东麓雨量较多、水量相对较丰沛的泾河流域地表水，经拦截、调蓄，向北输送到固原中北部干旱缺水地区的区域性水资源优化配置工程。
水源工程始于宁夏泾源县境内的泾河干流源头龙潭水库，由南向北经泾源、什字、大湾、青石咀、二十里铺止于固原市原州区南郊，线路总长75.24km，输水工程共布置隧洞11座。
本工程主要由0#隧洞及管线施工两大部分组成，0#隧洞全长624m，马蹄形断面。
管线段长度6.214公里主要由DN1800钢管、DN2000钢管、DN1800PCCP管、DN2000PCCP管连接组成，沿线包括100座建筑物（沟涵、排气补气阀井、管桥、排污检修井、路涵、镇墩等）。
管线前段0+000.00～2+880.00设计为D1800的钢管，总长度2880米，属压力管道，壁厚分为18mm和16mm两种。
引水钢管材质为Q345B型钢管,壁厚分别为16mm和18mm,钢管接口焊接形式手工电弧焊焊接,焊缝质量等级为Ⅱ级，焊缝接口形式为V型，无损探伤抽检比例为100%，技术等级为B级，焊缝评定等级达到Ⅱ级为合格。
焊缝的超声波检测合格后，做好内外防腐。
然后需对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。
2编制依据
1）《主输水线路0+000～1+982.81（LT35-1）段（1#管线I）技施设计图册》；
2）《主输水线路1+982.81（LT35-1）～0#隧洞进口段（1#管线）技施设计图册》；
3）GB50268-2008《给水排水管道施工及验收规范》；
4）SL432-2008《水利工程压力钢管制造安装及验收规范》；
5）CECS193《城镇供水长距离输水管道工程技术规程》。
6）现场实际水源及阀井布置情况。
7）建管【2014】33号关于转发《关于做好宁夏中南部饮水安全工程输水压力管道水压试验工作的有关通知》的通知。
3水压试验组织机构
为了便于更好的组织打压试验，落实参与打压的各级人员的责任，项目部专门成立了水压施工组织结构，机构包括水压试验领导小组及水压试验小组。
1、水压试验领导小组：
组长：
赵国民
副组长：
师海峡
2、水压试验小组：
现场总指挥：
王建涛
现场协调负责人：
王三虎
现场技术负责人：
王恒
现场安全负责人：
曹帅兵
现场检查负责人：
杨建东
打压记录负责人：
王辉
升压负责人：
王小伟
升压操作人员：
赵柏松
渗漏处理负责人：
韩小二
电气保障负责人：
赵永智
4水压试验压力选定
根据设计水位高程1915.917m，结合目前管道铺设的水位，计算三个水压试验段落的工作压力，从而确定各个段落的试验压力。
第一段由0+000至0+974.00，全长974m，该段在最低点0+974.00位置管中心线高程为1856.00，与设计水位的高差为59.91m，则该段最大工作压力为0.60Mpa。
第二段由0+974.00至1+974.00，全长1000m，该段在最低点1+974.00位置管中心线高程为1847.60，与设计水位的高差为68.32m，则该段最大工作压力为0.68Mpa。
第三段由1+974.00至2+880.00，全长906m，该段在最低点1+974.00位置管中心线高程为1847.60，与设计水位的高差为68.32m，则该段的工作压力为0.68Mpa。
表4-1压力管道分段水压试验的试验压力（Mpa）
管材种类
工作压力
试验压力
钢管
P
P+0.5，且不小于0.9
结合上表，计算出各个段落的试验压力，如表4-2。
表4-2各个段落的试验压力选定（Mpa）
试验段落
长度（m）
管材种类
工作压力
试验压力
0+000～0+974.00
974
钢管
0.6
1.1
0+974.00～1+974.00
1000
钢管
0.68
1.2
1+974.00～2+880.00
906
钢管
0.68
1.2
5压力管道的试压分段计划及水压试验方法
5.1试压分段计划
根据规范GB50268-2008《给水排水管道施工及验收规范》规定：
压力管道水压试验的管段长度不宜大于1.0Km；设计另有要求的除外。
本工程钢管段计划分三段试压，具体见附图1《引水钢管试压分段示意图》：
第一段由0+000至0+974.00，全长974m，该段工作压力最大为0.6Mpa,试验压力取1.1Mpa；第二段由0+974.00至1+974.00，全长1000m，该段工作压力最大为0.68Mpa,试验压力取1.2Mpa；第三段由1+974.00至2+880.00，全长906m，该段工作压力最大为0.68Mpa,试验压力取1.2Mpa。
5.2试压计划安排
根据目前景区施工进度，首先进行第一段打压，整个打压作业时间分三个阶段：
1）0+974.00～1+974.00第一段试压：
2014年08月25日～29日完成0+974.00～1+974.00第一段（试验段）管道水压预试验（施工单位自检）；
2014年08月31日完成0+974.00～1+974.00第一段管道水压试验；
2）0+000.00～0+974.00第二段试压：
2014年09月17日～23日完成0+000.00～0+974.00第二段管道水压预试验（施工单位自检）；
2014年09月25日完成0+000.00～0+974.00第二段管道水压试验；
3）1+974.00～2+880.00第三段试压：
