室外燃气管道气密试验相关问题探讨

第２３卷第３期　河北建筑科技学院学报　Ｖｏ１．２３　Ｎｏ．３　２００６年９月　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｈｅｂｅｉ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｓｅｐ．２００６　文章编号：１００７—６７４３（２００６）０３—００５０—０３　室外燃气管道气密试验相关问题探讨　张胜龙。，侯立泉　（１．峰峰矿区煤气公司，河北邯郸０５６２００；２．河北工程学院城建学院，河北邯郸０５６０３８）　摘要：对室外燃气管道气密性试验进行了分析，对影响实验结果的几个测量参数燃气温度、大气　压的影响因素进行了分析讨论，并提出了提高气密性实验准确性的方法。　关键词：燃气管道；气密性试验；温度；大气压　中图分类号：ＴＵ９９６．７　文献标识码：Ａ　随着我国保护城市大气环境的需求，城市燃　表ｌ稳压时间　气作为一种优质洁净燃料，已经成为城市的重要　能源。城市燃气是一种易燃易爆、有毒易窒息性　气体，泄漏后具有一定的危险性。由于城市燃气　输配管网系统分布广，属于隐蔽性工程，出现泄漏　燃气管道气密性试验时间宜为２４ｈ，压力降不　点不易发现，这就要求在城市燃气输配管网系统　超过下式计算结果则认为合格。　建设和验收过程中严把质量关，气密性试验是检　（１）设计压力ｐ≤５ｋＰａ时同一管径　验新建管道和停气维修管道密封性是否合格的主　Ａｐ＝６．４７ｒ／ｄ　（１）　要手段。本文针对气密性试验中存在的一些问题　不同管径　进行分析讨论。　△　．４７　１试验标准　（２）设计压力Ｐ＞５ｋＰａ同一管径　Ａｐ＝４０ｒ／ｄ　（３）　根据《城镇燃气输配工程施工及验收规范》　不同管径　ＣＪＪ３３—９８规定：室外燃气管道安装完毕，均应进　△　。　行强度试验和气密性试验。管道的强度试验压力　等　蠹　㈩　应为设计压力的１．５倍，但钢管不得低于０．３ＭＰａ，　式中△ｐ一允许压力降（Ｐａ）；ｒ一试验时间（ｈ，一　铸铁管不得低于０．０５ＭＰａ。进行强度试验时，达到　般ｒ＝２４ｈ）；ｄ一管段内径ｍ）；ｄｌ，ｄ２……ｄ，　一各　试验压力后，稳压ｌｈ，然后进行仔细检查，不漏为　管段内径ｍ）；Ｌｌ，Ｌ２……　一各管段长度（ｍ）。　合格。强度试验合格后进行气密性试验，试验压　上述公式算出的允许压力降是在管道内气体　力值应遵守下列规定：　温度和环境大气压不变的条件下的允许压力降。　（１）设计压力Ｐ≤５ｋＰａ时，试验压力应为　但在实际工程中管道内气体温度和环境大气压是　２０ｋＰａ。　变化的，因此必须对实测的压力降△Ｐ　进行温度　（２）设计压力Ｐ＞５ｋＰａ时，试验压力应为设计　和压力校正。当燃气压力低于ｌＭＰａ和温度在１０～　压力的１．１５倍，但不小于１００ｋＰａ。　２０％时，在工程上还可以当作理想气体。当压力很　埋人地下燃气管道的气密性试验宜在回填至　高或温度很低时，用理想气体状态方程进行计算　管顶以上０．５ｍ后进行。在气密性试验开始前，应　所引起的误差将很大，例如高压管道。实际工程　向管道内充气至试验压力，保持一定稳压时间达　中，在理想气体状态方程考虑气体压缩性的压缩　到温度、压力稳定，稳压时间必须根据管径大小来　因子ｚ，可以得到实际气体状态方程　确定，可按表１推荐值选取。　Ｐｖ＝ＺｎＲＴ　（５）　收稿日期：２００６—０４—１０　作者简介：张胜龙（１９６７一），男，ｆ可北省邯郸市人，工程师，从事燃气应用研究。　维普资讯 http://www.cqvip.com

