龔展宏 GONG Zhan-hong

（中國水利水電第八工程局有限公司，長沙 410000）

0 引言

我國現(xiàn)代水利水電工程建設(shè)中，為滿足實際供水、灌溉需求，對輸水管線鋪設(shè)質(zhì)量提出了較高的要求。為保證輸水管線安全可靠運行，做好其強度、嚴(yán)密性檢測工作十分關(guān)鍵，壓水試驗是一種重要手段，但是管線長度的增加給壓水試驗帶來了一定的難題，試驗分段、壓力確定以及規(guī)范操作均十分重要，關(guān)系到最終的試驗結(jié)果是否精確可靠，為探討長距離、高水頭快速打壓試驗的可行性與具體措施，本文圍繞雞鳩水庫供水管線打壓試驗展開具體探討。

1 工程概況

雞鳩水庫位于貴州省黔東南州凱里市雷山縣雞鳩村，其工程任務(wù)主要是供水、灌溉。供水區(qū)域為凱里市、雷山縣城及縣城周邊地區(qū)，供水人口15.14 萬人；灌區(qū)分布在壩址下游蓮花、中寨、黨高一帶，灌區(qū)總體規(guī)模2630 畝。工程輸水管線主要由凱里供水管、縣城供水管、平寨支管及中寨支管組成。

輸水干管為凱里供水管，總長為38.814km，各段參數(shù)如表1 所示。根據(jù)州政府、州水務(wù)局關(guān)于雷山縣雞鳩水庫輸水管道工程建設(shè)推進專題會等會議精神要求，為滿足3.12 通水至凱里目標(biāo)，大量管件緊急采購，導(dǎo)致4.0MPa 壓力等級管件無法正常到貨，經(jīng)與業(yè)主、設(shè)計及監(jiān)理溝通決定采購2.5MPa，安裝使用。導(dǎo)致打壓試驗壓力需控制在管件工程壓力的1.1 倍以內(nèi)，決定打壓試驗最大壓力不超過2.7MPa。

表1 輸水干管參數(shù)

2 長距離、高水頭快速打壓試驗方案

2.1 試驗分段確定

本工程輸水管線干管總長38.814km，如按正常分段進行打壓，已完全無法滿足工程通水目標(biāo)。為保證本工程管線試壓的合理及可行性，根據(jù)已安裝管道管頂高程，蝶閥、伸縮節(jié)及排泥閥等位置及管底高程，綜合考慮打壓分段，將干管分為12 段，支管分2 段進行試壓。

2.2 實驗壓力確定

根據(jù)各分段的管線部位的端部試點靜水壓，確定分段壓水試驗壓力。分段試驗壓力為靜水壓力加0.5Mpa 且不大于閥門、伸縮節(jié)公稱壓力的1.1 倍。具體情況如表2所示。

表2 管線打壓分段試壓參數(shù)表

3 長距離、高水頭快速打壓試驗與質(zhì)量保證措施

3.1 施工準(zhǔn)備

試壓段的壓水裝置設(shè)計共12 個裝置（支管未計），每個裝置設(shè)計中間為隔板，隔板兩端設(shè)DN150 旁通管，用DN150-2.5MPa 的蝶閥控制，另設(shè)有DN80 注水孔和排氣打壓裝置以及2.5MPa 監(jiān)測壓力表。

3.2 施工機械及人員安排

3.2.1 施工機械

本工程施工機械如表3 所示。

表3 施工機械表

3.2.2 設(shè)備配置。

本工程主要試驗設(shè)備如表4 所示。

表4 主要試驗設(shè)備表

3.3 打壓試驗措施

3.3.1 試壓步驟

本工程試壓步驟如圖1 所示：①按分段試壓位置拆除伸縮節(jié)；②安裝相應(yīng)位置的壓力裝置；③將試壓裝置上的旁通閥全部打開；④整條管線上主管段的中間閥及減壓閥全部打開；⑤關(guān)閉支管以及排水閥、分水閥。

