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浅谈HDPE防渗膜在大型原油储罐基础防渗工程中的应用

HDPE土工膜防渗膜施工目前国内无国家规范可遁,在大型储罐群中的应用也是处于起步阶段。本工程库区位于四川省彭州市西北的石化炼化一体化厂区内北侧,场地地质状况较好、土基承载力较高交通便利。本工程的施工内容为“中国石油四川石化炼化一体化原油罐区”共计 6 台 10X104m 原油罐及储罐场区内的防渗专业 (土工布+HDPE 土工膜+土工布防渗层) 施工。

施工工艺及技术措施
1、HDPE土工膜施工工艺
土工膜作为主要的防渗层,在铺设中要严格的按照事先规划好的铺膜图铺膜、焊接。在施工中要避免浪费,避免野蛮操作,保证工程质量和进度。
1.1、土工膜铺设工艺流程
土工膜铺设各工序包括材料展开、裁剪、试焊、调试焊接设备、焊接、错固、检查、检测、验收等过程
1.2、土工膜铺设要求
1.2.1 土工膜外观必须达到规范的要求,须干燥和整洁,其切口应平直、无明显锯齿现象,无明显机械加工划痕,不允许有气泡、杂质、裂纹、分层、穿孔修复点、接头,不允许土工膜表面有损害土工膜的油渍、燃料或喷囊的化学物或化学斑点。
1.2.2 铺设过程中应避免土工膜产生皱纹和折痕,铺设完毕自然松弛,与支持层贴实。
1.2.3 铺设就位后的土工膜在进行调整位置时应注意保护已安装好的防漆膜:接缝搭接宽度应满足规范要求(热熔焊接为 10020.挤出焊接为 7520):
HDPB 土工膜施工的质量控制措施2
2.1、HDPE土工膜工程竣工技术资料整理
根据 HDPE土工膜对整个防滤工程的重要性提交如下的技术和质量记录:
(1) HDPE土工膜材料相关质量证明性资料:
(2) HDPE土工膜施工及验收质量记录:
(3) 所有有关施工质量保证方面的数据,包括土工膜的铺设、焊接、修补和测试等,须由安装单位清晰地、永远地记录并标记。
2.2、进行材料见证取样,经过有塑料制品质量检测、鉴定资质的部门作主要材料特性复核检验,其各项指标均要满足规范和设计的指标要求。
2.3、设置专门的检查人员,随时检查基层的情况。基层不能有引起 HDPE破损或藏伤的所有物质,如玻璃屑、钢筋头、石块等。
实际施工中存在的难点及解决办法
土工膜的热胀冷绪
由于土工膜具有比较明显热胀冷缩性能以及吸热性,在温度 30C的条件下未覆盖的土工膜表面的温度能达到 60~70C。本工程施工期间正值高温天气,根据当地气象资料,夏季平均最高气温能达到 36C左右,因此在裁膜时要考虑土工膜的收缩量。
七工膜大面铺设后在环境温度较高时会产生一定的皱褶,环境温度下降较大时 如果预留尺寸不够,特别是温度降到零度以下时,土工膜收缩产生内应力.
严重时会拉裂土工膜。在施工过程中为了保证这个关键质量控制点的落实,保证膜的下料尺寸正好, 本工程根据当地实际气候情况选择凉爽的天气进行下料剪裁,为确保收编余量的合理留置,环梁内沿节点施工选择在温度较低的早晨和晚上施工,避开午后高温施工。防止在温度下降时罐内的 HDPE 收缩产生拉力破坏结点的构造。
土工膜的收缩余量计算公式为 :
土工膜的收缩余量计算公式

