第6章 压力管路的水力计算自测题
第6章 压力管路的水力计算自测题
一、思考题
6.1何谓沿程损失和局部损失？试分析产生这两种损失的原因。
6.2试写出沿程损失和局部损失的计算公式，并说明公式中每一项的物理意义。
6.3流体在渐扩管道中从截面1流向截面2，若已知在截面1处流体作层流流动，试问流体在截面2处是否仍保持层流流动？
6.4何谓光滑管和粗糙管？对于一根确定的管子是否永远保持为光滑管或粗糙管？为什么？
6.5尼古拉兹实验曲线图中，可以分为哪五个区域？在这五个区域中，λ与哪些因素有关？
6.6粘性流体在圆管中流动时，试分别讨论当雷诺数非常大与非常小的两种情况中，沿程阻力与速度的几次方成正比？
6.7流体流过管道截面突然扩大处，为何会产生局部能量损失？试写出局部损失的计算公式？管道的出口与进口处局部损失系数，一般情况各取多少？
6.8流体在弯管中流动时，产生的局部能量损失与哪些因素有关？
6.9降低沿程损失和局部损失，可以采取哪些措施？
6.10工程中对于简单管道的水力计算主要有哪三类问题？其计算方法如何？
6.11在串联管道和并联管道中，各管段的流量和能量损失分别满足什么关系？
6.12工程中，对于串联管道和并联管道的水力计算，分别有哪两类问题？其计算方法如何？
6.13工程中，对于分支管道的水力计算，主要有哪类问题？
6.14表征孔口出流性能主要是哪三个系数?试述这三个系数的物理意义。
6.15何谓自由出流？何谓淹没出流？若两类型相同的孔口在水下位置不同，而上、下游水位差相同，其出流流量有何差异？
6.16在容器壁面上孔径相同的条件下，为什么圆柱形外管嘴的流量大于孔口出流的流量？
二、选择题
6.1 变直径管流，小管直径1d ，大管直径122d d =，两断面雷诺数的关系是（ D ）。
（A ）21Re 5.0Re = （B ）21Re Re = （C ）21Re 5.1Re = （D ）21Re 0.2Re =
6.2 圆管紊流过渡区的沿程阻力系数λ（ C ）。
（A ）与雷诺数有关 （B ）与管壁相对粗糙有关
（C ）与雷诺数及相对粗糙有关 （D ）与雷诺数及管长有关
6.3圆管紊流粗糙区的沿程阻力系数λ（ B ）。
（A ）与雷诺数有关 （B ）与管壁相对粗糙有关
（C ）与雷诺数及相对粗糙有关 （D ）与雷诺数及管长l 有关
6.4两根相同直径的圆管，以同样的速度输送水和空气，不会出现情况（ A ）。
（A ）水管内为层流状态而气管内为紊流状态 （B ）水管和气管内都为层流状态
（C ）水管内为紊流状态而气管内为层流状态 （D ）水管和气管内都为紊流状态
6.5沿程阻力系数λ不受雷诺数数影响，一般发生在（ D ）。
（A ）层流区 （B ）水力光滑区
（C ）粗糙度足够小时 （D ）粗糙度足够大时
6.6圆管内的流动为层流时，沿程阻力与平均速度的（ A ）次方成正比。
（A ）1 B ）1.5 （C ）1.75 （D ）2
6.7两根直径不同的圆管，在流动雷诺数相等时，它们的沿程阻力系数λ（ B ）。
（A ）一定不相等 （B ）可能相等
（C ）粗管的一定比细管的大 （D ）粗管的一定比细管的小
6.8比较在正常工作条件下，作用水头H 、孔口直径d 相同时，薄壁小孔的流量Q 和圆柱形外管嘴的Q n ，结果是（ B ）。
（A ）n Q Q > （B ）n Q Q < （C ）n Q Q = （D ）不确定
6.9外管嘴的正常工作条件为（ B ）。
（A ）()d ～l 43
=，m H 90> （B ）()d ～l 43=，m H 90< （C ）()d ～l 43
>，m H 90> （D ）()d ～l 43>，m H 90< 6.10图示两根完全相同的长管道，只是安装高度不同，两管的流量关系为（ C ）。
（A ）21Q Q < （B ）21Q Q > （C ）21Q Q = （D ）不确定
题6.10图 题6.11图 6.11图示并联长管1、2，两管的直径相同，沿程阻力系数相同，长度为123l l =，通过两管的流量关系为（ C ）。
（A ）21Q Q = （B ）215.1Q Q = （C ）2173.1Q Q = （D ）213Q Q =
6.12图示并联长管1、2、3，在A-B 之间的水头损失为（ D ）。
（A ）321f f f fAB h h h h ++= （B ）2
1f f fAB h h h += （C ）32f f fAB h h h += （D ）3
21f f f fAB h h h h === 6.13并联管道阀门K 全开时各管段流量为1Q 、2Q 、3Q ，现关小阀门K 的开度，其它条件不变，流量变化为（ C ）。
（A ）1Q 、2Q 、3Q 都减小 （B ）1Q 减小、2Q 不变、3Q 减小
（C ）1Q 减小、2Q 增加、3Q 减小 （D ）1Q 不变、2Q 增加、3Q 减小
题6.12图 题6.13图
6.14长管并联管道，各并联管段（ A ）。
（A ）水头损失相等 （B ）水力坡度相等
（C ）总能量损失相等 （D ）通过的流量相等
6.15 水在垂直管内由上向下流动，相距l 的两断面间，测压管水头差h ，两断面间沿程水头损失f h 为（A ）。
（A ）h h f = （B ）l h h f += （C ）h l h f -= （D ）l h f =
题6.15图
流体力学 第五章 压力管路的水力计算资料
流体力学第五章压力管路的水力计算
第五章压力管路的水力计算 主要内容 长管水力计算 短管水力计算 串并联管路和分支管路 孔口和管嘴出流 基本概念： 1、压力管路：在一定压差下，液流充满全管的流动管路。（管路中的压强可以大于大气压，也可以小于大气压） 注：输送气体的管路都是压力管路。 2、分类： 按管路的结构特点，分为 简单管路：等径无分支 复杂管路：串联、并联、分支 按能量比例大小，分为 长管：和沿程水头损失相比，流速水头和局部水头损失可以忽略的流动管路。短管：流速水头和局部水头损失不能忽略的流动管路。
