消防管道水压试验事故的处理

消防管道水压试验事故的处理引言消防管道水压试验是保证管道安装质量的有效途径，对水压试验事故的处理也关系到工程和施工人员的安全，因此不断提高事故处理水平具有重要意义。本文作者结合某石化公司储配站码头栈桥的D325X8mm消防管水压试验情况，对其事故处理情况进行分析。其中该消防管道设置16TB30X8F波纹膨胀节9个，该工程执行规范标准为GB50268-97《给排水管道工程施工及验收规范》。事故简介1.1事故发生过程D325X8mn消防管道水压试验的过程是：打开试压管道放空阀，开启潜水泵和管道泵，由潜水泵和管道泵组成的组合泵从东湖向管道内注水，用试压泵使管道缓慢升压。当压力升至1.6MPa时暂停试压，观察压力表无压降，检查阀门、波纹膨胀节、盲板等容易渗漏处无渗漏，耗时30min。然后再继续缓慢升压，但在向试验压力升压过程中，当压力表显示为 2.4MPa时，管线端口（长江边）法兰与盲板连接处突然发生渗漏（主要是石棉板被破坏），并越漏越大，接着管道内有水流声并伴随着一声沉闷声响，D325X8mm管道末端（长江边方向）立即出现纵向位移并左右串动，放在管边的气瓶被推倒。1.2事故现场情况消防管道原设计如图1所示：图1消防管道原设计示意图J119管礅向长江边方向位移410mm并被掀翻倾斜45°左右。J106基础面预埋钢板向长江边方向移位 205mm底板拼缝拉裂。江堤边栈桥上第一个基础向江堤方向位移 20mm。(4)J118-J119，J95-J96，J95-J94管礅之间3个DN300mm波纹膨胀节被拉直、变形，在J107-J108、J104-J105、J81-J82管架间3个DN100波纹膨胀节也被拉直破坏。事故分析(1)从打压情况来看，消防管末端盲板与法兰连接处泄漏是造成这次事故的直接原因。另一方面由于使用管道加压泵进水，进水速度太快而所设排气孔的大小和数量均不够，导致管道内的气体来不及排出而滞留于管内，待试验压力升高时形成气囊。气囊向管端的快速移动产生巨大的推力。经对照水工结构图纸，发现主要受力管礅为 J120,而给排水图纸固定支架管礅却在J119处。按波纹膨胀节供货商提供的产品使用说明书的要求，该波纹膨胀节应安装在靠近固定支架的位置，第一个导向支架距离波纹膨胀节的端距应为 4DN第二导向支架与第一个导向支架的距离应为 14DN如图2所示，其余导向支架的最大距离Lmax按下式计算：TOC\o"1-5"\h\z式中:E—管道材料的弹性模量， N/mm2I―管道的惯性矩，mm4p—设计压力，MPaA—波纹膨胀节的有效面积， mm2Kx—波纹膨胀节的轴向刚度， N/mm△x—波纹膨胀节额定轴向位移， mm图2支架位置因此波纹膨胀节固定支架应在J120处，而不是J119处。（3）按照施工规范要求，在安装波纹膨胀节时，为了减少管架受力，应该对波纹膨胀节进行预拉伸。式中:Ts—安装时温度；Th—最高使用温度;TL—最低使用温度。经计算：波纹膨胀节应预拉伸5mm由于数值较小，在实际施工中较难做到。故没有对波纹膨胀节进行预拉伸。（4）从设计图纸来看，J119管礅配筋应与栈桥混凝土连接，J106预埋钢板应与管礅配筋焊接，固定支架应满焊，焊缝高度？8mm而从事故现场来看，施工单位未按图纸要求严格施工。处理办法3.1修改设计由设计院负责对固定支架管礅重新认真核算，根据GB50268-97《给排水管道工程施工及验收规范》规定，管礅后背抗力一般按被动压力理论计算，安全系数取1.5-2.0，根据核算最后作出以下修改：将受荷载管礅支架由J119改在J120处。(2)消防管道的第一个固定支架J011及最后一个固定支架J120除保留原设计固定角钢外，增加扁钢固定，固定形式见图3。图3固定支架J011和J120的加固示意将PJ1处固定管枕上部斜面凿平清洗后，用 C30混凝土浇筑成图4所示外形。图4PJ1处固定管枕修改示意将J011号固定支架改为导向支架，水工结构 PJ36处增设一个固定支架，并在该固定支架长江侧增加两个导向支架，导向支架间距为$1.5m。对试压程序认真细化试压时，应将气体全部排尽并确认，具体做法是：正式试压前进行多次初步升压试验，当压力升至1.2MPa时(工作压力)，停止升压，然后打开高位的放空阀及管道末端放空阀放水，水柱中如有“突突”的响声，并喷出许多气泡，则说明气体并未排尽；如果气体排尽，则上述现象不会发生，并且重新注水时升压很快，压力表指针摆动幅度很小，读数较稳定。经采取上述措施重新对消防管道试压时， 试压情况很顺利。水压试验中应注意的安全问题水压试验远没有我们想象的那样安全，国内出现过很多水压试验过程中的施工和人身伤亡事故。水压试验是一个强度试验，需要验证多方面的强度，如支架的强度，基础的沉降稳定，管道和设备的强度，法兰及阀门管件的严密性以及膨胀节的强度等等。如果管道和设备内部有死区，或者水压试验程序不能保证残余空气的排尽，空气储存的能量仍然会导致水流或物体的喷射，甚至设备爆炸等。更多的事故原因是由于支架或支撑以及土建基础强度不够导致的倒塌事故。在水压试验过程中，由于膨胀节附件强度不够导致管线整体倒塌的事故也是累见不鲜。换热器泄漏换热管的堵头喷射伤人事故也有很多报道。因此，在水压试验之前，我们不可能准确预测到所有的风险，因此，严格遵守试压程序是非常必要的，如试验区域必须设置警示隔离，无关人员必须离开试验现场。同时，必须保证充水加压速度，正确的试验压力，正确的检查压力等等。注意：水压试验中试验压力与检查压力是不一样的（压力下降到规定数值后，才能进行泄漏检查）。工业金属管道的水压试验应该严格按照水压试验程序操作（见GB50235-97《工业金属管道工程施工及验收规范》第7.5.3.12条）。水压试验的试验压力是超过设计压力的（一般为管道设计压力的1.5倍），但是这一压力只需要稳定10分钟，就必须马上将试验压力下降到设计压力，然后才能开始现场检查有无泄漏。不能在管道超压的情况下，就开始检查有无泄漏点，特别是在管道很长的情况下，更不容许带压处理泄漏点结束语水压试验是检验管道安装质量的重要工序，也是最容易出现问题的工序，故今后在类似工程试压中，除按有关标准规范和经验施工外，尚应特别注意以下几点：（1）试压前应认真核对图纸及产品资料，细化试压程序，设置必要的放空口；管线试压时，