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摘要：球墨铸铁管是当前自来水输送采用的主要管道材料，其在质量和寿命方面也是最理想的选择用料。球墨铸铁管的制作是采用18号以上的铸造铁水添加球化剂后经过离心球墨铸铁机高速离心而铸成的，其在特性上面有着铁的本质、钢的性能。机械属性良好，防腐特性优秀，具有较好的延伸性和密封性，在此，本文主要针对球墨铸铁管在工程实例中的应用对其水压试验方案进行简要的分析后探究，希望能够对今后球墨铸铁管的应用提供一定的技术支持和理论依据。
关键词：球墨铸铁管；水压试验方案；工程实例
引言
球墨铸铁管主要应用领域为市政、工矿企业的给排水、输气输油方面，其有着安装简单、使用寿命长等很多优点。那么，在实际的应用中，该管道所能承受的水力压强究竟能达到什么程度呢？在安装过程中是怎样满足工程需要的呢？
一、工程概况
本文在对球墨铸铁管水压试验进行分析的过程中，采用中东建设市政管道球墨铸铁管水压试验的设计和施工要点为例，提出相应的问题，希望能对类似该工程建设提供一些参考。
工程主要涉及地区为中东卡塔尔国，在其境内的球墨铸铁管施工主要负责对West Bay、Umm Slal、Al Khor三个地区的地下水工程，工程目的是对以上三个地区进行新管道线的更换以及旧管道线的维修工作，所采用的管道原材料均为球墨铸铁管，管道规格为DN600、DN900和DN1200，管道之间的连接方式为滑入式柔性接头，通过工程后期对三处球墨铸铁管道进行水利压强试验检测，均未发现存在质量问题，全部一次性通过。
二、水压试验前的准备工作
水压试验的准备工作是保证水压试验结果的重要步骤，同样也是管道后期投入使用的安全性和稳定性的重要保障。
2.1试验长度划分
水压试验通过对管道长度进行划分来减少试验操作的复杂度，本项目在常规地段采用的试验长度以1000米为划分点，特殊地段再根据实际情况进行不同的划分。
2.2试验过程设计
在进行水压试验之前，在对其整个过程进行初步的设计，其主要内容包括：管道后背以及堵板的设计；进水管道、排气水管道以及排气口的设计；施压装置、压力显示装置的选择和安装设计；对试验管道采用的一定防爆防裂等安全性措施设计。
2.2.1管道后背设计
根据不同的项目涉及到的地区情况不同，本工程在后背布设方面，其后背墙面要保持水平状态下和管道轴线垂直，对于试压后背的长度和宽度，应该根据不同的地区进行安全系数的计算。
（1）后背作用力
R=P-P1
其中，P代表试验管道管段管端所承受的压力，P1代表承插口所填充填料的粘结力。
P=Psπr²
其中，Ps代表试验压力，r为球墨铸铁管道内径。
该工程所采用的是胶圈柔性接口，在进行试验时排除承插口粘结力对数据产生的影响，通过对数据进行整理和计算得到承插口粘结力为0，球墨铸铁管道内径为45厘米（30厘米、60厘米），试验压力为每平方厘米120牛，将数据代入上述公式可以计算出后背作用力R为736N。
（2）在完成对管道后背受力进行计算之后，还要满足墙体单位宽度内所承受的力不得小于土体的被动土压力。该工程涉及到的工事地点地质特征多为黏土，内摩擦角为20度，土体的重力密度为每立方米18000牛，假设管道后背设计宽度为3米，根据相应的公式计算可以得出被动土压力1.652*10²KN/m。
2.2.2进水管道、排气管道和排气口的设计
在该工程中对管道内部各个结构节点进行设计时，主要采用了如下图（1）所示的设计网络。
1-加压泵；2-压力计数表；3-进水管道；4-排气阀门；5-试验管道；6-管道后背
2.2.3加压设备、压力计数表的选择以及其安装设计
（1）压力计数表：水压力计数表精度一定不能低于1.5级弹簧压力表，最大量程设计要满足压力的1.3-1.5倍之间，表内壳直径不能少于15厘米，数量不能低于两块。
