管道闭气检验 PPT课件

2.3 孔口流量标定
为了使闭气闭水试验更加精确严密， 我们重新制做了孔口板及孔口流量标 定装置，每种规格均制做了两个完全 相同的孔口板，以便试验对比使用。 同时我们还根据试验管径的不同分别 对其进行了孔口流量的标定，为闭气 闭水对比试验孔口板的选择提供了参 考依据。
孔口板
孔口板为带有1～3个小孔的圆形薄铜板，直径10mm，厚度0.8mm
标准制定采用的试验原理、研究方法与天津市工 程建设标准DB29-155-2006、DB29-95-2004的制 定基本一致，仍然采用闭水与闭气对比试验的原 理及方法进行试验研究。同时以美国《PVC管设 计施工手册》的闭水试验允许渗水量为依据，将 原闭气标准DB29-155-2006中的参数进行了扩编， 新增了D1300～D2200mm十种规格的闭气检验标 准参数值，使闭气检验范围扩大，等效于国家及 行业现行的排水管道闭水检验标准，以GB502682008执行。
2.1 排水管道辅设施工的非严密性原因分析
在工程实际中，对于排水管道渗漏的原因，可以 归纳为以下几方面:
1、在管道辅设施工中，整体的排水管线是由单根 管道连接而成，其接口形式有企口、平口、承插 口，各种形式的接口在相互连接时会形成不同程 度的缝隙,产生渗漏。
2、由于不同管径的管材密度、厚度不同,同一规 格不同厂家生产的管材的质量、密实度各不相同， 管道满水后,其渗漏程度亦不相同。
2.3.2 孔口流量标定装置及孔口板的标定
孔口板制做完成后，需要 对孔口流量进行标定。图 为孔口流量标定装置，主 要包括：密封试验箱，恒 压水箱，系列孔口板及孔 口组件，电子秤，烧杯， 秒表，环境温度计，度量 尺。
水流量：升/小时
水流量：升/小时
水流量：升/小时
水流量：升/小时
D=400时，理论值与实验值比较曲线
3、个别带有微小裂缝的管材在管道安装前未被检 测出来而被辅设在管线上，因管材裂缝的存在， 也会产生一定的渗漏。
2.2 闭气检验的依据及闭气检验与闭水检验等效原理 2.2.1 用孔口代替排水管道渗漏缝隙的理论分析
首先从闭水孔口流量公式进行分析
Q CS 2gHc
如果把排水管道的缝隙看成是断面面积和流量系数都在变化的孔口， 则两者的乘积在水压一定时与漏水量是成一定关系的。也就是说，尽 管管道缝隙千变万化，而管道缝隙的漏水量却总是可以依流量大小排 列起来，这就是用孔口流出水量代替缝隙漏水量的原理。 当管道进行闭气试验时，气体孔口流量公式为：
6 4
2 0
0
0.2
0.4
孔口面积：m m 2
0.6
水流量理论值 （L/h)
水流量实验值 （L/h)
线性 (水流量理 论值（L/h))
线性 (水流量实 验值（L/h))
D=1600时，理论值与实验值比较曲线
14 y = 25.239x - 0.009
12
R2 = 0.9875
10
8 6
4 2
0
0
0.2 0.4
目前在我国应用于排水管道工程的塑料管材主要 包括硬聚氯乙烯（PVC-U）管、聚乙烯（PE）管、 玻璃纤维增强塑料夹砂管、增强聚丙烯（FRPP） 管，根据管材及管壁结构的不同其接口形式又分 为承插口连接、套环连接、哈夫件连接、热熔连 接、电熔连接等多种形式，连接形式的不同其密 封性亦不尽相同。各生产企业均有各自的管材生 产企业标准，但仅限于企业内部的产品检验，而 工程实施以后，目前可以参照执行GB502682008《给水排水管道工程施工及验收规范》、 DB29-95-2004《混凝土排水管道工程闭气检验标 准》、DB29-155-2006 《塑料排水管道工程闭气 检验标准》对管道工程进行施工检验。
10 y = 21.807x - 0.0823
8
R2 = 0.9939
6
4
2
0
0
0.2
0.4
0.6
孔口面积：mm2
水流量理论值 （L/h)
水流量实验值 （L/h)
线性 (水流量 理论值（L/h))
线性 (水流量 实验值（L/h))
D=800时，理论值与实验值比较曲线
12 y = 22.111x + 0.1577
P1V1 P2 (V1 V2 )
因此在管道闭气时，其漏气量可以用测量管道气体压降值和压降时间 来代替。其压降值是通过实验方法确定为某一限定值，即压降起止压 力，将气体压力在限定值内变化所需的时间测定下来，这一测定值为 闭气压降时间。 由于管道闭水试验是在恒压水头条件下，用一定时间内渗水量的大小 来判断该段管道是否合格，而管道的闭气检验既不容易保持气压的恒 定，又难以测量在某一时间内漏气量的多少。因此，不宜采用测量漏 气量的方法来判断该段管道是否合格。但是管道漏气势必造成压力的 下降，而且漏气量越大，压降也越快，如果压降值是固定的，则漏气 量的大小就只与压降时间有关系，而压降值和压降时间是很容易测定 的，因此可以采用压降时间作为判断管道是否合格的检验标准。
