学生承诺书
本文为本人根据所学专业课程，在老师指导下独立完成。文章引文为各参考文献内容，均有表示，绝无抄袭之举，本人对文章负责，如有争议，均按国家相关法律法规条文执行。
邵嘉润
2013年5月25日
摘 要
管道试压在给水工程施工中是一项非常重要的工作，它表示给水工程施工管线按照施工图要求与标准规范施工完毕，并能检测出隐患之处，针对管道气密性与强度问题对相应工程施工做出改正与完善，保证管道运行安全。根据不同工程项目施工要求以及施工对象，需要针对不同管道试压要求与方法进行分析管道试压类型、影响因素与试压仪器选择、安装，并按照实际情况进行方案选择与施工要求、事项。通过对给水管道试压各方面探析，明确并了解给水管道试压的要求与施工方法等，加深专业知识的理解。 关键词：管道试压 给水工程 施工 探析
目 录
前言 ...................................................................... 4 1 给水管道试压简述 ........................................................ 5 2 给水管道试压检测仪表与器件分析 .......................................... 5 2.1 压力检测仪表主要方法与分类 ............................................ 5 2.2 压力仪表的选用和安装 .................................................. 7 2.2.1 确定仪表量程 ........................................................ 7 2.2.2 选用仪表的准确度等级 ................................................ 7 2.2.3 仪表类型的选择 ...................................................... 7 2.2.4 压力仪表的安装 ...................................................... 7 3 给水管道试压规范和注意事项与问题 ........................................ 8 3.1 给水管道试压规范要求 .................................................. 8 3.2给水管道试压注意事项与问题 ............................................ 12 4 给水管道试压新方法介绍 ................................................. 12 5 给水管道试压方案分析 ................................................... 14 6 结语 ................................................................... 15 参考文献 ................................................................. 15 致谢 ..................................................................... 15
前 言
近年来，随着经济的快速发展与新技术的不断更新和完善，建筑行业各方面规范与标准也逐渐健全完善，对工程施工也提出来更多的要求与需要，针对不同专业工程必须严格按照相应规范标准进行正常施工与设计。而作为大土木工程下的给水排水工程，在管道系统方面就要有着严格的施工与设计要求，必须对管道系统有着充分的认识和了解。根据以往的给水排水工程管道施工与设计社会经验与案例，可以发现大部分施工与设计方面存在不足之处与错误，特别是管道试压施工方面。作为给水工程的重要环节，管道试压关系到给水工程是否正常完工，管道施工是否严格按照标准规范实施，管道的强度与气密性是否符合要求以及管道系统是否正常安全运行等。因此，在给水工程中，管道试压工作不可懈怠，否则会导致管道系统不合要求，形成“豆腐渣工程”或导致工程事故等。
