長度L=50m,直徑d=300mm的輸水管道要進行水壓試驗，在壓強p1=9.8*10^4Pa下灌滿水
- 教育綜合
- 2022-10-02 12:58:41
排水管道閉水試驗中的允許滲水量怎么計算？
目前常用的閉水試驗允許滲水量的標準有國標《給水排水管道工程施工及驗收范(GB50268-2008)以及國際上常用的美國標準ATSM969M-02和德國工業(yè)標準DIN EN1610。國內(nèi)標準的允許滲水量都是按照管道直徑的不同來規(guī)定相應的滲水量，一般單位是m3/km·24h。而國外標準的單位是采用L/(mm直徑管道) ·(km管道) ·(24h)，或者L(m2管道) ·30min。
那么如何計算排水管道閉水試驗允許滲水量呢？
由于"沉管”產(chǎn)生的直接原因是排水管道的某個環(huán)節(jié)的止水措施失效。管道本身、管道之間和管道與井之間等任何一個止水措施失效的環(huán)節(jié)，都可以近似看成一個滲漏點。不妨假設排水管道每平方米的濕水面積內(nèi)僅有一個滲漏點，并稱之為集中滲漏點。
閉水試驗在管道回填土前進行，管道內(nèi)的水通過小孔直接滲流入大氣,小孔的孔徑d
標準中所規(guī)定的嚴密性試驗允許滲水量Q為單位時間內(nèi)的小孔滲水量，壓力水頭H等于試驗水頭(2m)和管道直徑D及管道壁厚L的和。根據(jù)公式，可以計算出不同內(nèi)徑的管道所對應的集中滲漏孔徑d，計算結(jié)果詳見下表。
參考資料來源：管道閉水試驗
有誰做過金屬管道的水壓試驗嗎？
管道的堵板，小管道就是用管堵。大管道用盲法蘭盤。如果是承插接口的，需要做后坐力支墩。
水壓試驗方法見規(guī)范：以下為摘抄。
9.2.1 水壓試驗前，施工單位應編制的試驗方案，其內(nèi)容應包括：
1 后背及堵板的設計；
2 進水管路、排氣孔及排水孔的設計；
3 加壓設備、壓力計的選擇及安裝的設計；
4 排水疏導措施；
5 升壓分段的劃分及觀測制度的規(guī)定；
6 試驗管段的穩(wěn)定措施和安全措施。
9.2.2 試驗管段的后背應符合下列規(guī)定：
1 后背應設在原狀土或人工后背上，土質(zhì)松軟時應采取加固措施；
2 后背墻面應平整并與管道軸線垂直。
9.2.3 采用鋼管、化學建材管的壓力管道，管道中最后一個焊接接口完畢一個小時以上方可進行水壓試驗。
9.2.4 水壓試驗管道內(nèi)徑大于或等于600mm時，試驗管段端部的第一個接口應采用柔性接口，或采用特制的柔性接口堵板。
9.2.5 水壓試驗采用的設備、儀表規(guī)格及其安裝應符合下列規(guī)定：
1 采用彈簧壓力計時，精度不應低于1.5級，最大量程宜為試驗壓力的1.3～1.5倍，表殼的公稱直徑不宜小于150mm，使用前經(jīng)校正并具有符合規(guī)定的檢定證書；
2 水泵、壓力計應安裝在試驗段的兩端部與管道軸線相垂直的支管上。
9.2.6 開槽施工管道試驗前，附屬設備安裝應符合下列規(guī)定：
1 非隱蔽管道的固定設施已按設計要求安裝合格；
2 管道附屬設備已按要求緊固、錨固合格；
3 管件的支墩、錨固設施混凝土強度已達到設計強度；
4 未設支墩、錨固設施的管件，應采取加固措施并檢查合格。
9.2.7 水壓試驗前，管道回填土應符合下列規(guī)定：
1 管道安裝檢查合格后，應按本規(guī)范第4.5.1條第1款的規(guī)定回填土；
2 管道頂部回填土宜留出接口位置以便檢查滲漏處。
9.2.8 水壓試驗前準備工作應符合下列規(guī)定：
1 試驗管段所有敞口應封閉，不得有滲漏水現(xiàn)象；
2 試驗管段不得用閘閥做堵板，不得有消火栓、水錘消除器、安全閥等附件。
3 水壓試驗前應清除管道內(nèi)的雜物。
9.2.9 試驗管段注滿水后，宜在不大于工作壓力條件下充分浸泡后再進行水壓試驗，浸泡時間應符合表9.2.9的規(guī)定：
表9.2.9 壓力管道水壓試驗前浸泡時間
管材種類
管徑Di (mm)
浸泡時間（h）
球墨鑄鐵管（有水泥砂漿襯里）
Di
≥24
鋼管（有水泥砂漿襯里）
Di
≥24
化學建材管
Di
≥24
現(xiàn)澆鋼筋混凝土管渠
Di≤1000
≥48
Di＞1000
≥72
預（自）應力混凝土管、預應力鋼筒混凝土管
Di≤1000
≥48
Di＞1000
≥72
9.2.10 水壓試驗應符合下列規(guī)定：