第一节管路的特性曲线 一、定义：水头损失与流量的关系曲线称为管路的特性曲线。 二、特性曲线 l l L g V d L g V d l l g V d l d l g V d l g V h h h f j w + = = + = ?? ? ? ? ? + = + = + = 当 当 当 其中， 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 λ λ λ λ λ ζ （1） 把2 4 d Q A Q V π = = 代入上式得： 2 2 5 2 2 2 28 4 2 1 2 Q Q d g L d Q g d L g V d L h w α π λ π λ λ= = ? ? ? ? ? = = （2） 把上式绘成曲线得图。 第二节长管的水力计算 一、简单长管 1、定义：由许多管径相同的管子组成的长输管路，且沿程损失较大、局部损失 较小，计算时可忽略局部损失和流速水头。 2、计算公式：简单长管一般计算涉及公式 2 2 1 1 A V A V=（3） f h p z p z+ + + γ γ 2 2 1 1 ＝ （4） g V D L h f2 2 λ = （5） 说明：有时为了计算方便，h f的计算采用如下形式：
管道水压试验方案计划(完整编辑版)
XXXX市XXXXXXXXX工程XXXXXXXXXX工程 第XXX单元XXX施工第X标段 【合同编号：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX】 管 道 试 压 专 项 方 案 XXX施工单位
一、工程概况 本标段为土建施工X标，负责XXXXX分水口门至XXXXX（包括XX支线）土建施工（包括XX加压泵站）。试验段桩号XX0+630—XX0+980，全长350m，全部为单排DN800的高强度聚氯乙烯（PVC-S）给水管道。 二、试验目的 根据设计、规范要求，给水管道工程安装完成后，检验打压段管材衔接处是否密封不漏水,检验压力是否达到运行要求。 三、试验依据 （1）XX市XXXXXXX工程XXXXXXXX工程第X计单元施工第X标段《招标文件》；（2）《施工合同》； （3）施工图及设计技术要求； （4）国家现行法律法规及标准 （5）本工程管道试压按《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB 50268-2008）以及河北省地方标准埋地高强度聚氯乙烯（PVC-S)给水管道工程技术规程（DB13/T2164-2014)与设计院提供技术要求文件的规定进行打压,试验压力取工作压力的1.5倍，即为管道工作压力为0.36MPa，设计压力为0.54MPa。依规范要求至少达0.8MPa，故此次试验压力取0.8MPa。 四、试压前准备工作 1、管道试压采用管道试压泵作为压力源。 2、压力表采用 0-1.0MPa，最小刻度 0.02MPa，管道一端设一个压力表。(压力表使用前必须拿到计量局进行校正,并出具证明)，压力计要安装在试验段低端部位。 3、盲板选择：由XX管厂提供的钢制盲板(满足国标PN10)。 4、后背设计：采用原状土加固后背墙或素混凝土后背墙，然后在后背墙上使用
流体力学-第五章-压力管路的水力计算
第五章压力管路的水力计算 主要内容 长管水力计算 短管水力计算 串并联管路和分支管路 孔口和管嘴出流 基本概念: 1、压力管路：在一定压差下，液流充满全管的流动管路。（管路中的压强可以大于大气压，也可以小于大气压） 注:输送气体的管路都是压力管路。 2、分类： 按管路的结构特点,分为 简单管路:等径无分支 复杂管路：串联、并联、分支 按能量比例大小,分为 长管:和沿程水头损失相比,流速水头和局部水头损失可以忽略的流动管路。 短管：流速水头和局部水头损失不能忽略的流动管路。 第一节管路的特性曲线 一、定义:水头损失与流量的关系曲线称为管路的特性曲线。 二、特性曲线
l l L g V d L g V d l l g V d l d l g V d l g V h h h f j w + = = + = ?? ? ? ? ? + = + = + = 当 当 当 其中， 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 λ λ λ λ λ ζ (1) 把2 4 d Q A Q V π = = 代入上式得： 2 2 5 2 2 2 28 4 2 1 2 Q Q d g L d Q g d L g V d L h w α π λ π λ λ= = ? ? ? ? ? = = (2） 把上式绘成曲线得图。 第二节长管的水力计算 一、简单长管 1、定义:由许多管径相同的管子组成的长输管路,且沿程损失较大、局部损失较小，计算时 可忽略局部损失和流速水头。 2、计算公式:简单长管一般计算涉及公式 2 2 1 1 A V A V=(3) f h p z p z+ + + γ γ 2 2 1 1 ＝ (4） g V D L h f2 2 λ = （5) 说明：有时为了计算方便,h f的计算采用如下形式： m m m f d L Q h - - = 5 2ν β （6) 其中,β、m值如下 流态βm 层流 4.15 1 （a) 水力光滑０.0２4６0．２5 （b)
压力管道试验方法
没有什么特殊的地方 压力管道的压力试验方法 李林录 (劳动部锅炉压力容器检测研究中心北京100027) 压力管道由于其数量大，距离远，敷设方式特殊(有的在高空，有的在地下)，大多数均有保温层或防腐层，并且所用材料种类繁多等。这就给压力管道的监控、检验和管理等带来比锅炉压力容器更为复杂的特殊性。 本文简要介绍德国对新建气体压力管道的压力试验方法、要求及各种方法适用条件等。1一般要求 所有管道投运前都应进行清洗。以水为介质进行压力试验时，试验结束后应干燥；对重要的输送管道特别是以压力容积测量法进行压力试验时，应采用校准管道猪；以工作介质进行压力试验时，应注意防止介质与空气混合到爆炸极限。 2试验介质 根据试验方法不同所用试验介质也不同，一般来说试验所采用的介质为水、空气或工作气体(水可以用其它的液体代替、空气可以用其它的惰性气体代替、工作气体可以用惰性气体和工作气体的混合气体代替)。选用试验介质时应防止试验介质对管道材料的腐蚀和污染。以水为试验介质时试验水温和环境温度应在4℃以上，当温度低时应采取特殊的措施。另外在往管道充水时应尽量避免混入空气。以空气或工作介质为试验介质，当试验压力高于6b ar时，应对被试管道采取特殊的措施(如对所有的焊缝进行无损检测等)。 以水为介质进行压力试验主要适用于工作压力大于16bar的压力管道，因为在高压下以气体为介质进行压力试验比以水为介质进行压力试验具有更大的危险性。