管道闭气检验适用范畴
混凝土排水管道D300~D2200mm 采用标准: DB29-95-2004《混凝土排水管道
工程闭气检验标准》 、 《给水排水管道工 程施工及验收规范》 GB50268-2008 塑料排水管道D200~D2200mm 采用标准: DB29-155-2006 《塑料排水管道 工程闭气检验标准》
孔口板孔径(mm) 0.3+0.6 0.7 0.4+0.6 孔口面积(mm2) 0.3534 0.3848 0.4084
0.4×2+0.5 0.4477
0.8 0.9 1.0 0.5027 0.6362 0.7854
试验时，依据不同管径允许渗水量及管长的不同，从表2.3.1中选择 能覆盖其渗水量附近的一组孔口板，作为等效该管径缝隙的一组孔 口，对其进行闭气闭水对比试验，从中找出闭气压降时间与渗水量 之间的对应关系。
2.2.4 闭气检验与闭水检验等效性实现
为了寻找“闭气检验标准”的准确数值，在同一条排水管道内，采用 闭气和闭水对比试验的方法，找出闭气与闭水之间的对应关系。具体 做法是用一根质量水合格的排水管道，将管道两端密封后，向管内充 气，当管道有缺陷缝隙时，将有漏气现象产生，导致管道内气体产生 压降，记录一定压降值所需的压降时间，这就是闭气检验的主要过程。 闭水时，把管道内气体放掉，再灌水，按照闭水试验规定，记录在一 定管长及压力水头下，单位时间管道缝隙的漏水量，就完成了闭水试 验，通过绘制压降时间与闭水流量关系曲线，闭气与闭水之间即可建 立起一定的对应关系。
10
R2 = 0.9895
8
6
4
2
0
0
0.2 0.4
孔口面积：mm2
0.6
水流量理论值 （L/h)
水流量实验值 （L/h)
线性 (水流量理 论值（L/h))
线性 (水流量实 验值（L/h))
D=1200时，理论值与实验值比较曲线
14
y = 24.456x + 0.0207
12
R2 = 0.9872
10 8
1.3 标准编制的主要内容
本标准主要针对D200mm至D2200mm共计二十一种管径 的塑料排水管道进行闭气检验标准的研究与编制，中国工 程建设标准化协会标准《埋地聚乙烯排水管管道工程技术 规范CECS164：2004及《埋地硬聚氯乙烯排水管道工程 技术规范》CECS122：2001的允许渗水量参数为依据， 提出闭气检验新标准的试验参数值。其试验原理、方法与 通过建设部审定的CECS19:90及天津市工程建设标准 DB29-9-2004、DB29-155-2006的试验原理与方法相同。
国内外概况
采用闭气检验法检验排水管道的施工质量，在英国、美国等 一些国家均有应用。
在国内，由我院承担的建设部部级课题《混凝土排水管道闭 气检验》试验研究工作，其研究成果《混凝土排水管道工程 闭气检验标准》CECS19:90作为中国工程标准化协会行业标 准已于1990年颁布执行，2004年我院对该标准又重新进行 了修订及扩编，标准号DB29－95－2004。2005年我院又编 制了《塑料排水管道工程闭气检验标准》 DB29-155-2006， 2009年5月又将上述标准并入GB50268-2008，目前正在实 施中。多年来经全国各地推广应用，由于其方法简便、省时 省工、保证工程质量、节约水资源、不受季节限制等优点， 深受建设、施工、质检部门的好评，其经济、社会、环境效 益尤为显著。
经过理论推算我们分别求出了满足渗水量要求的孔口面积的大小， 并将其制做成表2.3.1所示按照孔口面积之和从小到大依次排列的14 种规格的孔口板。
孔口板规格与孔口面积对照表
表 2.3.1
孔口板孔径(mm) 0.2 0.3 0.4
0.5
0.4+0.4 0.6 0.4+0.5
孔口面积(mm2) 0.0314 0.0707 0.1257 0.1963 0.2514 0.2827 0.3220
主要内容为：按照闭气与闭水等效原则，首先制做孔口板， 采用新标定方法，对孔口进行水流量标定，确定孔口大小。 其次按照确定的管径规格进行闭气闭水对比试验，绘制新 的闭气与闭水试验对比关系曲线，找出二者之间的对应关 系，从而产生与塑料排水管道闭水检验标准等同的闭气检 验标准。
2 闭气检验研究方法
塑料排水管道工程的检验标准的制定，仍 可参照以往完成的排水管道的闭气检验方 法与标准的制定过程，来确定塑料管道的 闭气检验方法、采用的检测设备以及检验 标准参数值。下面将就其具体内容做一简 述，同时也对标准制定的特点及创新点进 行具体论述。
L 3600f0 2Pj /
从公式中可以看出：气体孔口流量与闭水时水的孔口流量公式形式上 是一样的，因此水的孔口流出水量与气的孔口排出气体的性质是一致 的。因此，我们可以用孔口代替排水管道的缝隙。