第３期　Ｐ：Ｚ　ｎ—Ｒ　Ｔ　张胜龙等：室外燃气管道气密试验相关问题探讨　５ｌ　（６）　ｌ０５）　／ｊ＋　）　：一６７１．１４Ｐａ　式中Ｐ一管道内气体绝对压力（Ｐａ）；１／．＿－试验管　可见在试验过程中如果温度测不准，中压管　道误差ｌ℃，△Ｐ　变化约为６７０Ｐａ。如果温度测不　段的容积（ｍ。）；ｎ一斌验管段内气体摩尔数；尺一　气体常数（ｋｊ／ｋｍｏｌ・ｋ）；７１一管道内气体绝对温度　（ｋ）。　准将造成本来合格的工程出现试验结果不合格，　不合格的工程出现试验结果合格的现象，对工程　危害极大。下面对影响温度测量的因素进行分析。　设试验开始时大气压力计的读数为Ｂｌ（Ｐａ），　管道内气体的压力和温度分别为Ｈｌ（Ｐａ）和　１）回填与稳压的影响。在实际试验过程中，许　ｔ。（ｏＣ），试验管道内气体摩尔数ｎ。；试验结束时大　气压力计的读数为Ｂ２（Ｐａ），管道内气体的压力和　温度分别为Ｈ２（Ｐａ）和ｔ２（ｏＣ），试验管道内气体摩　尔数ｎ　；在试验过程中管道的容积　和气体常数　Ｒ不变。则开始与结束时的管道内气体状态方程为　开始时ｎｌ：　ＰＩ　Ｖ　（７）　结束时ｎ２：　Ｐ２　Ｖ　（８）　式（７）减式（８）得管道内气体泄漏量△ｎ为　△ｎ：ｎＩ—ｎ２：（尸ｌ一一Ｐ￣ｒ１）　Ｖ　（９）　所以△ｎ：　：（　￣Ｐ　２Ｔ）　（　０）　，令Ａ　ｐ，：△ｎ　１　２　将Ｐｌ＝Ｂｌ＋Ｈｌ，Ｐ２＝Ｂ２＋Ｈ２，Ｔｌ＝２７３＋ｔＩ，　Ｔ２＝２７３＋ｔ２代入式（１０）得　△尸　：（Ｂｌ＋Ｈｉ）一（Ｂ２＋Ｈ２）芴２７３　＋ｔｌ　（１１）　计算结果△Ｐ　≤△Ｐ合格，否则不合格。　２　Ａ　ｐ　的影响因素　从式（１１）可以看出影响△Ｐ　准确性的因素　有三个：大气压、管内气体压力和管道内气体温度　测量的准确性。一般用气压计、ｕ型水银压力计和　温度计测量上述三个参数。由于管道内气体压力　测量比较准确，而大气压和管道内气体温度的测　量存在较大的问题。　２．１温度　首先根据一个工程实例分析温度对△Ｐ　的　影响。例如某管段试验压力为０．１ＭＰａ（表压），设　Ｂｌ＝Ｂ２＝０．１ＭＰａ，Ｈｉ＝Ｈ２＝０．１ＭＰａ，ｔｌ＝　２６ｏＣ，ｔ，＝２５℃，则　△Ｐ　：（Ｉ　Ｘ　１０５＋１　Ｘ　ｌ０５）一（１　Ｘ　ｌ０５＋１　Ｘ　多人为了便于查漏对埋地管道不回填就试压，为　了抢时间将管道冲压缩空气至试验压力后不进行　稳压，直接进行试验，造成管道内气体温度和环境　温度不同。在试验过程中由于测量管道内气体温　度较为困难，通常利用环境温度代替管道内气体　温度，环境温度指架空敷设时的大气温度或埋地　敷设时管道埋深处的土壤温度。由式（５）知ｎ摩尔　的空气由大气压Ｂ加压到试验压力（Ｂ＋Ｐ）（绝），　气体温度由７１０升高到７１ｌ，容积式压缩机可按绝热　ｌ　过程计算，７１ｌ可通过下式计算７１ｌ＝７１０ｅ　。　式中ｅ一压缩比；　一绝热指数。　为了使埋地管道内试压空气的温度降到与环　境温度相同，所以要求回填和稳压后进行试验。埋　地燃气管道回填后进行试验的目的有两个：一是　燃气管道与大气直接接触由于温差使管内试验气　体膨胀或收缩，使压力表显示的读数失去检验管　道泄漏量的真实性；二是保持管道内气体温度稳　定　当不进行回填或稳压时，这就使测量的环境温　度与管道内实际气体温度产生较大的误差，因此　计算的△Ｐ　不能满足工程要求。　２）温度测量误差的消除。对埋地管道一定在　回填和稳压后进行试验，当利用管道周围土壤温　度代替管道内气体温度时，测量点在管道壁附近，　沿试验管道多取几个测点，取几个测点的算术平　均温度代入式（１１）。对于架空管道受太阳直晒影　响较大，在邯郸地区中午的气温与清晨、晚上的气　温相差达１０￣（２，所以对架空管道影响较大，尽量选　择气温、气压变化不大的时间进行试验，在夏季最　好选在上午７～８点钟或下午６～７点钟进行气密　性试验。　２．２大气压　从式（１１）可以看出大气压Ｂｌ、Ｂ２的准确性直　接影响△Ｐ　值。在实际工程中，有人习惯用标准　大气压Ｂ０＝１０１３２５Ｐａ或气象预报大气压代替实　际大气压　ｌ、　２，这种作法将导致△Ｐ　值产生误　维普资讯 http://www.cqvip.com

