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浅谈大口径P C C P管道水压试验施工方案

2016-04-18唐诗雯

水利规划与设计 2016年5期
关键词:水压试验勘测水利水电

张 斌,王 冠,唐诗雯

(辽宁省水利厅,辽宁沈阳110003)

浅谈大口径P C C P管道水压试验施工方案

张 斌,王 冠,唐诗雯

(辽宁省水利厅,辽宁沈阳110003)

大口径P C C P管道工程越来越多地应用于大型输水、供水工程,为保证管线安全运行,对其进行分段水压试验是非常必要的。文章根据辽宁省水利厅某工程现场施工实际情况以D N 3800的P C C P管道为例阐述分段水压试验方案,为同类P C C P管道工程提供借鉴。

水压试验;P C C P管;大口径

1 工程概况

工程位于锦州市义县境内,合同主体工程为管道建安工程,主要包括P C C P管、钢管、管道阴极防腐、各类阀井、阀门、管道附件、构(配)件、管道镇支墩、过河、过路(穿越铁路采用框构型式,框构施工由发包人负责)以及永久道路、临时道路、水土保持等工程项目。本工程采用2根D N 3800的P C C P管或钢管,线路全长26.188km。

2 水压试验总体要求

2.1试验目的

P C C P管道静水压试验主要是为了检验输水管道在规定的内水压作业下的安全可靠性和严密性,同时也可检验与主管线配套的支管线、阀门及其他配套设施等性能是否满足设计要求。

2.2试验范围

本段水压试验桩号为∶D a 147+395.745~D a 154+007.853,全长6612m,全部为P C C P管道。

2.3试验压力

根据《设计报告》,本次试验段静水头高程为139.2m,139.2m为溢流面高程,考虑溢流面以上水头0.6m,本次试验段静水头高程按139.8m计算。依据合同文件专项技术条款∶P C C P管材的试验压力应为工作压力再加0.3MP a。本次试验段共安装三块压力表,安装位置及对应压力见表1∶

表1 试验段压力表位置及压力分布表

2.4试验合格标准

P C C P管道的水压试验应采取注水法,依据为同时满足允许压力降和允许渗水量值两项来判定管道水压试验是否合格。

2.4.1 允许压力降

主试验阶段,停止注水补压,补压至工况压力稳定15m i n后,压力下降不超过0.03MP a时,将试验压力降至工作压力并保持恒压30m i n,进行外观检查,若无漏水现象,则水压试验合格。

2.4.2 允许渗水量

(1)按式(1)进行计算本次试验允许的渗水量∶

式中∶q—允许渗水量,L/m i n.km;

Di—管道内径,m m。

管道压力稳定到试验压力后开始计时,当压力下降时开始向管道补水,下降压力不允许大于0.03MP a,始终保持管道实验压力恒定,保持恒定压力持续时间在2h以上,并计算该段时间内补入管道的水量,如果实测渗水量小于8.63L/m i n.km,则本次水压试验合格。

(2)实测的渗水量按照式(2)进行计算∶

式中∶q—实测渗水量,L/m i n.km;

W—恒压时间内补入管道的水量,L;

T—从开始计时至保持恒压结束的时间,m i n;

L—试验管段的长度,m。

2.5试验流程

管内清理检查→试压水源选择→支管道口封堵→注水→支管、阀门、压力表安装→预试验→允许压力降试验→允许渗水量试验→卸压、排水→临时装置拆除

3 水压实验布置

3.1试验段管道安装情况

井室分布见表2。

表2 井室分布表

3.2打压设备安装布置

本次实验所用的压力表、抽水设备、流量计等全部安装在实验段首尾与垂直于管道轴线的支管上。安装具体布置见图1。

4 水压试验方案

4.1试压准备工作

(1)管线试压段内外接口砂浆必须施工完成,试压段止推范围内的砂浆强度满足试压要求。

两端止推段压力分别为0.606MP a、0.758MP a。砂浆的抗压强度验算按0.758MP a计算∶

水压试验时止推范围内的内外缝砂浆均已达到28d强度,强度在20MP a以上,满足试压要求。

(2)D N 800排水钢管采用P N 10钢制闷头焊接封堵,焊缝拉力计算满足水压试验压力要求。

根据焊接接头拉伸试验规范,焊缝拉力须大于母材本身抗拉强度,排水钢管及闷头材质均为Q 235,最小抗拉强度为370MP a,钢管壁厚为10m m,排水钢管处最大水压为0.79MP a,计算校核如下∶

