当前位置：文档之家 › 水压实验方案(1)

水压实验方案(1)

  • 格式：doc
  • 大小：113.00 KB
  • 文档页数：3

大直径混凝土管道分段水压试验方法
庄新刚
[摘要] 通过在试验管线段两端设置封堵管件取代混凝土支墩做管道分段水压试验的封堵设施，利用管道安装回填土的摩擦力承载管道水压试验的水压力，使得大直径管道在水压试验的同时能够进行连续的安装施工，大大提高了施工效率，同时降低了水压试验费用。

[关键词] 大直径混凝土管道分段水压试验
1引言
大直径混凝土管道整体水压试验在我国还没有成熟的施工经验，以往经常使用的方法是在管段两端预留一定长度的原状土，然后制作一个大混凝土支墩，利用支墩与土的摩擦力及原状土的被动压力抵挡试验水压力，这种方法不但不能保证管道的连续安装，大大影响施工进度，而且混凝土支墩制作、拆除及因水压试验增加的合拢管等费用巨大。

如直接在管道的钢制短管内焊接堵板，然后将堵板外侧一定范围内管接口用高强度砂浆填充密实，使之形成一个整体，利用回填土的摩擦力抵挡水压力，可在满足试验要求的同时正常进行管道安装，而且能够节省支墩制作、拆除及管道合拢带来的巨额费用。

2试验原理
选择在管道试验段两端的钢制管件上设置封堵盲板，做好堵板外侧安装的一定长度范围内混凝土管内外接口砂浆，砂浆标号M20。

然后进行管体回填，分层夯实，每层200mm，保证压实度，使堵板外侧安装的一定长度范围内混凝土管成为整体，利用外侧土摩擦力做为水压试验靠背力。

将试验段内的排泥三通、排气三通等开口管件使用法兰盲板进行封堵，使试验段形成一个封闭管段。

注水点排气三通法兰盲板上安装注水球阀，在排水点排气三通法兰盲板上安装排水球阀，在试验段全段最低点排气三通法兰盲板上安装试验检验仪表，并在各个排气三通法兰盲板上安装排气球阀（球阀、仪表根据工程不同自行选择）。

通过注水点注水球阀向管内注水，同时打开各个排气球阀，使管内空气排出。

管内注满水后，关闭排气球阀，将升压泵与注水球阀连接，进行升压注水。

水压试验合格后将排水球阀打开，进行泄压排水。

试验原理见图1。

图1 水压试验原理图
3 封堵盲板制作
以DN2400混凝土管试验压力0.9MPa为例：选用20mm钢板在管件内焊接一周高300mm 的圆环，然后在圆环基础上拼制一个DN2200的钢板圆，与圆环均匀搭接，整个堵板一侧进行加肋处理，肋板选用同型号钢板，肋高200mm间距600mm。

钢板焊接要满足试验压力要求，具体形式见图2。

图2 堵板焊接结构图
4 靠背处理
堵板外侧安装的一定长度范围内混凝土管，做好内外接口砂浆，砂浆加入一定比例膨胀剂，砂浆标号M20。

然后进行管体回填，分层夯实，每层200mm，保证压实度。

5 靠背力学计算
5.1试验封堵管件的稳定条件
1）封堵管件外侧管道回填土的摩擦合力大于试验水压力。

2）封堵管件管接口砂浆强度满足试验压力破坏，接口为刚性且不发生压缩变形。

5.2封堵盲板水压力计算
封堵盲板水压力F的计算按下列公式：F=P×A
式中：
F为水压试验对封堵盲板产生的压力；P为要求水压试验压强0.9 MPa；A为封堵盲板面积4.53m2。

代入参数得出：
F=P×A=0.9×106×4.53=4080（kN）
5.3 靠背管长度L计算
沟埋管道与土的摩擦力按照GB50268-97《给水排水管道工程施工及验收规范》中第6.4.8条款规定的顶管顶力计算公式推导：
P = f﹒r﹒D1[2H+(2H+D1)tg2(45º-φ/2)+ω/r﹒D1] L
式中:P为管道的土摩擦合力（kN）； r为管道所处土层的重力密度（kN/m3）；D1—管道的外径（m）；H为管道顶部以上覆土层的厚度（m）；L为靠背管道的长度（m）；f为管道表面与周围土层之间的摩擦系数；φ为管道所处土层的内摩擦角（º）；ω为管道单位长度的自重（kN/m）。