本文主要针对给水工程管道试压工作，通过相对影响因素与规范要求、施工方法，探析在给水工程系统中管道试压各方面情况，对管道试压有一个清晰的认识与学习体会。
1 给水管道试压简述
给水管道水压试验(以下简称给水水压试验)是以水为介质，根据给水试压要求及相关规范，对实际施工中的给水施工设计中已敷设和布置的压力管道采用满水后加压的方法，来检验在规定的压力值时给水供水管道是否发生结构破坏以及是否符合规定的允许渗水量(或允许压力降)标准的试验。水压试验是检验和保证给水管道施工工程质量最为直接有效的方法，也是说明整个给水供水管道系统可以正常使用运行的标志与最终给水施工完工的保证。通过给水管道试压，可以发现管材本身是否有材质问题，是否有结构损害破坏，是否有无裂纹、砂眼，接口是否漏水,以达到检验施工工程质量的目的与要求。
2 给水管道试压检测仪表与器件分析
2.1 压力检测仪表主要方法与分类
在给水工程中，管道试压可以保证供水系统水压要求，并通过测压间接测量给水相关参数。目前管道试压检测的方法和仪表很多，根据测压原理，大致可分为以下四类：
液柱式压力计：利用已知容量的液柱高度产生的压力和被测压力相平衡原理制成的测压计，能将被测压力转换成液柱的高度差进行测量。例如，U形管压力计、单管压力计及斜管微压计等。一般用来测量较低压力、真空度或压力差。它既有定型产品又可自制，在工业生产和实验室中广泛用来测量较小压力、负压或压差。
弹性式压力表：利用各种不同形状的弹性感压元件，在被测压力的作用下产生弹性变形的原理制成的测压仪表，为工业应用最广泛的测压仪表。能将被测压力转换成弹性元件的形变位移进行测量。例如，弹簧管压力表、波纹管压力表及膜盒式压力表等。
电气式压力表：一般由压力传感器、转换器、测量电路和指示、记录装置所组成。能将被测压力转换成的电参数（如电压、电流、电阻等）进行测量。例如，电位器式、应变片式、电感式、电容式等远传式压力表。随着生产自动化程度的不断提高，电气式压力表将会越来越多地得到广泛应用。
活塞式压力计：能将被测压力转换成活塞上所加平衡砝码的重力进行测量。例如，压力校验装置等[1]。
表1 各种压力仪表的分类及其性能特点
类别 测量原理 压力表形式 测压范围（Pa） 准确度等级 输出信号 性能特点
根据流 实验室低压、
U形管 -10～10 0.2,0.5 水柱高度
体静力学微压、负压 液
原理，将补偿式 -2.5～2.5 0.02,0.1 旋转刻度 微压准确仪表 柱
被测压力用光、电信号式
转换为液自动液柱式 -100～100 0.005～0.01 自动计数 自动跟踪液面，柱高度 压力基准仪表 弹 基于弹
直接安装，就
性 性元件受 弹簧管 -100～106 0.1～4.0
地测量或校验
式 力变形用于腐蚀性、3
膜片 -100～10 1.0～2.5
的原理，高粘度介质测量 将被测压位移，转角 用于微压的测
膜盒 -100～100 1.5,2.5
力转换为或力 量 位移来实用于生产过程
波纹管 0～100 1.5,2.5
现测量 中的低压的测控 负 基于静 结构简单，坚
活塞式 0～106 0.01～0.1
荷 力平衡原实，准确度高，
砝码负荷
式 理进行压广泛用于压力基
浮球式 0～104 0.02,0.05
力测量 准器
结构简单，耐
电阻式 -100～104 1.0,1.5 电压，电流
震性差
环境要求低，
电感式 0～105 0.2～1.5 电压，电流
信号处理灵活 动态响应快，
电容式 0～104 0.05～0.5 电压，电流 灵敏度高，易受
干扰
利用敏感性能稳定可
压阻式 0～105 0.02～0.2 电压，电流
电 元件将被靠，结构简单 气 测压力转响应速度快，式 换为各种压电式 — 0.1～1.0 电压 多用于测量震动
电量 压力
冲击，温度，
4
应变式 -100～10 0.1～1.5 电压 湿度影响小，电
路复杂
性能稳定，准
振频式 0～104 0.05～0.5 频率
确度高
灵敏度高，易
霍尔式 0～104 0.5～1.5 电压
受干扰
2.2 压力仪表的选用和安装
压力仪表的选用应根据工艺要求，合理地选择压力仪表的种类、型号、量程和准确度等级等[1]，而在实际给水工程管道试压时要根据设计施工要求规范及实际情况选择压力仪表和安装，同时进行试压时要选择符合要求的试压仪器仪表进行操作，避免出现安全事故及保证给水管道施工质量。 2.2.1 确定仪表量程