2水管处的防渗处理
根据本工程具体情况,防渗施工基础详图泄水管处为镀锌白钢管有金属管穿膜的施工,镀锌白钢管与 HDPE 焊接材料不能很好的结合,导致泄水管处出现防渗的薄弱点,如何保证穿膜管道和土工膜间绝对的密封和牢固可靠:本工程采用“管靴”的方法解决这个问题,具体做法如下:
2.1、在管道穿膜部位采用制作“管靴”的方法来解决管道与土工膜之间的连接难题。具体原理就是先给突出的管道穿上“管靴”,再把管靴与被穿透的HDPE土工膜焊接。
2.2、“管靴”套在白钢管上分内外两层,内层为 HDPE 管,外层为 HDPE 膜管套和管裙,膜管套和管裙由裁剪的 HDPE 膜片焊接而成。内外两层在端部焊死形成“管靴”。
为保证管靴的 HDPE 管不和白钢管脱开,内衬的C90HDPE 管外面包丁基双面自粘带之后与 DN100 的镀锌白钢管进行嵌固,镀锌白钢管外面贴双面自粘卷材之后再套管靴并对管靴用管箍进行紧固。最后对整个外围用单轨挤压焊机进行防渗焊接保护。实际施工过程中则是已经先预制好管靴,在镀锌白钢套管上粘双面SBS 后把管靴用胶锤砸入镀锌白钢管,这样能保证嵌固紧密。参照(现场效果图)。
3成品保护
在安装操作中及铺焊土工膜以后,严禁在现场吸烟或使用火柴、打火机和化学溶剂或类似的物品。
在土工布上运输时,人力车的金属支腿要用胶皮类柔软材料包覆;运料时,尽量避免压迫土工布;实在需要在土工布上运料时,应根据土工布下的情况采取必要的保护措施,不允许运料机械拐急弯。
运料及施工机械和土工材料之间隔离(保护) 层的厚度应遵守以下的地面压力限制:


本工程的挖掘机及自卸汽车满载砂子重量经过实际计算满足要求在土工布上卸料时,不应使重、硬的物品从高处下落,直接冲击衬垫。在膜上卸料时,即使有土工布保护层,也不应使重、硬的物品从高处下落,直接冲击垫衬。在膜上运输时,人力车的金属支腿要用胶皮类柔软材料包覆:汽车运料时,尽量车不上膜;实在需要在膜上行车时,根据膜下的基层情况采取必要的保护措施。
回填过程中挖掘机的挖斗前端的齿尖容易破坏防渗膜,为防止司机误操作而破坏防渗膜,防渗膜上部回填用的挖掘机的挖斗采用铁皮包边,这样更有利于砂子的摊铺,避免了挖掘机挖斗齿尖破坏防渗膜。
压路机碾压罐内沿时为防止压路机压断泄水管,把距离泄水管内口以内100mm 留出,之后用冲击夯避开泄水管进行夯实。
施工中准备足够的临时沙袋以防止铺设的土工膜被大风吹起。
4HDPE与罐混凝土环梁内沿连接结节点的构造
施工过程中,HDPE 与混凝土环梁内沿的连接节点采用镀锌扁铁压边并用 1mm厚(如果用 2mm 厚的 HDPE 直接翻包存在起鼓现象,影响基础关键部位的压实度)HDPE 翻包镀锌扁铁压边条的方法(参照现场效果图)。在 HDPE 与混凝连结节点处用双面 SBS 自粘聚合物改性沥青防水卷材条互相粘贴,并且在 HDPE 与混凝土连结节点处的上沿浇灌沥青油膏嵌缝封堵,这样 HDPE 膜上边沿与环梁接触处沥青油膏与双面 SBS 自粘聚合物改性沥青防水卷材共同作用保证了 HDPE 最高点处与混凝土环梁的密封性 (参照现场效果图)。
5HPE上部回填产生的推挤皱
为了避免回填砂时候产生的 HDPE 产生过大的褶皱,本工程改进了回填施工方法,控制回填顺序,采用从储罐中心向四周逐步回填的顺序,即先从储罐基础的进车马道开始回填,向罐中心填出一条进料的路,再以罐中心为圆心逐圈向外摊铺碾压,这样整个防渗膜的小的褶皱就逐渐被推碾到罐环梁内沿,这样也为以后的 HDPE 温度变形留够了伸缩余量,防止了 HDPE 在阴角处的架空。不会产生HDPE 温度下降而撕裂结点的隐患,预留了沉降发生时的伸缩余量。由于温控式自行焊接机行走过后会形成一道空鼓,每一条贯通焊缝结束后都要把防渗膜横向铺平,消除施工引起的起褶.
6
按照规范对进场的材料进行取样送检,照装箱单对现场的材料进行清点。在开箱卸料时,检查每卷的出厂标签是否齐全、完整,并与生产厂的“装箱单”对照;抽样核对膜的尺寸,检查外观质量;将生产厂提供的出厂检验报告中的性能指标同业主要求的性能指标相对照;同时见证取样,送国家质量监督检验部门授权的塑料制品检测、鉴定单位,对主要特性指标进行复核、鉴定:将相关资料备齐送业主检查、存档。
HDPE土工膜的修补处、管穿膜的膜上开口处T型接头处的施工
土工膜的较大破损修补处、管穿膜的膜上开口处、T 型接头处匀应做成圆形或椭圆形的开口,之后用圆形或椭圆形的补丁覆盖,采用挤出焊焊接(因为采用热熔焊作业面不够)。之所以要采用圆形或椭圆形是考虑到分散应力的作用。审核土工膜排版图,土工膜不应出现十字型接头。
8与建议
1、泄水管由于管靴自身特点,高于 HDPE 膜的最低点,在泄水管下面形成局部小积水坑,小部分液体不能顺利排出。建议以后此类节点做法改成类似屋面的落水口式的泄水管,即把泄水管加粗,把管靴向里套,这样节点处理起来也更简单些。也能保证泄水管内口在防渗面的最低点。
2、在钢管上加套管靴费工费料,建议在以后的大型储罐防渗系统设计中采用HDPE 或与其相容性材料代替钢泄水管,经过这样改进后 HDPE 膜便可以直接焊接在泄水管上。而且这样更坚固更安全。
结语
随着国家环境保护的力度逐渐加大,HDPE(土工膜)防渗系统在石化行业必然会得到更广阔的采用并进而普及。本文的经验与建议希望会给以后的施工项目以参考和借鉴