其中P=F×S，S为安全系数，取1.5。

则得出：P=4080×1.5=6120(kN)。

式中各参数值如表1。

表1中f参照GB50268-97《给水排水管道工程施工及验收规范》中第6.4.8条表1中相关数值，并根据现场实际为粘土故取0.25；r 、φ根据现场试验所得；D1、H、ω按工程实际情况取值。

将表1中所列参数值代入公式计算得出：
6120=0.25×17×2.8[2×1.5+(2×1.5+2.8) tg2(45º-18/2)+43/17×2.8]×L
L=73.9(m)
即盲板后有74m管成一体，管道回填土的摩擦合力大于试验水压力。

5.4 最大管接口压力强度计算：
水压实验对封堵盲板产生的压力F与管道的土摩擦力平衡。

管道土摩擦力为多根管道土摩擦力的合力，单根管之间的摩擦力通过管接口压力传递进行叠加，其中最大管接口压力位于和封堵盲板管件连接的第一道接口。

接口压力作用在接口填料上，从图中可以求出接口填料的受力面积S1。

S1=3.14(2.62-2.42)/4=0.79(m2)
第一道接口压力值:
F1=T =4080=4.08×103(kN)
应用压力强度公式得出最大管接口压力强度q1:
q1=F1/S=4.08×106/0.79=5.16×106Pa=5.16（MPa）
5.5 管接口压力强度校核
水压实验对封堵盲板产生的压力F与管道叠加土摩擦力ΣP平衡，最大接口压力F 1作用在与封堵管件连接的第一道接口，第二道，第三道……接口压力依次按梯形递减。

当接口压力强度大于接口填料的材料强度时，接口填料将被挤压破坏，使管道产生轴向位移，从而破坏管接口。

因此，水压实验管接口填料的材料强度Q M必须大于最大接口压力强度q1，既满足：Q M> q1
安装规程要求使用M20的砂浆填充内外接口，则：Q M=20MPa>q1=5.16MPa
6 结论
通过上述计算证明将堵水盲板后74m范围内混凝土管接口用M20砂浆进行填充使之行形成整体，并且做好回填土夯实，土与管之间产生的摩擦力作为水压试验的靠背力，能够满足试验要求，并且便于施工现场实际操作，大大节约成本。

作者简介：庄新刚（1981－），男，助理工程师，现任管道公司项目部总工。

合集下载

一回路水压试验方案及技术分析

一回路水压试验方案及技术分析

设备管理与维修一、水压试验的目的和在役检查周期要求1.试验目的水压试验的目的是以一个合适的试验压力，对RCP 系统及其有关辅助系统的高压部分进行强度性水压试验，以检查一回路系统的设备、管道的密封和焊接质量，验证其承压运行时的密封性和安全性。

从而证明从本次试验结束到下次试验实施之前的这段时间里反应堆一回路系统在正常运行和设计的事故工况下是安全的，并满足核安全法规的。

除此之外，在水压试验的升压过程中进行RRA 、RCV 等辅助系统的冷态功能试验。

2.试验周期根据RSEM （压水堆核电厂核岛机械设备在役检查规则）规范要求：反应堆主系统的首次法定水压试验，按照制造规则应在制造、安装完成后和装料之前进行。

以后的水压试验，称为“定期水压试验”，应由营运单位负责进行。

初始日期（D0），在本节中指的是进行首次水压试验的日期。

第一次定期水压试验应在D0之后30个月以内进行。

以后，相邻2次定期水压试验之间的时间间隔不应超过10年。

表1规定了重复试验的计划。

表1中VC 是全面在役检查，VC1全面役前检查，VC01第一次全面在役检查，VP 部分在役检查。

（1）是第一次水压试验日期，（2）是第一次定期水压试验最迟必须在D0以后30个月（2.5年）内进行，（3）是相邻两次定期水压试验之间的间隔不得超过10年（4）是相邻两次VP 或在VC 和VP 之间的间隔不得超过2年。

