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）

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 HDPE土工膜主要施工方法

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。

2 特殊部位施工方法

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。

3 焊接質(zhì)量檢測(cè)方法

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。

4 結(jié)語

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）