CN208688749U - 一种大管径管道水压试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大管径管道水压试验装置，涉及长距离大管径管道输调水系统技术领域，它包括连通组件、排气组件、排空组件、第一加压组件和第二加压组件，连通组件分别将上段管道和下段管道的敞开口封堵，上段管道和下端管道的出水端均安装有排气组件，排空组件安装在上段管道的进水端，上段管道的进水端内腔安装有内封板，在内封板上安装有第二加压组件，上段管道和下段管道上还分别设置有第一加压组件。本实用新型的大管径管道水压试验装置，无需安装隔板，无须使人进入管道内进行安装施工，从而保障施工人员的生命安全，有效促使水压试验装置整段安装，管道整段安装恢复，较大缩短施工时间，提高工作效率，有效确保输调水系统的安全稳定。

Description

一种大管径管道水压试验装置

技术领域

本实用新型涉及长距离大管径管道输调水系统技术领域，特别是一种大管径管道水压试验装置。

背景技术

我国近年来干旱的频繁发生和长期持续，造成水资源短缺、河流断流、水资源分配不均匀等生态环境问题越来越严重。由于不得不过度利用地表水、大量超采地下水，挤占农业及生态用水，造成地面下沉、海水入侵、生态恶化。为了合理保护和治理水资源，为此采用管道输送跨地区调水治理越来越重视，将水资源充沛地区的优质水资源调至严重缺水区域，有效化解因水资源紧缺而引发的各类矛盾和问题。

管道运输是目前国家积极推广运用的节能减排和环保项目，符合国家的可持续发展要求，是国家产业政策支持的项目，是企业实施项目提高经济效益、降低费用成本的重要举措。目前管道输调水项目，特别是在长距离、大管径、大流量、高扬程输调水项目建设越来越高度重视。而本发明一种大管径管道水压试验装置，是在管道输调水系统建设中的一个重要环节，因此在管道输调水系统中具有不可限量的前景。

通过水压试验对管道输调水系统、检验管道安装、机组出水侧主阀、消能井主阀等管系相关阀门及设备的设计、施工、整体稳定性及管道系统安全运行所必须的承压能力进行验证，以确保管道输调水系统的长期安全运行。通过较高压力下的试验，及时发现管体本身及焊缝，进人孔、伸缩节的自身缺陷并及时补救。对管道系统的设计、施工的合理性、正确性、可靠性及钢管材料的性能、焊缝质量、镇墩和支墩的强度及稳定性进行验证，并改善管体缺陷处的受力状况，减小或消除管体原有的残余应力。最终确保长距离、大管径、大流量、高扬程管道输调水系统能够实现安全稳定，高效经济运行。

但是经发明人研究发现，在长距离、大管径、大流量、高扬程管道输调水系统的管道水压试验中，在进行管道水压试验前，管道沿线的管道及附属设备全部安装完成。而且通过管道内加隔板的方法危险性较高，必须由人工进入管道内进行施工安装，由于管道内通风较差、产生的有毒有害气体、施工作业空间受限、施焊时产生的烟及机灰尘无法排放导致施工人员的生命未得到保障，而且施工时间较长，影响工期节点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种缩短工期、提高工作效率和可保证调水系统安全稳定的大管径管道水压试验装置。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种大管径管道水压试验装置，它包括连通组件、排气组件、排空组件、第一加压组件和第二加压组件，连通组件分别将上段管道和下段管道的敞开口封堵，上段管道和下端管道的出水端均安装有排气组件，排空组件安装在上段管道的进水端，上段管道的进水端内腔安装有内封板，在内封板上安装有第二加压组件，上段管道和下段管道上还分别设置有第一加压组件。

优选的，连通组件包括封堵管、连通管和高压截止阀，上段管道和下段管道的敞开口均连接有一根封堵管，两根封堵管通过连通管连通，高压截止阀安装在连通管上。

优选的，排气组件包括排气管和第一球阀，排气管与对应的上段管道和下段管道连通，第一球阀安装在排气管上。

优选的，排空组件包括排空管和第二球阀，排空管与上段管道的进水端连通，且第二球阀安装在排空管上。

优选的，第一加压组件包括第一加压管和第三球阀，第一加压管与对应的上段管道和下段管道连通，第三球阀安装在第一加压管上。

优选的，第二加压组件包括第二加压管和第五球阀，第二加压管安装在内封板上，且第二球阀安装在第二加压管上。

优选的，位于高压截止阀两端的连通管上以及第一加压管上均安装有取压组件，取压组件包括取压管、压力表和第四球阀，取压管与对应的连通管和第一加压管连通，压力表和第四球阀均安装在取压管上，且第四球阀安装在压力表的进水端上游的取压管上。

