HDPE防滲膜在儲油罐防滲工程中的應用

左亞銳

摘 要：儲油罐運行中的滲漏導致的污染事故已成為儲罐工程建造的難點和重點。本文以哈薩克斯坦某煉油廠新建儲油罐工程為例，介紹了HDPE防滲膜的特點以及儲油罐采用HDPE防滲設計和施工技術要點。新建儲油罐應用該項防滲技術后取得了良好的效果和成功經驗，在哈薩克斯坦具有很好的示范和推廣價值，可供類似工程借鑒。

關鍵詞：HDPE膜;防滲技術;油罐泄漏;熱熔焊接

儲油罐滲漏對罐基礎周圍的土壤和地下水造成環境污染，已成為石油化工典型污染事故，受到環保部門的高度關注。隨著人類對環境保護意識的增強，各國升級了儲油罐的防滲漏技術標準。API650是國際上鋼制儲罐設計的常用規范，按照其附錄B和附錄I的相關規定，儲罐罐底必須安裝泄漏檢測系統，其目的是為了能夠及時發現罐底出現的物料泄漏事故。隨著油罐的防滲漏技術不斷改進和完善，目前以HDPE防滲膜對油罐進行防滲已成為油罐防滲技術的主要方向。下面結合哈薩克斯坦某煉油廠油罐工程介紹油罐的防滲技術。

1工程概況

哈薩克斯坦某煉油廠地處該國奇姆肯特市東南郊草原區，地表水系發達，地下水為淺層砂礫石孔隙水。該煉油廠始建于上世紀80年代，老油罐儲運區油罐防滲方式，采用的為瀝青級配砂石以阻止液體介質污染地下環境，在煉油廠改造工程中，在拆除一凝析油儲罐時，發現罐基礎底部瀝青級配砂石以下約1m深度內的砂土全部變為黑色油漬，經溯源為油罐底板腐蝕穿孔后物料滲漏下泄所致。因此，在對煉油廠進行現代化工程改造中，業主要求對新建儲油罐的防滲標準進行升級，采用HDPE防滲膜技術，且符合哈國和國際通用API650相關規定。

煉油廠現代化改造工程的中間儲運罐區新建10臺儲油罐，作為煉油廠加工過程中的中轉儲存，其中最大的儲油罐為5000m?。采用防滲膜技術進行儲油罐的防滲，哈薩克斯坦沒有相關的標準規范，因此，項目部研究API650標準條款，并結合國內儲罐工程防滲技術的實例，對該工程的儲油罐采取了HDPE防滲膜技術用以防止滲漏。

2 HDPE防滲膜的特點

HDPE全稱為高密度聚乙烯膜，是合成高分子聚合物，英文名稱為“High-density polyethylene Impermeable membrane”，主要材料為聚乙烯。HDPE防滲膜有良好的防滲漏性、耐候性和化學穩定性，具有較高的抗撕裂強度和韌性，其優良的彈性和變形能力使其非常適用于膨脹或收縮基面，可有效克服基面的不均勻沉降。由于各項性能好，優于一般的防水材料，而且施工簡便，因而被廣泛用于污水處理、垃圾填埋場以及石油化工等防滲要求較高的工程中。

3 HDPE防滲膜施工工藝

3.1施工準備

3.1.1材料和施工設備

材料采購德國產2mm厚的HDPE防滲膜以及配套的HDPE焊條。施工前按照設計文件要求對HDPE防滲膜材料進行進場檢驗。其技術指標應符合設計要求，干燥和整潔，切口應平直，無明顯加工劃痕，表面無氣泡、雜質、裂紋、分層和穿孔，表面應無化學污染物。

焊接設備采用雙軌熱熔焊接機、熱風塑焊槍、擠出式焊接機以及輔助施工機具。施工前對焊接設備的完好性進行檢驗，并進行試焊以確定焊接溫度、速度和壓力等技術參數。

3.1.2 基層處理

對砂礫層平整壓實，對出露的碎石等堅硬物應剔除，不應有粒徑大于5mm的尖銳物，以防防滲膜被刺破。平理后的坡面應平整、密實，每平方米的平整度允許偏差±10mm。為防止砂礫層尖銳的硬物對防滲膜的損壞，在砂礫層上面加鋪一層100厚的中粗砂墊層，砂墊層的厚度和坡度符合設計要求，找平并灑水壓實，為防滲膜鋪設提供工作面。