以水为介质进行压力试验其试验精度高，因为水的压缩性很小，试验时如果有泄漏的话就有很大的压力降。以空气为介质进行压力试验时比以水为介质进行压力试验更经济，因为以空气为介质进行压力试验时省去了压力试验前的充水和试验后的放水及管道投用前的干燥工作。以工作气体为介质进行压力试验主要适用于比较短的管路或设备与管道的连接处的试验。 3试验方法 根据试验方法和试验所采用的介质不同将压力试验方法综合成如下几种。见表1。 根据检验方式将压力试验方法分为四种分别用A、B、C、D表示。 A：宏观检测法 B：压力测量法 C：压差测量法 D：压力——容积测量法 A宏观检测法——是用肉眼检验裸露管道的密封性，以气体为介质，压力试验用泡沫方法进行检查。而其他方法是根据压力曲线来判断管道的密封性。 B压力测量法——此法是直接测量压力，根据压力的变化来判断管道的密封性和强度。 C压差测量法——此法是通过测量衡压器与被检管道的压力差，衡压器可采用二种方式(气瓶或压力秤)，根据此压力差来判断管道的密封性或强度。 D压力容积测量法——此法是测量升压过程中压力与进水量(根据进水量换算成容积变形量)之间的关系。 根据所采用的试验介质或升压方式不同将压力试验方法也分为四种，分别用①、②、③、
工程流体力学第6章 压力管路的水力计算
第6章 压力管路的水力计算自测题 一、思考题 6.1何谓沿程损失和局部损失？试分析产生这两种损失的原因。 6.2试写出沿程损失和局部损失的计算公式，并说明公式中每一项的物理意义。 6.3流体在渐扩管道中从截面1流向截面2，若已知在截面1处流体作层流流动，试问流体在截面2处是否仍保持层流流动？ 6.4何谓光滑管和粗糙管？对于一根确定的管子是否永远保持为光滑管或粗糙管？为什么？ 6.5尼古拉兹实验曲线图中，可以分为哪五个区域？在这五个区域中，λ与哪些因素有关？ 6.6粘性流体在圆管中流动时，试分别讨论当雷诺数非常大与非常小的两种情况中，沿程阻力与速度的几次方成正比？ 6.7流体流过管道截面突然扩大处，为何会产生局部能量损失？试写出局部损失的计算公式？管道的出口与进口处局部损失系数，一般情况各取多少？ 6.8流体在弯管中流动时，产生的局部能量损失与哪些因素有关？ 6.9降低沿程损失和局部损失，可以采取哪些措施？ 6.10工程中对于简单管道的水力计算主要有哪三类问题？其计算方法如何？ 6.11在串联管道和并联管道中，各管段的流量和能量损失分别满足什么关系？ 6.12工程中，对于串联管道和并联管道的水力计算，分别有哪两类问题？其计算方法如何？ 6.13工程中，对于分支管道的水力计算，主要有哪类问题？ 6.14表征孔口出流性能主要是哪三个系数?试述这三个系数的物理意义。 6.15何谓自由出流？何谓淹没出流？若两类型相同的孔口在水下位置不同，而上、下游水位差相同，其出流流量有何差异？ 6.16在容器壁面上孔径相同的条件下，为什么圆柱形外管嘴的流量大于孔口出流的流量？ 二、选择题 6.1 变直径管流，小管直径1d ，大管直径122d d =，两断面雷诺数的关系是（ D ）。 （A ）21Re 5.0Re = （B ）21Re Re = （C ）21Re 5.1Re = （D ）21Re 0.2Re = 6.2 圆管紊流过渡区的沿程阻力系数λ（ C ）。 （A ）与雷诺数有关 （B ）与管壁相对粗糙有关 （C ）与雷诺数及相对粗糙有关 （D ）与雷诺数及管长有关 6.3圆管紊流粗糙区的沿程阻力系数λ（ B ）。 （A ）与雷诺数有关 （B ）与管壁相对粗糙有关 （C ）与雷诺数及相对粗糙有关 （D ）与雷诺数及管长l 有关 6.4两根相同直径的圆管，以同样的速度输送水和空气，不会出现情况（ A ）。 （A ）水管内为层流状态而气管内为紊流状态 （B ）水管和气管内都为层流状态 （C ）水管内为紊流状态而气管内为层流状态 （D ）水管和气管内都为紊流状态 6.5沿程阻力系数λ不受雷诺数数影响，一般发生在（ D ）。 （A ）层流区 （B ）水力光滑区 （C ）粗糙度足够小时 （D ）粗糙度足够大时 6.6圆管内的流动为层流时，沿程阻力与平均速度的（ A ）次方成正比。 （A ）1 B ）1.5 （C ）1.75 （D ）2
压力管道的水力计算和直径的确定
压力管道的水力计算和经济直径的确定 一、水力计算 压力管道的水力计算包括恒定流计算和非恒定流计算两种。 （一）恒定流计算 恒定流计算主要是为了确定管道的水头损失。管道的水头损失对于水电站装机容量的选择、电能的计算、经济管径的确定以及调压室稳定断面计算等都是不可缺少的。水头损失包括摩阻损失和局部损失两种。 1、摩阻损失 管道中的水头损失与水流形态有为。水电站压力管道中的水流的雷诺数Re一般都超过3400，因而水流处于紊流状态，摩阻水头损失可用曼宁公式或斯柯别公式计算。 曼宁公式应用方便，在我国应用较广。该公式中，水头损失与流速平方成正比，这对于钢筋混凝土管和隧洞这类糙率较大的水道是适用的。对于钢管，由于糙率较小，水流未、能完全进人阻力平方区，但随着时间的推移，管壁因锈蚀糙率逐渐增大，按流速平方关系计算摩阻损失仍然是可行的。曼宁公式因一般水力学书中均可找到，此处从略。 斯柯别根据198段水管的1178个实测资料，推荐用以下公式计算每米长钢管的摩阻损失 (13-1)式中a-水头损失系数，焊接管用0.00083。
为考虑水头损失随使用年数t的增加而增大的系数，清水取K ＝0.01，腐蚀性水可取K＝0.015。 2.局部损失 在流道断面急剧变化处，水流受边界的扰动，在水流与边界之间和水流的内部形成旋涡，在水流质量强烈的混掺和大量的动量交换过程中，在不长的距离内造成较大的能量损失，这种损失通常称为局部损失。压力管道的局部损失发生在进口、门槽、渐变段、弯段、分岔等处。压力管道的局部损失往往不可忽视，一尤其是分岔的损失有时可能达到相当大的数值。局部损失的计算公式通常表示为 系数可查有关手册。 （二）非恒定流计算 管道中的非恒定流现象通常称为水锤。进行非恒定流计算的目的是为了推求管道各点i的动水压强及其变化过程，为管道的布置、结构设计和机组的运行提供依据。非恒定流计算的内容见第九章。 二、管径的确定 压力管道的直径应通过动能经济计算确定。在第七章中我们已经研究了决定渠道和隧洞经济断面的方法，其基本原理对压力管道也完全适用，可以拟定几个不同管径的方案，进行誉比较，选定较为有利的管道直径，也可以将某些条件加以简化，推导出计算公式，直接求解。在可行性研究和初步设计阶段，可用以下彭德舒公式来初步确定大中型压力钢管的经济直径