圖1 試壓步驟示意圖

3.3.2 通水及試壓的控制方法與先后段試壓安排

本工程通水由專人控制，統(tǒng)一指揮，具體步驟如下所示：

①打開大壩出來約300mφ1000閘閥，開度5cm；

②觀察每一個壓力裝置上壓力表數(shù)據(jù)并開始記錄壓力表上升的時間及壓力過程，當(dāng)高程最低一段的壓力表由0 上升至該段另一端的壓力表剛開始上升時為一個計算節(jié)點，可以計算出閘閥開啟的過閘流量，此數(shù)據(jù)也可以準(zhǔn)確判斷沖水滿管的時間，決定沖水中可控的安全沖水流量；

③沖水時應(yīng)對滿水管段沿線進行來回巡查，若發(fā)現(xiàn)有漏水點及時報壓水試驗總指揮，報告時拍視頻告知以便及時作出判斷和處理；

④若是發(fā)生某段有漏水現(xiàn)象應(yīng)做好標(biāo)記，有漏水流動現(xiàn)象應(yīng)即時關(guān)閉該段旁通閥；

⑤正常通水過程中有漏點應(yīng)關(guān)閉該段旁通閥，待全段漏點處理完成后打開旁通閥繼續(xù)放水，待經(jīng)過3 小時保壓，經(jīng)檢查無漏點后進行下步分段加壓工作；

⑥每段按照設(shè)計的壓力值進行加壓，壓力達到設(shè)計壓力值后保壓達到5 小時即可卸壓，并做好試驗各段的記錄，提供完整過程資料。

3.3.3 注水及排氣

本工程水源采用省道段河水，試壓前，管道注水從打壓端緩慢充入，由此管內(nèi)氣體從試驗管段最高點或是兩端排氣閥排除，在管道注水時要求水流的速度不得過快，應(yīng)保證進入管道的水量與排氣量匹配。當(dāng)排出的水流內(nèi)不帶氣泡且水流連續(xù)，則可將排氣閥門關(guān)閉，停止沖水，并準(zhǔn)備開始試驗。

具體注水與排氣的步驟如下所示：

①將管線最上側(cè)的排氣閥打開；通過軟管插入進水孔，以注水泵朝著試壓管段中注水；

②注水時，檢查排氣閥開啟狀態(tài)，以便排放管內(nèi)空氣；

③完成注水后，靜止一段時間，令管道管壁和水的溫度實現(xiàn)平衡；

④完成注水后，要求滿水管道沉降24 小時后，再進行試壓。

3.3.4 升壓

①完成管道注水且管內(nèi)外的水溫平衡后，使用試壓泵對管線實施升壓操作。

②升壓前，將相關(guān)排氣閥全部關(guān)閉。

③升壓時，要求壓力處于一個緩慢上升的狀態(tài)。管線壓力達75%之前，升壓的速率≤0.1MPa/min，管線壓力達95%之后，升壓的速率＜0.01MPa/min。

④采取分級升壓的方法，壓力升至試驗壓力1/3、2/3時，穩(wěn)壓15min，觀察管線是都存在泄漏的情況，壓力是否顯著下降；若是壓力未顯著下降，則繼續(xù)升壓。

⑤升壓期間，全過程記錄注入管內(nèi)水的體積、時間、溫度以及環(huán)境溫度、壓力等。

⑥根據(jù)記錄下來的數(shù)據(jù)，繪制壓力—時間、壓力—容積曲線。管中壓力達試驗壓力75%時，如果升壓曲線基本成一條直線，則表明管線內(nèi)空氣含量少，滿足要求；如果升壓曲線成一條曲率較大的曲線，則表明管線內(nèi)空氣含量高，需對其進行計算，且要求不宜超過總?cè)萘康?.2%。

⑦升壓期間，如果管內(nèi)空氣含量＞0.2%，需采取一定的應(yīng)急措施：將加壓泵降壓閥打開實現(xiàn)降壓，然后將排氣閥門打開，排出空氣；多次反復(fù)，并對排氣口情況進行觀察，當(dāng)排氣口出水為連續(xù)性水柱，則表明管內(nèi)空氣基本排空。

