水压试验的相关计算

一、管线注水的计算试压段的注水量可用管道的几何体积算出，根据计算每公里的几何体积约为1102.5m3二、升压用水的计算在升压过程中，需要进行两次含气量测试。其方法是：泄放一定的压力，实际放出的水量V1与理论放出的水量VP比较，理想情况下：V1/VP=1，但实际中由于水中含有一定的空气V1/VP大于1，印度标准中要求含气量不能高于6%，即V1/VP不能高于1.06理论升压用水量可以用如下公式进行计算：其中：Vp：理论注水量(m3)r.i：管道内径（mm）s：管道壁厚（mm）A：水的热压缩值（可根据相关资料查得(bar-1)×106）Vt：管道总体积（m3)ΔP：压力变化值(bar)K：无量纲系数直焊缝管材取1.02对于该公式，可利用Excel进行计算。（参考附件《利比亚工程使用的计算方法》）三、温度变化对压力的影响在稳压过程中，温度有可能会对压力变化产生影响。印度工程要求温度对压力的影响变化不能超过0.3bar，温度变化引起的压力变化可由下面公式计算得出：其中：ΔP：压力变化值(bar)ΔT：温度变化值(℃)r.t：管道内径（mm）t：管道壁厚（mm）A：水的等温压缩值（可根据相关资料查得(bar-1)×106）B：水膨胀系数和钢材线形膨胀系数的差值（可根据相关资料查得(℃-1)×106）四、P/V图的制作（参考利比亚和广东LNG工程中制作使用的P/V图）1、什么是P/V线？1）此线反映了向100%注满水管道注水，压力随注水量增加而出现增加的情况。2）受压管道的应力和应变情况类似于两端受拉的钢棒。KP10A884.0V6tiVsrpTAtr884.0BPi2、为什么说P/V线非常重要？1）它能够在加压过程中对试压进行监控，确定管段中没有过量的残留空气。2）它能够对管道的状况进行监控，确定管道达到既定试验压力之前材料没有屈服。3）在达到钢管0.2％最大应变时可停止强度试验，避免管道尺寸过度变化。3、如果有空气残留在试压段里会出现什么情况？在压力小于最小屈服力50％时不能建立与理论线相一致的P/V斜线。气泡受到压缩，达到一定高压后，就不容易再压缩了。通常如果有小部分气体，在达到最小屈服力70％以上时，P/V线会呈现一条直初始偏差弹性结束点2%最大0.2％最大值注水后体积增加值屈服图原理线。如果没有P/V线，就不能在注水过程中获知残留的空气量。如有大量空气在管内，在压力达到最小屈服强度95％时，压缩气体可造成非常严重的损坏。如果在试验压力达到最小屈服强度70％时，P/V线呈现直线，那么残留的空气数量是可以接受的。4、气泡接受标准如果P/V线在试验压力达到80％的时候，不能建立理论斜线，那么应采取以下措施：1.从管道中排出少量的水（例如1立方米），量出……V12.用Excel方程式算出：由排水量V1造成的压力下降值所对应的水体积的理论值…Vp3.如果V1：Vp大于1.06，那么试压应被终止。5、监控管道提前屈服或者局部屈服所有的管段在出厂时均接受过95％最小屈服强度的压力测试。所有的焊接材料的最小屈服强度均高于管材。对不可预知事件的检测。检测与损坏或者缺陷有关的主要施工作业。五、95%管材屈服极限的计算方法P=95%×б×2×δ/D其中：P：试验压力（MPa）б:管材的最小屈服极限(MPa)δ:管材的壁厚（mm）D：管道外径（mm）以一类地区X70钢材壁厚为17.2mm的为例计算，其中б=70×6.89=482.3MPaP=95%×482.3×2×17.2/1219=12.93MPa六、分段与各点压力根据计算三种壁厚的最高试验压力为地区等级壁厚mm压力系数最低试验压力MPa95%屈服极限MPa允许高差M一类17.2/20.7/25.41.2512.2512.9369.42二类20.7/25.41.2512.2515.56337.93三类25.41.413.7219.09548.24高差产生的压力计算为：ΔP＝ΔH×9.795(kpa)印度管道设计压力9.8MPA，试压分一、二、三类地区，其中一、二类地区试验压力为设计压力的1.25倍，三类地区试验压力为设计压力的1.4倍。以1023.319—1029.368段为例计算各点压力壁厚(mm)里程(km)高程(m)各点压力(bar)95%SMYS(bar)17.21023.319671.98125.56129.3017.21023.538658.41126.89129.3017.21024.248663.89126.36129.3017.21024.867703.25122.5129.3017.21025.5663.92126.35129.3017.21025.963660.38126.70129.3017.21027.006699.89122.83129.3017.2/20.71027.768672.6125.50129.3020.7/25.41028.368370.25155.12155.6025.41028.523379.97154.17190.9025.41029228.62168.99190.9025.41029.368128.32178.81190.90