1 試驗壓力應按表9.2.10-1選擇確定
表9.2.10-1 壓力管道水壓試驗的試驗壓力（MPa）
管材種類
工作壓力P
試驗壓力
鋼管
P
P＋0.5，且不小于0.9
球墨鑄鐵管
≤0.5
2P
＞0.5
P+0.5
預（自）應力混凝土管、
預應力鋼筒混凝土管
≤0.6
1.5P
＞0.6
P+0.3
現(xiàn)澆鋼筋混凝土管渠
≥0.1
1.5P
化學建材管
≥0.1
1.5P，且不小于0.8
2 預試驗階段：將管道內(nèi)水壓緩緩地升至試驗壓力并穩(wěn)壓30min，期間如有壓力下降可注水補壓，但不得高于試驗壓力；檢查管道接口、配件等處有無漏水、損壞現(xiàn)象；有漏水、損壞現(xiàn)象時應及時停止試壓，查明原因并采取相應措施后重新試壓；
3 主試驗階段：停止注水補壓，穩(wěn)定15min；當15min后壓力下降不超表9.2.10-2中所列允許壓力降數(shù)值時，將試驗壓力降至工作壓力并保持恒壓30min,進行外觀檢查若無漏水現(xiàn)象，則水壓試驗合格；
表9.2.10-2 壓力管道水壓試驗的允許壓力降（MPa）
管材種類
試驗壓力
允許壓力降
鋼管
P＋0.5，且不小于0.9
0
球墨鑄鐵管
2P
0.03
P+0.5
預（自）應力鋼筋混凝土管、預應力鋼筒混凝土管
1.5P
P+0.3
現(xiàn)澆鋼筋混凝土管渠
1.5P
化學建材管
1.5P，且不小于0.8
0.02
4 管道升壓時，管道的氣體應排除，升壓過程中，當發(fā)現(xiàn)彈簧壓力計表針擺動、不穩(wěn)，且升壓較慢時，應重新排氣后再升壓；
5 應分級升壓，每升一級應檢查后背、支墩、管身及接口，當無異?，F(xiàn)象時再繼續(xù)升壓；
6 水壓試驗過程中，后背頂撐、管道兩端嚴禁站人；
7 水壓試驗時，嚴禁修補缺陷；遇有缺陷時，應做出標記，卸壓后修補。
9.2.11 壓力管道在預試驗結(jié)束，采用允許滲水量進行最終合格判定依據(jù)時，實測滲水量應小于或等于表9.2.11的規(guī)定及下列公式規(guī)定的允許滲水量：
表9.2.11 壓力管道水壓試驗的允許滲水量
管道內(nèi)徑Di
（mm）
允許滲水量（L/min·km）
焊接接口鋼管
球墨鑄鐵管、玻璃鋼管
預（自）應力混凝土管、
預應力鋼筒混凝土管
100
0.28
0.70
1.40
150
0.42
1.05
1.72
200
0.56
1.40
1.98
300
0.85
1.70
2.42
400
1.00
1.95
2.80
600
1.20
2.40
3.14
800
1.35
2.70
3.96
900
1.45
2.90
4.20
1000
1.50
3.00
4.42
1200
1.65
3.30
4.70
1400
1.75
--
5.00
1 當管道內(nèi)徑大于表9.2.11規(guī)定時，實測滲水量應小于或等于按下列公式計算的允許滲水量：
鋼管：q=0.05 (9.2.11-1)
球墨鑄鐵管（玻璃鋼管）： q=0.1 (9.2.11-2)
預（自）應力混凝土管、預應力鋼筒混凝土管： q=0.14 (9.2.11-3)
2 現(xiàn)澆鋼筋混凝土管渠實測滲水量應小于或等于按下式計算的允許滲水量：
q=0.014 Di (9.2.11-4)
3 硬聚氯乙烯管實測滲水量應小于或等于按下式計算的允許滲水量：
q=3×××（9.2.11-5）
式中：式中：q-----允許滲水量（L/min·km）；
Di----管道內(nèi)徑（mm）;
P——壓力管道的工作壓力（MPa）；
α——溫度-壓力折減系數(shù)；當試驗水溫0°～25°時，α取1；25°～35°時，α取0.8；35°～45°時，α取0.63。
9.2.12 聚乙烯管及其復合管的水壓試驗除應符合本規(guī)范第9.2.10條的規(guī)定外，其預試驗、主試驗階段應按下列規(guī)定執(zhí)行：
1 預試驗階段：按本規(guī)范第9.2.10條第2款的規(guī)定完成后，應停止注水補壓并穩(wěn)定30min；當30min后壓力下降不超過試驗壓力的70%，則預試驗結(jié)束；否則重新注水補壓并穩(wěn)定30min再進行觀測，直至30min后壓力下降不超過試驗壓力的70%；
2 主試驗階段
1) 在預試驗階段結(jié)束后，迅速將管道泄水降壓，降壓量為試驗壓力的10﹪～15﹪；期間應