3.2 HDPE防滲膜的施工

3.2.1 HDPE防滲膜的鋪設

根據測量數據進行排版，確定鋪設方向與順序。以油罐基礎十字中心線為起點鋪設，先整料后散料;根據測量數據剪裁HDPE防滲膜，并預加2%的余量（儲油罐底板上集油孔等凸出罐底板的部位增加2-3%的伸放量）。沿排版確定的鋪設方案依次鋪設HDPE防滲膜。鋪設安裝必須讓接縫進行錯位安裝，以避免十字焊接縫，一般采用T型安裝鋪設，縱橫向搭接寬度為100mm。

3.2.2泄露管的安裝

在大面積的防滲膜就位后，根據預留的泄露管的位置將防滲膜開孔，安裝泄露管。泄露管應采用同材質的HDPE管。泄露管要穿過防滲膜，必須使連接處嚴密可靠。預先將裁剪好的環形HDPE防滲膜與HDPE套管焊接，待HDPE防滲膜安裝到位時予以固定。

3.3防滲膜邊緣固定

鋪設完HDPE防滲膜后應及時回填上覆砂層，使防滲膜就位，回填到位后，將HDPE防滲膜邊緣上翻至混凝土環墻頂面并寬出基礎中心線100nn，根據設計的尺寸要求，對上翻的HDPE防滲膜邊緣根據實際情況裁剪一定的三角形缺口，以便使上翻后的HDPE防滲膜能緊貼混凝土環墻頂面，采用擠出式焊接機進行焊接，接頭處須補強焊接。罐底板安裝時壓牢。待儲油罐充水預壓完畢后，切除底板以外的部分，邊緣修剪平整后采用瀝青封口。

3.4鋪設注意事項

鋪設應在干燥暖和天氣進行，當氣溫低于5℃、風力大于4級或雨雪天氣時嚴禁施工。當天鋪設的膜應當天焊接完。焊接完畢后應采取保護措施，防止HDPE膜受風力影響而破壞。

焊接基底表面應干燥，焊接前用電吹風吹去膜面上的砂子、泥土等臟物，再用干凈毛巾擦凈，保證膜面干凈，并依次進行熱熔焊接。

正式焊接前，應先根據施工氣溫、利用相同材質的HDPE膜進行試焊，施焊溫度為250～300℃，掌握好焊機的溫度及行走速度，確定好施工工藝參數，再進行正式施工。

焊縫應平直、連續。拼接焊縫兩條，每條寬10mm，兩條焊縫間留有10mm的空腔，用此空腔檢查其焊縫質量。防滲膜鋪設采用波浪形松馳方式，富余度約為1.5-3%，要求復合防滲膜與墊層面吻合平整，無突起褶皺，施工人員應穿平底布鞋或軟膠鞋，嚴禁穿釘鞋，以免踩壞防滲膜，施工時如發現防滲膜損壞，應及時修補。

4質量檢驗

4.1完成表面的外觀檢查

大面積施工完成必須對整個鋪設面進行仔細檢查，檢查膜面是否由于施工造成的破損和損傷，觀察焊縫有無漏焊、虛焊現象，接縫是否燙損，有無褶皺，是否拼接均勻、搭接寬度是否符合設計要求等。若發現有缺陷應立即進行修補。

4.2焊縫氣密檢驗

采用氣壓測試儀來檢測判斷雙軌熱熔縫的氣密性，對每條焊縫均進行實驗，要求合格率100%。焊縫為雙條，兩條之間留有約10mm的空腔，用擠出焊機將焊縫兩端封死，在一端插入充氣測漏針頭，然后向測漏焊道空腔內充氣，充氣壓力200KPa，充氣后關閉閥門靜止3-5分鐘，檢查壓力表壓力不降（不低于185 KPa），則表明不漏，焊縫質量合格;如壓降超過10 KPa，則表明有泄露，整條焊縫涂檢測液，檢測出不合格部位的漏點，重新補焊再用檢測液檢測，直到檢測合格為止。對氣針留下的針眼，采用擠壓焊接法密封。

5 結束語

隨著石油化工建設項目的環境評估越來越嚴格，環境污染防治也越來越高，儲油罐的滲漏污染防治技術也在不斷完善和提高。本文通過工程實例，對儲油罐HDPE防滲膜技術從防滲系統設計到細部節點處理、從施工技術到質量控制，進行了深入實踐與探討，為儲油罐的防滲設計和施工技術積累了寶貴經驗。該工程成功的實踐也得到了煉油廠業主和哈石油的高度肯定，可供類似工程推廣應用。

參考文獻：

[1]GB/T17643-2011，土工合成材料 聚乙烯土工標準膜[S].

[2]GB/T50934-2013石油化工工程防滲技術規范[S].