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浅谈大型商储油库事故收集池HDPE防渗膜的应用

当前,我国的油库事故收集池建设中逐步推广采用HDPE防渗膜防渗处理,具有防渗效果好、造价合理等特点。HDPE防渗膜施工是整个事故收集池的最重要和关键的工序,该项工作的施工质量、过程管理尤为重要,如果HDPE防渗膜的材料质量不达标、过程中的焊缝出现问题或者后期施工对防渗膜体产生破坏都会对池体的防渗效果产生严重影响同时会污染周边土体,因此HDPE防渗膜施工过程控制意义重大。
1项目概况
上海金山区中石化白沙湾商储油库在在建设二期4台总容积45 万m3原油储罐项目中,根据国家现行的环保和安全要求需要建设一座4.4万m3的事故收集池,主要功能:在罐区出现大量原油泄漏时,将污染物(主要油水混合物)排入池体内,在进行环保处理;主要目的不能对土体环境造成二次污染。
本工程新建事故液体收集池1座,长度为507.57 m,宽度为34.52 m,收集池深度为2.25~2.65 m,北高南低,总容积为44 000 m3,收集池位于一、二区商储库区西侧。
2主要施工工艺
分项施工步骤:试验准备→GCL防水毯铺设→长丝无纺土工布铺设→2.0双糙面(双光面〉防渗膜铺设→长丝无纺土工布铺设→完工检测验收。
2.1施工条件
首先基础必须平整,密实夯实度达到90%,地表无明显积水,地表面没有凹凸物,防止刺坏防渗材料。平整度应在容许的范围内平缓变化,坡度均匀,坡厚一致。基面上的阴阳角处应圆滑过度,其半径不宜< 0.5 M.
2.2 HDPE 防渗膜铺设施工质量控制要点
HDPE防渗膜施工是整个事故收集池的最重要和关键的工序,如何对其进行质量控制是整个项目的关键控制点,其中: HPDE防渗材料进场验收(复试)、预敷设、搭接焊接、修补、试验检验是主要控制点。
(1) HPDE防渗膜拼接。根据现场情况、施工图纸和材料长度、幅宽,用CAD软件在计算机上进行模拟拼接,目的是减少十字焊缝、丁 字焊缝,同时考虑气温变化产生的伸缩余量、坡面施工余量等;在保证施工质量的前提下最大程度的减少材料的浪费。
(2) HDPE防渗膜焊接方式。HDPE防渗膜的焊接方式主要有双缝热合焊接和单缝挤压焊接两种,分别采用LESTER COMET双缝热风楔焊接机、瑞士LEISTERFUSHION;挤压焊接机。
①双缝热合焊机焊接:收集池项目采用的双缝热合焊接机: LESTER COMET双缝热风楔焊接机,专业用于1.5-2.0 mm光面/双糙面HDPE土工膜双轨热合焊接。双缝热合焊机主要承担大平面的直行双缝焊接任务,LeSteR ComET双缝热风楔焊接机:①焊道搭接宽度: 80~100 mm;平面和垂直面的自然褶皱分别:5%- -8%。②热熔焊接工作温度380-600 C ;行进速度2~3m/min;能够在1~2s内将待焊的两片HDPE防渗膜焊接熔融在一-起,一次完成一 组双焊缝。 ③利用双焊缝形成空腔作为焊缝充气法检测的载体,对该区域焊缝进行焊缝漏点测试。②挤压熔焊机焊接:工程采用瑞士LEISTER FUSHION;挤压焊接机对于非直接搭接的部位以及局部修补、加强等处理。具体程序:①瑞士LEIstER FUSHION;挤压焊接机工作温度260 C ;②焊接时配套自动送丝机,焊丝采用与收集池HDPE防渗膜同类树脂生产的焊丝。⑧焊接时,首先保证焊接面干燥、清洁:然后将焊丝通过LEISTER FUSHION,挤压焊接机加热至熔化,然后挤压焊接到需要修补。连接的位置:最后等到焊丝的熔化物和防渗膜本体熔合在一起形成整体,起到防港的效果。
2.3 HDPE 土工膜施工过程资料管理
根据HDPE土工膜对整个防渗工程的重要性,提交如下技术和质量记录:焊接人员资格证书、焊接工艺HDPE土工膜施工及验收质量记录:铺膜图及焊缝编号.破坏性试验记录、非破坏性试验记录、缺陷和修补记录等。

