长距离大口径输水管道水压试验方法的探讨
长距离输水管线管道试压方法的探讨
长距离输水管线管道试压方法的探讨近些年来，我国的长距离输水工程实现了良好的发展与建设，长距离输水管线管道也逐渐增加，在输水管道建设中，管道试压是十分重要的检测环节，通过管道试压能够对管道的气密性以及强度进行测试和了解，保证成距离输水工程的顺利推进。
当前怎样制定科学有效、安全环保的试压方法就成为长距离输水管道施工建设中需要解决的重要问题。
文章就长距离输水管线管道试压方法进行分析和研究。
标签：长距离输水管线；管道试压；方法在供水系统中，输水管线就是将原水从水库、河流等输送到水厂的管线中，或者是将水从水厂输送到城市管网的供水干线中。
输水管的口径比较大，管线的长度也比较长，通常情况下，沿线基本上没有其他的支线，整个供水系统中，输水管线占有十分重要的地位和作用，如果出现问题，就会造成大面积的停水，影响正常的生产生活。
因此长距离输水管线管道试压工作是十分必要的，从而保证整个工程的建设质量。
1 长距离输水管线试压方法的选择长距离输水管线管道试压工作中，经常会遇到这种的问题，压力太大，使得管道的使用时间缩短，出现安全隐患，需要进行降压工作。
还有就是压力太小，无法达到输水的需要。
所以需要采用合适的试压方法。
当前使用比较普遍的试压方法主要有两种，一是通过管道环向应力进行水平试压，试压时管道承受的环向压力要小于管材最低强度的0.9倍[1]。
二是以管道中试压介质的压力容积图进行压力控制，如果图形出现非线性时，就不能再进行加压。
这就需要对管道的材料以及试压的介质进行研究。
供水管道有很多种材料，并且能够保证质量和功能，与长距离输水管道对材料的需求相适应。
常见的管道试压介质主要是洁净水和压缩空气。
需要根据管道自身的实际情况以及施工技术、工艺、外界环境等确定管道试压介质。
在选择管道试压方法时要存在不同的要求，目前比较流行的是管道环形压力试压法，这种方法的操作过程比较简单便利，但是也存在着一定的不足，主要是在实际工程中会理想化的将管道的屈服强度当作一样，但是实际上由于工艺的限制，并不能保证每一个管道的强度是一致的。
大口径HDPE输水管道工程水压试验方案
科技创新大口径HDPE 输水管道工程水压试验方案□丁卫岩收稿日期：2018-06-15作者简介：丁卫岩，男，汉族，河北省水利水电第二勘测设计研究院，工程师。
摘要河北省南水北调配套工程邢清干渠南宫干线，是大口径HDPE 输水管道在国内的首次应用。
根据施工期间的实际情况，综合DB13/T 2162-2014等国内现行规范，确定了适合大口径HDPE 输水管道工程的水压试验方案，为工程顺利实施提供了科学依据。
关键词大口径;HDPE 管道;南水北调配套;水压试验邢清干渠工程南宫干线选取了高密度聚乙烯管（HDPE 管）作为输水管材，管道线路长43.931km ，管径为dn1200~dn1400，管道工作压力（P ）为0.4MPa 。
该段管道是我国首次运用长距离大口径HDPE 输水管道。
水压试验是长距离输水管道工程的重要部分。
通过水压试验，可以检验在试验压力条件下管道的密闭性及强度、阀件的严密性、沿线建筑物的安全性等事关工程质量及安全的各个方面。
1.水压试验压力的选择南宫干线于2013年正式开工，当时国内关于聚乙烯管的现行规范主要有《埋地聚乙烯给水管道工程技术规程》（CJJ101-2004）与《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）。
两规范所适用的公称外径范围为32~1000mm 。
对于超出管径范围的管道如何执行，两《规范》并未作出规定。
南宫干线施工初期基本按照两《规范》中，水压试验压力为1.5P 且不小于0.8MPa 的规定，选用0.8MPa 作为水压试验压力。
通过施工初期的几次水压试验过程发现，HDPE 管材柔性大，试验加压过程中管道会慢慢膨胀，导致升压过程缓慢。
由于水压试验当时选定的试验压力高达工作压力的两倍，长时间处于此类工况会影响管道的正常使用寿命。
因此，南宫干线的参建各方认为，不宜选取0.8MPa 作为本工程的试验压力。
为探索出适合的水压试验压力及方法，参建方组织科研力量，对管道在承受内压状态下的强度、变形等参数进行了研究，并复核了各种运行工况下管道的内水压力。
大口径输水管道安装项目水压试验
大口径输水管道安装项目水压试验摘要：给排水管道的水压试验是对管道的接口、管材、施工质量的全面检查，也是工程验收之前必须履行的一个试验项目。
本文通过工程实例，详细阐述了水压试验的方案设计、施工要点及注意事项，可为类似工程提供参考。