优选的，上段管道的进水端设置有内档板，内封板的密封端与内档板密封连接。

本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型无需安装隔板，解决了在现有管道内安装隔板所带来的通风较差、具有的有毒有害气和工作空间受限等技术难题，无须使人进入管道内进行安装施工，从而保障施工人员的生命安全，有效促使水压试验装置整段安装，管道整段安装恢复，较大缩短施工时间，提高工作效率。

2、通过此装置的水压试验后，确保管道输调水管网系统的设计、施工的合理性、正确性、可靠性及钢管材料的性能、焊缝质量、镇墩和支墩的强度及稳定性进行验证，并改善管体缺陷处的受力状况，减小或消除管体原有的残余应力。最终有效确保长距离、大管径、大流量、高扬程管道输调水系统的安全稳定，高效经济运行。

3、有效确保管道输调水管网系统及设备的安全，延长管网系统及设备的使用寿命，降低生产成本，提高管道输送经济效益。

附图说明

图1 为本实用新型的结构示意图；

图2 为排空组件、排气组件和第一加压组件的结构示意图；

图3 为取压组件在连通管上的安装示意图；

图4 为内封板、第二加压组件的安装示意图；

图中：1-上段管道，2-下段管道，3-封堵管，4-连通组件，5-排气组件，6-排空组件，7-第一加压组件，8-第二加压组件，9-取压组件，10-内挡板，11-内封板，41-连通管，42-高压截止阀，51-排气管，52-第一球阀，61-排空管，62-第二球阀，71-第一加压管，72-第三球阀，81-第二加压管，82-第五球阀，91-取压管，92-压力表，93-第四球阀。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1和图4所示，一种大管径管道水压试验装置，它包括连通组件4、排气组件5、排空组件6、第一加压组件7和第二加压组件8。

如图1和图3所示，连通组件4分别将上段管道1和下段管道2的敞开口封堵，连通组件4包括封堵管3、连通管41和高压截止阀42，上段管道1和下段管道2的敞开口均连接有一根封堵管3，两根封堵管3的通过连通管41连通，优选的，封堵管3的一端与敞开口连通，另一端与连通管41连通，高压截止阀42安装在连通管41上，通过控制高压截止阀42的开合，来控制上段管道1和下段管道2的连通和封堵，封堵管3为弯曲的管道，封堵管3的一端与分别将上段管道1和下段管道2的敞开口连通，在本实施例中，上段管道1的出水端和下段管道2的出水端为敞开口，其封堵管3通过管道焊接技术与所述上段管道1和下段管道2连通，

如图1和图2所示，上段管道1和下端管道2的出水端均安装有排气组件5，排气组件5包括排气管51和第一球阀52，排气管51与对应的上段管道1和下段管道2连通，第一球阀52安装在排气管51上，当往上段管道1和下段管道2进行注水时，第一球阀52打开，随着上段管道1和下段管道2内不水的注入，上段管道1和下段管道2内的空气通过排气管51排出，当排气管51中产生水柱流出后，则上段管道1和下段管道2内的腔体内注满了水。

如图1和图2所示，排空组件6安装在上段管道1的进水端，排空组件6包括排空管61和第二球阀62，排空管61与上段管道1的进水端连通，且第二球阀62安装在排空管61上，排空管61主要用于放上段管道1内的水液，当水压检测OK后或需要放水时，则打开第二球阀62放掉上段管道1内的水液，在本实施例中，下段管道2的进水端是通过封堵件密封的，该封堵件为阀门、封板、封头、泵组件的一种或多种，在本实施例中，下段管道2的进水端是与泵组件连通，该泵组件同样具有阀门以及排水通道，通过泵组件可将下段管道2内的水液排出，在实际操作过程中，若下段管道2的进水端未连接泵组件，则下段管道2的进水端则通过封堵件连接。