图1 水压试验布置图

焊缝拉力∶370MP a×0.8m×3.14×0.01m=9294.4kN

水压力∶0.79MP a×0.4m2×3.14=396.9kN

焊缝拉力满足试验压力。

(3)管道止推设计采用打压管及管道止推,打压管由管厂提供,根据管厂止推设计,经管厂复核计算桩号D a 147+396处止推管长度为115m,现场实际安装止推管长度为275m;桩号D a 154+008处止推管长度为85m,现场实际安装止推管长度为424m,现场安装的止推管道长度满足水压试验后靠背推力要求。

(4)在管线封堵之前,必须对管道内进行彻底的清扫,确保管内无杂物,对管道内接口进行全面的检查,确保单根管道接口打压合格或没有渗漏现象。

(5)试验管段两端打压管及打压段范围内的空气阀井、排水阀井、镇支墩等部位安排专人负责观测,并配备通讯工具,保持通讯畅通,以便试压时发现问题及时联系、及时采取处理措施。现场施工道路保持畅通。

(6)管线进行试压前,要求试验段管道安装完成且检查合格,管顶以上已经回填完成,管段内止推体系管道接缝砂浆已经完成并达到强度要求。

4.2水源布置及注水

结合附近水源情况,沟槽内水位较高且为地下水,水清澈无污染,计划从附近河段沟槽内取水,通过Ø 200P V C管引水,从起始打压管(桩号147+395.745)处开始注水。注水需缓慢,分别在两端和管段中的所有排气处设排气阀,将管道中的气体排出。

当准备工作全部完成后,排气、排水阀敞口全部封堵完成后,开始向试压管道内充水。当充水至排除的水流中不带气泡,水流连续时,即可关闭排气阀门并停止充水。

注水时,安排人员沿线进行巡视,检查各阀门、管身及接口等部位是否有渗水漏水现象发生。一旦发生应及时停止注水并进行处理。

为使接口材料及管道内壁充分吸水,充满水后应充分浸泡后再进行试压,时间不少于3d。

管道内注水量计算∶11.34×6612=74980m3

4.3试验设备安装

根据水源位置及管线情况,试压注水位置桩号147+395.745处打压管排气三通D N 600支管上,支管上加装闷头,闷头上设置注水口、排气口并安装压力表。排水位置设置在D 151+963.694处P S4-57排水三通D N 1000支管上。使用连通管将A线管道和B线管道相连,管道上安装止回阀、球阀、闸阀,试验时将阀关闭。

临时管线进水管选择D N 75钢管,试压管段两端各安装压力计一支,靠表处连接一阀门,接装压力计时应把支管内的空气排净,以防止升压时压力计指针波动频繁而损坏压力计。

根据试压段试验压力,选用最大量程1.2MP a压力计,压力计精度等级1.5级,表盘直径150m m,压力计在使用前进行校正。

根据试压段压力选择注水泵和试压泵型号。向管道内注水选择N B 240-12离心泵。试压选择80-315卧式离心泵,扬程125m。

4.4试压方法和措施

4.4.1 试压方法

升高压力时按照每0.2MP a为一级缓慢升高压力,每升一级应检测阀门、支墩、管身及接口等部位,如无异常现象,再继续进行升压。升压过程中,若发现压力计表针摆动、不稳,且升压较慢时,应重新排气后再升压。

试验管段两端打压管以及沿线空气阀井、泄水阀井等部位安排人员负责观测并做好记录;每升压一级,各部位观测人员应记录实际情况并向水压实验调度负责人汇报;试压时如有任何情况,观测人员应及时向水压实验调度负责人汇报。

试压现场配备至少两台客货两用车,用于通勤和运输设备物资等,观测员和巡视员优选经验丰富的设备维修人员。

4.4.2 试验过程

(1)预试验阶段

将管道内水压升至试验压力并稳压30m i n,稳压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;若出现损坏、漏水现象要及时停止试压,待找出原因,然后采取相应措施后再重新进行试压。

