一、問題的提出

     在建筑安裝工程管道及設備的試壓，通常都是采用試壓泵(手動或電動的)來進行。從工作原理來看，一般的試壓泵都是屬于容積式水泵中的活塞式往復泵，它是靠工作室容積的周期性變化輸送液體。其特點是高揚程，低流量，而在市政工程和民用建筑安裝工程中多為中低壓管道，試驗壓力一般都在2.0 MPa以下，管道及設備容積大，試壓需補充的水量大，對揚程并無太高的要求，對于這種情況，活塞式往復試壓泵的流量往往不能滿足試壓的要求(詳見表1)。

    在河西吉林小區(qū)室外給水管網(wǎng)管道施工中，我們采用了一臺經(jīng)過改造的ISG管道泵替代了以往的活塞泵，根據(jù)實際情況控制離心泵的運行狀況，滿足

    表1  往復泵與離心泵比較了試壓時對揚程和流量的要求，收到了很好的效果。

1  試壓原理

    給水管道，設備試壓的過程就是先用介質(水)充滿被試壓容器并封閉起來，然后強行注入過量的水，使容器內壓增至試驗壓力，借以檢查它們的強度和焊縫的嚴密性，詳見圖1。

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圖1  水壓試驗裝置示意圖

1試壓泵2受壓管道3壓力表4排氣閥 5、6試壓泵閘閥7受壓管道盲板8、10球閥

    使設備，管道的壓力升高至試驗壓力所應補償?shù)乃捏w積，就是需要用試壓泵打人管道，設備內的水量。直接影響到這個水量的因素較多，但主要有兩部分：

    (1)常壓下管道，設備內未排凈空氣體積與試驗壓力下此部分空氣體積的差。在一個大的系統(tǒng)中，管道走向標高變化太多，水平管道不水平等，就會形成許多“氣囊”。如自動噴水滅火系統(tǒng)上噴頭立管特別多(規(guī)范規(guī)定相鄰噴頭問距zui大不大于3.6 m)，不可能每處都裝設排氣裝置，則必然集氣。

    (2)管道設備焊縫的泄漏量。加壓過程中，管道、設備如有小泄漏，但仍能保持壓力升高，視為正常泄漏，這時仍可繼續(xù)升壓到強度試驗壓力，讓全部泄漏點都暴露出來。

    水壓試驗之前，必須排盡管內的空氣。如殘留空氣，就要增加壓入水量并延長試驗時問。原因是，管內如存在空氣，加壓時會起氣壓罐作用，即使大量漏水也不會使壓力下降，使水壓試驗延長到十幾小時。

二、改造分析

    1、 用IS清水離心泵進行試壓的可行性分析

     首先我們來連接一下IS清水離心泵和電動試壓泵結構特點

1.1IS清水離心泵

     IS、型泵是臥式單級單吸清水離心泵，供吸送清水及物理化學性質類似水不含固體顆粒的液體。它廣泛適用于工農業(yè)及城市、排水、消防供水等。

      IS、IR型泵系根據(jù)標準IS02858所規(guī)定的性能和尺寸設計，其技術標準均向標準靠攏，達到*水平。它是我國推廣的節(jié)能泵類產品之一。本泵結構簡單，性能可靠，體積小，重量輕，抗汽蝕性能好，電耗低，使用維修方便。

      IS、IR型泵通用性廣，全系列共140種規(guī)格，但只用四種軸；同一規(guī)格的軸，軸承，軸封，葉輪緊固件等均能互換；全系列泵的懸架也只有四種。

     泵轉速分為2900和1450轉／分兩種。

      性能如下：2900轉／分       1450轉／分

      zui大流量：240米3／分       400米3／分

   zui高總揚程：125米               55米

      zui高轉速：3500轉／分(用于60調波電源時，葉輪直徑有所減少)

zui高工作溫度：80℃

允許吸入管路壓力0.3MPa，泵的zui高使用壓力1.6MPa。

      IS清水離心泵為后開式，拆開泵蓋和葉輪時不需拆卸吸水和排出管路。懸架內裝有兩個滾珠軸承，用機器油或潤滑脂潤滑。泵通過彈性聯(lián)軸器由電動機直接驅動。渦室、腳、進水法蘭和出水法蘭鑄成一個整體。

IS、IR單級單吸離心泵產品結構 IS、IR單級單吸離心泵性能參數(shù)表 IS、IR單級單吸離心泵安裝尺寸 IS、IR單級單吸離心泵使用與維護

1.2電動試壓泵

    電動試壓泵4DSY-I型-180／4～14／80型電動試壓泵是我廠設計制造的更新系列產品，使用壽命長，性能穩(wěn)定，移動靈活，重量輕等特點。

    4DSY-I型-180／4～14／80型電動試壓泵(以下簡稱為泵)是各類壓力容器、管道、閥門、蒸氣鍋爐等作水壓試驗和試驗室中獲得高壓液體的設備。本泵系按水壓試驗要求而特殊設計，在試壓的初始階段能迅速充液和升壓，以縮短試驗時間，具有較大的流量，當壓力超過1.6MPa(此壓力可以調低)后，為使試壓過程能較平穩(wěn)而緩慢地進行，則流量自動減小，所以本泵在高、低壓時具有兩種流量，并能自動變換，凡在額定排出壓力以下，可進行任意壓力的水壓試驗。