关键词：大口径输水管道水压试验一、工程概况及水压试验技术要求某工程为南水北调配套输水管道安装工程，全线总长约8Km，试验段长度1000m，管沟深5m，沟内管道两端上部土体挖除1.4m，h=3.6m，管沟两侧1:0.3放坡。
根据工程地质勘察报告，该段施工深度内地层为褐黄色粉质粘土，其工程地质技术参数：г=18.5KN/m3，φ=20°，c=19KPa。
施工深度范围无地下水。
管道材质为球墨铸铁管道，管径DN1600，设计工作压力0.25MPa，设计试验压力0.5MPa。
采用压降法进行压水试验，试验压力下，压力变化幅度不大于0.03MPa。
二、方案设计压降法水压试验是主要针对管道安装工序的质量验收，是在现状安装状态下，注水并逐级加压至试验压力后，通过对管道压力变化幅度的连续观测，管道试验压力的衡定时间，判断管道安装质量合格与否。
在试验压力下，大型输水管道两端尤其是两侧用于试验的盘承、盘插柔性接口处，会承受强大的水平推力，致使柔性接口逐渐张开，导致试验失败乃至发生安全事故。
因此，管道两侧能够提供足够的水平反力，是试验成功的重要保证。
水平反力可利用朗肯土压力理论通过计算被动土压力获得。
试验段两端为没有开挖的土体，长度均不小于500m。
可按照半无限土体考虑。
即：满足F反≥F推墙F反= Ep*D F推墙= F1-F2Ep*D≥F1-F2即：D≥(F1-F2)/ Ep式中：F反—土体产生的水平总反力F推墙—试验压力下管道传递给后靠背的水平总推力D—后靠背宽度F1—土体产生的水平总反力F2—柔性接口摩擦阻力1、后靠背承受水平总推力F推墙F1=0.5MPa×0.8m×0.8m×3.14=1000KNF2很小，忽略不计。
长距离大管径压力管道水压试验施工工法(2)
长距离大管径压力管道水压试验施工工法长距离大管径压力管道水压试验施工工法一、前言长距离大管径压力管道水压试验是在建设大型工程中常见的环节之一，它能够评估管道系统的完整性和密封性，确保正常运行和安全使用。
本文将针对长距离大管径压力管道水压试验施工工法进行全面阐述。
二、工法特点长距离大管径压力管道水压试验是一种常见的非破坏性测试方法，具有以下特点：测试成本相对较低，测试结果准确可靠，测试过程简化，对管道系统不会造成损坏，并且施工过程中能够及时发现和解决问题。
三、适应范围长距离大管径压力管道水压试验适用于各种类型的管道系统，如工业管道、供水管道、石油管道等。
它能够满足不同工程的需求，包括临时用水系统的测试，大型工程的验收测试等。
四、工艺原理长距离大管径压力管道水压试验工法的实际应用基于以下原理：测试过程中将管道系统充满压力水，通过对其施加压力来评估管道系统的完整性和密封性。
为了确保测试结果的准确性，需要采取一系列的技术措施，例如在施工前对管道系统进行清洗和消毒，对不同管段分别施加压力等。
五、施工工艺（1）施工前期准备：包括清理管道、消毒处理、准备测试水源等。
（2）管道充水：将管道系统与水源相连，逐段充满水，并确保排除空气。
（3）逐段施压：对每个管段分别施加压力，并保持一段时间，观察是否有泄漏。
（4）测试完成：在各个测试段完成测试后，收回测试水，关闭水源，做好记录。
六、劳动组织在进行长距离大管径压力管道水压试验施工时，需要合理组织工人，分工明确，确保施工步骤按照要求进行，保证施工质量和进度。
七、机具设备进行长距离大管径压力管道水压试验施工需要使用各种机具设备，如水泵、压力表、管道连接工具等，这些机具设备可根据具体需要选择和配置。
八、质量控制为了保证施工过程中的质量，需要采取一系列的控制措施，如严格按照设计要求进行施工，确保管道系统的密封性和完整性，并进行严格的测试记录和数据分析，及时发现和解决问题。
九、安全措施在长距离大管径压力管道水压试验施工过程中，需要严格遵守相关安全规定，如佩戴防护用品、设置警示标识等，针对施工工法的安全要求，确保施工中的安全。
长距离大口径输水管道水压试验方式研究
长距离大口径输水管道水压试验方式研究
许志刚;杜培文;张力友;李孟
【期刊名称】《人民黄河》
【年(卷),期】2017(039)004
【摘要】水压试验是确保输水管道安全、正常运行必须履行的项目,长距离、大口径输水管道水压试验管道分段多、水压试验压力产生的荷载大,因此水压试验总体费用较高,并且水压试验一般在管道施工阶段进行,试验完成后的大部分水压试验设施都要拆除,再次进行水压试验就会造成相关设施的重复建设和投资.对长距离、大口径输水管道采用全管段整体充水、分段静态升压的水压试验方式进行了研究,分析了管道分段和试验压力、分段处封堵设施、管道充水方式、水压试验主要步骤.该水压试验方式可有效降低管道水压试验费用,并可在运行中多次进行试验,便于工程的运行管理.该水压试验方式已在山东省胶东地区引黄调水工程黄水河泵站任家沟隧洞输水管道中得到了成功应用.