压力管道水压试验
压力管道水压试验公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]
压力管道水压试验 一、水压试验前，施工单位应编制的试验方案，其内容应包括： 1、后背及堵板的设计； 2、进水管路、排气孔及排水孔的设计； 3、加压设备、压力计的选择及安装的设计； 4、排水疏导措施； 5、升压分级的划分及观测制度的规定； 6、试验管段的稳定措施和安全措施。 二、试验管段的后背应符合下列规定： 1、后背应设在原状土及人工后背土上，土质松软时应采取加固措施； 2、后背墙面应平整并与管道轴线垂直。 三、采用钢管、化学建材管的压力管道，管道中最后一个焊接接口完毕一个小时以上方可进行水压试验。 四、水压试验管道内径大于或等于600mm时，试验管段端部的第一个接口应采用柔性接口，或采用特制的柔性接口堵板。 五、水压试验采用的设备、仪表规格及其安装应符合一步下列规定： 1、采用弹簧压力计时，精度不低于级，最大量程宜为试验压力的~倍，表壳的公称直径不宜小于150mm，使用前经校正并具有符合规定的检定证书；
2、水泵、压力计应安装的试验段的两端部与管道轴线相垂直的支管上。 六、开槽施工管道试验前，附属设备安装应符合下列规定： 1、非隐蔽管道的固定设施已按设计要求安装合格； 2、管道附属设备已按要求坚固、锚固合格； 3、管件的支墩、锚固设施混凝土强度已达到设计强度； 4、未设置支墩、锚固设施的管件，应采取加固措施并检查合格。 七、水压试验前，管道回填土应符合下列规定： 1、管道安装检查合格后，应按本规范第条第1款的规定回填土； 2、管道顶部回填土宜留出接口位置以便检查渗漏处。 八、水压试验前准备工作应符合下列规定： 1、试验管段所有敞口应封闭，不得有渗漏水现象； 2、试验管段不得用闸阀做堵板，不得含有消火栓、水锤消除器、安全阀等附件； 3、水压试验前应清除管道内的杂物。 九、试验管段注满水后，宜在不大于工作压力条件下充分浸泡后再进行水压试验，浸泡时间应符合表1的规定： 表1 压力管道水压试验前浸泡时间
压力管道检验计案例
压力管道检验计算案例 54、某公司管道规格为Φ89×6.5mm，材料20＃，最大工作压力为1.8MPa，工作温度：常温，工作介质：放空气体。管道等级为GC2，实际使用时间为11年，本次为首次全面检验，测厚时发现管道存在局部减薄，实测最小壁厚为5.4mm，减薄区域环向长度实测最大值为50mm。该管道本次检验时未发现其他缺陷，材料未出现性能劣化；该管道结构符合设计规范且不承受疲劳载荷。问该管道如何定级？ 第四十七条管子的局部减薄，安全状况等级的确定方法如下： (一)若局部减薄在制造或验收规范所允许的范围内，则不影响定级。 (二)局部减薄超过制造或验收规范所允许的范围时，如果同时满足以下条件，则按照表3 或表4定级；否则安全状况等级定为4级。 1．管道结构符合设计规范或管道的应力分析结果满足有关规范； 2．在实际工况下，材料韧性良好，并且未出现材料性能劣化及劣化趋向； 3．局部减薄及其附近无其它表面缺陷或埋藏缺陷； 4．局部减薄处剩余壁厚大于2mm； 5．管道不承受疲劳载荷。 表3 GC2或GC3管道所允许的局部减薄深度的最大值(mm) 注：D为缺陷附近管道外径实测最大值，mm，以下同； t为缺陷附近壁厚的实测最小值减去至下一检验周期的腐蚀量的2倍，mm，以下同； B为缺陷环向长度实测最大值，mm； P为管道最大工作压力，MPa，以下同； P L0管道极限内压，P L0=(2/√3)σs In[(D/2)/(D/2-t)]，以下同； σs为管道材料的屈服强度，MPa，以下同； C为至下一检验周期局部减薄深度扩展量的估计值，mm，以下同。 表4 GC1级管道所允许的局部减薄深度的最大值（mm）
给水管道试压试验方案
给水管道试压试验方案 年月日 给水管道试压试验方案 一、水压试验的一般规定： 1、管道试压前应进行充水浸泡，时间不少于24h。 2、水压试验的静水压力不应小于管道工作压力的1.5倍，且试验压力不应低于0.80MPa，不得气压试验代替水压试验。 3、水压试验的长度不宜大于1000米，对中间设有附件的管段，水压试验分段长度不宜大于500米。系统中有不同材质的管道应分别进行试压。一般同管径试验长度采用500米。 4、对试压管段端头支撑挡板应进行牢固性和可靠性检查，试压时，其支撑设施严禁松动崩脱。不得将阀门作为封板。 5、加压宜采用带计量装置的机械设备，当采用弹簧压力表时，其精度不应低于1.5级，量程范围宜为试验压力1.3-1.5倍，表盘直径不应小于150mm。 6、试压管段不得包括水锤消除器，室外消火栓等管道附件系统包含的各类阀门，应处于全开状态。 二、试压前准备工作： 1、管道试压采用管道试压泵作为压力源。 2、水源采用饮用水，使用水车运输。 2、压力表采用0-1.5MPa，最小刻度0.02MPa，管道一端设一个压力表。(压力表使用前必须拿到计量局进行校正,并出具证明)，压力计要
安装在试验段低端部位。 3、管道两端分别设置PE管专用法兰头与法兰片，用专用堵板封堵，并在盲板上设置试压设备及附件。 4、盲板采用厂商提供的专用钢板，与法兰头采用Φ30的螺栓连接，要求试压段两端有抵挡后背，后背面平整，且与管道轴线垂直。 5、后背设计采用原状土加固后背墙或素混凝土后背墙，然后在后背墙上使用4个100T的千斤顶均匀顶住盲板上、下、左、右四个方向，使盲板在打压时不会因管道内压力增加而产生管道轴向方向的位移。 6、在打压管线两端的高点均设置自动排气阀，确保打压管段内气体全部被排出。排气装置可以安装在鞍型三通或打压盲板的高点处。 7、打压设备进行组装 （1）在盲板排气端安装DN100自动排气阀门。 （2）进水端盲板下口为DN100进水钢管，在进水管口安装DN100球阀一个，DN100进水管上有1个DN20钢管，安装DN20球阀，打压时连接打压泵，泄水时连接水表，测量降压时的出水量。 （3）进水端盲板与鞍型排气三通相连，鞍型三通上口安装DN100排气阀一个，进水盲板上口钢管上有1个DN20钢管，用于安装压力表。 8、各类阀门在使用前应清除阀门内污物，检查阀杆是否转动灵活，以及阀体、零件等有无裂纹、砂眼等。阀门安装的位置及阀杆方向，应便于检修和操作，安装平正牢固。 9．试验前准备好水温计。 10．根据试验泄水量计算，准备容积池。 11、主要设备