本系列試壓泵共有八種型號，基本參數(shù)如下表

  低壓缸柱塞直徑：32mm

  低壓缸工作壓力：≤1.6MPa

  缸數(shù)：    4

  柱塞行程：26mm

  每分鐘往復次數(shù)：72

  選用試壓泵時，所需的試驗壓力可等于或小于泵的額定排出壓力。

2、存在的問題

    在施工操作中，大的管道系統(tǒng)如用試壓泵(活塞泵)，試壓要求的連續(xù)性使得工人們大部分時間處于等待狀態(tài)，窩工嚴重。這是活塞試壓泵流量偏小又不可調節(jié)，用于大管道系統(tǒng)流量太小，升壓速度慢；用于小段管道流量又太大，很容易使管道損壞。而離心泵在保證流量的前提下，同樣可提供足夠高的揚程，但離心泵不能直接用于管道、設備的試壓，因為還存在兩個問題要解決：(1)升壓過快容易損傷管道及設備；(2)如何使離心泵在需要的壓力下穩(wěn)定工作。圖2、圖3為一般離心泵與活塞式容積泵的H～Q曲線。

    通過圖2、圖3比較可看出，活塞泵的H～Q曲線接近于直線，平行于縱軸，Q幾乎不變，即不能調節(jié)只要配套電動機的功率足夠大，揚程則可特別高；離心泵的工作點可以在H～Q曲線上的任一點，每一點所對應的H和Q都不相同，它的這個特性正是實際試壓所需要的，也使離心泵進行試壓成為可能，問題的關鍵就在于怎樣在試壓過程中將離心泵的工作點控制在理想的位置。

3  離心泵的改造及應用

    表2  離心泵與活塞泵性能對照表用一臺舊的離心泵進行改造，型號為IS65-40-250    與DSY-200／3活塞泵(試壓、泵)的性能參數(shù)對照見表2。

    改造時在離心泵上增加回流裝置，并增設壓力表，真空表，以便計量。改造后的離心水泵試壓系統(tǒng)示意圖詳見圖4。

    河西杏林小區(qū)室外給水管網(wǎng)管道施工中，管道采用DN300給水鑄鐵管，全長420 m。施工單位所報的施工組織設計中，試壓方案擬先用臨時水源向管道內充水并預壓至0.3 MPa以上，再用DSY-200／3型試壓泵加壓至試驗壓力0.9 MPa。鑒于該管道管線較長，容積為36 m3，若用DSY-200／3型試壓泵進行試壓，預估有關參數(shù)并計算后，得知升壓時間長達9 h之久。在這段時間內，如果由于泄漏量增大，導致壓力升不上去，就要進行卸壓修補。這時管內空氣又膨脹至原體積，再升壓時需再次對空氣進行壓縮，可見既費時又費力。因此建設方提出采用改造的單級單吸懸臂式離心清水泵進行試壓(詳見圖5)，結果試壓一次成功，雖有一個焊接接口滲漏仍繼續(xù)升壓至0.9 MPa(試驗壓力)。升壓的時問控制在10～15 min內，保持壓力30 min，水壓也沒有下降。

    應用改造后離心泵進行管道試壓步驟：

    (1)系統(tǒng)流水

    關閉閥4、6、13，開啟閥1、2、3、10、11，從進水口1處注水；當水開始從閥2、11處溢出時，關閉閥2、11，同時關閉閥1，停止進水。

    (2)系統(tǒng)加壓

    開啟閥8，從進水口Ⅱ處向清水泵注水，至水注

    圖5 DN300給水管道試壓系統(tǒng)圖

14球閥5止同閥  11排氣閥

    12安全閥  15蓄水桶  16底閥  l7清水泵滿清水泵容腔，關閉閥8；開啟閥7，開動清水泵，此時清水泵從水桶內吸水向試壓管道內注水加壓，緩慢調節(jié)閥4、13，使系統(tǒng)內壓力慢慢上升。

    (3)壓力試驗

    當系統(tǒng)壓力增至管道設計壓力時(0.4 MPa)，停止加壓，檢查管道系統(tǒng)外觀，以焊縫處無滲滴、漏等現(xiàn)象為合格；繼續(xù)加壓，使系統(tǒng)壓力緩慢上升至試驗壓力，停止10～15 min檢查管道，以無泄漏，目測無變形，壓降不大于0.05 MPa為合格；在強度試驗合格后，緩慢降壓至設計壓力，停壓并進行全面外觀檢查，至檢查完畢時，如壓降不大于0.05 MPa管道焊縫處未發(fā)現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，即可認為嚴密性試驗合格。

    (4)其他

    為有效排盡管內空氣，要求2、11兩個排氣閥安裝在同一水平面上；開動清水泵增壓時，要求水桶內保證足夠的蓄水量；在試壓過程中如出現(xiàn)不符要求現(xiàn)象，應重新檢修管道，檢修前先關閉閥1、2、4、7、13、8，開啟閥3、6、14、10、11，待壓力水排盡后，開動清水泵，從進水口處把管道內的試壓用水排盡，不得帶壓修理。