(2)主试验阶段

停止注水补压,稳定15m i n;当15m i n后压力下降不超过0.03MP a时,通过P S4-164、P S4-165将试验压力降至工作压力并保持恒压30m i n,对外观进行检查,若无漏水现象,则证明水压试验合格。

压力升至试验压力后开始计时,每当压力下降,应及时向管道内补水,但最大压降不得大于0.03MP a,保持管道试验压力恒定,恒压延续时间不得少于2h,并计算恒压时间内补入试验管段内的水量,若实测渗水量小于8.63L/m i n.km,则水压试验合格。

水压试验及时填写相关记录,合格后整理、提交水压试验报告。

4.4.3 计量、监测设备和变形

(1)注水量测定

通过称量补入水箱的水量计算。

(2)打压管位移观测

注水前在打压管上做观测点,随压力上升通过全站仪对两个打压管进行定点观测,计算位移量。

(3)打压管堵头变形量观测

用直尺测量焊接在打压管堵头中心的支管位移计算堵头的变形量。

4.4.4 水压实验应急措施

水压实验过程中,一旦发生渗水、漏水等紧急情况时,应立即报告总指挥或现场指挥协调人员,立即停止加压,根据出现的问题及时制定措施进行处理。若法兰连接处发生渗漏,应卸压后将法兰螺丝进行紧固后继续试压,直至不再渗漏。若发生严重漏水、管身爆裂等严重情况,应立即停止打压,马上疏散现场人群。

5 水压实验保证措施

5.1进度保证措施

水压实验实施前必须保证试压范围内的管线、配套设备及内外接口砂浆、管道止推系统等相关作业全部完成,并将管内所有杂物清理干净。经各家共同检查合格后,方可进行试压。

5.2质量保证措施

水压实验实施前,管道安装、管道接口打压、内外砂浆处理、临时管线安装、水源选择等相关工程必须经监理部门验收或认可。

5.3安全保证措施

(1)水压实验实施前要完成沿管线的各类阀门、封堵等设备的检查工作。保证各类相关设备安装齐备并能正常运行。

(2)水压实验不能在雨天进行。

(3)实验区段应实行安全区域封闭,禁止无关人员进入。

(4)卸压排水时应控制阀门开度,防止水流过快造成局部真空扰动管线。

6 资源配置

6.1人员投入计划

人员投入计划见表3。

表3 人员投入计划表

6.2主要机械、设备投入计划

主要机械,设备投入计划见表4。

7 结语

经过本次分段水压试验,证明本段所安装管道无漏水现象且管道质量全部合格,为以后工程全线的顺利通水做出了保障。本次水压试验的成功,不仅取决于管道的生产质量,更重要的是取决于安装过程中的具体施工工艺。在实际施工过程中必须严格按照规范的施工工艺进行施工,确保施工每一个环节都满足施工要求,这样才能保证分段水压试验的顺利进行。

表4 主要机械、设备投入计划表

[1]G B50268-2008.给水排水管道工程施工及验收规范[S].

[2]SL398-2007.水利水电施工通用安全技术规程[S].

[3]SL401-2007.水利水电工程施工作业人员安全操作规程[S].

[4]陈昌东.混凝土输水管道试压中几个问题的分析与做法[J].西南给排水,2011(04)∶31-32.

[5]吴学刚.浅谈预应力钢筒混凝土管道施工技术[J].中国科技信息,2014(09)∶98-99.

[6]李广辉,白建中,岳璐璐.禹州市文殊水厂给水管道压力试验研究[J].河南水利与南水北调,2012(10).

[7]周玉涛,耿运生.P C C P制作安装中的几个常见问题[J].水利规划与设计,2014(12).

[8]李向东.管线工程隧洞方案研究[J].水利规划与设计,2015(11).

[9]郑剑锋.南水北调中线京石段应急工程(北京段)P C C P管道试验段施工经验及建议[J].水利规划与设计,2007(04).

