输水管道试压方案设计

清水输水管道试压方案

一、工程概况

二、编制依据

三、试压分段计划及压力试验流程

1、试压分段计划

分段的原则为①钢管分布地段；②打压段落有排气阀门；③能协调到水源；④两端有砼镇墩后靠。

按相关规，压力管道水压试验长度以1.0km为宜；设计另有要求的除外；

本清水输水管共400m设一段进行水压试验满足规要求。

2、压力试验流程

四、管道水压试验前准备工作

（一）、后背及堵板的设计

管道在进行水压试验时，在水的压力作用下管道将产生巨大的推力，该推力全部作用在试压段的后背上，如后背不坚固，管道将产生很大的纵向位移，损坏压兰和固定螺栓，管身甚至产生环向开裂，极易引起安全事故，必须加以重视。

1、后背土墙的允许抗力

当管堵传递给后背的作用力与后背墙被动土压力的合力作用点重合

时，后靠背允许抗力可按下式计算：

20.52p p p E H K HhK γγ=++p

E —后背墙每米宽度上的被动土压力（KN/m ）

γ—后背土的重力密度（KN/m3），取19.0KN/m3

H —后背墙高度（m ）为2.0m h —后背墙顶端至地面高度（m ）0.5m

p

K —被动土压力系数，按下式计算：

22124545 1.52322p K tg tg ϕ⎡⎤⎡

⎤=+=+=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣

⎦

ϕ—后背土体的摩擦角12°；

c —后背土体的粘聚力

24kpa=24KN/m2；

则有：

20.52p p p E H K HhK γγ=++ =206.20 KN 2、作用于后背的力

试压时，管道作用于后背的力

R P =

R —管堵传递给后背的作用力； P —试压管段管端承受的压力；

承受的压力P 可由下式计算：

2s P P r π=作用在盲板上力的计算： 2

s P P r π=

=1.0Mpa*∏*R2=3.14*（500mm ）2*1N/mm2 =785KN

P —试压管段管端承受的压力；

s

P —试验压力（N/mm2）；

r —管道径（mm ）；

3、后背墙受力宽度

2.0p

R

B E ≥

式中

B —后背受力宽度（m ）； R —管堵传递给后背的作用力；

p

E —后背墙每米宽度上的被动土压力（KN/m ）；

2.0—安全系数 则有：

B=7.61m ，B 值满足 4、后背土层长度

3140

0.517.5910.75R L L m =

=+=

=10.65 m

长度也是可以保证的 式中

L 沿后背受力方向长度（m ）

R

L —附加安全长度（m ），取0.5。

水体产生的作用力为785KN ，这是一个非常大的力量，因此对盲板焊接质量及位置选择有很高的要求。根据管节布置情况，盲板均选择设置在

钢制弯头前，与管节方向垂直，盲板按管节的径尺寸下料，壁厚10mm，放在管节双面均匀焊接，考虑其稳定性及下一个段落利用，盲板背撑采用10㎝×10㎜的槽钢双面焊接（详见背撑布置图）。待试压完成后在钢管顶

管道末端后背设计

本段管节盲板均设置在钢制弯头前，按补充图纸要求，钢制弯处均制作加筋砼镇墩，且在混凝土养生期后达到强度等级后方能进行压力试验，这样便能有效抵挡沿管节方向对盲板的作用力（镇墩作法详见施工图）。

管道末端后背采用C25砼墩及天然原状土体作为支撑，起、终点端部的支墩做法详见下页图：

(二)、水源解决及排水疏导措施

1、水源解决：

经现场调查现场能没有满足试压用水量的河塘，为不延误工期，试压用水采用DN100管道从水厂引入试压管道中。进水口视水源情况设在起点端的钢管上，注水及打压过程中产生的气体将由排气阀中排出。现场准备2台DN100水泵用于抽水。

2、排水疏导措施

管道试验完成后,管道水压试验用水将通过放空排泥阀排至附近市政排水管道中或排水沟中。

（三）、试压前满足条件

1、压力表：弹簧压力表的精度不能低于1.5级，即压力表最大允许误差不超过最高刻度的1.5%。最大量程应为试验压力的1.3～1.5倍。为方便读数表壳的公称直径不应小于150mm，且在使用前应校正。

增压泵：采用多级离心泵。

增压泵、压力表应安装在试验段下游端部与管道垂直的支管上。

2、管道安装检查合格后，按设计图纸或规要求回填土；

3、管件的支墩，锚固设施已达设计强度；未设支墩及锚固设施的管件，应采取加固措施；

4、试验管段所有敞口应堵严，不得有渗水现象；

5、试验管段不得采用闸阀做堵板，不得有消火栓、水锤消除器、安全阀等附件；

6、水压试验前，对试压管段必须采取有效的固定和保护措施，且必须考虑支墩安全，但接头部位必须明露。

7、试压管段不得采用闸阀做堵板，各类阀门在试压过程中要全部处于开启状态。

8、管道灌水应从下游缓慢灌入。灌入时，在试验管段的上游管顶及管段中的凸起点通过自动排气阀将管道的气体排除。

9、试压完毕后通过排泥阀及时放水。

10、试验管道灌满水，浸泡24小时后才能进行水压试验。

五、管道试压方案

本清水输水管共400m设一段进行水压试验满足规要求。工作压力为1.0MPa，试验压力为1.5MPa。

(一）、管道水压试验原理

试压示意图

试压管段

灌水管

进水阀5

试压泵

加压阀4

进水阀3

压力表

压力表

排气阀1

排泥阀2

（二）、管道试压分两个阶段

（1）预试验阶段：将管道水压缓缓地升至试验压力并稳压30min 。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；有漏水、损坏现象时应及时停止试压，查明原因并采取相应措后重新试压。

（2）主试验阶段：停止注水补压，稳定15min ；当15min 后压力下降不超过（P+0.5）Mpa ，将试验压力降至工作压力并保持恒压30min ，进行外观检查若无漏水现象，则水压试验合格。

（三）、管道充水

试验管段灌满水后，充水时水自起端端慢慢流入，并打开排气阀，当充水至排出的水流中不带气泡且水流连续时，关闭排气阀，停止充水。

从“灌水管”处向系统充水，同时打开阀门1、3、5，关闭阀门2、4。当接于系统最高处的排气管有水溢出时即已充满，关闭排气阀2和进水阀3。设专人记录弹簧压力表a 、b 的读数。

（四）、升压分级的划分及观测制度的规定

水压试验前，应多次进行初步升压试验方可将管道的气体排尽，当确