河池市自来水公司第五水厂输水管道试压方法的探讨.doc

河池市第五水厂输水管道试压方法的探讨作者：梁健生 工作单位：河池市自来水有限责任公司摘要：针对给水管道采用传统试压方法所出现的问题，河池市自来水公司第五水厂输水管道工程试压施工方法提出一种创新的试压方法，并概述试压方法和探讨其工作原理。该方法无需设置支撑，方便快捷，经济实用。关键词：长距离给水输水管道；水压力试验;钢制压力试验管件一、工程概况 河池市第五水厂设计供水量为5万立方米/日，输水管道工程长度为7338米，其中壁厚10毫米DN800螺旋钢管3260米，采用电弧焊连接。DN800球墨铸铁管4078米，采用胶圈柔性接口连接。管道设计试压要求为一泵房至净水厂原水输水管道正常最大工作压力P0.65MP，管道输水为压力流;净水厂至市区输水管道正常最大工作压力P0.45MPa，管道输水为重力流;按规范要求，试验压力P（试）工作压力0.5MPa。管道安装施工完毕后进行分段试压，符合设计及施工规范要求。二、给水管道传统试压方法存在的问题当给水管道施工完毕后，采用传统试压方法时经常会碰到以下问题:多段试压支撑问题第五水厂输水管道的施工一次性敷设7338米的管道，按给水排水管道施工及验收规范（GB50268-97）给水管道水压试验规定，故必须分八段来试压。因试压管段都需设置支撑，特别是当土质不好时所需设置的支撑又大又深，故大大增加了施工费用。试压管段端部靠背移位问题试压中未将支线阀门拆除或用干管阀门作挡板，使阀板在高压下发生变形而产生泄压，不仅影响试压，更主要的是还会破坏阀门的使用性能，使日后无法正常使用。三、解决方案河池市第五水厂输水管道为DN800管道，按施工规范每1000米设一段水压试压管段，共分八段，在每一个试压段两头安装一个钢制试压配件。其操作步骤为：施工前需加工若干个钢制试压配件（见图1）当安装管道至试压管段位置处时，装上试压配件，对管段进行认真检查并确认合格后即可进行水压试验，方法如图2所示。当水压试验的各项指标都合格后，即可在DN800试压钢配件（壁厚10毫米）的堵板处用乙炔氧割开天窗，把堵板割出来，再天窗钢板打“V”字形坡口，用电焊焊接，其余的水压试验管道连接用电焊堵焊即可，试压完后试压钢配件可作管道使用而不用拆除。（如图3）与传统试压方法相比，该施工方法有许多优点：不需设置管端支撑，在土质不好时尤其显出其优势；先试压后装阀门，避免了阀门受损；该试压配件试压后可作管道使用，施工简便易行；施工成本低。三、工作原理第五水厂输水管道试压方法原理是基于对管壁的摩擦力与试验压力的平衡（如图4） Pf 式中 P-试验压力，KN，PPSf-外管壁与土的摩擦力，KN，f N管道受力情况如图5所示，上半部受土重压力（G土），下半部除受土重力外，还有管道和水自重引起的反作用力（G水G管）。可见： N=G土G水G管 G土=y土gH+d+R2R+d-R+d2L G水=y水gR2L G管=y管gR+d2-R2L式中 H-最小覆土厚度，m R-管内径，md-管壁厚度，my-密度，103kg/m3,y土为1.62.2，y铁为7.8，y水为1.0，L-管长，mg重力加速度，9.8m/s2计算实例：在亚粘土中对DN800球墨铸铁管试压，覆土厚度为0.7m,试验压强为950KPa,经计算试压产生的推力为477518N，取安全系数为1.8，则可计算出最短试压支撑管长为119米。四、经济技术比较第五水厂输水管道水压试压方法与传统给水管道水压试压方法的经济比较见表1.表1第五水厂输水管道水压试压方法与传统给水管道水压试压方法的施工成本比较（元）第五水厂输水管道水压试压方法（钢制配件连通）传统给水管道水压试压方法（铸铁配件连通）备注项目主材费工费项目主材费工费钢管3米3254.1364.74铸铁管3米4730.7526.50钢制承头1个206.0034.16单盘短管1个1500.0028.19石棉水泥打口2个37.2021.30盘承短管1个1500.0028.19焊割钢堵板1块162.1738.42套管1个850.0028.19焊割天窗1个86.1227.32挖土18立方米404.52DN50焊割3个24.6917.55回填压实15立方米130.50法兰盖堵1个251.0026.72方木、钢板若干875.0080.00合计3973.80合计10459.56由表1可见，第五水厂输水管道水压试压方法不仅更经济而且比较传统方法少了许多操作步骤，更方便快捷。但该方法也有不足之处：对于管道末端还得采用支撑。四、结语第五水厂输水管道水压试压方法与传统试压方法相比，第五水厂输水管道水压试压方法无需设置支撑，只需要在每一试压段的管段两头在管道安装施工时安装上试压配件，试压完后经处理可作管道使用而不用拆除试压钢配件，并具有方便快捷，经济实用的突出特点，值得推广。参考文献1中华人民共和国建设部.给水排水管道工程施工及验收规范（GB5026897）.中华人民共和国标准.19972戴传芳.给排水设计手册（第三册.城市给水）.上海市政工程设计院.19853严煦世.给水工程.中国建筑工业出版社.19994顾顺符.管道工程安装手