(续上期)

2015年水利建设市场主体信用评价结果

为贯彻落实国务院《社会信用体系建设规划纲要(2014—2020)》,根据水利部国家发展改革委《关于加快水利建设市场信用体系建设的实施意见》和水利部《水利建设市场主体信用评价管理暂行办法》,水利部组织完成了首次全国水利建设市场主体信用评价工作。

水利建设市场主体信用等级分为三等五级,分别为A A A(信用很好)、A A(信用好)、A(信用较好)、B B B(信用一般)、C C C(信用较差)。本次共有1257家水利建设市场主体申请参加勘察、设计、施工、监理、咨询、机械制造、招标代理、质量检测单位信用评价,其中被评为A A A级占32.8%,A A级占35.6%,A级占26.1%,B B B级占5%,C C C级占0.5%。

咨询单位(共83家)

A A A级(48家)

中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司

北京市水利规划设计研究院

江河水利水电咨询中心

中水北方勘测设计研究有限责任公司

天津市水利勘测设计院

河北省水利水电勘测设计研究院

河北省水利水电第二勘测设计研究院

山西省水利水电勘测设计研究院

辽宁省水利水电勘测设计研究院

中水东北勘测设计研究有限责任公司

吉林省水利水电勘测设计研究院

黑龙江省水利水电勘测设计研究院

上海勘测设计研究院有限公司

上海市水利工程设计研究院有限公司

南京市水利规划设计院有限责任公司

浙江省水利水电勘测设计院

浙江广川工程咨询有限公司

宁波市水利水电规划设计研究院

中水淮河规划设计研究有限公司

福建省水利水电勘测设计研究院

江西省水利规划设计院

赣州市水利电力勘测设计研究院

山东省水利勘测设计院

山东新汇建设集团有限公司

山东省淮河流域水利管理局规划设计院

黄河勘测规划设计有限公司

河南省水利勘测设计研究有限公司

郑州市水利建筑勘测设计院

中工武大设计研究有限公司

湖南省水利水电勘测设计研究总院

中水珠江规划勘测设计有限公司

珠江水利委员会珠江水利科学研究院

广东省水利电力勘测设计研究院

广州市水务规划勘测设计研究院

深圳市广汇源水利勘测设计有限公司

广东珠荣工程设计有限公司

中国能源建设集团广西电力设计研究院有限公司

广西壮族自治区水利电力勘测设计研究院

重庆市水利电力建筑勘测设计研究院

中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司

四川省水利水电勘测设计研究院

中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司

中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司

云南省水利水电勘测设计研究院

中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司

甘肃省水利水电勘测设计研究院

宁夏水利水电勘测设计研究院有限公司

水利部新疆维吾尔自治区水利水电勘测设计研究院

A A级(28家)

唐山市水利规划设计研究院

邯郸市水利水电勘测设计研究院

保定市水利水电勘测设计院

沧州水利勘测设计院

河北天和咨询有限公司

淮河水利委员会水利水电工程技术研究中心

青岛市水利勘测设计研究院有限公司

枣庄市水利勘测设计院

商丘市水利建筑勘测设计院

河南华水工程管理有限公司

水利部珠江水利委员会技术咨询中心

广州市宏涛水利水电勘测设计有限公司

中山市水利水电勘测设计咨询有限公司

东莞市水利勘测设计院有限公司

佛山市顺德区水利水电勘测设计院有限公司

广西珠委南宁勘测设计院

广西南宁水利电力设计院

广西壮族自治区河池水利电力勘测设计研究院

重庆同望水利水电工程设计有限公司

四川省清源工程咨询有限公司

贵州省水利水电勘测设计研究院

贵州中水建设管理股份有限公司

昆明市水利水电勘测设计研究院

昭通市水利水电勘测设计研究院

云南省红河州水利水电勘察设计研究院

云南润晶水利电力工程技术股份有限公司

楚雄欣源水利电力勘察设计有限责任公司

青海省水利水电勘测设计研究院

A级(6家)

廊坊市禹达勘测设计有限公司

淮河水利委员会水利水电工程建设管理中心

岳阳市水利水电勘测设计院

深圳市深水水务咨询有限公司

临沧市水利水电勘测设计研究院

云南能阳水利水电勘察设计有限公司

B B B级(1家)

河北隆源水务技术咨询有限公司

施工单位(共642家)

A A A级(197家)

