试压泵

试压过程中管道内压力的控制方法
　　 1、国内做法
　　 国内管道试压过程中对管道内压力的监测，是通过在试压管段两端安装压力图表记录仪连续绘制压力曲线实现的，同时还有压力天平和压力表，可供工作人员随时读取压力数值，并且根据温度测量仪器测出的管道内部温度和地温对压力进行修正。在给试压管段增压时，一般做法是先缓慢地增加试压泵试验压力，达到试压段最高点处的最低试验压力的30%，检查所有的管件和连接段，看是否有漏气情况。继续增大试压泵压力至试验压力的60%，检查漏气情况和系统的完整性。然后根据试压计划，继续增加试压泵压力达到预定的压力值，当压力稳定后，开始计时直到达到规定的稳压时间。
　　 2、国外做法
　　 国外大部分管道试压的最高试压强度都达到了环向应力等于管材规定的最低屈服极限SYMS，甚至大于100%SYMS。这就要求正确地测得管道的屈服点，控制管道试压的极限不会导致管道出现永久变形。为此，试压泵水压试验从测试压力改为用压力-容积曲线法测试管道的强度。
　　 用压力-容积确定管道屈服点的原理与钢材屈服强度的定义类似，在注水升压过程，开始一段压力与容积的增加是呈线性关系（见图6），当达到一定值时出现偏离点，即管子的屈服点。继续升压进入弹性和塑性应变，压力与容积变成了曲线关系。当压力继续升高，即达到永久变形。由原点取管道在常压情况下的容积量的0.2%，画一条线与压力容积直线段平行，与压力容积曲线的交点即为管段的最低屈服强度。图6上的虚线表示在0.2%的注入量以后，再继续注入一定的水量，即达到管道永久变形的强度。压力容积曲线与虚线的相交点应视为试压泵水压试验的最高强度，超越这一点将导致管道永久变形。
　　 在实际的水压试验中，有标准仪器应用于这种测试方法。
　　 用压力-容积曲线法测试管道的试压强度，对试压泵试压的整个过程进行监视，当压力-容积图呈现非线性时，即停止升压。这样既可以达到较高的试压强度，又不会造成永久变形。
　　 运用压力-容积曲线法测定试压强度时，必须将试压段的空气全部排除干净。如果升压过程中管道中含有空气，所测出的压力容积曲线，在开始时即出现变形，就不可能准确地求得屈服点。而且当有空气遗留在试压段中时，会使升压时间延长，所耗用的能量用在压缩残留的空气、压缩水和扩张管道，如果发生破裂，这些能量都将在管道爆破时瞬时释放出来。如果残留的空气量很大，爆破时会导致形成巨大的破坏。试压前排干净管中的空气进一步增加了水压试验的难度。最好的排除空气的方法是真空法，将试压管段中的空气压力降低到管段中水温度时的蒸汽压力，管段中的水蒸发成水蒸气置换了空气，同时将空气抽出。
　　结论
　　 输气管道的建设规模越大，承担的社会、经济和政治责任也越大，其安全性更应得到管道工作者的关注。几十年的实践证明，水压试验能够提高管道的输量潜力，保证管道的安全运行。因此掌握并应用先进的试压泵试压技术是非常必要的。通过对国内外试压规范和做法的对比，可以发现我国的管道试压水平与国外还存在不小的差距，在以下几个方面有待提高。
　　 （1）试压强度达到100%—110%规定的最小屈服极限时，管道内部绝大部分缺陷都可以暴露出来，在残存的小缺陷尖端处产生钝化，降低了缺陷的扩展速度。国外大多管道试压都采用了高试压压力，我国在这方面还偏于保守，应该在保证安全的基础上，进一步增加试压压力。
　　 （2）目前我国试压规范对最高试压压力的规定较低，一方面不能完全发挥试压过程消除管道缺陷的作用，另一方面也不利于现场的施工，增加了山区管段试压的难度，因此建议对此规定进行修改。
　　 （3）管道作为一个整体，其屈服极限与管材的屈服极限不同，而各个管段的屈服极限也不尽相同，利用管材的最低屈服极限来限制管道整体的试压强度不太科学。
　　 （4）运用试压泵压力-容积图法控制试压压力，既可以达到很高的试压强度，又不会造成管道屈服，技术较合理，应该掌握这种技术和工艺，并加以推广应用。