５２　河　北　建　筑　科　技　学　院　学　报　２００６正　差。因为大气压受当地海拔高度、气温和空气湿度　的影响，大气压随气温和湿度的变化而变化，同一　天不同的时刻大气压电不同。特别是湿度的影响　最大，由于水蒸气的分子量ｌ８．０２，小于干空气的　平均分子量２８．９７，所以当空气中含湿量增加时空　气的密度下降，大气压电随之下降，一般情况实际　大气压并不等于标准大气压，由于气象预报的大　０．５ｍ以后进行试验，试验前必须按规定的时问进　行稳压，实验管道实验气体温度均一。　２）对较长的管道要对环境温度进行多点测　量，取其算术平均值或加权平均值，特别是架空管　道，对直晒部分和不直晒部分分别测量，然后进行　平均。架空管道的气密性实验要避开中午日晒比　较严重的时段，选在温度相对稳定的时间进行试　验。　气压为当地的平均大气压，也不能作为计算ＡＰ　的依据，也不能在离实验场所较远的地方测量大　气压。因此必须在实验现场测量试验开始与结束　３）大气压一定要在试验开始与结束时在进行　时的大气压日ｌ、日２，用来计算ＡＰ　值。　现场测量，不能用标准大气压和气象预报大气压　代替。　参考文献：　［１］ＧＢ　５００２８—９３，城镇燃气设汁规范［Ｓ］．　３结论　通过上述分析讨论，在室外燃气管道气密性　试验应注意以下问题：　１）对埋地管道进行试验时必须按规定回填　［２］ｃ＿ＪＪ　３３—８９，城镇燃气输酉己工程施工及验收规范［ｓ］．　［３］席德粹．城市燃气管网设计Ｌｊ　Ｊ）￣－Ｅ［Ｍ］．上海科学技　术出版社，１９８８・　Ｉｎｑｕｉｒｙ　ｉｎｔｏ　ａ　ｆｅｗ　ｉｓｓｕｅｓ　ｒｅｌａｔｅｄ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｇａｓ——ｔｉｇｈｔ　ｔｅｓｔ　ｏｆ　ｏｕｔｄｏｏｒ　ｇａｓ　ｐｉｐｅｌｉｎｅ　ＺｔｌＡＮＧ　Ｓｈｅｒｌｇ—ｌｏｎｇ　，ｔｔ０Ｕ　Ｌｉ—ｑｕａｎ２　（１．Ｆｅｎｇｆｅｎｇ　Ｍｉｎｅ　Ｇａｓ　Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｈａｎｄａｎ　０５６２００，Ｃｈｉｎａ；２．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｕｒｂａｎ　Ｃｏｎｓｔｕｃｔｒｉｏｎ，Ｈｅｂｅｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｔｔａｎｄａｎ　０５６０３８，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｈｅｉｇｈｔｅｎｅｄ　ｇａｓ—ｔｉｇｈｔ　ｔｅｓｔ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｓ　ｐｕｔ　ｆｏｒｗａｒｄ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ａｎａｌｙｚｉｎｇ　ｔｈｅ　ｇａｓ—ｔｉｇｈｔ　ｔｅｓｔ　ｏｆ　ｏｕｔｄｏｏｒ　ｇａｓ　ｐｉｐｅｌｉｎｅ　ａｎｄ　ｓｅｖｅｒａｌ　ｓｕｒｖｅｙ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ．Ｔｈｅ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｔｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｖｅｒａｃｉｔｙ　０ｆ　ｔｉｌｅ　ｇａｓ—ｔｉｇｈｔ　ｔｅｓｔ　ｉｓ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｇａｓ　ｐｉｐｅｌｉｎｅ；ｇａｓ—ｔｉｈｔｇ　ｔｅｓｔ；ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　（责任编辑刘存英）