如图4所示，上段管道1的进水端内腔安装有内封板11，进一步的，上段管道1的进水端设置有内档板10，内挡板10为一与上段管道1内腔配合的圆环，通过焊接的方式焊接在上段管道1的内腔内，内封板11的密封端与内档板10密封连接，同样也是采用焊接连接，在内封板11上安装有第二加压组件8，第二加压组件8包括第二加压管81和第五球阀82，第二加压管81安装在内封板11上，且第二球阀82安装在第二加压管81上，打开第二球阀82，通过第二加压管81进行注水加压，符合要求后，关闭第二球阀82。

如图1和图2所示，上段管道1和下段管道2上还分别设置有第一加压组件7，第一加压组件7包括第一加压管71和第三球阀72，第一加压管71与对应的上段管道1和下段管道2连通，第三球阀72安装在第一加压管71上，打开第三球阀72，通过第一加压管71，能够分别与对应的上段管道1和下段管道2进行再次加压，从而完成管道的高压测试。

如图3和图4所示，位于高压截止阀42两端的连通管41上以及第一加压管71上均安装有取压组件9，取压组件9包括取压管91、压力表92和第四球阀93，取压管91与对应的连通管41和第一加压管71连通，压力表92和第四球阀93均安装在取压管91上，且第四球阀93安装在压力表92的进水端上游的取压管91上，通过打开第四球阀93，通过读取对应压力表92，从而读取上段管道1和下段管道2内的压力。

本实用新型的工作过程如下：

1、管道检查，

排查管道与管道之间的焊接质量，管道内壁是否反腐、清理管道内的垃圾，阀门仪表是否正常，是否符合管道水压实验充水条件，检查下段管道2的进水端泵出口工作阀是否关闭，工作阀后压力表的手动球阀是否打开，排气组件5、排空组件6、第一加压组件7、第二加压组件8、连通组件4是否符合充水条件。

2、充水加压，为保证充水过程及管道输调水系统的安全，严格按照设计提供的管道水压试验充水技术要求及相关规范进行充水，在充水过程中应注意应观察镇支墩、支撑变形、移位情况，观察各伸缩节、进人孔、钢管焊缝、管体阀门及相关附件是否有渗漏水情况，若发现异常应关闭闸门停止充水并放空检查处理。在充水过程中按固定时间进行检查，并做好记录；

2.1 启动充水泵，将水液通过第二加压组件8向上、下段管道内充水，水经过上段管道1、连通管道、高压截止阀到达下段管道的进水端；

2.2 当下段管道2内充入水时，排气组件5开始排气，当下段管道上的排气组件5开始排出水柱后，则表示下段管道2水已充满，空气已经排干净，此时关闭下段管道2上的排气组件5上的第一排气阀52；

2.3 继续向上段管道2内充水，当上段管道2上的排气组件5开始排出水柱后，则表示上段管道1水已充满，空气已经排干净，此时关闭上段管道1上的排气组件5上的第一排气阀52；

2.4 关闭第二加压组件8上的第二球阀82，停止充水泵，充水完成，进入静水保压观察阶段。

3、水压实验操作

3.1 预试验，通过第二加压组件8先对上段管道进行加压，同时高压截止阀42处于开启状态，将试验段全线管道内水压缓缓地升至工作压力，观察取压组件9上压力表的压力值，并稳压30分钟，检查上段管道、下段管道的管口接口、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，报告试压领导小组，同时查明原因，尽快做出反应进行整改。处理完成后向试压领导下组报告，按卸压→排水→充水→升压等程序要求重新进行试压，试压过程中，按0.2MPa/级的级差进行加压和降压，每一级稳压10min，加压过程中在试验管段上、下端及各监测点的观测人员随时观测压力值和管道各连接部位工作状况，出现异常时及时通知操作人员停止打压充水工作，并报告领导组，同时派出相关人员进行应急处理。

3.2 主试验，试验管道段全线加压至分段点上端试验压力后，稳压30分钟，进行全线检查，确认安全后，关闭高压截止阀42，通过下段管道2上的第一加压组件7进行加压，下段管道2加压仍按0.2MPa的级差进行加压，观测人员应及时将管道系统各部位的变化情况汇报给水压试验领导小组，以便确定下一步的试验工作方案，当压力升至下段管道2试验压力时，稳压30min，进行全线的观测和检查，检测对应的取压组件9上的压力以及泵出口工作阀后压力表指示的压力是否有变动，对管道进行详细检查，测量管道、镇墩变形，做好检查记录,无异常情况，再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，然后降压至设计内压稳压30min以上，则可缓慢降压。

