《抽水蓄能电站钢岔管水压试验规程》.docx

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1、ICS27.140P59备案号：中华人民共和电力行业标准D1./T202X抽水蓄能电站钢岔管水压试验规程Codeforhydraulicpressuretestofsteelbranchpipeofpumpedstoragepowerstations（征求意见稿）202X-XX-XX发布202X-XX-XX实施国家能源局发布1范围本文件规定了抽水蓄能电站钢岔管水压试验的目的、内容、过程、监测、成果整理和分析等应遵循的一般原则。本文件适用于新建、改建和扩建的抽水蓄能电站I、2、3级压力钢岔管，4、5级压力钢岔管可参照执行。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件

2、,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有修改单）适用于本文件。GB50766水电水利工程压力钢管制作安装及验收规范NBZT35056水电站压力钢管设计规范NB/T351I0水电站地下埋藏式月牙肋钢岔管设计规范D1./T5017水电水利工程压力钢管制造安装及验收规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1 钢岔管steelbranchpipe压力钢管分岔处的管段，包括岔管主体及部分主管和支管。按结构型式主要分月牙肋钢岔管、球形钢岔管、贴边钢岔管、无梁钢岔管等。3.2 水压试验hydrostaticpressuretest为保证钢岔管安全运行，对设计、材料、

3、施工质量等方面进行检验，并起钝化缺陷处应力和削减构件应力峰值作用的充水加压试验。根据试验场地不同，分为工厂水压试验和原位水压试验。3.3 预压试验pre-pressuretest在进行水压试验前，为检验钢岔管整体性、监测仪器可靠性、管路密封性等进行的低压压水试验。3.4 焊接应力weldingstress因焊接时焊材与母材不相同、管壁各部位冷却不均匀、坡口形式不对称、分层施焊工艺有差异、约束状况有区别等多种因素所引起的残存于焊件内的应力。3.5 膜应力filmstress沿管壁厚度均匀分布的正应力和剪应力。3.6 弯曲应力bendingstress沿管壁厚度变化的正应力，其最大值发生在管壁的表

4、面处。3.7 整体膜应力globalfilmstress在内水压力作用下，为满足基本力的平衡条件而产生的、沿截面厚度均匀分布的应力，其影响范围遍及整个结构，不具有自限性。3.8 局部膜应力IoCaIfiImstress在内水压力作用下，因管壳不同锥体连接处母线的不连续，造成整体结构不连续。为了满足变形协调关系而产生的、沿截面厚度均匀分布的应力，其影响范围仅限于结构局部区域。4基本资料4.1 水压试验前应收集工程规模、总体布置和钢岔管细部结构等资料。4.2 水压试验前应了解钢岔管各设计工况和相应内水压力。4.3 对收集的资料应进行整理、分析和核对，发现问题及时与资料提供部门沟通、核实和纠正，对资

5、料的更改和更新应做好相关记录，以备查用。5试验大纲5.1 基本要求5.1.1 应根据钢岔管水压试验任务和要求，编制试验大纲。经监理人审批后方可实施。5.1.2 试验大纲内容宜包括项目概况、项目特点、工程基本资料、试验目的和内容、技术路线、钢岔管设计和制作、试验方法、进度计划、预期成果、负责人和参加人员等。5.1.3 水压试验前，应编制安全措施和应急预案，报送监理人审批后实施，并通报现场人员，避免发生突发性事故造成人员伤亡和财产损失。5.2 试验方法试验方法包括试验对象、试验场地布置、试验设备、试验压力、测试方法、测点和仪器布置、试验程序、安全措施等。5.3 试验目的5.3.1 检验钢岔管制作及

6、焊接施工质量，验证结构的可靠性。5.3.2 部分消除钢岔管的尖端应力并使尖状缺陷钝化，防止缺陷扩张，保证钢岔管安全运行。5.3.3 通过对水压试验过程中工作应力的测试,找出应力分布规律,并与有限元分析计算成果相互印证。5.3.4 通过水压试验前后焊接残余应力测试对比，评价水压试验消除焊接残余应力的效果。5.4 试验内容5.4.1 水压试验前、后的焊接残余应力测试。5.4.2 钢岔管应力应变测试。5.4.3 钢岔管变形测试。5.4.4 水压试验水量一压力曲线测试。5.4.5 水压试验过程中钢岔管内水温测试。5.4.6 水压试验过程中声发射技术安全监测。6试验过程及要求6.1 基本要求6.1.1

7、钢岔管宜在工厂进行单体水压试验。6.1.2 钢岔管在制作时，与试验闷头相连的主、支锥应预留一定的切割余量。试验时岔管主管和支管均设置临时闷头，形成密闭容器。6.1.3 水压试验应在钢岔管制造完成、并经表面及焊缝质量检验合格后进行。水压试验前、后均应进行无损探伤，所有焊缝的外观检查和无损探伤应按D1./T5017的有关规定执行。6.1.4 水压试验前，应对钢岔管拼装焊接时的工卡具、临时支承件、支托等可能改变岔管约束边界条件的设施解除约束,尽量减少支撑对钢岔管受力的约束:应对钢岔管上的焊疤、划痕等缺欠进行修补打磨，并进行全面检查。6.1.5 钢岔管与支架间应增设垫板，垫板宜采用变形模量大、摩擦系数