【总页数】4页(P91-93,98)
【作者】许志刚;杜培文;张力友;李孟
【作者单位】山东省水利勘测设计院,山东济南250013;山东省水利勘测设计院,山东济南250013;山东省水利勘测设计院,山东济南250013;山东省水利勘测设计院,山东济南250013
【正文语种】中文
【中图分类】TU991
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——评《超大口径长距离HDP E输水管道工程关键技术研究》 [J], 赵郁城因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
长距离大口径输水管道水压试验的思考
进行试验前必须派专人进行监督检查，清理管道内的所有杂物；对管件逐一进行检查，特别是排水阀井、排气阀井检查其完整性，启闭灵活性，有无破损现象，并是否处于关闭状态，不合格的及时更换；对试压设备、压力表、排气阀门等检测器具进行功能检查，并进行试用，保证检测器具的功能满足试验要求。
靠背的设计：根据设计提出的技术要求，打压试验不得采用镇墩、阀井及管道等作为背支撑，以防止在打压过程中造成移位或变形。但是在进行分段试验前该部位的镇墩已经浇筑完成，通过理论计算堵头按照要求施工后是可以直接进行打压的，为了防止意外便对其进行一定的支撑加固，即在镇墩上设置钢板采用千斤顶与堵板支撑。
四、试验过程
4.4、管道稳压
（1）当管线的压力升至试验压力后，关停试压泵，并静止30分钟。
（2）管线内的压力平衡并稳定后，管线要在试验压力下稳压15分钟；稳压过程中，管线的压力变化情况要用压力记录仪、压力显示器进行记录。
（3）管线要在试验压力下稳压15分钟，压力下降不超过规范允许压力将数值时，降压至工作压力并保持30分钟，检测管道外观有无渗漏水现象，若无渗水则水压试验合格。
三、打压试验设计
1、试验压力的确定：本段过河过沟及过路采用DN2000钢管，平直段及爬坡段采用PCCP管，采用转换接头连接，根据压力情况管道设计压力0.8--2.0MPa，实际工作压力0.25-1.24 MPa，按照设计要求确定试验压力为0.49-1.52MPa。
一端K9+250处管道安装高程为1885.00m，工作压力0.33Mpa，另一端K6+988处管道安装高程为1892.92m，工作压力0.25Mpa，两处压力差为-0.08Mpa，当K9+250.84处加压至0.65MPa时，K6+988.17处试压压力达到0.57MPa，满足设计试验压力不小于0.49MPa的要求。
长距离大口径输水管道水压试验方式研究_许志刚
ｅｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ． Ｉｔ ａｄｏｐｔｅｄ ｆｕｌｌ ｓｅｃｔｉｏｎ ｗａｔｅｒ ｆｉｌｌｉｎｇ ａｎｄ ｐｉｅｃｅｗｉｓｅ ｓｔａｔｉｃ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｏｆ ｈｙｄｒｏｓｔａｔｉｃ ｔｅｓｔ ｍｅｔｈｏｄ， ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｈｅ ｌｏｎｇ ｄｉｓｔａｎｃｅ ａｎｄ ｌａｒｇｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｔｅｓｔ ａｎｄ ｍｅａｎｗｈｉｌｅ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ ｍａｄｅ ａｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｓｅｃｔｉｏｎ ａｎｄｉｔｉｅｓ， ｔｈｅ ｆｕｌｌ ｐｉｐｅ ｏｖｅｒａｌｌ ｗａｔｅｒ ｆｉｌｌｉｎｇ ａｎｄ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｔｅｓｔ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｏｆ ｔｈｉｓ ｔｅｓｔｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｃｏｕｌｄ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｅｘｐｅｎｓｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｗａｔｅｒ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｔｅｓｔ ａｎｄ ｉｔ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｒｅｐｅａｔｅｄｌｙ ｕｓｅｄ， ｍｏｒｅｏｖｅｒ， ｉｔ ｗｏｕｌｄ ｂｅ ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ ｆｏｒ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｊｅｃｔ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ． Ｔｈｉｓ ｔｅｓｔｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｈａｄ ｂｅｅｎ ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｙｅｌｌｏｗ Ｒｉｖｅｒ Ｗａｔｅｒ Ｄｉｖｅｒｓｉｏｎ Ｐｒｏｊｅｃｔ ｏｆ Ｒｅｎｊｉａｇｏｕ ｔｕｎｎｅｌ ｗａｔｅｒ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｏｆ Ｈｕａｎｇｓｈｕｉｈｅ Ｐｕｍｐｉｎｇ Ｓｔａｔｉｏｎ ｉｎ Ｊｉａｏｄｏｎｇ ａｒｅａ ｏｆ Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｗａｔｅｒ ｄｅｌｉｖｅｒｙ ｐｉｐｅｌｉｎｅ； ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｔｅｓｔ； Ｙｅｌｌｏｗ Ｒｉｖｅｒ Ｗａｔｅｒ Ｄｉｖｅｒｓｉｏｎ
浅议长距离、大口径PCCP管道水压试验靠背形式简化
后 背墙 按照 １ｍ 宽 度 ）５ 高 度 ）３ （ 度 ， 后背 ０（ ｘｍ（ ｘｍ 长 沿
受 力方 向） 设计 。墙后为粘 性土 （ 压 回填土 ） 碾 。
根据 朗金理论土压力 公式计算 总被动土压力 Ｅ。 。
ａ 墙顶点 的被 动土压力 Ｐａ ． ｅ 为
ｐ ＝ ｈｔ ４ 。￣２ ＋ ｃ ｎ４ 。 ２ ￣ ｙ ａ ｎ（５ ＋ ／ ）２ ｔ （５ ＋ ） ａ ｏ ａ
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４２ｋ ８ ２ Ｎ；
部制作靠背 ， 由靠背将试验产生的推力传递到后背土。现
以大伙 房输 水 工程 Ｄ ２０Ｐ Ｃ Ｎ ４０ Ｃ Ｐ管 道 已完成 的 ｌｍ水 压 ｋ 试 验为例 ， 过预制 混凝 土梁 与传 统制作 混凝 土靠 背 的对 通
比， 阐述长 距离 大 口径 Ｐ Ｃ Ｃ Ｐ输水 管道 水压试 验 中靠背 形 式 的简化 。
＝
ｂ 墙底 点的被动土压力 Ｐ ． 胡为
ｐ ｐ
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根据 朗金 理论土压力公 式进行计算 总被动 土压 力 。
ａ 墙 顶点的被动 土压力 ｐａ ． ｐ 为 ｐａｙ ａ ｎ（５ ＋￣ ） ２ｔｎ ４ 。 ２ ￣＝ ｈｔ ２４ 。 ｑ２ ＋ ｃａ （ ５＋ ） ａ ／
＝
ａ （５＋ ） ２ｔｎ ４ 。 ２ ｎ４ 。 ＋ ｅａ （５ ＋ ）
作用 于后背 的力 （ 总推力 ） 为
Ｆ ｐ ａ ｄｌ ＝ ．ｘ１ ０ ｘ ．４ ２ ５／ ＝ ４１ ． ２ Ｎ ＝ ｓｒ Ｚ Ｏ９ ０ ０ ３ １ ｘ ．２ ４ ５ ６ ｋ ４ ４
２ 水压试验 方案一 ： 统制作混凝 土镇墩作 为后靠背 ． １ 传
作用于后背 的力 （ 总推 力 ） 为
Ｆ ｐ￣ａ／ ＝ ．ｘ１ ０ ｘ ．４ ２５／ ＝４ １ ．２ Ｎ ＝ ２ ０９ ０ ０ ３ １ ｘ ．２ ４ ４ ４ ５６ ｋ
