大管徑預制直埋保溫管道水壓試驗技術

張海衛

（山西省工業設備安裝集團有限公司，山西 太原 030032）

1 工程概況

本工程為某市區集中供熱全覆蓋管網工程。管徑為DN900，單線全長約2.9km，管道連接方式均為氬弧焊打底電焊蓋面，設計供/回水溫度：125/65℃，設計壓力為1.6MPa。強度試驗壓力為2.4Mpa，嚴密性試驗壓力為2.0Mpa。由于管徑較大，水壓試驗時產生的軸向推力也較大，因此在水壓試驗前應考慮軸向推力對管道位移和補償器的影響，采取可靠的臨時加固措施。

2 臨時加固做法

1）試壓前根據參與水壓試驗管段的管徑、長度、試驗壓力大小、現場情況、管線走向、檢查井、固定墩位置等計算管道水壓試驗時產生的軸向推力，確定需加固部位，采取的加固方式，加固措施等，本工程需要加固的部位是盲板位置、補償器位置、管道末端位置。經過軸向推力計算加固做法如下：

2）材料選用及數量，盲板形式采用井字型鋼背鋼，盲板選用δ=20mm鋼板，井字型用鋼選用I100工字鋼，材質為Q235B，供水管每片盲板用鋼板9.99kg，I100×5工字鋼14.7kg，回水管每片盲板用鋼板9.90kg，I100×5工字鋼14.7kg。

補償器加固采用在補償兩側的管道上焊接拉耳，每側沿管道周長均勻布置四塊280（長）×50（寬）×20（厚）鋼板，焊接在補償器兩側的管道上，用φ20對拉螺栓拉緊固定，每個補償器用拉耳8塊，對拉螺栓4根，M20 8.8級螺母8個，材質均為Q235B。管道末端臨時支撐采用混凝土墩加鋼支撐型式，混凝土墩采用C25混凝土，尺寸為1200（長）×600（寬）×600（高）mm，預埋2塊500（長）×400（寬）×20（厚）mm鋼板，每塊鋼板下焊接φ16L=500mm螺紋鋼6根，在預埋鋼板上焊接H型鋼支撐，H型鋼型號為H200，每個墩用H型鋼208kg，混凝土0.45m3，預埋鋼板2塊，鋼材材質均為Q235B。

3 水壓試驗要點

3.1 試壓前應具備的條件

試壓范圍內的管道焊縫經X射線探傷檢測合格，焊縫處未保溫，安裝質量符合設計要求和《城鎮供熱管網工程施工及驗收規范》的規定。試壓壓力表已校驗合格，其精度不得低于1.5級，表的滿刻度值為被測值最大壓力的1.5～2倍，壓力表不得少于兩塊。符合壓力試驗要求的清潔水水源備齊。管道上需加固部位已按要求加固牢靠。待試管道與無關系統已用盲板隔離開。試壓用臨時管道安裝完畢。試壓時，環境溫度不宜低于5℃，當環境溫度低于5℃時，應有防凍措施。已成立水壓試驗組織機構，分工明確，人員到位，并進行培訓和技術安全交底等。

3.2 試壓管段劃分

劃分原則先主線后支線，供水管、回水管分別進行試壓，具體試壓管段劃分要根據工程實際情況、管線所處的地理位置、現場施工條件、跨越障礙物等具體確定。本工程劃分兩段，每段單線全長分別為1.6km、1.3km。

3.3 水壓試驗工藝

水壓試驗介質為清潔水，整個系統的管道設計工作壓力相同，依照設計要求強度試驗壓力為2.4MPa，嚴密性試驗壓力為2.0MPa。

1）將需要試壓的管道系統相連，試壓用的各類閥門、壓力表安裝在試壓系統中，在系統的最高點設置放氣閥，在系統的最低點設置泄水閥。2）管線試壓時兩頭端口、閥門井支管處用焊接式盲板封堵。3）試壓用水通過臨時連通管道輸送到待試壓管道系統，在試壓時除特殊標明外所有閥門全部開啟，閥門的開啟和關閉派專人負責。4）管道系統試壓按供水管、回水管分別試壓，注水口利用管段上的四個泄水井的泄水管進行注水，放氣管利用管段上閥門井和放氣井中的放氣管進行放氣，另外在試壓管段的兩個端頭增設臨時用放氣管。5）水源由試壓管段附近對面深水井內臨時取水，用臨時管道向系統內注水，根據現場實際情況，通過多級打壓泵對管道系統進行注水加壓。6）對高差較大的管道，將試壓介質的靜壓計入試驗壓力中，管道系統的試驗壓力應為系統最高點的壓力，但最低點的壓力不得超過管道所能承受的壓力。7）加壓時，必須排凈系統內的空氣，應多次排氣，即排氣口出水后，關閉放氣閥，停3-5分鐘，重新打開放氣閥，如此循環多次，直到系統無氣體排出為止。8）系統灌水完畢后檢查有無滲水漏水現象。9）排凈空氣后根據試驗壓力緩慢進行升壓，一般第一次升壓到試驗壓力的50%（1.2Mpa），穩壓2分鐘，全面檢查無異常后繼續升壓，第二次升到試驗壓力的70%（1.6Mpa），穩壓2分鐘，全面檢查無異常后繼續升壓，待達到試驗壓力后，穩壓10分鐘觀察無滲漏、無壓降后再將試驗壓力降至設計壓力，全面進行檢查，穩壓30分鐘，以壓力不降，無滲漏及目測無變形為合格。10）在升壓和降壓過程中，每1min升降壓速度不得大于0.3Mpa。11）管道系統試壓合格后進行泄壓排水，排水時，必須先開啟管道系統高點的復位放空閥，在系統無壓力后，仍開高點放氣閥，然后打開系統最低點的排水閥進行系統排水，試壓用水就近排入城市排水管道。直至泄壓排放完畢。12）當水壓試驗中發生泄漏時，不得帶壓處理。卸壓或排完水后方可消除缺陷，重新試壓。

13）試壓結束后及時拆除盲板、臨時管道、臨時加固裝置，排盡系統中的積水。對系統內不能排凈的積水，用壓縮空氣進行吹除，將系統內水分吹干。

3.4 水壓試驗注意事項

1）試壓前應編制水壓試驗專項方案，并經過施工單位技術負責人和監理單位總監理工程師批準后實施，實施前必須對所有參與試壓的人員進行技術交底和安全交底，明確試壓程序、試壓要求、職責分工、緊急情況處理等事項。

2）成立應急救援組織機構，備足應急物資，試壓前進行應急演練。

3）試壓過程中嚴格按試壓方案進行試壓，升壓速度應緩慢，不得帶壓敲擊或處理缺陷。試壓操作人員不得擅自脫離崗位，專職安全員監護整個試壓過程。除指定人員安排外，其他人員不得亂動閥門。

3.5 試壓用主要機具設備

試壓泵、多級打壓泵、排污泵、發電機、電焊機、活扳手、壓力表、排氣閥、消防水帶等。

4 結語

實踐證明，本工程中大管徑預制直埋保溫管水壓試驗中采取的臨時加固做法安全可靠，經濟實用，在管道安裝、管道焊接質量合格的情況下，能夠實現一次打壓成功，縮短工期，節約成本，確保按期高效完成施工任務，為集中供熱工程早日投入試運行提供保證，早日實現給廣大熱用戶按期供暖，早日服務于民。