压水试验施工方案1标综述详解.docx

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压水试验施工方案1标综述详解

衡水市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程

第n设计单元n标段

管道整体水压试验施工方案

二○一六年三月

批准:

校核:

编写:

1工程概况

1.1概述

衡水市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第三设计单元自石津干渠衡水支线傅家庄分水口门取水，通过泵站加压向衡水市区、工业新区、滨湖新区、武邑县、冀州市、枣强县、故城县等7个区县地表水厂供水。

设计单元包括2条输水线路，分别为傅家庄分水口门加压泵站～衡水市区、工业新区及武邑县地表水厂线路和傅家庄分水口门加压泵站～冀州市、滨湖新区、枣强县及故城县地表水厂线路。

输水管线全长约128.6km，管道单排布置，设计输水流量8.18m3/s；全线均采用泵站加压的输水方式，设加压泵站2座，输水管道主要采用预应力钢筒混凝土管（PCCP）、球墨铸铁管（DIP）和高密度聚乙烯塑料管（HDPE）。

PCCP管材工作压力0.4MPa，设计压力0.6MPa；DIP管材设计压力0.6MPa，HDPE管材设计压力0.6MPa。

2014年4月29日，河北省南水北调工程建设委员会办公室以冀调水设[2014]51号文对本设计单元初步设计报告进行了批复，同意开工建设。

河北水务集团为本工程项目法人，委托衡水市进行项目建设管理。

本设计单元于2014年9月1日正式开工建设，截止2016年2月底，途径冀州、枣强、故城、滨湖新区的全部管段和市区的部分管段主体工程已基本完工，市区剩余部分管段和工业新区管段正在建设中。

为检查已完工线路管道力学性能和管道连接的严密性，需进行管道整体压水试验。

本标段主要为PCCP管道，工作压力为0.4Mpa，试验压力按试验段管道工作压力的1.5倍计，即0.6Mpa。

1.2工程概况

1.2.1管道附属构筑物

（1）排气阀井

为随时排除管内积气，减少气囊对输水能力的影响，在输水管道的竖向凸起点设置多功能复合式进排气阀，另在管道平缓段适当位置也设排气阀，一般长度不大于1km。

排气阀可随管内压力情况进行排气、补气，保证输水管道的安全运行。

本标段涉及的管道直径为DN2400。

排气阀井采用C25W4F100钢筋混凝土结构，平面布置为矩形，井口高出地面0.5m。

（2）排水阀井

为便于排出管内沉积物或检修时放空管道，在管线检修段合适位置设置三通连接排水管，排水管后设排水井，井内设排水用手动偏心半球阀。

排水井一般不能自流排净管内积水，故阀门井采用干湿分离形式布置，阀门放置于干井中，用移动式潜水泵将水从湿井中抽出。

排水装置由排水三通、排水阀和排水管组成。

排气井采用C25W4F100钢筋混凝土结构，平面布置为矩形，干井井口高出地面0.5m，湿井井口高出地面0.2m。

排水阀与阀井上、下游管道采用钢管连接，钢管穿越井壁处设钢套管。

（3）管道支墩

为满足管道抗滑稳定要求，根据计算情况在沿线弯头位置设置支墩。

2水压试验目的、主要依据及试验分段

2.1主要目的

检验管道、阀件及管线建筑物（包括镇墩、阀室等）在试验压力条件下是否安全；检验管道、阀件安装质量，渗流量是否符合规范要求。

（1）模拟工程投入运行后管道充水水流状态，总结充水经验。

（2）进行管道水压试验，验证管道、阀件及各管线建筑物在试验压力条件下管道强度、严密性及管线建筑物的安全性。

（3）结合水压试验，演练抢修和排水人员及设备。

（4）判断管道密封性是否符合规范要求。

2.2主要依据

（1）《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008；

（2）《城镇供水长距离输水管（渠）道工程技术规程》CECS193-2005；

（3）工程中涉及的招标文件及国家有关规范、规程。

2.3试验分段计划及需水量

根据本标段实际管线情况，在排气井01#设置加压点（桩号：

SXW0+030）；在排气井05#（桩号：

SXW2+330）另外设置一块压力表，用以校核压力值，末端设于二标段SXWJX-01检修井。

（2）试验水源

水源采用石津干渠下放的农业灌溉用水。

（3）计划需水量

为减小阀门止水损坏几率，向管道注水时尽量减少检修蝶阀小开度运行时间，计划尽可能全管道充水，然后在静水状态分段关闭试验段上、下游检修蝶阀，再进行加压试验。

因此，试验所需水量按管道容积并考虑渗漏损失等因素计算。

试验段内估算需水量按管内容积的1.1倍计算，合计约2.5万m3，考虑了管路渗漏损失及局部变更加长等因素。

3水压试验方法及试验压力

3.1水压试验方法

本标段输水主管材为预应力钢筒混凝土管（PCCP），根据《给排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008，本次打压试验采用控制允许渗水量和允许压力降的水压试验方法。