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长距离大口径输水管道水压试验方法的探讨
长距离大口径输水管道试压时，受到水源、地质、工期等工程条件的限制，若是按照相关规范实施可行性小、难度大。
文章针对其特点，对长距离大口径输水管道试验方法进行了探讨。
标签：长距离大口径输水管道；水压试验；方法
1 工程概况
保沧干渠工程是河北省南水北调配套工程。
干渠采用管道输水，管线经定州、安国、博野县成北部至蠡县，在蠡县北王村北侧设调压井，自调压井以后分为南、北两条干管，南干至献县、河间，北干至任丘、文安、大城。
南干全线和北干任丘以下段采用单管输水，其余为双管输水，管道总长242.265km，设计最大引水流量9.9m3/s。
2 现行规范与实际工况的适应性
压力管道的水压试验是输水管道在验收前必须履行的一个试验项目。
目的是验证输水管道及配套建筑物是否满足设计工况的需要。
GB50268-2008《给水排水管道工程施工及验收规范》中规定，给排水管道安装完成后应进行管道的功能性试验：当管道工作压力大于或等于0.1MPa时，应进行压力管道的水压试验；压力管道水压试验的分段长度宜大于1km；工作压力小于0.1MPa时，进行无压力管道的严密性试验[1]。
在水压试验前需要做好水源的引接、后背和堵板的设计、进水管路、排水的疏导等工作。
对于长距离大口径输水管道，水压试验难度大。
由于其管道直径大，需水量多，存在水源不充足的问题；管道线路长，不利于水源重复利用；受地质的影响，比如原状土土质差或管位的限制，没有条件制作后背；即便后背制作条件允许，但是由于其型式复杂，体积大，拆除恢复时间长，存在重复操作和一定程度上的经济浪费。
针对此类管道水压试验的难点，我们进行探讨是否存在一种既能满足施工要求，又能操作简便、经济合理的试验方法。
3 水压试验方法的探讨
以保沧干渠南干线工程为例：南干线起点为调压井之后（桩号SG0+000）终点为河间（献县）分水口，总长41.54km，沿线设肃宁分水口、河间（含献县）分水口，全线为单排管径DN2000mm的PCCP管，管道工作压力为0.6Mpa。
沿线共设置排气井53座，检修井7座，放水井7座。
南干线工程输水管道距离长、口径大。
对于这种特点的输水管道设计，水压试验时就要综合考虑试验所需条件水源、排水、后背型式等。
南干线由于管道直径大，水压试验需水量就大，但是管道沿线可利用水源少。
考虑实际水源问题水压试验长度会超过规范要求的1km。
按照规范中对后背的设计要求，施工时需要在直管段预先保留一定长度原状土，并现场浇筑混凝土对后背面进行平整，等两侧管道水压试验完成后再拆除后背并安装管道。
照此方法施工复杂、投资大、工期长。
实际上保沧干渠作为南水北调的配套工程工期非常紧张，而且沿线原状土土质较差不宜采用此种方法。
通过分析保沧干渠南干线工程的实际工况，考虑打压试验的要求，布置沿线的混凝土镇墩，结合检修井设置，利用沿线的检修井做后背，示意图见图1。
施工过程中按设计要求完成混凝土垫层的浇筑、管件安装以及混凝土镇墩浇筑，为水压试验提供可靠的后背。
最后安装检修阀，利用检修阀做堵板进行水压试验，不必单独做堵板。
这种方法不影响上下沿线管道施工，工期短、施工简单。
综合考虑水源、后背设计与PCCP管的工作内压，南干线工程按检修井设置分成4.414km-6.80427km不等的7段进行水压试验。
南干线水压试验分段布置见图2。
此水压试验分段距离远大于规范要求的1km，其可行主要是因为管道施工过程中，做到了严格控制管道、阀门等零件生产、出厂质量检验；严格控制接头水压试验过程；严格控制管道供水工程安装施工与检测工序。
只有全部合格，采用长距离分段水压试验，才能满足规范检验的要求。
长距离大口径输水管道水压试验由于工况的制约，完全照搬规范存在很大的困难，改进试验方法是非常必要的。
该工程借用检修井做后背，解决了地质条件不允许情况下后背制作困难的问题，并证实了严格控制水压试验过程，试验长度大于1km也是可行的。
该工程水压试验的成功为类似工程提供了依据。
参考文献
[1]GB50268-2008.给水排水管道工程施工及验收规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2008.。