禹門口東擴一級泵站壓力鋼管水壓試驗分析

郭錦霞

（山西省水利建筑工程局 山西太原 030006）

1 工程概況

禹門口提水東擴工程位于山西省中南部，是山西省二縱十橫大水網(wǎng)中的第八橫，向臨汾、運城六縣（市）（包括：新絳、稷山、襄汾、侯馬、曲沃、翼城）工農(nóng)業(yè)以及農(nóng)村生活供水的保障性給水工程，年農(nóng)業(yè)供水量8 095萬m3，工業(yè)供水8030萬m3。工程干線起點位于新絳縣禹門口提水工程二級干渠光馬渡槽末端，終點位于翼城縣西梁水庫，主管線長48.8 km，DN 2000 PCCP管道。

一級泵站壓力鋼管安裝主要包括進水鋼管及出水鋼管安裝，進水管為低壓力管道，最大水位差為5.47 m，出水鋼管由直管、彎管、漸變管及岔管組成。出水管線兩支，至二級泵站為主管，由七支支管組成，六支供水管線和一支退水管，最小管徑D426；最大管徑D2000；總長189.3 m。至新絳出水管線為支管，兩支供水管組成，最小管徑 D530；最大管徑D 800，總長35.77 m。直管為外購無環(huán)縫管，彎管、漸變管及岔管自制管件，安裝前全部進行超聲波檢測，結(jié)果全部合格。

2 試驗?zāi)康募白饔?/h2>

通過水壓試驗對壓力鋼管系統(tǒng)的設(shè)計、施工、整體穩(wěn)定性及在設(shè)計壓力鋼管系統(tǒng)安全運行所必須的承壓能力進行驗證，以確保壓力鋼管系統(tǒng)的可靠運行及安全。同時對壓力鋼管系統(tǒng)的設(shè)計、施工的合理性、正確性、可靠性及鋼管材料的性能、焊縫質(zhì)量、鎮(zhèn)墩和支墩的強度及穩(wěn)定性進行驗證，并改善管體缺陷處的受力狀況、減小或消除管體原有的殘余應(yīng)力。通過較高壓力下的試驗，及時發(fā)現(xiàn)管體本身及焊縫、進入孔、鎮(zhèn)墩和支墩存在的缺陷并予以處理。

3 壓力鋼管水壓試驗

3.1 現(xiàn)場準(zhǔn)備情況

3.1.1 主管線

1）注水口：在主管道封板上裝D50管及閘板閥（1.6 MPa）并利用一級站永久水源向試壓管道充水。

2）排氣口：在主管封板的上部裝D50鋼管及D50閘閥（1.6 MPa）進行排氣。

3）測壓口：①在ф426管進水端封板上裝D25管節(jié)及測壓管、表計。表計量程為0~0.6MPa，精度1.5級。②在主管出口上部裝D25管節(jié)及測壓管、表計（并兼做微量的排氣）

4）加壓口：加壓點選擇在主管出口處，在ф2036管封板處裝設(shè)D25鋼管及D25閘閥，用軟管與加壓泵連接。加壓水源、用人工供給。

5）排水口：各參試支管的進水端用封板封堵，并在封板的下部裝排水管道及閘板閥各一組，閥組為D50，承壓為1.6 MPa。排水時用D50軟管連接排至集水井，集水井裝D50潛水泵一臺，將水排至水庫。

3.1.2 支管線

1）注水口：在主管道（ф820）端部封板上裝D50鋼管接頭及閘閥（1.6MPa）和用一級泵站永久水源向試壓管道充水。

2）排氣口：在ф820封板上部裝D50鋼管接頭及D50閘閥（1.6MPa）進行排氣。

3）測壓口：①在ф530鋼管1號管或2號管封板上裝D25管節(jié)和測壓管節(jié)、表計。表計量程為0~0.6MPa 1.5級精度。②在主管出口上部裝D25管及測壓管節(jié)、表計，表計量程為0~0.6MPa 1.5級精度（并兼做微量排氣）。

4）加壓口：加壓點選擇在主管出口處，在ф820管封板上裝設(shè)D25鋼管及D25閘板閥，利用軟管與加壓泵連接，加壓水源由人工供給。

5）排水口：參試鋼管1號、2號泵的進水端用封板封堵，并在封板的下部裝設(shè)排水管及閘板閥各一組，閥組為D50，承壓為1.6MPa。排水時D50軟管連接，排至集水井，集水井裝D50潛水泵一臺，將水排至水庫。

