周軍國,陳寶玲
(1.山東省水利科學(xué)研究院,山東 濟(jì)南 250014;2.東營市水利局,山東 東營 257091)
近幾年由于連續(xù)天氣干旱造成多地飲水及工業(yè)用水緊張,上馬了大批南水北調(diào)配套工程及應(yīng)急調(diào)水工程,由于工期緊張,并且受水源及投資限制,傳統(tǒng)水壓試驗(yàn)方法無法滿足大口徑壓力管道工程的工期和投資要求,現(xiàn)結(jié)合某工程實(shí)例,談?wù)劥罂趶綁毫艿勒w水壓試驗(yàn)的方法與經(jīng)驗(yàn)。
工程設(shè)計(jì)采用DN2200 mm管道2根,管道中心間距3.3 m,設(shè)計(jì)流量12.6 m3/s,輸水方式為加壓輸水,管材工壓為0.8~1.6 MPa,管道總長12.3 km,鋼管總長約3 km,預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(PCCP)總長9.3 km,共設(shè)5個(gè)閥門井。
根據(jù) 《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB50268-2008)及設(shè)計(jì)單位確定的試驗(yàn)規(guī)程,結(jié)合工程實(shí)際情況,在每個(gè)閥門井混凝土鎮(zhèn)墩上游側(cè)加設(shè)盲板及連通管,采用整體升壓、分段封閉法進(jìn)行水壓試驗(yàn),本次管道水壓試驗(yàn)總體思路為:管道安裝完畢→管道內(nèi)清理→完全沖水浸泡→加至規(guī)定壓力→持續(xù)規(guī)定時(shí)間→試驗(yàn)結(jié)束。
根據(jù)設(shè)計(jì)單位確定的管道水壓試驗(yàn)分段節(jié)點(diǎn),試驗(yàn)起始位置為泵站出口電動(dòng)檢修蝶閥,終止位置為隧洞進(jìn)口,管道由5處閥門井混凝土鎮(zhèn)墩試驗(yàn)分段節(jié)點(diǎn),共將管道分成6段試壓,打壓口分別設(shè)在1、3、5號(hào)閥門井。壓力情況如表1。
表1 壓力情況表
1)加壓設(shè)備選用1臺(tái)多級(jí)泵,規(guī)格采用大流量、高揚(yáng)程加壓泵。2)壓力計(jì)采用彈簧壓力計(jì),精度不低于1.5級(jí)。3)最大量程為試驗(yàn)壓力的1.3~1.5倍。4)表的公稱直徑不小于150 mm,使用前先進(jìn)行校正。
盲板采用φ2200 mm,厚度20 mm的鋼板(Q235)雙面貼角焊接制作而成,兩面焊接井字型槽鋼。盲板兩側(cè)用DN200 mm的鋼管連接,鋼管上設(shè)球閥和傳力伸縮器,上游側(cè)管道頂安裝壓力表,在管道外側(cè)焊接連通短管及閘閥。
1)管道充水。采用統(tǒng)一整體充水方案,即利用泵站前池蓄水,通過泵站設(shè)置的管道充水泵向管道注水,各試壓分段盲板處主管線鋼管底部設(shè)置旁通管路,保證各段能連續(xù)充水。
2)浸泡。按規(guī)范規(guī)定,在不大于工作壓力(0.81 MPa)的情況下浸泡 72 h。
3)分段打壓。開啟3處打壓泵進(jìn)行分級(jí)升壓,每次以0.1 MPa為一級(jí)。先升至試驗(yàn)壓力的30%,穩(wěn)壓15~30 min,無異常情況時(shí),繼續(xù)升壓至試驗(yàn)壓力的60%,穩(wěn)壓15~30 min,無異常情況時(shí),升到試驗(yàn)壓力。關(guān)閉該試驗(yàn)段連通管閘閥,穩(wěn)定15 min,當(dāng)15 min壓力下降不超過0.03 MPa時(shí),保持該壓力30 min,進(jìn)行外觀檢查,若無漏水現(xiàn)象,則壓力試驗(yàn)合格。
4)泄壓。打開連通管閥門、打壓口閥門進(jìn)行緩慢泄壓。
1)整體打壓法可分段加壓或同時(shí)加壓,在加壓或減壓過程中,相鄰兩段壓力差應(yīng)控制在0.3 MPa以內(nèi)。
2)試驗(yàn)過程中蝶閥、排氣閥均應(yīng)在開啟狀態(tài),應(yīng)從相對(duì)低點(diǎn)進(jìn)行緩慢充水,確保充分排氣,管道積氣可導(dǎo)致升壓困難。
3)應(yīng)選取相對(duì)高點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)行打壓,可加快打壓速度,節(jié)省試驗(yàn)成本。
4)設(shè)計(jì)工作壓力較小的情況下可采用盲板替代閥門法,即把盲板安裝到蝶閥位置。
5)工程地質(zhì)情況復(fù)雜部位宜采用螺旋鋼管,不宜采用玻璃鋼管。
6)蝶閥螺栓宜采用加強(qiáng)級(jí)熱鍍鋅單頭螺栓,采用電動(dòng)液壓扳手,分三次對(duì)角緊擰緊螺栓。
7)水壓試驗(yàn)方案應(yīng)在工程施工前確定,試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)與工程同步安裝。
總之,整體升壓、分段封閉打壓法可通過連通管閘閥、各打壓泵的開關(guān)進(jìn)行綜合調(diào)試各試驗(yàn)段壓力及盲板兩側(cè)壓差,可大大縮短試驗(yàn)周期及節(jié)省靠背費(fèi)用,靈活、簡便,經(jīng)濟(jì)、快捷。