二、验收准则和技术要求1.泄漏率水压试验期间将分别在2.7MPa 和15.4MPa 试验压力平台下实施两次泄漏率计算，并根据这两次的泄漏率计算结果来评估一回路焊缝和试验回路的密封性。

第一次泄漏率计算在2.7MPa 压力平台下，动态排气结束后，RRA 系统还没有与主系统隔离的情况下进行。

它的作用是在升压至额定压力值前评估RCP 系统的密封性。

如果RCP 的密封性未满足要求（建议应＜100L/h ），应考虑将压力降到0.3MPa 以进行法兰连接的重新紧固（注意本次降压不作为试验瞬态消耗进行记录）。

#4机组B修锅炉水压试验方案[20160605修改版][1]讲解

#4机组B修锅炉水压试验方案[20160605修改版][1]讲解

＃4机组锅炉水压试验方案批准：项棵林审核：石结银、郝伟阳、焦诚初审：姜保米杨琰生何金龟李永胜吴志祥编制：陆永好二〇一六年六月五日#4机组锅炉水压试验方案一、锅炉水压试验组织分工1、指挥部总指挥：项棵林副总指挥：石结银成员：丁宜、聊方伦、焦诚、郝伟阳、何小新、米佳2、专业指挥组长：石结银成员：姜保米、杨琰生、周权、何小新、米佳3、操作指挥负责人：陈永龙指挥：当班值长成员：何金龟、徐文亮、王文虎4、安全监督组长：焦诚成员：李永胜、吴志祥、李树学、齐也平5、检查组锅炉专业：陆永好、易文会、路清泉、王永革、华毅、鲍凌汽机专业：曹善贵热控专业：王林、程千祥、汪立立皖能运检：杨贵松、张宝成、孙向春、徐宇翱、付茂强、曹继闫安徽二建：房传会、平云涌、唐纪新、楊静、房建鸿、王文志、王俊峰、梁猛、纵伟安徽津利：孟凡安、杨殿士、陈孝正、陈伟、许令龙、程兴宇、俞杰、俞敬车二、锅炉水压试验目的1、机组概况#4机组锅炉为东方锅炉厂有限责任公司生产的超超临界变压运行直流锅炉，炉型为全悬吊结构，∏型式露天布置，正压直吹式制粉系统，单炉膛前后墙对冲燃烧，固态排渣煤粉炉，炉膛高度约为72700mm。

锅炉炉膛断面尺寸为33973.4×16828.4mm，后烟井断面尺寸为33973.4×14630.4mm，锅炉顶棚管中心线标高为71700mm，炉顶采用全密封结构，炉膛采用膜式水冷壁。

型号为：DG-2910/29.15-∏3。

锅炉相关参数：项目参数过热蒸汽压力29.15MPa过热蒸汽流量2910t/h过热蒸汽出口温度605℃再热蒸汽流量2374t/h再热器进口蒸汽压力 6.13Mpa再热器出口蒸汽压力 5.93Mpa再热器进口蒸汽温度362℃再热器出口蒸汽温度623℃省煤器进口给水温度304℃2、试验目的2016年5月1日至6月10日#4炉进行B级检修，设备部组织开展了防磨防爆检查工作，为进一步查找隐蔽性漏点，进行过热器、再热器系统水压试验。

水压试验的相关计算

水压试验的相关计算

一、 管线注水的计算试压段的注水量可用管道的几何体积算出，根据计算每公里的几何体积约为1102.5m 3二、 升压用水的计算在升压过程中，需要进行两次含气量测试。

其方法是：泄放一定的压力，实际放出的水量V 1与理论放出的水量V P 比较，理想情况下：V 1/V P =1，但实际中由于水中含有一定的空气V 1/V P 大于1，印度标准中要求含气量不能高于6%，即V 1/V P 不能高于1.06理论升压用水量可以用如下公式进行计算：其中： Vp ：理论注水量(m 3)r .i ：管道内径（mm ）s ：管道壁厚（mm ）A ：水的热压缩值（可根据相关资料查得(bar -1)×106）V t ：管道总体积（m 3)ΔP ：压力变化值(bar)K ：无量纲系数直焊缝管材取1.02对于该公式，可利用Excel 进行计算。