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大型原油储罐基础防渗膜施工

大型石油储罐在石油炼化及石油储备行业有着很广泛的应用。近些年来来石油储罐向着大型化的趋势发展,从1962年在美国建成的10×104 m3的浮顶储罐到1971年在13本建成的16×104 m3的浮顶罐,直径达到了109 m,高度为17.8 m。我国从1985年以后才开始出现大型储罐的建设,建于秦皇岛的10×104 m3的单盘式浮顶储罐揭开了我国大型储罐建设的先河,随后的几十年里,我国陆续建立了超过500个十万m3的大型储罐,并分别在广西钦州,甘肃兰州等地建成了15万m3(直径100 m,高21.8 m)的大型储罐‘。
大型储罐的建设一般都位于沿海填海造陆区,比较容易产生沉降变形而造成罐内液体渗漏,为了防止储罐液体渗漏对环境造成破坏,在储罐基础的设计和施工中都会考虑防渗等措施。目前从设计和施工方便方面来说,在这个方面比较有效的办法是进行储罐基础防渗膜的设置和储罐区域内地面硬化并联合防火墙形成封闭的防渗空间,来保证防渗和泄漏。
1 储罐基础类型及施工工艺
大型储罐的应用也越来越广泛,大型储罐的基础是根据建设地点的地质情况和储罐的容量等特征,
主要分为以下四类:
1.1环墙式基础
当储罐位于地基情况较差、地基沉降较大或者承载力不高的区域时,可以采用环墙式基础。环墙式基础有基础环墙和基础环墙内回填组成,是最广泛采用的储罐基础形式。它是将荷载通过环墙和环墙内回填土均匀的传递到地基,可以有效的防止不均匀沉降带来的储罐基础的破坏。其结构形式见图l。
1.2护坡式基础
当地基承载力能够满足储罐的要求并且地质条件较好,沉降量很小的时候,可以采用护坡式基础,护坡可以采用混凝土、浆砌毛石等形式。一般用于容量较小的储罐基础。护坡式基础施工简单,工程造价也相对较低,但是不适用于沉降较大和有不均匀沉降的地区。其结构形式见图2。