2014年10月20日～26日完成1+974.00～2+880.00第三段管道水压预试验（施工单位自检）；
2014年10月28日完成1+974.00～2+880.00第三段管道水压试验；
水压试验分段原则是：
长度较均匀、取水离泾河较近、排水方便。
6准备工作
6.1参与现场试验作业人员
试验职务
姓名
职务
备注
试验总指挥
王建涛
项目总工
升压负责人
王小伟
作业队长
升压操作人员
赵柏松
高级工
检查负责人
杨建东
质检员
安全负责人
曹帅兵
安全员
渗漏处理
韩小二
电气保障
赵永智
管道工
12人
电焊工
15人
力工
20人
其他配合检查漏点人员
6人
6.2机具设备材料配置
序号
机具设备名称
型号规格
单位
数量
备注
1
注水泵
VMP50×16
台
3
500m3/h
2
汽油机直连泵
100-30
台
1
3
橡胶钢丝软管
DN100mm
m
1000
4
空气压缩机
12方
台
1
5
流量计
台
1
6
钢管
DN325mm
m
30
7
钢管
DN100mm
m
8
8
钢管
DN25mm
m
20
9
闸阀
DN325-2.5Mpa
个
2
高压
10
闸阀
DN25-2.5Mpa
个
2
高压
11
法兰盘
DN325mm
片
8
12
法兰盘
DN25mm
片
4
13
电动试压泵
0～10MPa
台
2
14
压力表
0～2.5Mpa
（精度1.5级）
块
8
出示合格证
与检验报告
15
对讲机
部
8
16
扳手
各种规格
套
2
17
焊机
ZX700
台
2
18
手提式切割机
台
1
19
电缆
3×16+1×10
m
300
20
电缆
3×6+1×4
m
300
21
电缆
2×2.5
m
1500
22
配电盘
套
2
23
角磨机
150
台
3
24
草地灯
只
20
25
逆变焊机
ZX7-400
台
12
26
手提式切割机
台
2
27
挖掘机
360
台
2
配合施工
及抢险
28
卡车
台
2
29
皮卡
台
2
30
全站仪
台
3
监控
6.3水压试验设计
根据GB50268-2008给水排水管道施工及验收规范及业主单位下发的建管【2014】33号关于转发《关于做好宁夏中南部饮水安全工程输水压力管道水压试验工作的有关通知》的通知。
管道水压试验前,要编制试验设计，其内容包括：
后背及堵板的设计；进水管路、排气孔及排水孔的设计；加压设备、压力计的选择及安装的设计；试验管段的稳定措施及安全措施。
管道在进行水压试验时，在水的压力作用下管道将产生巨大的推力，该推力全部作用在试压段的后背上，如后背不坚固，管道将产生很大的纵向位移，损坏压兰和固定螺栓，管身甚至产生环向开裂，极易引起安全事故，必须加以重视。
根据本项目实际管道安装情况，结合试验段落的划分，水压试验将已安装完成的管道做为后背进行安全校核计算。
6.3.1试压管道后背设计
根据本工程设计和规范要求，本工程的管道封板后的后背设计，采用工字钢支架和顶托，支撑在已安装好的钢管上，如附图5所示。
（1）试压管段管段承受的压力
—试压管段管端承受的压力；
承受的压力P可由下式计算：
作用在盲板上力的计算：
=1.2Mpa*∏*r2
=3.14*（900mm）2*1.2N/mm2
=3052.08KN
—试压管段管端承受的压力；
—试验压力（N/mm2）；
—管道内径（mm）；
（2）后背承受的推力
将已安装完成的钢管做为后背支撑，0+974.00～1+974.00钢管已安装完成83节，
单节钢管自身产生的重力为：
G1=mg
=2×3.14×0.9×12×141.3/1000×10N/kg
=95.84KN
取60节钢管做为计算对象，自身产生重力为：
G2=60×95.83=5749.8KN
G2＞P
后背钢管承受的力远远大于试压管段管端承受的压力，因此满足设计要求。
水体产生的作用力为3052.08KN，这是一个非常大的力量，因此对堵板焊接质量及位置选择有很高的要求。
根据管节布置情况，堵板均选择设置在伸缩节位置，堵板按大于管节的外径径尺寸下料，壁厚45mm，放在管节外侧双面焊接，具体堵板尺寸见附图4。
具体对称加固见附图5。
6.3.2进水管路、排气孔及排水孔的设计
水压试验进口管路、排气孔及排水孔布置详见附图2，排水孔根据现场情况在高程较低点的部设置，外部接直径108mm的钢管，并设置高压阀门。
6.3.3试验设备选择
（1）压力表：
采用精度不低于1.5级的弹簧压力表，最大量程为试验压力的1.3～1.5倍，表壳的公称直径不应小于150mm，数量3块，两端头各1块，试压泵处1块。
（2）加压泵：
本项目供水管道属于大中型管道，选用电动柱塞式组合泵。
（3）排气阀：
排气阀应启闭灵活，严密性好，且要满足耐压要求。
（4）注水管路：
注水管路必须安装止回阀，防止供水管压力低于注水压力时倒灌。
管路所有接头应严密而不漏水。
（5）试压堵板：
水压试验时，管道两端要设堵板封口，堵板要有足够的强度，试压过程中，堵板本身不能变形，与管道接头处不能漏水，堵板厚度取45mm。
堵板计算：
=45.53mm
式中：
S——堵板厚度;
k——条件系数,取k=0.4，
D——管道直径,取1800mm
P——管道内压力P=0.68
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