河南省南水北調供水工程PCCP管道靜水壓試驗探討

□白建峰 □馮青松 □杜曉曉 □陳文權（河南省水利水電工程建設質量監測監督站 河南華水工程管理有限公司河南省水利第一工程局）

河南省南水北調供水工程PCCP管道靜水壓試驗探討

□白建峰1□馮青松2□杜曉曉1□陳文權3（1河南省水利水電工程建設質量監測監督站 2河南華水工程管理有限公司3河南省水利第一工程局）

河南省南水北調受水區供水工程輸水管道靜水壓試驗是完工驗收之前的一個試驗項目，旨在檢驗管道安裝的嚴密性，以便及早發現問題、解決問題。當前河南省南水北調受水區供水工程已進入關鍵時期，管道工程進入收尾階段，靜水壓試驗將全面展開。基于此，文章就靜水壓試驗實施的時機、條件、方法及注意事項進行探討，以便為下一步靜水壓試驗提供有益借鑒。

南水北調；PCCP管道；供水工程；靜水壓試驗

河南省南水北調受水區供水配套工程輸水管道靜水壓試驗是完工驗收之前的一個試驗項目。通過靜水壓試驗可檢驗與管線配套的限制性接頭系統、止推系統以及相關的管道配件（如：閥門及組合空氣閥等裝置），并對相關的設計、施工、安裝進行綜合驗證及評估，發現并解決存在的問題，以保證輸水管線在規定的內水壓作用下的安全可靠性和管線的水密性，確保工程質量合格安全投入運行。

1 靜水壓試驗實施時機及條件

根據當前工程建設情況，以及干線工程即將通水的實際，從便于操作、節約用水、保護環境的角度考慮，靜水壓試驗宜在整條輸水管線基本完工具備條件后，統一組織，利用干渠水源自上而下，全線進行分段試壓；對于較長的管線，也可根據工程進展情況，對具備靜水壓試驗條件的管線先期進行試驗。但無論是分段還是先期試點靜水壓試驗，為安全考慮嚴禁用氣體介質進行試驗。

2 靜水壓試驗范圍分段，堵頭選擇，水源及排水

管道靜水壓試驗原則上以檢修閥作為分段的節點，并結合管線控制閥、放空閥設置及管材壓力等級、水源和排水條件等因素確定；閥門可作為靜水壓試驗的堵頭，但應復核受力條件，確保安全，必要時設置特制堵頭止水；水源宜首先選擇干渠水源，也可采用無污染的地表水、農田灌溉井水、城市供水系統等，或打井取水；試驗用水宜循環使用。

3 試驗壓力選取及確定

試驗壓力選取及確定，應根據設計單位提供的靜水壓力計算表對應試驗段終止樁號后第一個樁號選取相應試驗壓力值，其間如包含試驗壓力值大于終止樁號試驗壓力值，應取最大值。有關數據可參照相關規范，也可采取計算或依據試驗取得。目前黃河以北地區管道靜水壓試驗壓力按照工作壓力的1.2倍來確定。

4 判定依據

試驗合格的判定依據宜根據設計要求確定，通常工程設計文件都對管道試驗作出具體規定；設計無要求時，應根據工程實際情況，選用允許壓力降值和允許滲水量值中一項值或同時采用兩項值作為試驗合格的最終判定依據。壓力管道水壓試驗的允許壓力降值原則上鋼管為0MPa，球墨鑄鐵和預應力鋼筒混凝土管≤0.03MPa。壓力管道水壓試驗的允許滲水量值應按相關公式計算取得，實測滲水量應≤計算值。

5 靜水壓力試驗步驟和工作流程

5.1 試驗基本步驟

試驗前準備→注水→浸泡→水壓試驗→結果判定→泄壓排水。

5.2 試驗工作流程

試驗工作流程如圖1所示。

6 靜水壓力試驗實施

6.1 準備工作

準備工作一般可分為組織準備、方案準備、物資準備、現場準備等。

6.1.1 組織準備

圖1 試驗工作流程圖

一是成立指揮協調組。河南省南水北調辦應成立指揮協調組，負責組織全省各地市輸水工程管道靜水壓試驗的組織工作，尤其是要協調好跨市線路試驗工作；各地市南水北調辦也應成立指揮協調組，由建管局、設計、監理、施工、設備廠家等單位人員組成，負責試驗的組織、實施、技術指導、突發事件處理、試驗結果確認等工作。二是成立現場實施組。由各施工標段監理、施工等單位人員組成，主要負責準備工作檢查，各試驗段的人員配置、注水、試驗記錄、突發事件應急處理、修補、排水、試驗資料整理等各項工作。三是成立應急處理組。負責統一指揮、調配各項目部應急小組進行搶險處置工作。