根据被测压力的大小来确定仪表的量程。在选择仪表的上限时应留有充分的余地。一般在被测压力稳定的情况下，最大工作压力不应超过仪表上限值得2/3；测量脉动压力时，最大工作压力不应超过仪表上限值的1/2；测量高压力时，最大工作压力不应超过仪表上限的1/3。为了测量的准确性，所测得的压力值不能太接近仪表的下限值，即仪表的量程不能选的过大，一般被测得压力的最小值不低于仪表量程的1/3。 2.2.2 选用仪表的准确度等级
根据生产上所允许的最大测量误差来确定压力仪表的准确度等级。选择时，应在满足生产要求的情况下尽可能选用准确度等级较低、经济实用的压力表。 2.2.3 仪表类型的选择
选择仪表时应考虑：被测介质的性质，如温度的高低、粘度的大小等；还应尽量考虑现场环境条件，如高温、潮湿、振动和电磁干扰等；还必须满足工艺生产提出的要求，如是否需要远传、自动报警或记录等[1]，在给水工程中也要根据相关实际情况要求选择仪表类型，满足给水供水压力及设计要求，在设计施工时尽量考虑选择常用压力仪表，不要、避免因故障问题导致仪表损坏而无法及时找到适合仪表，导致故障问题影响扩大。同时还需尽量考虑所选仪表是否符合给水压力要求及使用监控要求等。 2.2.4 压力仪表的安装
（1）测压点的选择。测压点的选择应能反映被测压力的真实大小。
1）要选在被测液体直线流动的管段部分，不要选在管路拐弯、分叉、死角或其他易形成漩涡的地方。
2）测量压力时，应使取压点与流动方向垂直，取压管内端面与生产设备连接处的内壁应保持平齐，不应有凸出物或毛刺。
3）测量压力时，取压点应在管道下部，使导压管内不积存气体。 （2）导压管铺设。
1)导压管粗细要合适，一般内径为6～10mm，长度应尽可能短，最长不得超过50m，以减少压力指示的迟缓。如超过50m，应选用能远距离传送的压力计。
2）导压管水平安装时应保证有1:10～1:20的倾斜度，以利于积存于其中的气体的排出。 3）当被测液体冷凝或冻结时，必须加设保温伴热管线。
4）取压口到压力计之间应装有切断阀，以备检修压力计时使用。切断阀应装设在靠近取压口的地方。
（3）压力计应安装在易观察和检修的地方。 （4）安装地点应力求避免振动和高温的影响。
（5）压力计的连接处，应根据被测压力的高低和介质性质，选择适当的材料，作为密封垫片，以防泄露。
（6）为安全起见，测量高压的压力计除选用有通气孔的以外，安装时表壳应向墙壁或无人通过之处，以防发生意外[1]。
3 给水管道试压规范和注意事项与问题
3.1 给水管道试压规范要求
（1）试验分为预试验和主试验阶段；试验合格的判定依据分为允许压力降值和允许渗水量值，按设计要求确定：设计无要求时，应根据工程实际情况，选用其中—项值或同时采用两项值作为试验合格的最终判定依据。
（2）管道功能性试验涉及水压、气压作业时，应有安全防护措施，作业人员应按相关安全作业规程进行操作。管道水压试验和冲洗消毒排出的水，应及时排放至规定地点，不得影响周围环境和造成积水，并应采取措施确保人员、交通通行和附近设施的安全。 （3）压力管道水压试验或闭水试验前，应做好水源的引接、排水的疏导等方案。向管道
内注水应从下游缓慢注入，注入时在试验管段上游的管顶及管段中的高点应设置排气阀，将管道内的气体排除。
（4）冬期进行压力管道水压或闭水试验时，应采取防冻措施。
（5）单口水压试验合格的大口径球墨铸铁管、玻璃钢管、预应力钢筒混凝土管或预应力混凝土管等管道，设计无要求时应符合下列要求：压力管道可免去预试验阶段，而直接进行主试验阶段。
（6）管道采用两种(或两种以上)管材时，宜按不同管材分别进行试验；不具备分别试验的条件必须组合试验，且设计无具体要求时，应采用不同管材的管段中试验控制最严的标准进行试验。管道的试验长度除本规范规定和设计另有要求外，压力管道水压试验的管段长度不宜大于1.0km；对于无法分段试验的管道，应由工程有关方面根据工程具体情况确定。
（7）水压试验管道内径大于或等于600mm时，试验管段端部的第一个接口应采用柔性接口，或采用特制的柔性接口堵板。
（8）水压试验采用的设备、仪表规格及其安装应符合规定：1）采用弹簧压力计时，精度不低于l. 5级，最大量程宜为试验压力的1．3～1．5倍，表壳的公称直径不宜小于150mm，使用前经校正并具有符合规定的检定证书；2）水泵、压力计应安装在试验段的两端部与管道轴线相垂直的支管上。
（9）试验管段所有敞口应封闭，不得有渗漏水现象；试验管段不得用闸阀做堵板，不得含有消火栓、水锤消除器、安全阀等附件；水压试验前应清除管道内的杂物。 （10）试验管段注满水后，宜在不大于工作压力条件下充分浸泡后再进行水压试验，浸泡时间应符合表2的规定。
表2 压力管道水压试验浸泡时间
管材种类
球墨铸铁管（有水泥砂浆衬里） 钢管（有水泥砂浆衬里）
化学建材管 现浇钢筋混凝土管渠
预（自）应力混泥土管、预应力钢筒混泥土管
管道内径Di（mm） 浸泡时间（h）
Di Di Di Di≤1000 Di＞1000 Di≤1000
≥24 ≥24 ≥24 ≥48 ≥72 ≥48
Di＞1000
≥72
（11）水压试验应力应按表3选择确定。
表3 压力管道水压试验的试验压力（MPa）
管材种类 钢管 球墨铸铁管
预（自）应力混泥土管、预应力钢筒混泥土管
现浇钢筋混凝土管渠
工作压力P
P ≤0.5 ＞0.5 ≤0.6 ＞0.6 ≥0.1 ≥0.1
试验压力 P+0.5，且不小于0.9
2P P+0.5 1.5P P+0.3 1.5P
1.5P，且不小于0.8
化学建材管
（12）顶试验阶段：将管道内水压缓缓地升至试验压力并稳压30min。期间如有压力下降可注水补压，但不得高于试验压力；检查管道接口、配件等处有无漏水、损坏现象；有漏水、损坏现象时应及时停止试压，查明原因并采取相应措施后重新试压。主试验阶段：停止注水补压，稳定15min；当15min后压力下降不超过表4中所列允许压力降数值时，将试验压力降至工作压力并保持恒压30min，进行外观检查若无漏水现象．则水压试验合格。
表4 压力管道水压试验的允许压力降（MPa）
管材种类 钢管 球墨铸铁管
预（自）应力混泥土管、预应力钢筒混泥土管
现浇钢筋混凝土管渠
试验压力 P+0.5，且不小于0.9
2P P+0.5 1.5P P+0.3 1.5P
1.5P，且不小于0.8
允许压力降
0.03
化学建材管
0.02
（13）管道升压时，管道的气体应排除；升压过程中，发现弹簧压力计表针摆动、不稳，且升压较慢时，应重新排气后再升压。应分级升压，每升一级应检查后背、支墩、管身及接口，无异常现象时再继续升压。水压试验过程中，后背顶撑、管道两端严禁站人。水压试验时，严禁修补缺陷，遇有缺陷时，应做出标记．卸压后修补。
（14）每隔3min记录一次管道剩余压力，应记录30min，30min内管道剩余压力有上升趋势时，则水压试验结果合格。30min内管道剩余压力无上升趋势时，则应持续观察60min；整个90min内压力下降不超过0.02MPa，则水压试验结果合格。主试验阶段上述两条均不能满足时，则水压试验结果不合格，应查明原因并采取相应措施后再重新组织试压。
（15）大口径球墨铸铁管、玻璃钢管及预应力钢筒混凝土管道的接口单口水压试验应符合下列规定：1）安装时应注意将单口水压试验用的进水口(管材出厂时已加工)置于管道顶部；2）管道接口连接完毕后进行单口水压试验，试验压力为管道设计压力的2倍，且不得小于0．2MPa；3）试压采用手提式打压泵，管道连接后将试压嘴固定在管道承口的试压孔上，连接试压泵，将压力升至试验压力，恒压2min，无压力降为合格；4）试压合格后，取下试压嘴，在试压孔上拧上M10×20mm不锈钢螺栓并拧紧；5）水压试验时应先排净水压腔内的空气；6）单口试压不合格且确认是接口漏水时，应马上拔出管节，找出原因，重新安装，直至符合要求为止[2]。
图1 水压试验流程图
3.2给水管道试压注意事项与问题
（1）水压试验前,施工单位应编制试验方案,其内容应包括:1)后背及堵板的设计；2)进水管路、排气孔及排水孔的设计；3)加压设备、压力计的选择及安装的设计；4)排水疏导措施；5)升压分级的划分及观测制度的规定；6)试验管段的稳定措施和安全措施[2]。
（2）开槽施工管道试验前,附属设备安装与水压试验采用的设备、仪表规格及其安装要求以及试压管段划分和试压前的材料设备等试压要求要严格按照《给水排水管道工程施工及验收规范GB 50268-2008》执行。
（3）目前，试压泵一般都选用多级离心泵，如果水泵运行时，泵轴旋转方向相反，水泵就不出水，故无法提升管道压力。所以试压泵在运行前，应先检查一下旋转方向是否正确，只有在确定其旋转方向正确无误后，方可进行试压。此外，由于试压泵的加压流量有限，若被试管道的渗漏水量较大(如管材或管件有较大破裂处，或胶圈接口的橡胶圈冲出等)，都有可能使得管道渗漏水量大于试压泵压人的流量，从而也会造成管道压力无法提升，以致试压不能正常进行。