加油站复合土工膜

1.3护圈式基础
当地基的承载力能够满足储罐要求并且建设场地比较宽敞,用地范围不受限制时,可以采用护
圈式基础,护圈式基础是在距离储罐壁10—20 cm的位置设置护圈墙,这种基础多用于容积在1 000
立方米以内并存储高位介质的储罐。护圈墙可以采用钢筋混凝土环墙,也可以采用板桩等结构形
式,如图3。
护圈式基础

I.4桩基础
当地基土层较厚,容易产生不均匀沉降或有软弱下卧层时,一般会采用桩基础。桩基础一般情况与其他类型基础结合使用,如桩一环墙基础(见图4)等。但是桩基础造价较高特别适用于大型或者超大
型储罐基础。
1.5储罐基础的施工工艺
下面以环墙式基础为例说明其施工工艺:
测量放线一基槽开挖一垫层浇注一钢筋绑扎一模板安装一混凝土浇注一模板拆除一混凝土养护一基槽回填一砂垫层碾压一防渗膜铺设-÷砂垫层碾压一阴极保护安装一砂垫层碾压一铺设沥青砂一基础验收、交接。
2 防渗膜类型和特点
防渗膜具有良好的耐热性和耐寒性。化学稳定性好,具有较高的刚性和韧性,机械强度好,耐环境应力开裂与耐撕裂强度性能好,随着密度的上升,机械性能和阻隔性能会相应提高,耐热和抗拉强度也更高,可耐酸、碱、有机溶剂等腐蚀。
防渗膜主要用于以下几个方面:环保,环卫:生活垃圾填埋场防渗与渗滤液收集隔离过滤系统,污水处理池防渗等;水利工程:人工湖防渗、人工河道防渗等;市政建筑工程:排水板隧道排水反滤,地铁隧道防渗,软土基础加固与排水等各类防渗工程;园林景观与绿化工程:高尔夫球场人工湖防渗、洼地绿化改造,盐碱地与沙砾地的绿化种植层改造,绿化草坪防水防潮等;石油化工系统:化工污水池防渗、炼油厂污水池防渗、油罐基础防渗,加油站的储油罐防渗与炼油厂油污池防渗,管道内衬等;矿业:洗选池防渗、堆浸池防渗、堆灰场防渗、溶解池防渗等);道路交通设:施土工格栅公路的基础加固,土工格室边坡防护,涵洞与隧道防渗加固地下水导排与电路防潮保护;农业:饮用水池防渗,蓄水池防渗;水产养殖业:集约化养殖池防渗、海参圈护坡,爬行鱼类的圈养围护等;盐业:盐场结晶池防渗隔离,卤水池防渗,晒盐膜等。

防渗膜施工完成后,通过检漏孔可以检测到储罐底板是否有裂缝等泄漏情况,既可以保证原油泄漏
后不会渗入地基又可以监测底板是否裂缝。通过储罐基础防渗膜的使用及储罐区域内防火堤防渗地面
的共同作用,保证储罐罐区不会发生泄漏。
参考文献:
[1] 徐志钧,许朝铨,黄左坚.大型储罐基础地基处理与工程实例[M].北京:中国标准出版社,2009.
[2] 赵世斌.大型储罐强夯地基与桩基沉降变形分析[D].青岛:中国海洋大学,2011.
[3] 孙晓前.盘锦地区大型石油储罐地基处理剂方案优化[D].大连:大连理工大学,2002.
[4]Darragh R D.Controlled Water Tests to Preload Tank Foundations.Journal of Soil Mechanics and Foundation Division ASCE,V01.90,SM5,303—329.
[5] 韩彦龙,孙晨曦,王二利.基于ANSYS的空分轴系及其零部件有限元模型研究[J].承德石油高等专科学校学报.2014(3):16—18,27.
[6] SH/T3528—2005.石油化工钢制储罐地基与基础施工及验收规范[S].2005.