6.1.2 技術準備

管道水壓試驗前，應由設計、設備廠家等專業人員進行試驗前技術培訓。同時編制試驗組織設計，其內容包括后背及堵板的設計；進水管路、排氣孔及排水孔的設計；排水疏導措施；升壓分級的計劃及觀測制度的規定；試驗管道和穩管措施確定等工作。在此基礎上編制靜水壓試驗方案、應急預案、質量保證方案、安全保證方案等，并組織方案學習、推演和演練。

6.1.3 物資準備

根據試驗確定使用設備儀器的種類、數量，主要有試壓泵、潛水泵、壓力表、單向閥、流量計、注水壓力連接管、發電機、截止閥、配電盤、對講機、堵頭、千斤頂等，要結合具體情況進行全面準備并留有備用。

6.1.4 現場準備

主要是試驗段管道清理、加固措施到位，試壓設備的安裝、調試等。

6.2 注水

注水前要結合試驗方案對準備工作進行檢查，主要檢查各個拐點、接口以及其它附屬構筑物的外觀，對未設支墩及錨固設施的管件，相應地采取加固措施。檢查進排水源、試壓設備、放水設備及量測設備是否準備妥當和齊全，工作狀態是否良好，以保證試壓系統的嚴密性及其功能的可靠性。只有準備工作全部按要求完成后方可進行管道充水工作。

6.3 浸泡

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，有水泥砂漿襯里的球墨鑄鐵管和鋼管的浸泡時間≥24h,預應力鋼筒混凝土管結合配套工程管道使用情況，浸泡時間一般≥72h。

6.4 水壓試驗

開始水壓試驗時，先進行預試壓，逐步緩慢分級升壓，將管道內水壓緩緩地升至試驗壓力，每次升壓以≤0.2MPa為宜；在加壓泵處安裝兩個壓力表，以便復核壓力讀數，避免錯誤；每升一級后穩壓≥15min，分級升壓過程中，每升一級應檢查閘閥、管身及接口，無異常現象時再繼續升壓；如有漏水、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。

升壓過程中，發現彈簧壓力計表針擺動、不穩，且升壓較慢時，應重新排氣后再升壓；升至水壓試驗壓力值后穩壓2h。期間如有壓力下降可注水補壓，但不得高于試驗壓力。停止注水補壓后穩定30min，期間壓力下降≤允許壓力降值,進行外觀檢查若無漏水現象，則水壓試驗合格；注水補壓到試驗壓力時穩壓2h，當實際滲水量<允許滲漏值時判定合格。填寫試壓記錄，經有關人員簽字后歸檔。

6.5 排水

排水應控制水流速度，防止管道內外壓力瞬間變化過大，損壞管道。

南水北調受水區供水工程主要用于規劃水廠供水，由于考慮到規劃水廠實際建設情況及管道空管運行帶來的不利影響，可以考慮管內存水，但應有具體的實施方案。

7 相關措施及注意事項

一是管道靜水壓試驗前的準備工作應通過地市現場指揮協調組驗收，主要內容包括：管道內部應全部清理干凈，沿線所有排氣閥、排水閥、檢修井等安裝調試完成，通訊設備準備就緒，連接段工程已具備靜水壓試驗條件。通過驗收后方可進行靜水壓試驗。

二是充水前必須打開試驗段管道內排氣閥、檢修閥，控制注水流量，以較慢速度進行，通常注水流速在0.3m/s之內為宜；充滿水后，用試壓泵向管內注水，盡量減少管內殘留空氣和波涌壓力，以免試驗時積存空氣較多使試驗壓力讀數不正確，造成壓降假象，同時控制水流量也是為了防止水錘壓力過大損壞管道。

三是管線必須按規定時間保持有壓狀態，以使管芯混凝土完全吸水飽和，避免管線加壓試驗時，因管壁仍在吸水，產生壓降造成管線滲漏的假象。

四是試驗設備儀器要進行檢查和率定。試驗中的儀器是采集試驗數據的主要來源，直接關系到數據的可靠性和試驗結果判定的準確性。因此對試壓設備、壓力表等精密儀器要進行率定，對連接管、排氣管、進水管及管件安裝情況要詳細檢查，確保安裝正確，系統嚴密。

五是嚴禁出現可見滲水點。管道滲漏量主要由實驗過程的溫度變化、管內殘留少量空氣和混凝土管芯少量的吸水確定，但無論所測滲漏量為多少，所有可見滲水點及接頭均視為不合格，應及時修補。

六是把好安全的每一道關口。水壓試驗過程中，要確保每個閥井處安排專人把守，負責巡視，一切無關人員一率不得靠近作業面；后背頂撐、管道兩端嚴禁站人。水壓試驗時嚴禁對管身、接口敲打或修補缺陷，遇有缺陷，作出標記，卸壓后修補。

七是全面做好應急準備。靜水壓試驗突出事件主要集中在爆管和閥門漏水的可能性上。因此巡線人員一旦發現此類問題，應第一時間報告，采取停止加壓、排水等措施，釋放管內壓力，分析事故原因，制定處理措施，開展問題處理。

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1673-8853(2014)18-0057-03

2014-07-14

左英勇）