李光勇
(中國石油四川石化有限責(zé)任公司,四川成都,611930)
高密度聚乙烯防滲膜在石化污水管線上的應(yīng)用
李光勇
(中國石油四川石化有限責(zé)任公司,四川成都,611930)
通過高密度聚乙烯(HDPE)防滲膜在石化項(xiàng)目地管上的應(yīng)用,介紹了HDPE土工膜的主要施工方法、焊接原理、特殊部位的處理要點(diǎn)及其焊縫檢測(cè)方法。
HDPE防滲膜 地管 施工 焊接 檢測(cè)
四川石化千萬噸/年煉油和八十萬噸/年乙烯項(xiàng)目位于彭州市西郊,當(dāng)?shù)厮Y源極為豐富,為防止項(xiàng)目建設(shè)對(duì)水環(huán)境造成污染,公司不僅利用先進(jìn)可靠的生產(chǎn)工藝,盡最大可能提高污水回用率,更加關(guān)注污水管線泄漏后的收集處理。為杜絕污水滲入地下,經(jīng)多方調(diào)研,決定在地管敷設(shè)上使用進(jìn)口高密度聚乙烯防滲膜。
1.1 施工流程
在土工膜鋪設(shè)前,先畫出土工膜的鋪設(shè)和焊接平面布置圖,流程為:根據(jù)場(chǎng)區(qū)的實(shí)際地形尺寸規(guī)劃→裁膜并運(yùn)至相對(duì)應(yīng)的位置→按操作程序鋪設(shè)、焊接→自檢合格后申請(qǐng)驗(yàn)收,為下道工序做好準(zhǔn)備。具體工藝流程框架圖如下。
1.2 土工膜焊接
1.2.1 電熔焊原理
利用電熱熔化原理,準(zhǔn)確控制溫度變化,電熱楔夾在兩層被焊土工膜之間將膜加熱,熱楔向前移動(dòng)時(shí),兩輥輪一起向前移動(dòng),將兩膜壓合在一起。[1]其原理圖見圖1。
圖1 防滲膜施工流程圖
圖2 電熔焊原理圖
1.2.2 電熔焊操作要點(diǎn)
開機(jī)后,仔細(xì)觀察指示儀表顯示的升溫情況,使設(shè)備充分預(yù)熱至190℃左右。向焊機(jī)中插入膜時(shí),搭接尺寸要準(zhǔn)確,動(dòng)作要迅速。在焊接中,司焊人員要密切注視焊縫的狀況,及時(shí)調(diào)整膜的平整度和焊接速度,以確保焊接質(zhì)量。遇到特殊故障時(shí),應(yīng)及時(shí)停機(jī),避免將膜燙壞。輔助人員還必須時(shí)刻監(jiān)控焊機(jī)的電源電壓是否在(220±11)V之內(nèi),否則應(yīng)立刻停機(jī)檢修。
化工裝置設(shè)備基礎(chǔ)具有體積大、數(shù)量多、地基深、地下管網(wǎng)復(fù)雜的特點(diǎn),給防滲膜的鋪設(shè)帶來很大困難。對(duì)于特殊部位,應(yīng)因地制宜采取相應(yīng)處理措施。
2.1 管渠斜坡坡腳部位處理
管渠斜坡坡腳、拐彎和場(chǎng)底的邊坡交匯處鋪膜時(shí),要求地基在拐彎時(shí)圓滑順接,不能出現(xiàn)負(fù)坡。鋪膜時(shí)盡量放松,不能使膜出現(xiàn)懸空狀態(tài)。
圖3 內(nèi)坡面拐角處理示意圖
這種情況的施工要點(diǎn)為:在拐彎處等不規(guī)則范圍位置,應(yīng)裁成上寬下小的“倒梯形”,其寬窄比例由操作人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況和邊坡的具體尺寸精確計(jì)算。若該比例掌握不準(zhǔn),則會(huì)導(dǎo)致邊坡上的膜面“起鼓”或“懸空”。[2]
2.2 金屬管道側(cè)壁穿膜施工方法
施工要點(diǎn),首先將側(cè)壁穿膜金屬管道四周斜坡上的膜用射釘錨固在斜坡上,射釘下墊1mm厚HDPE土工膜墊,同時(shí)提前壓好膜罩(用1mm厚HDPE土工膜)。然后根據(jù)金屬管道尺寸在穿膜部位套上一長(zhǎng)度大于200mm,厚2.0mm HDPE膜套,再根據(jù)膜套和金屬管道周邊錨固好的膜尺寸做一個(gè)圓環(huán)狀的管靴,用擠壓焊接方式分別將管靴的內(nèi)邊和外邊與邊坡膜和金屬管道膜套焊接,最后在膜套外露部位用鍍鋅鋼絲固定密實(shí),如圖4所示。
圖4 金屬管道側(cè)壁穿膜做法施工示意圖
2.3 防滲膜在管渠坡頂?shù)墓潭?/p>
地下管網(wǎng)管渠防滲材料與管渠兩邊素混凝土的錨固采用4mm×40mm×1200mm的扁鋼壓條,使用膨脹螺栓進(jìn)行錨固,膨脹螺栓間隔為400mm。為保證膨脹螺栓不腐蝕,使用1.0mm厚HDPE土工膜進(jìn)行擠壓焊接包裹封閉。