8、小的材料，支架应具有足够的强度、刚度与稳定性。6.1.6 水压试验时，应排除钢岔管顶部空气，排气管应从钢岔管试验闷头引至钢岔管顶部。6.2 试验压力6.2.1 不考虑围岩分担内水压力的钢岔管，水压试验压力值应取正常运行情况最高内水压力设计值的1.25倍，且不小于特殊运行情况最高内水压力设计值；6.2.2 考虑围岩分担内水压力的钢岔管，水压试验压力值应根据地下埋藏式钢岔管体形、试验条件以及水压试验工况抗力限值，通过有限元计算确定。6.2.3 试验过程中岔管任何部位应力不应超过其抗力限值。6.2.4 预压试验压力可根据水压试验压力取值，宜取0.305倍水压试验压力。6.3 试验过程6.3.1 水压

9、试验前，宜进行预压试验。632预压试验前，应进行钢岔管的残余应力测试，记录成果。稳压时，应对岔管焊缝、试验管路等进行密封检查，发现渗水时，标明渗水部位，降压放空并修复合格后，再次打压。每次升、降压过程中，进水量和出水量均应进行计量，并绘制水量压力关系曲线。6.3.3 水压试验过程中，应分级加载或卸载，分级稳压宜间隔l2MPa,缓慢增压或减压，加压或减压速度不大于0.05MPaZmin；每升压或降压l2MPa,稳压I53min,最大试验压力下保压时间不应少于30mino634每级稳压时，应进行钢岔管及支架检查，检查内容包括钢岔管鼓胀、渗水，支架稳定。6.3.5 水压试验宜进行两个完整的压力循环过

10、程，并采集两次试验的观测读数。636水压试验完成后，进行钢岔管残余应力测试，记录成果，并与试验前测试成果进行对比分析。7试验监测7.1 总体要求7.1.1 在测试仪器安装前，要求按仪器使用说明书及有关规定对监测仪器设备进行检验率定，确保仪器合格。7.1.2 试验打压设备、试验管路及其附属设备应处于正常使用和安全状态。为确保试验过程中压力测试的可靠性，应安装两只压力表，同时显示试验压力。7.1.3 监测仪器安装完成，经监理人验收合格后，可进行下一试验工序，应注意对己安装仪器设备和电缆线路的保护，以免造成监测数据缺失。7.1.4 应设定应力应变、变形监测警戒值，并进行实时监测。试验过程中，准确记录

11、试验的相关边界条件和环境量，及时进行测试数据的计算整理分析，发现问题及时通报监理人。7.1.5 水压试验相关监测仪器应考虑温度补偿，监测成果应进行修正。7.2 设备和监测仪器7.2.1 应力应变监测仪器测量范围10000e,测量精度要求不大于5e7.2.2 所有的应力应变测点均要求采用自动数字测量系统，自动采集并打印测试结果，其数据采集速度不小于1点/sec,采集数据周期不小于1次/min。7.2.3 宜采用位移传感器进行变形测试。7.2.4 加压系统的压力测量采用精度0.4级的标准压力表，量程根据试验压力选取。7.3 温度测试7.3.1 水压试验过程中，试验水温采用内置温度传感器进行监测“7

12、.3.2 环境温度不低于10,试验水温不低于5,7.4 焊接残余应力7.4.1 测试水压试验前、后钢岔管的焊接残余应力，宜采用X射线衍射法。7.4.2 焊接残余应力测点应选择具有代表性的焊缝或其附近部位。7.5 应力应变和变形测点布置7.5.1 钢岔管应力应变监测宜选取肋板、主锥、主支锥相贯线和支锥等重点断面，根据岔管应力分布特征可选断面上部1/4或1/2设置监测点。根据钢岔管受力特征选取单向、双向或三向应变监测。7.5.2 钢岔管钝角区、腰线折角点、峰值应力区、月牙肋板及肋板旁管壳区等重点部位应布置应力应变测点，闷头和连接锥管段亦应布置部分测点。应力梯度较大的部位应加密测点。7.5.3 管壳

13、应力应变测点在内、外壁对应布置，以测试膜应力和局部弯曲应力。7.5.4 应力应变监测点布置宜与原型监测布置对应。7.5.5 变形监测应在钢岔管外侧的顶部、底部、主支锥相贯线腰线折角点、肋板腰线设置监测点，宜在闷头等其他部位设置监测点。8试验资料整理与成果分析8.1 试验资料整理8.1.1 原始记录数据出现错误时，应划掉重写，不应涂改。8.1.2 试验资料应及时整理，试验者、整理者和校对者均应在原始记录及计算表格中签名，对直接采用电脑记录的原始数据，应注明试验者、整理者和校对者姓名。8.1.3 试验数据的有效位数应与试验精度相符。8.1.4 试验资料应及时整理归档。8.2 试验成果分析8.2.1

14、 重要工程或重要试验项目应有照片、录像，试验录像应配有相应的字幕和解说词。8.2.2 成果分析包含主要内容：a）岔管内、外壁应变随试验加载变化关系曲线。b）岔管内、外壁应变分布图及规律分析。c）岔管各关键部位应力及变形测试成果分析。d）岔管变形监测成果分析。e）水量压力的关系曲线。f）水压试验前、后残余应力测试成果分析。8.3.1 水压试验报告应包括前言、工程概况、试验目的与内容、钢岔管设计与制作、试验方法、试验结果与分析、结论与建议等内容。8.3.2 成果提交形式宜包括试验报告、电子文档、录像和照片。8.3.3 试验报告表述内容应全面，表达应准确，图表应规范，结论观点应明确。8.3.4 试验报告应使用中华人民共和国法定计量单位。技术术语应遵循国家标准或行业标准规定，尚无统一规定的应予以定义。8.3.5 试验报告应履行必要的审批程序，重大项目的试验报告应组织专家评审。