2.4 HDPE 防渗膜的修补

对焊接铺焊后发现的防渗膜破损和缺陷、检测切除的部位、检验时发现的不合格部位、焊接缺陷等都霄要修补。修补的具体步骤是:每50m作为一个施工段,在该段整体施工完成后由质检人员会同施工人员检查,对于发现的缺陷部位用记号笔标注、编号,修补时按照编号修补:修补后对每处修补点进行逐一检漏检测。
补修的方法如下:①补丁:采取加盖补丁方法来修补方法针对十字缝交叉处。取样处、膜面严重损伤处、孔洞、刺破处、膜面严重损伤处、以及其他各种原因产生的缺损部位进行修补。补丁尺寸要求:十字缝处为圆形的直接为600 mm或方形的600X600 mm,补丁边距缺陷处≥100 mm.②加强覆盖:用挤压熔焊机对不够厚度或不够严密的挤出焊缝补焊-层, 起到局部加强作用.③点焊:用挤压熔焊机对材料上< 3 mm的孔洞及局部焊缝进行点焊修补。对于缺陷修补后要对该部位进行检测,确保修复的质量.
2.5 HDPE 防渗膜预留伸缩余量
由于HDPE防滲膜属于高分子材料、颜色为黑色,平铺暴露在阳光下极易受到温度变化产生伸缩变形,因此在具体施工时将伸缩变形所产生的余量有所考虑:HDPE土工膜伸缩余量不能简单凭借经验估计,应按照△L=kX OtXL (K为HDPE防渗膜线膨胀系数,线膨胀系数为12X10*C)计算式进行准确计算后进行铺设.
按照公式计算后结合现场铺设情况在收集池平面和立面的转角处留足0.4-0.6 m余量的前提下让收集池底防滲膜处于非应力状态,收缩余量不能集中在一-处。
3关键控制点
3.1 HDPE 防渗膜进场复检
根据设计图纸及检测规范要求对进场的HDPE2.0mm每5000 m2进行- -个批次的见证取样复试。主要检测项目为:厚度2.11 mmn,拉伸屈服强度纵向41.43 N/mm、横向40.57 N/mm,拉伸屈服延伸率纵向12%。横向12%,拉伸断裂强度纵向72.93 Nmm.横向65.33N/mm,断裂伸长率纵向743%、横向718%,直角撕裂强度纵向305N.横向304N,刺破强度803 N共12项指标均符合设计值,并检测合格。
3.2士工膜焊缝质量检测
对HDPE土工膜的焊接质量检验有非破坏性检验(检漏检测)和破坏性检验两种。热合双焊缝的非破坏性检测常采用气压法,挤压熔焊单焊缝的检漏一般则采用电火花法,该项目采用气压法,挤压熔焊焊缝的检测方法。
(1) 热合双焊缝的检测。用气压检测法,将需要检测的土工膜焊缝空腔两端封住,用针头插入空腔的一头在热合双焊缝的空腔中打压注入空气,压力值在250kPa,保压5 min.压降在10kPa内即合格。如果压降> 10 kPa说明焊缝存在问题,需要修补:同时在检测整条焊縫位置喷涂肥皂水观察具体渗漏点并做上标记。
(2)电火花法检测。电火花检测仪是利用HDPE防渗膜为电的绝缘体的特点,当电火花检测仪的检测端扫描到有孔洞或有孔隙和地面连過的部位时,会产生明显的电火花。用检测仪在距焊縫2~3 cm左右的高度扫探。无火花产生则焊缝合格,有火花出现则表明此部位存在孔洞或有孔隐,霄修补或返工,施工完成后重新检测。(3)破坏性检验.在工序验收时,无论是挤压熔焊的单焊縫,还是热合的双焊缝,为确保焊缝的施工质量必须对焊缝的剥离强度和剪切强度进行检验。强度检验由业主、监理指定或随机取样,焊缝的剪切和剥离强度。
4设计优化
坡面的HPDE糙面膜向底部平面位置延伸1m,对上部土工布起到了很好的抗滑移效果;在收集池周边设置0.5X1.0 m的错固沟,有效保证了防水毯、HPDE 防渗膜、土工布形成整体,避免了上部覆土形成破坏。在收集池周边设置了6个DN300,深度4m的观测井并设置了液位检测和自动提升泵,目的:观测地下水位变化、防止雨季地表水对防渗膜侧边形成不利影响。
5结语
我们在白沙湾油库事故收集池采用的HDPE防渗膜施工的应用产生良好的经济效益、节约投资约4000万余,整体防渗效果经检测、验收到达设计要求,为今后大型油库的收集池、防渗池以及其他环保设施的建设提供了思路,为该类项目的推广提供了样板。
参考文献:
[1]王绪存.土工厦的防渗作用机理及其 在扬黄渠道中的应用凹中国科技信息,2008(04).