4.5 地埋管换热系统的检验与验收

    1  国内现有规范对水压试验的规定：

    《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243中规定：

        1)冷热水、冷却水系统的试验压力，当工作压力小于等于1.0MPa时，为1.5倍工作压力，但最低不小于0.6MPa；当工作压力大于1.0MPa时，为工作压力加0.5MPa。

        2)系统试压：在各分区管道与系统主、干管全部连通后，对整个系统的管道进行系统的试压。试验压力以最低点的压力为准，但最低点的压力不得超过管道与组成件的承受压力。压力试验升至试验压力后，稳压10min，压力下降不得大于0.02MPa，再将系统压力降至工作压力，外观检查无渗漏为合格。

        3)各类耐压塑料管的强度试验压力为1.5倍工作压力，严密性工作压力为1.15倍的设计工作压力。

    《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242中规定：

    低温热水地板辐射采暖系统：

        1)试验压力为工作压力的1.5倍，但不小于0.6MPa。

        2)检验方法：在试验压力下稳压1h，压力降不大于0.05MPa且不渗不漏。

    采暖系统：

        1)使用塑料管及复合管的热水采暖系统，应以系统顶点工作压力加0.2MPa做水压试验，同时在系统顶点的试验压力不小于0.4MPa。

        2)检验方法：使用塑料管的采暖系统应在试验压力下1h内压力降不大于0.05MPa，然后降压至工作压力的1.15倍，稳压3h，压力降不大于0.03MPa，同时各连接处不渗、不漏。

    《建筑给水聚乙烯类管道工程技术规程》CJJ/T98中规定：

        1)试验压力应为管道系统设计工作压力的1.5倍，但不得小于0.6MPa。

        2)水压试验应按下列步骤进行：

    将试压管段各配水点封堵，缓慢注水，同时将管内空气排出；

    管道充满水后，进行水密封性检查；

    对系统加压，应缓慢升压，升压时间不应小于10min；

    升压至规定的试验压力后，停止加压，稳压1h，压力降不得超过0.05MPa；

    在工作压力的1.15倍状态下稳压2h，压力降不得超过0.03MPa，同时检查各连接处，不得渗漏。

    《埋地聚乙烯给水管道工程技术规程》CJJ101中规定：

        1)试验压力：水压试验静水压力不应小于管道工作压力的1.5倍，且试验压力不应低于0.8MPa，不得以气压试验代替水压试验。

        2)管道水压试验应分预试验阶段与主试验阶段两个阶段进行。

        3)预试验阶段，应按如下步骤，并符合下列规定：

        步骤1：将试压管道内的水压降至大气压，并持续60min。期间应确保空气不进入管道。

        步骤2：缓慢将管道内水压升至试验压力并稳压30min，期间如有压力下降可注水补压，但不得高于试验压力。检查管道接口、配件等处有无渗漏现象。当有渗漏现象时应中止试压，并查明原因采取相应措施后重新组织试压。

        步骤3：停止注水补压并稳定60min。当60min后压力下降不超过试验压力的70％时，则预试验阶段的工作结束。当60min后压力下降到低于试验压力的70％时，应停止试压，并应查明原因采取相应措施后再组织试压。

        4)主试验阶段，应按如下步骤，并符合下列规定：

        步骤1：在预试验阶段结束后，迅速将管道泄水降压，降压量为试验压力的10％～15％。

        期间应准确计量降压所泄出的水量，设为△V(L)。

        按照下式计算允许泄出的最大水量△V_max(L)：

    式中 V——试压管段总容积(L)；

           △P——降压量(MPa)；

           E_w——水的体积模量，不同水温时Ew值可按表2采用；

           E_P——管材弹性模量(MPa)，与水温及试压时间有关；

           d_i——管材内径(m)；

           e_n——管材公称壁厚(m)。

    当△V大于△V_max，应停止试压。泄压后应排除管内过量空气，再从预试验阶段的“步骤2”开始重新试验。

表2  温度与体积模量关系

    步骤2：每隔3min记录一次管道剩余压力，应记录30min。当30min内管道剩余压力有上升趋势时，则水压试验结果合格。

    步骤3：30min内管道剩余压力无上升趋势时，则应再持续观察60min。当整个90min内压力下降不超过0.02MPa，则水压试验结果合格。

    步骤4：当主试验阶段上述两条均不能满足时，则水压试验结果不合格。应查明原因并采取相应措施后再组织试压。

    2  国外地埋管换热系统水压试验标准及方法

    加拿大地源热泵系统设计安装标准《Design and installation of earth energy systems for commercial and institutional build-ings》CAN/CSA-CA48.1(简称加拿大标准)中水压试验方法如下：

    试压分四个阶段：

    (1)竖直地埋管换热器插入钻孔前，应充水进行水压试验后再封堵。试验压力大于等于690kPa，稳压15min，没有明显压力降低或泄漏。该压力应保持到回填后1h。

    (2)竖直或水平地埋管换热器与环路集管装配完成后，回填前应进行水压试验。

    (3)各环路集管与机房分集水器连接完成后，回填前应充水进行水压试验。试验压力应大于等于690kPa，且系统最低点压力应小于管材破裂压力。试压持续至少2h，期间应无泄漏现象。

    (4)地埋管换热系统全部安装完毕，且冲洗、排气完成并回填后应充水进行水压试验。试验压力应大于等于690kPa，且系统最低点压力应小于管材破裂压力。试压持续至少12h，期间压力降没有明显变化(应不大于3％)。

    分别进行(3)、(4)两阶段水压试验的目的是为了保证水压试验结果的正确性。因为系统进行第(3)阶段试压时，地埋管环路可能会发生膨胀现象，一段时间后将导致压力有所下降，容易造成系统有泄漏的假象，故需要进行第(4)阶段水压试验。

    美国地埋管地源热泵系统设计与安装标准《Closed-Loop/Geothermal Heat Pump Systems—Design and Installation Standards》1997(简称美国标准)中水压试验方法如下：

    (1)所有地埋管安装前均应做压力试验，地埋管换热器所有部件回填前均应做压力试验。

    (2)压力试验应为水压试验，试验压力至少为管材设计压力的1.5倍或系统运行压力的3倍。

    (3)试验时间30min，期间应无泄漏现象。

    3  国内地埋管换热系统应用时间不长，在水压试验方法上缺乏试验与实践数据。《埋地聚乙烯给水管道工程技术规程》CJJ101适用于埋地聚乙烯给水管道工程，但其水压试验方法与地埋管换热系统工程应用实践有较大差距，也不宜直接采用。加拿大标准与美国标准相比，前者步骤清晰与目前地埋管换热系统工程应用实践相一致，故本规范水压试验方法是建立在加拿大标准基础上，在试验压力上考虑了与国内相关标准的一致性。

4.5.3  回填过程的检验内容包括回填料配比、混合程序、灌浆及封孔的检验。