3.2 試壓

3.2.1 試壓程序

管道充水、檢查→管道分級加壓至工作壓力管道緩慢→加壓至試驗壓力→解除壓力→排水。

3.2.2 操作程序

1）關(guān)閉排水閥。

2）開啟排氣閥（主管封板處，ф2036管最高點）。

3）注水：用注水閥注水。

4）充水檢查：當(dāng)管道充滿水后，關(guān)閉充水閥保持12 h，對所有參加試壓的管道、管件及鎮(zhèn)墩、支墩進行全方位檢查，通過檢查，無任何異常情況下進行加壓。

5）加壓：關(guān)閉排氣管及充水管閥門，開啟加壓泵，向管道加壓，加壓至工作壓的50%；加壓至工作壓力的75%；加壓至工作壓力的100%，保持至30 min，并對參試管道、鎮(zhèn)墩、支墩進行檢查，情況正常，表壓數(shù)值穩(wěn)定。

6）增壓至試驗壓力，繼續(xù)緩慢升壓至試驗壓力，測壓表針穩(wěn)定，并檢查管道、管件、鎮(zhèn)墩、支墩應(yīng)無異常情況，保壓30 min。

7）降壓至工作壓力：下降至工作壓力，保持30 min，對參試管道、鎮(zhèn)墩、支墩進行全面檢查，降壓至常壓。

8）排水：分別開啟出水管排水閥排水至集水井，再由集水井排水至水庫。

9）試壓完畢。

3.3 試驗過程及結(jié)論

3.3.1 支線

2012年5月31日，由建設(shè)單位、監(jiān)理、施工單位三方參與進行了支線水壓試驗，9:25開始加壓至工作壓力0.2 MPa，9:27穩(wěn)壓，穩(wěn)壓30 min，壓力表指針穩(wěn)定，9:57穩(wěn)壓結(jié)束，壓力0.2MPa，無壓降；10:00升壓至試驗壓力0.26 MPa，10:02穩(wěn)壓，穩(wěn)壓30 min，壓力表指針穩(wěn)定，10:32穩(wěn)壓結(jié)束，壓力0.26 MPa，無壓降；10:33降壓至工作壓力0.2 MPa，穩(wěn)壓30 min，壓力表指針穩(wěn)定，11:03降壓結(jié)束，壓力0.2 MPa，無壓降；11:04卸壓。

3.3.2 主管線

2012年6月2日，由建設(shè)單位、監(jiān)理、施工單位三方參與進行了主管線水壓試驗，09:44開始加壓至工作壓力0.36 MPa，09:45穩(wěn)壓，穩(wěn)壓30 min，壓力表指針穩(wěn)定，10:15穩(wěn)壓結(jié)束，壓力0.36 MPa，無壓降；10:16升壓至試驗壓力0.47 MPa，10:17穩(wěn)壓，穩(wěn)壓30 min，壓力表指針穩(wěn)定，10:47穩(wěn)壓結(jié)束，壓力0.47 MPa，無壓降；10:47降壓至工作壓力0.36 MPa，10:48穩(wěn)壓，穩(wěn)壓30 min，壓力表指針穩(wěn)定，11:18穩(wěn)壓結(jié)束，壓力0.36 MPa；11:20 卸壓。

試驗結(jié)論：管體和焊縫連接部位無滲漏及異常變形；壓力鋼管伸縮節(jié)及支撐系統(tǒng)工作可靠、正常；壓力鋼管鎮(zhèn)墩未產(chǎn)生位移及擴大的變形；水壓試驗壓力值符合《水利部山西水利水電勘測設(shè)計研究院》禹門口提水東擴工程“一級泵站壓力鋼管設(shè)計圖”的要求。

4 結(jié)束語

水壓試驗是一種破壞性試驗，具有一定的危險性，存在不安全因素，故在操作過程中堅決杜絕違規(guī)操作，合理安排，統(tǒng)一調(diào)度。

管道水壓試驗有效的檢測到焊口、法蘭強度及嚴密性等性能，同時大大提高了系統(tǒng)啟動一次成功率，確保了機組的順利啟動。