基于长输管道试压的安全计算.pdf

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1、基于长输管道试压的安全计算张永(中冶京诚工程技术有限公司，天津300181)摘要：长输管道试压是管道施工时期必须进行的重要工序．经过试压之后可以检测管道的实际强度及不良情况。文章从温江区供水体系工程管网工程项目中的原水输水管道试压概况及试压原理入手．概述选取合理的试压设备及试压的情况，为管道试压及其试压的安全性提供借鉴。关键词：管道试压；试压原理：安全措施Abstract：Pipelinepressuretestisimportantintheconstructionperiod．neactualstrengthandadverseconditionsofpipe

2、linesafterpressuretestcanbedetected．FromthepipelinepressuretestprofileandpressuretestprincipleoftheWenjiangwatersupplypipenetworkengineeringproject，itexpoundsthesuitabletestequipmentandpressuretesttoensurethesafetyofpipelines．Keywords：pipelinepressuretest；pressuretestprinciple；safetym

3、easuresO引言随着我国经济的快速发展．城市人口规模持续扩大．这在一定程度上提高了供水管道工程施工的要求。在多数的供水管道施工中会出现一系列质量问题，会对整个地区的供水造成较大影响。管道试压强度及严密性是管道建设的一部分。只有做好管道的试压试验达到标准．才能暴露管材缺陷及钢管的残余承接力，保障管道的安全运行。1工程概况及试压原理1．1管道试压工程概况温江区供水体系工程管网工程项目中的原水输水管道试压。该管道线路总长约为10．75km，采用双管同槽的设计．计划其最大输水承载力为35万W．管径为DNl200mm．管道整体线路采用球墨铸铁管，特殊地方选取钢管进行施工

4、。该管道试压的工作压力设为0．02～0．092MPa．管道试压的分段长度不能超过1km．管道主线路采用洁净无泥沙的水作为试压介质。1．2管道试压原理温江区供水体系工程管网管道试压施工采用分段试压。每段试压的长度不能大于lkm。因此，可以把两处阀门井问长度的1km当做一个试压段开始试压。依照管道试压的设计要求，各个管道线之间的最大高差不能大于2m。在试压中把高差设为2m．进行加压情况下水对盲板压力F的计算。F=G水+厂试验=,nr2(hg／1000+O．8m)=101．3t本次试压采用后坐墙为后靠背。在实际施工中。后坐墙的整体强度必须得到保证．确保不会出现滑移的情况

5、。后坐墙的设计采用直立式砼墙的办法。砼强度设置为C25．此次埋地的深度设置为1．5m．墙体高度3m，背后填土3m。进行浇筑采用原槽浇筑的办法，其基础不要设置在人工回填土之上，应该设置在原状土上面。工程的地下和地面同时进行浇筑，地面的高度设置为1．5m，采用支模浇筑的办法。砼墙宽度为6m，以便满足两根管道试压的要求。砼墙顶的厚度及底厚度都设置为2m。实际施工时根据上述情况．算出该工程砼墙所需的混凝土数值为y=2x3x6=36m3。浇注完成后．墙背后进行回填。随后展开95％的压实施工．湿密度不能小于20kN／ms。背墙设计如图1所示。1．3试压过程中与墙体相关的验算1

6、．3．1验算圆管与墙体接触处墙体的抗剪强度一。在试压压力的作用下．墙后填土受被动土压力j一．．iI．作用，根据郎金被动土压力计算公式：差j图1背墙尺寸的设计简图圆管与墙体接触处墙体的受剪面积S=3．14x1．2x1．5=5．652m2剪应力R=1013000N巧．652m-Z=_3I710．753Pa=0．31MPh小于墙体抗剪强度(C25砼为4．2MPa)，故结构安全。1．3．2验算墙体与地面线接触处墙体截面抗剪强度受剪面积S=6x1．5=9m2剪应力尺=1013000N／9mZ=_l12555．6Pa=1．1MPa小于墙体抗剪强度(4．2MP)，故结构安全。1

7、．3．3抗倾覆验算(1)验算后背填土过程后背墙的稳定性(图2)在此过程中，后背墙受主动土压力作用．根据朗金主动土压力计算公式：L至盟-JL至盟，J图2填土阶段计算简圈Ea=I／2yh2t92(45-中／2)=1／2x20x32xt92(45-300／2)=30kN／m故主动土压力为30x6=180kN主动土压力对墙趾的力矩：180xl=180kN．m后背墙自重对墙趾产生的力矩：36x2．3x9．8x1=811．44kN·m故填土过程中后背墙安全稳定。(2)验算试压过程中后背墙的稳定(图3)◆p图3试压阶段计算简图Ep=l／2yh2t92(45+叫2)=112x20

8、x32t9