压力管路水力计算
第六章 压力管路水力计算 一、思考题 1．什么是长管？什么是短管？划分长管与短管的目的是什么？ 2．什么是简单管路？简单管道的水力计算主要有哪三类问题？其计算方法如何？ 3．什么是串联管路？如何计算串联管路的水力损失？ 4．什么是并联管道？如何计算并联管路的水力损失？ 5．什么是分岔管道？如何计算分岔管路的水力损失？ 6．什么是孔口出流？什么是薄壁孔口和厚壁孔口？什么是小孔口和大孔口？孔口出流的水力特点是什？ 7．小孔口自由出流与淹没出流的流量计算公式有何不同？ 8．为什么孔口淹没出流时，其流速或流量的计算既与孔口位置无关，也无大孔口、小孔口之分？ 9．什么是管喷出流？管喷出流有什么特点？圆柱形外管嘴正常工作的条件是什么？为什么必须要有这两个限制条件？ 10．在小孔口上安装一段圆柱形管嘴后，流动阻力增加了，为什么反而流量增大？是否管嘴越长，流量越大？ 二、单项选择题 1．在有压管流的水力计算中，所谓长管是指（ ）。 (A)长度很长的管道 (B)总能量损失很大的管道 (C)局部损失与沿程损失相比可以忽略的管道 (D)局部损失与沿程损失均不能忽略的管道 2．用并联管道输送液体，各并联管段（ ）。 (A)水头损失相等 (B)水力坡度相等 (C)总能量损失相等 (D)通过的流量相等 3．如题3图所示，并联长管1和2，两管的直径相同，沿程阻力系数相同，长度123l l =，则通过的流量（ ）。 (A)21Q Q = (B) 21 1.5Q Q = (C) 21 1.73Q Q = (D) 213Q Q = 4．如题4图所示，两根完全相同的长管道，只是安装高度不同，两管的流量关系为 ( )。 (A)21Q Q < (B) 21Q Q > (C) 21Q Q = (D) 不确定 题3附图 题4附图 5．两根相同直径的圆管，以同样的速度输送水和空气，不会出现情况是（ ）。
压力管道检验员(GD-1)
附件1 压力管道检验员(GD-1) 实际操作自我培训记录
用人机构名称： 实习人员姓名： 联系电话： 实习日期：年月日至年月日
压力管道定期检验实际操作自我培训基本要求 1、实习机构 承担压力管道检验实际操作实习培训工作的机构应当为具有压力管道检验核准项目的特种设备检验机构。 2、实习时机及指导人员 申请压力管道检验员资格考试的人员，在参加取证专业培训活动前应当进行压力管道检验实际操作实习。实习应当在有压力管道检验师资格的检验人员的指导下进行。 3、实习内容 （1）检验仪器设备使用方面的实习 实习人员应当对《压力管道检验员（GD-1）培训大纲》附件B-1所列的仪器设备进行使用方面的实习。实习时，应当通过观看压力管道检验师的使用操作和亲身的使用操作，掌握管道检验工具、仪器设备的使用技能。 （2）压力管道检验现场实习 实习人员应当跟随压力管道检验师参加工业管道或公用管道的实际检验工作，其数量不小于10条且总长度不少于200米。 实习人员应当在压力管道检验师的指导下，进行实习工作，掌握相应的检验技能，达到《压力管道检验员（GD-1）培训大纲》附件B-2的要求。
实习人员应当对所实习检验的压力管道按规定要求逐条填写仅供证明本人参加了相应实习工作的检验记录、检验报告、检验联络单（适用时）、检验意见通知书（适用时）、检验案例（适用时）。 （3）安全防护方面的实习 实习人员应当在压力管道检验现场，通过压力管道检验师的指导，掌握压力管道检验工作安全与防护方面的技能，达到《压力管道检验员（GD-1）培训大纲》附件B-3的要求。 （4）缺陷辨识方面的实习 实习人员应当通过现场实习、培训教材、视频资料、图片、试件等方式，对各类管道缺陷的形貌特点有一定了解，掌握常见缺陷的辨别技能，达到《压力管道检验员（GD-1）培训大纲》附件B-4的要求。 4、实习记录 参加实习的人员应当按要求，填写《压力管道检验实际操作实习记录》。 5、用人机构对实习人员的安全管理 用人机构应当加强对实习人员的安全管理工作，确保实习人员在检验现场实习工作中的安全。
管路压力与壁厚计算方式管道压力测试
碳钢、合金钢无缝钢管和焊接钢管在受内压时，共壁厚按下式计算： PD δ = ────── + C 200[σ]φ+P (2-1) 式中d——管璧厚度(毫米)； P——管内介质工怍压力(公斤/厘米2)；在压力不高时，式中分母的P值可取p=0，以简化计算； D——管子外径(毫米)； φ——焊缝系数，无缝钢管φ=1，直缝焊接钢管φ=0.8，螺旋缝焊接钢管φ=0.6； [σ]——管材的许用应力(公斤/毫米2)，管材在各种温度下的许用应力值详见表2-5； C——管子壁厚附加量(毫米)。 管子壁厚附加量按下式确定： C = C1 + C2 + C3 (2-2) 式中C1——管子壁厚负偏差附加量(毫术)。 无缝钢管(YB231-70)和石油裂化用钢管(YB237-70)壁厚负偏差见表2-1。 冷拔(冷轧)钢管>1 -15 热轧钢管 3.5-20 -15 >20 -12.5 不锈钢、耐酸钢无缝钢管(YB 804-70)壁厚负偏差见表2-2。 冷拨(冷扎)钢管≤1 -0.15毫米-0.10毫米＞1-3 -15 -10 ＞3 -12.5 -10 热扎钢管≤10 -15 -12.5 ＞10～20 -20 -15 ＞20 -15 -12.5 普通碳素结构钢和优质碳素结构钢厚钢板的厚度负偏差，按热轧厚钢板厚度负偏差(GB709-65)的规定，见表2-3。
4 -0.4 4.5~ 5.5 -0.5 -0.5 5~7 -0.6 -0.6 -0.6 8~10 -0.8 -0.8 -0.8 -0.8 11~25 -0.8 -0.8 -0.8 -0.8 26~30 -0.9 -0.9 -0.9 -0.9 C2——腐蚀裕度(毫米); 介质对管子材料的腐蚀速度≤0.05毫米/年时(包括大气腐蚀)，单面腐蚀取C2=1.5毫米，双面腐蚀取C2=2～2.5毫米。 当管子外面涂防腐油漆时，可认为是单面腐蚀，当管子内外壁均有较严重的腐蚀时，则认为是双面腐蚀。 介质对管子材料的腐蚀速度大于0.05毫米/年时，由设计者根据腐蚀速度与设计寿命决定C2值。 C3——管子加工减薄量(毫米)。 车螺纹的管子，C3即为螺纹的深度；如管子不车螺纹，则C3=O.55°圆锥状管螺纹(YB822-57)的螺纹深度见表2-4。 ? 1.162 ? 1 1.479 1? 1? 2 2? 3 4 5 6 钢管承受压力计算公式方法 一：以知方矩管 、螺旋管无缝管无缝钢管外径规格壁厚求能承受压力计算方法 （钢管不同材质抗拉强度不同） 压力=（壁厚*2*钢管材质抗拉强度）/（外径*系数） 二：以知无缝管无缝钢管外径和承受压力求壁厚计算方法：