中铁十六局集团有限公司

北京金河水务建设有限公司

北京京水建设集团有限公司

北京鑫大禹水利建筑工程有限公司

华北水利水电工程集团有限公司

中国水利水电第十三工程局有限公司

中国水电建设集团港航建设有限公司

中国水电基础局有限公司

天津振津工程集团有限公司

河北省水利工程局

中铁十二局集团有限公司

内蒙古绰勒水利水电有限责任公司

内蒙古黄河工程局股份有限公司

内蒙古辽河工程局股份有限公司

内蒙古龙泽节水灌溉科技有限公司

沈阳市政集团有限公司

沈阳利鑫土木工程有限责任公司

凌源市鑫盛水利建筑工程有限公司

大连宏伟水利水电工程有限公司

吉林省水利水电工程局

黑龙江省水利水电集团有限公司

黑龙江省水利水电集团第一工程有限公司

盐城市隆嘉水利建设有限公司

江苏盐城水利建设有限公司

南京明辉建设有限公司

江苏省水利建设工程有限公司

江苏淮阴水利建设有限公司

中亿丰建设集团股份有限公司

中国水利水电第十二工程局有限公司

江河建设集团有限公司

宁波盛宏建设工程有限公司

浙江凌云水利水电建筑有限公司

杭州萧山水利建筑工程有限公司

禹顺生态建设有限公司

浙江艮威水利建设有限公司

浙江省疏浚工程有限公司

宁波四明湖生态建设有限公司

安徽水安建设集团股份有限公司

安徽瑞丰水利建筑有限公司

安徽海博建设工程有限公司

淮河水利水电开发总公司(驻蚌)

安徽天晟建设工程有限公司

三明市水利水电工程有限公司

福建省恒鼎建筑工程有限公司

福建省汇涛建设发展有限公司

福建省水利水电工程局有限公司

福建省汀江水电工程有限公司

福建省中禹水利水电工程有限公司

兴锋盈(福建)集团有限公司

江西赣禹工程建设有限公司

江西省降龙水利水电建设工程有限公司

江西晶太水利电力建设有限责任公司

赣州康辉工程建设有限公司

兴丰建设景观有限公司

江西华盟建设有限公司

江西省水利水电建设有限公司

鹰潭市复兴水电建设有限公司

萍乡市水利水电建设有限责任公司

江西省群力建设有限公司

新余市水利电力建筑工程有限公司

江西省宜春市土木工程总承包有限公司

山东乾元工程集团有限公司

山东菏泽黄河工程局

德州黄河建业工程有限责任公司

聊城市黄河工程局

山东东阿黄河工程局

山东黄河工程集团有限公司

中石化胜利建设工程有限公司

山东水利工程总公司

济宁市水利工程施工公司

阳谷县水利建筑工程公司

山东大禹工程建设有限公司

青岛瑞源工程集团有限公司

山东省水利工程局

山东浩博水利建设有限公司

山东水利岩土工程公司

山东水利建设集团有限公司

山东洪通集团有限公司

山东半岛水务发展有限公司

微山县水利施工公司

威海水利工程集团有限公司

广饶县水利工程公司

山东省第二水利工程局

德州市水利局水利施工处

科达集团股份有限公司

山东省水利水电建筑工程承包有限公司

济宁河海水利工程有限公司

山东省宁阳县水利工程公司

潍坊市峡山水库水利水电建筑安装公司

山东新汇建设集团有限公司

开封黄河工程开发有限公司

黄河明珠水利水电建设有限公司

黄河勘测规划设计有限公司

中国水利水电第十一工程局有限公司

河南省水利第一工程局

河南坤鑫水电建设有限公司

河南省水利第二工程局

河南正海实业有限公司

长江岩土工程总公司(武汉)

湖北长江清淤疏浚工程有限公司

中国葛洲坝集团第五工程有限公司

中国葛洲坝集团股份有限公司

中国铁建大桥工程局集团有限公司

湖北大禹水利水电建设有限责任公司

湖北江利水利建筑工程有限公司

荆州市长江水利水电建设工程公司

襄阳市水利水电工程团

湖北洈水水利水电建设公司

湖南望新建设集团股份有限公司

(未完待续)

T V 672+.2

:B

:1672-2469(2016)05-0120-05

D0I∶10.3969/j.i s s n.1672-2469.2016.05.042

2016-03-22

张 斌(1988年—),男,助理工程师。

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