（4）试压时不允许管内有空气。若试压管道的排气阀、排气孔设置不当，未能将管内空气排净，加压时就会出现压力表指针摆动不稳，且升压比较缓慢的情况。所以排气阀或排气孔应设置在管道起伏的每个顶点，长距离的水平管段上也应考虑多点开孔排气。只有当管道灌水时，排出的水流中不带气泡，水流连续，速度不变时，才表明气已排净[3]。 4 给水管道试压新方法介绍
当城市输配水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)多段试压时，当土质不好时所需设置的支撑又大又深,很大程度上增加了施工费用；（2）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）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。所以需要解决这些问题，提出新方法，使给水管道试压更能符合规范要求与发展需求。
一般的城市干管在500～800m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2)。
图2 钢制试压配件示意图
（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3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4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。
图3 压力试验示意图
图4 试压配件拆卸示意图
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）先试压后装阀门,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[4]。
5 给水管道试压方案分析
给水工程施工时要根据实际情况并参考相关工程项目与规范进行方案选择与抉择，在保证给水管道正常供水，及进行试压合格后考虑相关经济与效益方面涉及。同时在选择给水管道试压方案时还要考虑给水项目的对象与施工条件和进度。
如果是已经安装完毕的管道，要每500米进行一次打压试验，压力为设计使用压力的1.5倍，但与环境温度有关系，国标要求为20℃，环境温度越高，管道的承压能力越低。具体的操作方法是，将管道掩埋，但要留出接口部位，将管道终端用管堵封死，在管道的最高处安装排气阀，打开排气阀，向管道缓慢注水，等排气阀出水，无气泡出现时，关闭排气阀（或使用自动排气阀），继续缓慢注水，缓慢升压，每升一个压力要停顿一段时间，等升到要求的压力后要停止打压，检查压力是否迅速下降，如迅速下降，可能就有爆管或未连接好的地方，反之，就是基本合格。还有一种比较简单，适合平原地区，就是等管道全部安装完毕后，各家各户全部打开水龙头，等所有水龙头出水无气泡出现后，关闭水龙头，缓慢升压，到指定压力后，停止打压，看压力表是否稳压[5]。
6 结语
在给排水工程中，给水管道试压的要求相对比较严格，在了解和符合给水管道试压的规范要求下进行给水管道分段试压、试压施工实际情况分析与选择合理的方案以及新方法相结合，充分从全局考虑给水管道供水时压力要求与试压操作方法及注意事项。 参 考 文 献
[1] 刘健丽，田晶京.水工艺仪表与控制 [M].北京：中国电力出版社，2009.99-108.
[2] GB50268-2008，给水排水管道工程施工及验收规范[附条文说明] [S].
[3] 杨益民.管道试压中的有关问题 [J].中国城镇供水.1998,(4).
[4] 赤庆刚.给水管道试压新方法 [N].科技咨询导报，2007(20).
[5] 给水管道试压方案 [EB/OL]. http://zhidao.baidu.com/question/103584258.html, 2009-06-27.
致 谢
结合所学专业课程《水工艺仪表与控制》知识，参考相关文献，如期完成了本次的课程论文的撰写。首先，非常感谢仲恺农业工程学院的陈秋丽老师悉心指导，同时也衷心感谢同学们给我提供相关的资料与建议。