燃气管道水力计算
1．高压、中压燃气管道水力计算公式： Z T T d Q L P P 0 5 210 2 2 2 110 27.1ρ λ ?=- 式中：P 1 — 燃气管道起点的压力（绝对压力，kPa ）； P 2 — 燃气管道终点的压力（绝对压力，kPa ）； Q — 燃气管道的计算流量（m 3/h ）； L — 燃气管道的计算长度（km ）； d — 管道内径（mm ）； ρ — 燃气的密度（kg/m 3）；标准状态下天然气的密度一般取0.716 kg/m 3。 Ｚ — 压缩因子，燃气压力小于1.2MPa （表压）时取1； Ｔ — 设计中所采用的燃气温度（K ）； Ｔ0 — 273.15（K ）。 λ— 燃气管道的摩擦阻力系数； 其中燃气管道的摩擦阻力系数λ的计算公式： 25 .06811.0??? ? ??+ =e R d K λ K — 管道内表面的当量绝对粗糙度（mm ）；对于钢管，输送天然 气和液化石油气时取0.1mm ，输送人工煤气时取0.15mm 。 R e — 雷诺数（无量纲）。流体流动时的惯性力Fg 和粘性力(内摩擦 力)Fm 之比称为雷诺数。用符号Re 表示。层流状态，R e ≤ 2100；临界状态，R e =2100～3500；紊流状态，R e >3500。 在该公式中，燃气管道起点的压力1P ，燃气管道的计算长度L ，燃气密度ρ，燃气温度T ，压缩因子Z 为已知量，燃气管道终点的压力2P ，燃气管道的计算流量Q ，燃气管道内径d 为参量，知道其中任意两个，都可计算其中一个未知量。 如燃气管道终点的压力2P 的计算公式为： ZL T T d Q P P 0 5 210 2 1210 27.1ρ ?-= 某DN100中压输气管道长0.19km ，起点压力0.3MPa ，最大流量1060 m 3/h ，输气温度为20℃,应用此公式计算，管道末端压力2P =0.29MPa 。
压力管道检验方案设计
压力管道全面检测与评价建设方案 一、全面检验项目 根据《在用工业管道定期检验规程（试行）》的有关检验要求，确定全面检验项目。管道检验前，检验单位与使用单位应在现场勘察与资料收集、数据分析的基础上，根据管道使用年限、运行状况、危险程度等因素，合理制定检验方案，确保检验周期内管道安全运行。检验项目主要包括以下内容： 1、管道走向、埋深探测及坐标定位测绘（管道特征点与风险点定位） 2、宏观检查（地面装置外观检查，管道防护带检查，穿、跨越管道检查，敷设环境调查等） 3、管道腐蚀与防护状态检测与分析（外防腐层和管壁腐蚀检测） 4、管线泄漏勘察检测（适用于气管线） 5、特殊条件下管道的专业性检验（管道无损检验、管道材料理化性能检验、压力试验） 二、全面检验施工组织 1、现场勘察与数据搜集 （1）现场勘察 通过对被测管道现场实地踏勘，了解管线的基本走向，沿线地理特征和人文环境，初步圈定内腐蚀危险区，为制定加密计划提供参考。 （2）数据搜集 从甲方获取管道相关资料，搜集到的数据将进行现场核实（检测），取保准确性，然后分类录入GIS相关数据库。管道相关资料主要包括以下两方面： A、管线基础信息搜集。搜集所有被测管道参数，如(材质、管径、壁厚、长度、埋深)、内外防腐层类型、建设起至日期、投产日期等。管道生产运行数据搜集。 B、收集管道生产运行参数，如日输液量、工作压力、介质温度、介质流速、介质成分(含水量％、溶解氧含量、二氧化碳含量、含硫量、氯离子含量、硫化氢含量、硫酸盐还原菌、矿化度、含沙量、pH值)。穿孔时间、穿孔部位、大修时间、改造及维修情况、更换情况等，表1为常用数据搜集表。 表1 常用数据搜集表
管道压力试验规范
管道压力试验规范 LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】
管道压力试验规范 压力管道规范工业管道第5部分：检验与试验 GB/ 压力管道规范工业管道第5部分：检验与试验 Pressure piping code-Industrial piping-Part 5:Inspection and testing 目次 前言 1 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 检查要求 一般规定 超标缺陷的处理 累进检查 5 检查方法 一般规定 目视检查 无损检测 制作过程中的检查 硬度检查 6 检查范围 检查等级
目视检查 焊接接头的无损检测 硬度检查 7 检查工艺 8 合格证和记录 9 试验 压力试验 泄漏试验 真空度试验 10 记录 前言 本标准对应于ISO15649：2001《石油和天然气工业管道》，与ISO15649：2001的一致性程度为非等效。 GB/T20801《压力管道规范工业管道》由下列六个部分组成： ——第1部分：总则； ——第2部分：材料； ——第3部分：设计和计算； ——第4部分：制作与安装； ——第5部分：检验与试验； ——第6部分：安全防护。 本部分为GB/T20801的第5部分。 本部分由全国锅炉压力容器标准化技术委员会压力管道分技术委员会(SAC/TC 262/SC 3)提出。 本部分由全国锅炉压力容器标准化技术委员会(SAC/TC 262)归口。
本部分起草单位：全国化工设备设计技术中心站、上海市锅炉压力容器检验所、国家质检总局特种设备安全监察局、中国石化集团上海工程有限公司、中国石油化工集团公司经济技术研究院、中国石油化工集团公司工程建设管理部、辽宁省安全科学研究院。 本部分主要起草人：汤晓英、应道宴、高继轩、修长征、汪镇安、叶文邦、寿比南、王为国、黄正林、周家祥、唐永进、张宝江、于浦义、刘金山。 压力管道规范工业管道第5部分：检验与试验 1 范围 本部分规定了GB/范围内压力管道的检验、检查和试验的基本安全要求。本部分未规定的其他检验、检查和试验要求应符合本标准其他部分以及国家现行有关标准、规范的规定。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过GB/T20801的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。 GB/ 压力管道规范工业管道第1部分：总则 GB/ 压力管道规范工业管道第2部分：材料 GB/ 压力管道规范工业管道第3部分：设计和计算 GB/ 压力管道规范工业管道第4部分：制作与安装 JB/T4730-2005 承压设备无损检测 3 术语和定义 检验 inspection
