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给水管道试压新方法介绍
摘要: 针对给水管道采用传统试压方法所出现的问题,提出了一种新的试压方法并概述了其工作原理。该方法无需设置支撑,方便快捷,经济实用。
当给水管道施工完毕后,采用传统试压方法时经常会碰到一些问题:
①多段试压
在城市输配水干管的施工中经常会一次铺设数km的管道,故必须分几段来试压。因试压管段两端都需设置支撑,特别是当土质不好时所需设置的支撑又大又深,故大大增加了施工费用。
②试压管段端部靠背移位
试压中由于管段两端后背基土松动而使支座易发生纵向或横向移位,导致试压失败。
③带阀作业
试压中未将支线阀门拆除或用干管阀门作挡板,使闸阀在高压下发生变形而产生泄压,不仅影响试压,更主要的是还会破坏阀门的使用性能,使其日后无法正常使用。
1 解决方案
一般的城市干管在500~800 m左右都设置一个阀门,正好可利用阀门间的管段作为试压管段(有时阀门间的距离不能满足要求时,也可选在三通、四通等配件处)。操作步骤为:
①施工前需加工一个钢制试压配件(见图1)。
②当安装管道至阀门位置处时,先不装阀门而装上试压配件,对管段进行认真检查并确认合格后即可进行水压试验,方法如图2所示。
③当水压试验的各项指标都合格后,即可根据所需安装的阀门、伸缩器、套管等配件的长度(如图3虚线处)将该试压配件锯掉取出,然后装上阀门、伸缩器等管件即可。
与传统方法相比,该施工方法有许多优点:
①不需设置管端支撑,在土质不好时尤其显出其优势;
②先试压后装阀,避免了阀门受损;
③该试压配件可重复使用,施工简便易行;
④施工成本低。
2 工作原理
新方法工作原理是基于土对管壁的摩擦力与试验压力的平衡(如图4)。
 P=∑f (1)
式中 P--试验压力,kN,P=p·S
 f--外管壁与土的摩擦力,kN,∑f=μ·N
管道受力情况如图5所示,上半部受土重压力(G土),下半部除受土重力外,还有管和水自重引起的反作用力(G水+G管)。可见:
 N=G土+G水+G管 (2)
G土=γ土·g·[(H+d+R)·2(R+d)-π (R+d)2]·L (3)
 G水=γ水·g·πR2·L (4)
 G管=γ管·g·π·[(R+d)2-R2]·L (5 )
式中R--管内径,m
 d--管壁厚,m
 H--最小覆土厚度,m
 γ--密度,103kg/m3,γ土为1.6~2.2,γ铁为 7.8,γ水为1.0
L--管长,m
 g--重力加速度,9.8m/s2
计算实例:在亚粘土中对DN300球墨管试压,覆土厚为0.7m、试验压强为700kPa,经计算试压产生的推力为49480N,取安全系数为1.8,则可计算出最短试压管长为61m。
3 经济技术比较
传统的试压方法与新试压方法的经济比较见表1。
表1 传统方法与新方法的施工成本比较 元
新方法(钢制配件连通)
传统方法(铸铁配件连通)
备注
项目
主材费
工费
项目
主材费?
工费
钢管3m
1050.00
13.05
铸铁管3 m
964.00
8.40
焊法兰2片
589.70
43.4
单盘短管1个
1500.00
28.19
转换件1个
1208.00
105.79
盘承短管1个
1500.00
28.19
套管1个
850.00
28.19
挖土12m3
4.95
回填夯实10m3
3.41
焊盲板1块
?法兰盖堵1个
一次投入后可重复使用,故不计入单次成本
DN50开口3个
方木、钢板若干
合计
5 769.14
合计
6 945.27
由表1可见,新方法不仅更经济而且比传统方法少了许多操作步骤,更方便快捷。但该方法也有不足之处:①对于管道末端还得采用支撑;②如高程相差较大时该方法受到限制。
4 结语
与传统试压方法相比,新方法无需设置支撑而只需加工一个试压配件,并具有方便快捷、经济实用的突出特点,宜于推广。
尹泉 海口市自来水公司,海南,海口,570208
杨咏 海口市自来水公司,海南,海口,570208
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