為保證土工膜不被磨損,在HDPE土工膜包裹扁鋼壓條之前使用打磨機(jī)磨光螺栓,用無紡布包裹一層。
對(duì)HDPE土工膜的焊接質(zhì)量檢驗(yàn)有非破壞性檢驗(yàn)(檢漏實(shí)驗(yàn))和破壞性檢驗(yàn)兩種。熱熔焊接形成的雙焊縫采用充氣法,擠壓焊接形成的單焊縫檢漏采用電火花法檢測(cè)。
3.1 充氣法檢測(cè)
將需要檢測(cè)的土工膜焊縫空腔兩端封住。檢測(cè)設(shè)備聯(lián)接好后將針頭插入空腔的一頭。啟動(dòng)氣泵,輸入高壓氣體達(dá)0.15~0.2MPa,停止加壓。在1~5分鐘內(nèi)壓力無明顯下降,打開另一端,空腔內(nèi)氣體消失,表明整條焊縫檢測(cè)通過。在1~5分鐘內(nèi)壓力表明顯下降,則證明此焊縫需要補(bǔ)焊或返工。[3]
3.2 電火花法檢測(cè)
利用HDPE土工膜為電的絕緣體的特點(diǎn),當(dāng)儀器掃描到有孔洞或有孔隙和地面連通的部位時(shí),即產(chǎn)生明亮的電火花。
檢測(cè)程序:在擠壓焊施工前埋入細(xì)銅絲。檢測(cè)時(shí)接入電源,用檢測(cè)儀在距焊縫30mm左右的高度掃探。無火花出現(xiàn)則焊縫合格,有火花出現(xiàn)則表明此部位存在漏洞,需返工整改后重新檢測(cè)。
3.3 破壞性檢測(cè)
無論是熱熔焊接雙焊縫,還是擠壓焊接單焊縫,都要進(jìn)行焊縫的強(qiáng)度檢驗(yàn),包括剪切強(qiáng)度和剝離強(qiáng)度。強(qiáng)度檢驗(yàn)按照每1000米焊縫檢測(cè)一組(每組至少五個(gè)樣品)的頻率進(jìn)行,由業(yè)主、監(jiān)理指定或隨機(jī)取樣進(jìn)行檢測(cè),一般選擇在過熱、被污染、焊縫偏移或焊接不充分值得懷疑的位置,且不提前通知土工膜安裝承包商。焊縫的剪切和剝離強(qiáng)度,不得低于表1規(guī)定。
表1 破壞性檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)
五個(gè)樣品測(cè)試都通過則認(rèn)為該焊接合格,如果有一個(gè)剪切拉伸或撕裂測(cè)試失敗,則應(yīng)在該樣品原采樣點(diǎn)重新采樣測(cè)試。若重新采樣測(cè)試結(jié)果合格,則焊接樣品是可接受的;若重新采樣測(cè)試結(jié)果失敗,則焊接樣品是不可接受的。
HDPE防滲膜埋在地下不易被破壞,壽命長(zhǎng),防滲效果極強(qiáng)。目前,逐漸在石化項(xiàng)目上得到應(yīng)用,雖然現(xiàn)場(chǎng)施工復(fù)雜,前期投資較大,但是對(duì)環(huán)境保護(hù)有著顯著作用,值得推廣。
[1]渠道防滲工程技術(shù)規(guī)范.中國水利水電出版社,2004:103.
[2]趙培寬.淺析HDPE防滲膜在填埋場(chǎng)的施工應(yīng)用.山西建筑,2008,34(20):152.
[3]聚乙烯(PE)土工膜防滲工程技術(shù)規(guī)范.中國水利水電出版社,1999:19.
Abstract:Through describe of application high density polyethylene(HDPE)impermeable membrane in the petrochemical project,introduced the main construction method,welding theory,the disposal of special spot and the weld inspection methods.
Key words:HDPE impermeable membrane;underground pipe;construction;welding;inspection
Apply the High Density Polyethylene Impermeable Membrane on Sewage Conduit in Sichuan Petrochina Company
Li Guangyong
(Petrochina sichuan petrochemical CO.Ltd,Sichuan chengdu 611930,China)