準確計量降壓所泄出的水量（△V），并按下試計算允許泄出的最大水量△Vmax ：
△Vmax = 1.2V△P｛+ ｝ (9.2.12)
式中：V——試壓管段總?cè)莘e (L)；
△P——降壓量 (MPa)；
Ew ——水的體積模量，不同水溫時 Ew 值可按表9.2.12采用；
Ep ——管材彈性模量 (MPa)，與水溫及試壓時間有關；
Di——管材內(nèi)徑 (m);
en ——管材公稱壁厚 (m)。
△V小于或等于△Vmax時，則按本款的第（2）、（3）、（4）項進行作業(yè)；△V大于△Vmax時應停止試壓，排除管內(nèi)過量空氣再從預試驗階段開始重新試驗；
表9.2.12 溫度與體積模量關系
溫度（℃）
體積模量（MPa）
溫度（℃）
體積模量（MPa）
5
2080
20
2170
10
2110
25
2210
15
2140
30
2230
2) 每隔3min記錄一次管道剩余壓力，應記錄30min；當30min內(nèi)管道剩余壓力有上升趨勢
時，則水壓試驗結(jié)果合格；
3) 30min內(nèi)管道剩余壓力無上升趨勢時，則應持續(xù)觀察60min；當整個90min內(nèi)壓力下降不
超過0.02 Mpa，則水壓試驗結(jié)果合格；
4) 當主試驗階段上述兩條均不能滿足時，則水壓試驗結(jié)果不合格，應查明原因并采取相應措
施后再重新組織試壓。
9.2.13 大口徑球墨鑄鐵管、玻璃鋼管及預應力鋼筒混凝土管道的接口單口水壓試驗應符合下列規(guī)定：
1 安裝時應注意將單口水壓試驗用的進水口（管材出廠時已加工）置于管道頂部；
2 管道接口連接完畢后進行單口水壓試驗，試驗壓力為管道設計壓力的2倍，且不得小于0.2MPa；
3 試壓采用手提式打壓泵，管道連接后將試壓嘴固定在管道承口的試壓孔上，連接試壓泵，將壓力升至試驗壓力，恒壓2min，無壓力降為合格；
4 試壓合格后，取下試壓嘴，在試壓孔上擰上M10×20mm不銹鋼螺栓并擰緊；
5 水壓試驗時應先排凈水壓腔內(nèi)的空氣；
6 若單口試壓不合格且確定是接口漏水，則應馬上拔出管節(jié)，找出原因，重新安裝，直至符合要求為止。
管道阻力與壓力的關系，管道阻力的計算公式
如果是排風管的話， 摩擦阻力計算公式為： 根據(jù)流體力學原理，空氣在橫斷面形狀不變的管道內(nèi)流動時的摩擦阻力按下式計算： ΔPm=λν2ρl/8Rs 對于圓形風管，摩擦阻力計算公式可改寫為： ΔPm=λν2ρl/2D 圓形風管單位長度的摩擦阻力（比摩阻）為： Rs=λν2ρ/2D 以上各式中 λ————摩擦阻力系數(shù) ν————風管內(nèi)空氣的平均流速，m/s; ρ————空氣的密度，Kg/m3; l ————風管長度，m Rs————風管的水力半徑，m; Rs=f/P f————管道中充滿流體部分的橫斷面積，m2； P————濕周，在通風、空調(diào)系統(tǒng)中既為風管的周長，m； D————圓形風管直徑，m。壓力 流量 管徑 的關系？
壓力、流量、管徑之間的關系為：流量=流速×管道內(nèi)徑×管道內(nèi)徑×π÷4。管內(nèi)流量不是由管內(nèi)壓力決定，而是由管內(nèi)沿途壓力下降坡度決定的。一定要說明管道的長度和管道兩端的壓力差是多少才能求管道的流量。
從定性分析角度看，管道中壓力與流量的關系是正比例關系，即壓力越大，流量也越大。流量等于流速乘于斷面。對管道的任何一斷面，壓力只來自一端，也就是說壓力的方向是單向的，在壓力方向出口處被封閉時（閥門關閉），管內(nèi)流體處于禁止狀態(tài)。
擴展資料：
壓力對于液體來說，對流速、管徑、流量沒有關系，因為液體認為是不可壓縮性的；但對氣體來說，影響較大，可用氣態(tài)方程式去換算P×V=RT，壓力與管徑對管道的壁厚有要求，由簡化強度公式：壁厚=P×管道直徑÷(2σ)可知 。
如是液體，在流速一樣的情況下，壓力的變化不會影響流量，但壓力高時，可以提高流速，而使流量增加，因為我們認為液體是不可壓縮的。如是氣體，當壓力增加時，氣體的體積為按絕對壓力的比例成正比減小，如流速不變，其流量也成比例增加。
在不同壓力下、同管徑放出流體，按V＝f×√2gH計算可得（H為氣液柱壓力），其壓力與流量的關系也相應確定。
參考資料來源：百度百科-流量特性
參考資料來源：百度百科-流速
參考資料來源：百度百科-壓力流量控制-壓力流量控制的意義