3.2水压试验压力

按照试验目的，要求满足管道工程强度和密封性，根据《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008的要求确定各管段水压试验压力。

（1）预应力钢筒混凝土管（PCCP）管段试验压力采用1.5倍段内管道最大工作压力。

试验段以段内最低点达到试验压力为准，根据加压点的位置（压力表高程）确定压力表数值。

根据确定的试验分段和加压点位置。

4水压试验计划安排

4.1组织机构及人员

本标段管道压水试验成立试验工作组。

试压组长负责整个试压现场的指挥、协调、调度等；

试压副组长负责整个试压现场的安全保卫工作；

一组注水端：

管道工2人，力工3人，资料员1人。

二组试压末端：

管道2人，力工1人。

三组排气阀处：

管道工8人。

四组巡线：

管道工5人，质检员2人。

以上人员共15人，设置组长1人，副组长1人，其余人员为四组共配备手机或对讲机6部，以便于试压现场的通讯。

压水试验工作组由安装施工单位、管道制造单位和阀门制造单位人员组成。

以安装施工单位为主进行压水试验工作，三单位人员共同对现场情况事先检查，试验中仔细观察并记录，试验后研究处理发现的问题。

注水前进行管道、阀件检查；注水过程中应设阀件、阀井观察、管路巡查人员和维修人员。

打压队负责打压试验及记录，抢修队负责微小流量可带压作业的及时抢修工作和泄压后的抢修工作。

注水、加压试验过程中，安装施工单位在试验段内的每一处阀井均需安排人员，观察管道及阀件的连接渗漏及变位情况，并作详细记录发现的现象、部位和时间，可能的情况下可以容器量测单位时间的渗漏量。

4.2水试压验时间安排

水压试验时间由建设单位根据工程进度安排。

当具备试验条件后，试验时间初估为5天（不包括突发事件处理时间）。

压水试验前对所有参加打压试验的人员进行培训。

5主要设备要求

5.1加压试验设备

加压泵:

首选超大流量试压泵（3DSY型），供水流量不小于200L/min，压力不小于1.5MPa，缸体数量不小于3缸。

压力表:

采用弹簧压力计时精度不应低于1.5级，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；使用前应经校正并具有符合规定的检定证书。

储水箱:

容积不小于4000L，具有较大刚度、不易变形，并随深度设置刻度，以便读取供水量。

连接管路:

连接管路采用压力不宜小于1.5MPa，管径宜采用DN50，与排气检修阀连接处为1.0MPa法兰连接。

管路上设置压力表、水表、排气阀、排水阀、加压泵和进水口阀门。

排水阀用于调节压力，排水流入储水箱。

连接管路需配备2套，用于备用及自另一管道取水之用。

水表:

安装于管道进水管路上，用于计量渗漏水量。

水表适用压力1.5MPa，流量12m3/h。

记时表:

用于计量每级加压试验时间。

发电机:

与泵相匹配的柴油发电机，30KW。

5.2抢修排水设备及抢修工具

宜采用本设计单元检修排水泵及柴油发电机作为压水试验的排水设备。

根据安装需要每个阀门井配备不少于2套应急抢修紧固工具。

根据阀件提供单位的经验，预备一定数量的止水垫圈、橡胶止水片和临时紧固钢带等应急抢险材料。

5.3交通、通讯设备

具备设备搬迁及抢修设备运输所需的载重抢险车2辆。

人员（20人）运输所需车辆若干辆。

对讲机10部。

6注水过程控制

当管线中无水时，需要先将管线中注满水。

注水主要包括以下原则:

（1）注水流量

注水流量应根据管径和注水流速确定，根据规范要求，各试验段注水流速控制在0.3m/s之内，否则管线中易发生水锤，甚至破坏管道。

注水过程中通过控制水泵出水流量和阀门开度满足各段注水要求，向市区方向和冀州方向管道注水时开泵台数均为1台，待上游试验段管道基本充满时再小开度开启分界处检修阀门向下一试验段充水，并通过流量计监测注水流量。

（2）排气阀处于良好状态

确保排气阀下部的检修阀处于全部打开状态，保持排气阀运用灵活。

（3）排水阀关闭

确保管道上的排水阀和预留分水口门检修阀全部处于关闭状态。

7水压试验技术要求

7.1试验前准备工作

7.1.1压水试验主要依据《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008，并结合本工程特点进行。