压力管道检验计案例
压力管道检验计案例
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
压力管道检验计算案例 54、某公司管道规格为Φ89×6.5mm，材料20＃，最大工作压力为1.8MPa，工作温度：常温，工作介质：放空气体。管道等级为GC2，实际使用时间为11年，本次为首次全面检验，测厚时发现管道存在局部减薄，实测最小壁厚为5.4mm，减薄区域环向长度实测最大值为50mm。该管道本次检验时未发现其他缺陷，材料未出现性能劣化；该管道结构符合设计规范且不承受疲劳载荷。问该管道如何定级？ 第四十七条管子的局部减薄，安全状况等级的确定方法如下： (一)若局部减薄在制造或验收规范所允许的范围内，则不影响定级。 (二)局部减薄超过制造或验收规范所允许的范围时，如果同时满足以下条件，则按照表3 或表4定级；否则安全状况等级定为4级。 1．管道结构符合设计规范或管道的应力分析结果满足有关规范； 2．在实际工况下，材料韧性良好，并且未出现材料性能劣化及劣化趋向； 3．局部减薄及其附近无其它表面缺陷或埋藏缺陷； 4．局部减薄处剩余壁厚大于2mm； 5．管道不承受疲劳载荷。 表3 GC2或GC3管道所允许的局部减薄深度的最大值(mm) P＜0.3P L00.3P L0＜P≤0.5P L0 \ 2级3级2级3级 B/(πD)≤0.250.33t-C0.40t-C0.20t-C0.25t-C 0.25＜B/(πD)≤0.750.25t-C0.33t-C 0.15t-C0.20t-C 0.75压力管道检验方案
中石化广元天然气净化有限公司第二联合装置压力管道 全面检验方案 编制: 审核: 审批: 中国石化广元天然气净化有限公司 二零一五年七月 压力管道全面检验方案 一、项目概况 中石化广元天然气净化有限公司联合装置属于高含硫天然气处理装置,主要由脱硫、脱水、硫磺回收、尾气处理、酸性水气体单元及其配套的设施与管线构成。主要工艺介质有含硫天然气(GG)、贫胺液、富胺液、酸性气(AG)、酸性水(AW)、净化天然气、三甘醇(TEG)、高压蒸汽(HS)。管道材质主要就是20#、20#(HIC)、复合管(20#+316L)与316L。 本次压力管道检验为首次全面检验,其中GC1条、GC2条、GC3条,本次检验共计457条。 本次检验应以保证安全为原则,以失效机理为依据,结合合于使用的判定标准,依据现行的法规、标准,确保检验结果的准确性、合理性,保障设备的安全运行。 二、编制依据 1、《中华人民共与国特种设备安全法》
2、《特种设备安全监察条例》 3、TSG D0001-2009《压力管道安全技术监察规程－工业管道》 4、《在用工业管道定期检验规程》试行 5、JB/T 4730－2005《承压设备无损检测》 6、NB/T 47013、10-2010《承压设备无损检测第10部衍射时差法超声检测》 7、API RP 571 《炼油厂固定设备损伤机理情况》 8、API RP 581 《基于风险的检验》 9、API RP 579 《合于使用评价》 10、GB/T 20801-2006 《压力管道规范－工业管道》 11、净化厂管道数据表、PID图、PFD图等有关技术资料与相关标准 12、净化厂检维修手册及相关资料 13、GB/T 28704-2012 《无损检测磁致伸缩超声导波检测方法》 三、检验部署 1、检验前 (1)在检验实施前,做好现场勘察与资料审查工作; (2)按照检验计划,制定详细的检验方案,方案要体现损伤模式的理念; (3)结合甲方与配合单位做好脚手架搭设、保温拆除与打磨工作的技术交底工作; (4)及时与甲方沟通,确保进入现场时工艺必须隔断,且进行了危险识别; (5)做好硫化氢与安全取证培训,办理好人员与车辆入场证。 2、现场检验 (1)人员必须着装统一,佩戴硫化氢气体报警仪; (2)结合检修周期与工艺交付情况,合理安排检验节点计划,保证检验进度与检修工期; (3)按照检验节点计划与方案要求,合理配种各专业检验人员; (4)检验中发现的问题,应及时的进行评定计算与校核,对于要进行更换的管线与管件,应及时出具《检验意见通知书》,并对更换管线与管件进行复检; 3、检验后 (1)检验完成后,及时对所有检验管道做好综合评价,评估所检管道的安全
压力管道检验方案设计
中石化天然气净化第二联合装置压力管道全面检验方案 编制： 审核：
审批： 天然气净化 二零一五年七月 压力管道全面检验方案 一、项目概况 中石化天然气净化联合装置属于高含硫天然气处理装置，主要由脱硫、脱水、硫磺回收、尾气处理、酸性水气体单元及其配套的设施和管线构成。主要工艺介质有含硫天然气（GG）、贫胺液、富胺液、酸性气（AG）、酸性水（AW）、净化天然气、三甘醇（TEG）、高压蒸汽（HS）。管道材质主要是20#、20#（HIC）、复合管（20#+316L）和316L。 本次压力管道检验为首次全面检验，其中GC1条、GC2条、GC3条，本次检验共计457条。 本次检验应以保证安全为原则，以失效机理为依据，结合合于使用的判定标准，依据现行的法规、标准，确保检验结果的准确性、合理性，保障设备的
安全运行。 二、编制依据 1、《中华人民国特种设备安全法》 2、《特种设备安全监察条例》 3、TSG D0001-2009《压力管道安全技术监察规程－工业管道》 4、《在用工业管道定期检验规程》试行 5、JB/T 4730－2005《承压设备无损检测》 6、NB/T 47013.10-2010《承压设备无损检测第10部衍射时差法超声检测》 7、API RP 571 《炼油厂固定设备损伤机理情况》 8、API RP 581 《基于风险的检验》 9、API RP 579 《合于使用评价》 10、GB/T 20801-2006 《压力管道规－工业管道》 11、净化厂管道数据表、PID图、PFD图等有关技术资料和相关标准 12、净化厂检维修手册及相关资料 13、GB/T 28704-2012 《无损检测磁致伸缩超声导波检测方法》 三、检验部署 1、检验前 （1）在检验实施前，做好现场勘察和资料审查工作； （2）按照检验计划，制定详细的检验方案，方案要体现损伤模式的理念； （3）结合甲方和配合单位做好脚手架搭设、保温拆除和打磨工作的技术交底工作；