⑧當(dāng)管內(nèi)空氣含量滿足要求時，繼續(xù)升壓至試驗壓力。

⑨升至試驗壓力后，維持恒壓30min，若是存在壓力下降的情況，可采取注水補壓，的方法，但是不得超過試驗壓力；對管道接口、配件等進行檢查，查看是否存在漏水、損壞的情況，若是有則必須及時停止試壓，查明原因后做好處理并重新試壓。

3.3.5 穩(wěn)壓

停止注水補壓后，穩(wěn)定15min，若是壓力下降≤0.03MPa，則將試驗壓力降至工作壓力并、維持恒壓30min，外觀檢查顯示無漏水情況，表明試驗合格；穩(wěn)壓期間，使用壓力記錄儀、壓力顯示器記錄管線壓力變化情況，管道閉水試驗需由監(jiān)理驗收，簽認(rèn)后開展下步工序。

3.3.6 卸壓及排水

①完成試壓后，緩慢卸壓；卸壓速率≤0.1MPa/min；

②打開排氣閥放水降壓；

③待壓力降至0.5MPa 以下，打開泄水閥，將管道內(nèi)試壓用水排空；

④管道試壓合格后，撤下所有的試驗設(shè)備，堵好管頭、保護好管端，確保管內(nèi)無雜物。

3.4 出現(xiàn)異常情況的處理

試壓期間，一旦發(fā)現(xiàn)異常必須根據(jù)實際情況停止試壓，完成搶修后重新按流程進行試壓工作：

①閥井、法蘭漏水，檢查膠墊是否墊好、螺絲是否緊固。

②兩管間接頭漏水，檢查管道是否承接到位、橡膠圈承接是否因用力過猛產(chǎn)生問題。

③彎頭處漏水，檢查支墩是否擠壞，接口處橡膠圈、承接橡膠圈是否完好。

3.5 打壓試驗注意事項

①試壓時要求管內(nèi)無空氣，否則試壓管道漏水不易從壓力表上反映出來。當(dāng)管道水密性能尚好、氣密性能較差時，若是未將空氣排凈，則試壓時容易導(dǎo)致表壓下降。

②試壓管段上游端需設(shè)置排氣孔排氣，灌水排氣時，以排出水流無氣泡、水流連續(xù)、速度不變?yōu)榕艢廨^徹底的標(biāo)志。

③管端敞口，需提前堵嚴(yán)并加臨時支撐，不得用閘閥代替。

④管道中固定支撐，試壓時必須達到設(shè)計強度。

3.6 質(zhì)量保證措施

①加壓前檢查臨時管線是否固定完成，保證管線在升壓過程中不出現(xiàn)擾動。

②升壓過程中應(yīng)停壓檢查管道的變形是否造成標(biāo)高和坐標(biāo)的偏移，如出現(xiàn)超過規(guī)范允許范圍的偏移，應(yīng)泄壓，采取相應(yīng)措施后才能重新升壓。

③水壓試驗完成后的泄壓工作必須緩慢進行，以防產(chǎn)生較大的負(fù)壓，保證管線泄壓口附近的管子不因泄壓而產(chǎn)生標(biāo)高和坐標(biāo)的偏移。

④升壓過程中，若發(fā)現(xiàn)臨時試壓管線的漏點，不可帶壓緊固或焊接，應(yīng)及時停壓檢查修復(fù)，在確認(rèn)合格后方可再次升壓。

⑤排水完成后拆除試壓臨時管線，用鋼板將各個接口封閉保證管內(nèi)部的潔凈度。

4 結(jié)語

綜上所述，供水管線工程質(zhì)量檢驗中水壓試驗是最后的一道工序，但是隨著輸水管道長度的增加，水壓試驗難度增加，必須根據(jù)管線實際情況科學(xué)制定實驗方案，并落實相應(yīng)的試驗操作，實現(xiàn)管道施工質(zhì)量的準(zhǔn)確檢驗。雞鳩水庫打壓試驗方案合理、試驗分段可行、試驗準(zhǔn)備充足、試驗方法可靠，在整個試驗過程中未出現(xiàn)較大的異常情況，試驗結(jié)果滿足設(shè)計與規(guī)范要求，可為類似供水工程提供參考。