水压试验前，施工单位应编制的试验方案，其内容应包括:

（1）后背及堵板的设计；

（2）进水管路、排气孔及排水孔的设计；

（3）加压设备、压力计的选择及安装的设计；

（4）排水疏导措施；

（5）升压分级的划分及观测制度的制定；

（6）试验段的稳定措施和安全措施。

7.1.2试验管段的后背应符合下列规定:

本工程采用检修蝶阀作为试验段后背。

7.1.3管道试压前，附属设备安装应符合下列规定:

（1）非隐蔽管道的固定设施已按设计要求安装合格。

（2）管道附属设备已按要求紧固，锚固合格；

（3）管件支墩、锚固设施混凝土强度已达到设计强度；

（4）未设置支墩、锚固设施的管件，应采取加固措施并检查合格。

7.1.4管道试压前，除接口外准备试压的管道两侧及管顶以上的回填土厚度应不小于50cm。

7.1.5水压试验前准备工作应符合下列要求

（1）水压试验前应做好水源引接、排水疏导方案，落实试压设备、放水及量测设备，检查工作状况要求良好。

（2）试压段所有敞口应堵严，不能有漏水现象。

（3）水压试验前应清除管道内的杂物。

本设计单元管道注水利用傅家庄泵站机组小流量充水。

7.2试验过程控制

7.2.1试验管段注满水后，宜在不大于工作压力条件下充分浸泡后再进行水压试验，球墨铸铁管（DIP）浸泡时间≥24h；预应力钢筒混凝土管（PCCP）浸泡时间≥72h；高密度聚乙烯塑料管（HDPE）浸泡时间≥24h。

管道浸泡期间，检查阀井内管道、阀件接口密封情况。

7.2.2管道的试验压力按表3.2-1取值。

7.2.3压力管道渗水量按《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008的规定和公式进行计算，见表7.3-2。

表7.3-2压力管道水压试验的允许渗水量

管道内径Di（mm）

允许渗水量q（L/min·km）

管材

700

≤2.55

球墨铸铁管（DIP）

900

≤2.90

球墨铸铁管（DIP）

1000

≤3.00

球墨铸铁管（DIP）

-

高密度聚乙烯塑料管（HDPE）

1400

≤3.50

球墨铸铁管（DIP）

1600

≤4.0

球墨铸铁管（DIP）

1800

≤5.94

预应力钢筒混凝土管

2200

≤6.56

2400

≤6.85

注:

Di为管道内径（mm）；P为管道工作压力（MPa）；α为温度应力折减系数，取为1.0。

7.2.4按照《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008，本次打压试验采用允许渗水量值和允许压力降值作为验收合格标准，二者须同时满足。

试验分为预试验阶段和主试验阶段。

（1）预试验阶段

将管道内水压缓缓分级升压，每次升级0.1MPa并持续10min再升下一级，升压至试验压力后稳压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

①压力降检验:

预试验阶段完成后，停止注水补压，稳定15min；当15min后压力下降不超过0.03MPa时，进行外观检测若无漏水现象，则压力降满足合格标准。

②渗水量检验:

压力降满足合格标准后，开始计算渗水量。

保持管内压力为试验压力，每当压力下降，应及时向管内补水，但最大压降不得大于0.02MPa，保持管道试压恒定，恒压延续时间不得小于120min，并记录恒压时间内补入水量，如果实际渗水量小于允许渗水量，则满足渗水量合格标准。

③渗水量满足合格标准后，将管内试验压力降至工作压力并保持恒压30min并进行外观检查，若无漏水现象，则水压试验合格。

7.2.5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。

7.2.6应分级升压，没升一级应检查后背、支墩、管身及接口，无异常现象时再继续升压。

7.2.7水压试验过程中，后背顶撑、管道两端严禁站人。

7.2.8水压试验时，严禁修补缺陷；遇有缺陷时，应作出标记，泄压后修补。

7.2.9压水试验结束后，管道内水不得随意泄放。

8安全要求

8.1压水试验工作应执行安全生产责任制。

应统一指挥，全部参战人员应服从领导。

8.2凡发生意外，应立即停止试验。

进口堵板后背墙安装时，应进行安全技术交底，并应重点防范。

8.3在试验过程中，后背、顶撑、管身端接口严禁站人，并设置禁区标志。

8.4水压试验时，严禁对管身、接口进行敲打或修补缺陷，严禁带压修理，如遇缺陷，应作出标记，卸压后再进行修补，缺陷消除后重新试压。

8.5冲洗排放的临时管道必须稳固安全，避免冲洗时回弹。