（2）加压泵：加压泵根据项目施工的难易和大小选择也不尽相同，该项目管道工程施工属于大中型管道，加压泵采用的是电动柱塞式组合泵。
（3）排气阀门：排气阀门技术上应该满足开关灵活、严密性好，并且其要有一定的耐压要求。
（4）进水管道：进水管道一定要安装止回阀，防止管道压力差异导致水倒流对试验结果产生影响，进水管道在组合间隙一定要保证严密不漏水。
（5）试压堵板：在进行水压试验的过程中，管道两端要进行堵口处理，堵板要能够承受足够大的压力，要保证在试压试验的过程中，堵板不能发生变形，管道两头的接触段不能漏水。
2.2.4安全措施设计
在水压试验的过程中，管道后背两端禁止站人，水压试验时禁止对管道进行敲打和近距离接触，发现有漏洞和缺陷时，及时做好标记和记录，等到试验结束之后再对其进行修补。
2.3试验前的检查工作
在正确完成试验前的设计工作之后，下一步就要根据试验设计对现场进行检查，管道后背的安装一定要和墙壁紧密贴实，管道顶上回填土厚度不能少于1米，管道口先不要进行回填，为后续的安装和检修提供便利，试验管段不能采取闸阀作为端口堵板，堵板附近不得安装任何附件，对管道、接触点、接口以及支柱等多处进行外观检查，避免出现安装过程中缺少零部件的失误。进行水压试验时一切要统一指挥、明确各部门之间的分工、对试验的不同结构、不同过程要有专业的人员进行监守，发现问题及时汇报。
三、水压试验
3.1管道排气
在进行水压试验的前几天，要先进性管道排气处理，先向试压管道内部注入水，注水速度一定要根据管道内径和水平管道储水量进行判断，避免发生水锤和气锤，注水的同时打开量测排气阀，当管道内水注满且水流稳定平和之后即可关闭阀门，停止注水。
3.2水压试验
当管道排气过程结束之后即可进行水压试验，整个试验的过程分为三个步骤：升压、持压和泄压。
3.2.1管道升压时，要保证管道内部气体已经排放干净，如果升压过程中发现弹簧压力计数表指针不断的摆动且升压过程较慢，说明管道内部还存有气体，应该重新进行排气处理，避免对最终结果产生影响。升压时最好是分级升压，每次升压大小为0.2MPa最为合适，每升一级都要对管道各个结构进行一次检查，没有异常情况时，再继续升压，知道满足试验压力为止。
3.2.2当管道升压将要满足试验压力时，稳定一段时间，对管道进行全面检查，排气彻底干净之后继续进行升压，升压到试验要求压力时，经过专业工程师进行检查和拍照后将试验泵从官道上进行断开，拆下压力计数表，对管道进水口进行堵板密封处理，等待24小时之后再进行试验泵和压力计数表的安装，在此基础上再进行补水，最后根据补水量来判断试验结果是否满足要求。
3.2.3在水压试验结束之后，斜压过程不可太快，应该逐渐一点点泄压，在泄压过程中要保证好工作人员和管道结构的安全和完整。
四、结论
综上所述，在进行水压试验的过程中，一定要排除管道内部的空气，否则管道上发生漏水和泄漏情况不易通过压力计数表反映出来，如果管道密封性较好，气密性较差时，管道内部空气不排干净很容易导致压力计数表数据相对较低。
水压试验时检测管道安装结果和质量的重要途径和保证，在进行球墨铸铁管水压试验前，其准备工作也十分重要，只有能够系统的做好水压试验的准备工作和相关的注意事项，才能够保证水压试验过程所测到数据的准确无误，在此，本文采用中东卡塔尔地区球墨铸铁管道安装过程中进行的水压试验流程为例，对试验过程中的流程以及注意点进行简单的叙述，希望能为今后该方面的工作提供一些理论上的帮助。
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论文作者:王秀
论文发表刊物:《基层建设》2016年第33期
论文发表时间:2017/3/6
标签：管道论文; 水压论文; 压力论文; 后背论文; 工程论文; 球墨铸铁论文; 过程中论文; 《基层建设》2016年第33期论文;