（参考附件《利比亚工程使用的计算方法》）三、 温度变化对压力的影响在稳压过程中，温度有可能会对压力变化产生影响。

印度工程要求温度对压力的影响变化不能超过0.3bar ，温度变化引起的压力变化可由下面公式计算得出：其中：ΔP ：压力变化值(bar)ΔT ：温度变化值(℃)r.t ：管道内径（mm ）t ：管道壁厚（mm ）A ：水的等温压缩值（可根据相关资料查得(bar -1)×106）B ：水膨胀系数和钢材线形膨胀系数的差值（可根据相关资料查得(℃-1) ×106）四、 P/V 图的制作（参考利比亚和广东LNG 工程中制作使用的P/V 图）1、什么是P/V 线？1）此线反映了向100%注满水管道注水，压力随注水量增加而出现增加的情况。

2）受压管道的应力和应变情况类似于两端受拉的钢棒。

K P 10A 884.0V 6⋅∆⋅⨯⨯⨯⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛+⋅=-t i V s r p T A tr 884.0B P i ∆+⋅=∆屈服图原理2%最大初始偏差弹性结束点0.2％最大值注水后体积增加值2、为什么说P/V线非常重要？1）它能够在加压过程中对试压进行监控，确定管段中没有过量的残留空气。

全能培训(水压试验)1

全能培训(水压试验)1

水压试验讲课人：陈廷忠工号：0524一、水压试验目的：为了检验锅炉承压部件的强度及严密性。

分工作压力试验和超压试验两种。

二、什么情况下要进行水压试验：(1)锅炉大小修或承压部件检修后或锅炉停运30天以上要投运时,必须进行常规水压试验。

其试验压力应等于汽包工作压力；(2)超压试验应按《电力工业锅炉监察规程》的规定执行，并由锅炉专业提出试验措施，经生产副经理（或总工程师）批准后方可进行。

试验时，生产副经理（或总工程师）或由其指定的专职人员负责现场指挥；超水压试验条件：●在役锅炉经二个大修期时。

●新装锅炉投运时。

●锅炉停用一的以上需要恢复运行时。

●水冷壁更换总数达50%时。

●过热器、再热器、省煤器成组拆除或更换时。

●汽包、水冷壁联箱、过热器联箱、省煤器联箱、再热器联箱更换时。

●锅炉承压部件进行较大面积焊补修理时。

●根据运行情况对设备安全可靠性有怀疑时。

(3)水压试验由值长发令，运行人员负责水压试验的操作，检修人员主要负责检查工作。

三、水压试验范围(1)汽包、过热器、水冷壁、省煤器、给水操作台至锅炉主汽门前的管道；(2)锅炉本体部分管道、阀门、仪表管、取样一次门前；(3)安全阀、冲量阀不参加水压试验，锅炉双色水位计不参加超压试验；(4)关严连排、定排门一、二次阀以防扩容器超压。

四、水压试验前的准备工作(1)检查与水压试验有关的汽水系统检修工作已经结束，工作票已终结。

检修负责人应检查炉膛、烟道、风道及冷灰斗处无人工作；(2)汽包、联箱的孔门封闭严密，汽水管道及其阀门附件连接完好，(3)汽包、过热器、给水等有关压力表、温度表、流量计、电接点水位计双色水位计投入；(4)监视水压试验的压力表及汽包壁温表经校验，确认其指示准确；(5)锅炉汽水系统与汽机却已隔离；(6)紧急泄压手段已具备，汽包紧急放水阀、过热器向空排汽阀开关试验好用；(7) 汽包和过热器安全门用压杆压住,检查各汽水系统阀门，(8)汇报值长，联系汽机，准备好水压试验用水(化学备足除盐水(182.9m3)；水压试验进水温度为50℃～70℃；)。