工业管道检验案例
工业管道检验案例1. 引言 1.1 管道检验检测概述 失效机制 影响因素 外在表征如何在一定时间内有效无损地检测发现？ 发展规律 预防措施 检验人员应当根据压力管道的使用情况、失效模式制定检验方案。改变机械地使用检验规则规定的习惯做法。 失效模式分析 检测方法检测时机 管道检验目的：发现并预防管道的不正常状态，避免管道失效，发生事故。 失效案例 典型失效模式
API 给出的腐蚀失效模式（63种） 氢致损伤：氢腐蚀、氢脆(微裂纹)、堆焊层的氢致剥离 爆炸 断裂 泄漏 形过量变 表面损伤、金属损失 材料性能退化 物理爆炸：物理原因(温度、内压)使应力超过强度 化学爆炸：异常化学反应使压力急剧增加超过强度 脆性断裂：应力腐蚀、氢致开裂、持久(蠕变)断裂、低温脆断 韧性断裂 疲劳断裂：应力疲劳、应变疲劳、高温疲劳、热疲劳、腐蚀疲劳、蠕变疲劳 密封泄漏：充装过量(冒顶) 腐蚀穿孔、穿透的裂纹或冶金、焊接缺陷(满足LBB 条件) 过热、过载引起的鼓胀、屈曲、伸长、凹坑(dent) 蠕变、亚稳定相的相变 电化学腐蚀：均匀腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、沉积物下腐蚀、溶解氧腐蚀、碱腐蚀、硫化物腐蚀、氯化物腐蚀、硝酸盐腐蚀 冲蚀、气蚀 高温氧化腐蚀、金属尘化或灾难性渗碳腐蚀、环烷酸腐蚀 外来机械损伤：油气长输管线的主要失效模式之一 辐照损伤脆化 金相组织变化：珠光体球化、石墨化、S 相析出长大、渗碳、渗氮、脱碳、回火 脆化与敏化、应变时效 压力 容 器 与 管 道
1.2 压力管道的失效 压力管道是具有潜在泄漏和爆炸危险的特种设备，对国家支柱产业有重要影响，其特点是： ●量大面广：截止2009年底，我国在用固定式压力容器217.5万台，锅炉60.9万台，在用气瓶1.3 亿只，压力管道68.5万公里，与承压设备相关的生产企业2万多家，年产值超过5000亿元。 ●服役环境极端化：逐渐向高温、低温(液化天然气集输，-196℃)、复杂腐蚀(高硫、高酸原油炼制)、 大型化等极端方向发展。 石化企业Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类管道事故原因：管理不善、安装原因、腐蚀与冲蚀、设计原因、制造原因 失效分析的主要技术手段
长输管道水压试验中几个重要公式计算
长输管道水压试验中几个重要公式计算赵传海(大庆油田建设集团管道工程公司) 1 前言 随着西气东输管道工程的施工,国外长输管道的先进施工技术和施工方法引入国内长输管道市场,引领了国内长输管道施工技术的革命,使国内长输管道施工技术达到了与国外接轨,同时也给国内长输管道施工企业带来了一个巨大的挑战。长输管道的水压试验作为长输管道施工过程中的重要工序,其施工技术和施工方法在这次技术革命中也有了巨大的改善,从原来单纯用2块压力表作为检测仪表的试验方法发展到目前的用2块压力表、2支自动压力记录仪和1台压力天平(活塞压力计)作为检测仪表的试验方法,并辅以差压流量计和自动温度记录仪进行注水量和注水温度的测量来验证水压试验的试验结果,进一步保证了试验结果的真实性和可靠性。在目前的长输管道水压试验施工方法中,有七个重要的公式计算对水压试验的施工起着重要的指导作用,下面就对这七个重要的公式计算进行简要的介绍。 2 长输管道水压试验重要公式计算 2 1 钢管最小屈服强度计算公式 钢管最小屈服强度是长输管道水压试验段落划分的重要依据。 s= 2t/ 式中 s为钢管最小屈服强度(M Pa); 为钢材最小屈服强度(M Pa);t为钢管壁厚(mm); 为钢管外径(mm)。 2 2 不同规格钢管允许高差计算公式 根据水压试验试压段落最高点的试验压力必须达到管道的强度试验压力,最低点的试验压力不允许超过90%钢管最小屈服强度的要求,得出不同规格钢管允许高差计算公式。 H=(0 9 s-P)/( g) 式中 H为最高点与最低点允许高差(m); s为钢管最小屈服强度(MPa);P为管道强度试验压力(M Pa); 为水的密度(kg/m3);g为重力加速度(m/s2)。 2 3 注水泵扬程的计算公式 在管道注水过程中,由于管内水流均匀,流速慢,可在水力光滑区模式下采用列宾公式进行沿程水力损失计算。 h r=0 0246( r 2)1 75V0 25L d4 75 式中h r为管段磨阻(m);r为管道半径(m);v为水流速度(m/s);d为管道直径(m);L为试压管段的长度(m)。 故注水泵扬程的计算公式为 表1 暂堵剂的耐酸、碱及抗盐性 时间(min) 粘度下降(%) 15%盐酸中1%氢氧化钠中2%氯化钠中 60083 1202155 (2)岩心实验。实验程序如下: 用地层水或总矿化度为8000mg/L的标准盐水饱和岩心; 正向测岩心水相渗透率K w0; 将配制好的暂堵液正向驱入岩心,在实验温度下放置6h; 正向驱替测岩心突破压力 P及水相渗透率K w1,求出暂堵率(D=[(K w0-K w1)/K w0 100%]); 72h 后反向驱替测暂堵剂破胶后的水相渗透率k w2,求出渗透率恢复率(H=[K w2/K w0 100%])。实验结果数据见表2。 由表2可见,暂堵剂对不同渗透率的岩心均能形成有效堵塞,暂堵率98%以上,暂堵剂破胶后渗透率恢复率高于85%。 表2 岩心暂堵前后实验结果 序号 渗透率K( m2) K w0K w1K w2 P (M Pa) D (%) H (%) 11 2150 0091 08413 799 389 2 22 3320 0391 98912 998 385 3 30 5240 0030 46413 299 488 5 45 3220 1014 61212 598 186 6 3 结论 该暂堵剂成胶强度高,成胶时间适宜,破胶彻底,对地层污染小,具有较高的耐酸碱性及抗盐性,可广泛用于堵水调剖、酸化解堵施工作业中。目前,已现场应用4口井,成功率100%。 (栏目主持 杨 军) 11 油气田地面工程第26卷第3期(2007 3)