3.3卸压，分段试压完成后，通过第一加压组件7首先卸压下段管道的水压至分段点上段管道的试验压力，平压后打开高压截止阀42，使上段管道1和下段管道2连通，然后再通过排空组件6进行降压，减压时，减压步骤与加压步骤刚好相反，每减压0.2MPa稳压10min，并对管道进行检查，无异常情况，方可继续减压，当上下段管道缷压至管道正常的静压力时，停止减压，卸压完成。

3.4 放水，打开上段管道1的排气组件5、排空组件6进行缓慢排水，当管道内水位降至低于第二加压组件8时，打开第五球阀82，当连通管道上的取压组件9上的压力表92的值为零后，打开下段管道2上的排气组件5，再稍微打开下段管道起始端泵出口工作阀进行排水，由于分段点管道修复后，还要向管道内充水，所以下段管道排水至不影响修复管道工作空间即可。

4.管道修复，当上下管道水压试验完成，且排水完成后进行分段点管道修复工作，将该装置整段切割拆除，然后准备好同材质及规格的管道进行焊接安装，安装完成后，采用探伤检测焊缝，焊缝检测合格后，对焊缝进行防腐处理。

尽管这里参照本实用新型的多个解释性实施例对本实用新型进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (8)

1.一种大管径管道水压试验装置，其特征在于：它包括连通组件（4）、排气组件（5）、排空组件（6）、第一加压组件（7）和第二加压组件（8），所述连通组件（4）分别将上段管道（1）和下段管道（2）的敞开口封堵，上段管道（1）和下端管道（2）的出水端均安装有排气组件（5），所述排空组件（6）安装在所述上段管道（1）的进水端，所述上段管道（1）的进水端内腔安装有内封板（11），在所述内封板（11）上安装有所述第二加压组件（8），所述上段管道（1）和下段管道（2）上还分别设置有第一加压组件（7）。

2.根据权利要求1所述的一种大管径管道水压试验装置，其特征在于：所述连通组件（4）包括封堵管（3）、连通管（41）和高压截止阀（42），所述上段管道（1）和下段管道（2）的敞开口均连接有一根封堵管（3），两根所述封堵管（3）通过连通管（41）连通，所述高压截止阀（42）安装在所述连通管（41）上。

3.根据权利要求1所述的一种大管径管道水压试验装置，其特征在于：所述排气组件（5）包括排气管（51）和第一球阀（52），所述排气管（51）与对应的所述上段管道（1）和所述下段管道（2）连通，所述第一球阀（52）安装在所述排气管（51）上。

4.根据权利要求1所述的一种大管径管道水压试验装置，其特征在于：所述排空组件（6）包括排空管（61）和第二球阀（62），所述排空管（61）与所述上段管道（1）的进水端连通，且所述第二球阀（62）安装在所述排空管（61）上。

5.根据权利要求2所述的一种大管径管道水压试验装置，其特征在于：所述的第一加压组件（7）包括第一加压管（71）和第三球阀（72），所述第一加压管（71）与对应的所述上段管道（1）和所述下段管道（2）连通，所述第三球阀（72）安装在所述第一加压管（71）上。

6.根据权利要求4所述的一种大管径管道水压试验装置，其特征在于：所述第二加压组件（8）包括第二加压管（81）和第五球阀（82），所述第二加压管（81）安装在所述内封板（11）上，且所述第五球阀（82）安装在所述第二加压管（81）上。

7.根据权利要求5所述的一种大管径管道水压试验装置，其特征在于：位于所述高压截止阀（42）两端的所述连通管（41）上以及所述第一加压管（71）上均安装有取压组件（9），所述取压组件（9）包括取压管（91）、压力表（92）和第四球阀（93），所述取压管（91）与对应的连通管（41）和第一加压管（71）连通，所述压力表（92）和所述第四球阀（93）均安装在所述取压管（91）上，且所述第四球阀（93）安装在所述压力表（92）的进水端上游的取压管（91）上。

8.根据权利要求1所述的一种大管径管道水压试验装置，其特征在于：所述上段管道（1）的进水端设置有内档板（10），所述内封板（11）的密封端与所述内档板（10）密封连接。