HDPE防渗膜在储油罐防渗工程中的应用

左亚锐

摘 要：储油罐运行中的渗漏导致的污染事故已成为储罐工程建造的难点和重点。本文以哈萨克斯坦某炼油厂新建储油罐工程为例，介绍了HDPE防渗膜的特点以及储油罐采用HDPE防渗设计和施工技术要点。新建储油罐应用该项防渗技术后取得了良好的效果和成功经验，在哈萨克斯坦具有很好的示范和推广价值，可供类似工程借鉴。

关键词：HDPE膜;防渗技术;油罐泄漏;热熔焊接

储油罐渗漏对罐基础周围的土壤和地下水造成环境污染，已成为石油化工典型污染事故，受到环保部门的高度关注。随着人类对环境保护意识的增强，各国升级了储油罐的防渗漏技术标准。API650是国际上钢制储罐设计的常用规范，按照其附录B和附录I的相关规定，储罐罐底必须安装泄漏检测系统，其目的是为了能够及时发现罐底出现的物料泄漏事故。随着油罐的防渗漏技术不断改进和完善，目前以HDPE防渗膜对油罐进行防渗已成为油罐防渗技术的主要方向。下面结合哈萨克斯坦某炼油厂油罐工程介绍油罐的防渗技术。

1工程概况

哈萨克斯坦某炼油厂地处该国奇姆肯特市东南郊草原区，地表水系发达，地下水为浅层砂砾石孔隙水。该炼油厂始建于上世纪80年代，老油罐储运区油罐防渗方式，采用的为沥青级配砂石以阻止液体介质污染地下环境，在炼油厂改造工程中，在拆除一凝析油储罐时，发现罐基础底部沥青级配砂石以下约1m深度内的砂土全部变为黑色油渍，经溯源为油罐底板腐蚀穿孔后物料渗漏下泄所致。因此，在对炼油厂进行现代化工程改造中，业主要求对新建储油罐的防渗标准进行升级，采用HDPE防渗膜技术，且符合哈国和国际通用API650相关规定。

炼油厂现代化改造工程的中间储运罐区新建10台储油罐，作为炼油厂加工过程中的中转储存，其中最大的储油罐为5000m?。采用防渗膜技术进行儲油罐的防渗，哈萨克斯坦没有相关的标准规范，因此，项目部研究API650标准条款，并结合国内储罐工程防渗技术的实例，对该工程的储油罐采取了HDPE防渗膜技术用以防止渗漏。

2 HDPE防渗膜的特点

HDPE全称为高密度聚乙烯膜，是合成高分子聚合物，英文名称为“High-density polyethylene Impermeable membrane”，主要材料为聚乙烯。HDPE防渗膜有良好的防渗漏性、耐候性和化学稳定性，具有较高的抗撕裂强度和韧性，其优良的弹性和变形能力使其非常适用于膨胀或收缩基面，可有效克服基面的不均匀沉降。由于各项性能好，优于一般的防水材料，而且施工简便，因而被广泛用于污水处理、垃圾填埋场以及石油化工等防渗要求较高的工程中。

3 HDPE防渗膜施工工艺

3.1施工准备

3.1.1材料和施工设备

材料采购德国产2mm厚的HDPE防渗膜以及配套的HDPE焊条。施工前按照设计文件要求对HDPE防渗膜材料进行进场检验。其技术指标应符合设计要求，干燥和整洁，切口应平直，无明显加工划痕，表面无气泡、杂质、裂纹、分层和穿孔，表面应无化学污染物。

焊接设备采用双轨热熔焊接机、热风塑焊枪、挤出式焊接机以及辅助施工机具。施工前对焊接设备的完好性进行检验，并进行试焊以确定焊接温度、速度和压力等技术参数。

3.1.2 基层处理

对砂砾层平整压实，对出露的碎石等坚硬物应剔除，不应有粒径大于5mm的尖锐物，以防防渗膜被刺破。平理后的坡面应平整、密实，每平方米的平整度允许偏差±10mm。为防止砂砾层尖锐的硬物对防渗膜的损坏，在砂砾层上面加铺一层100厚的中粗砂垫层，砂垫层的厚度和坡度符合设计要求，找平并洒水压实，为防渗膜铺设提供工作面。

3.2 HDPE防渗膜的施工

3.2.1 HDPE防渗膜的铺设

根据测量数据进行排版，确定铺设方向与顺序。以油罐基础十字中心线为起点铺设，先整料后散料;根据测量数据剪裁HDPE防渗膜，并预加2%的余量（储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）。沿排版确定的铺设方案依次铺设HDPE防渗膜。铺设安装必须让接缝进行错位安装，以避免十字焊接缝，一般采用T型安装铺设，纵横向搭接宽度为100mm。

3.2.2泄露管的安装

在大面积的防渗膜就位后，根据预留的泄露管的位置将防渗膜开孔，安装泄露管。泄露管应采用同材质的HDPE管。泄露管要穿过防渗膜，必须使连接处严密可靠。预先将裁剪好的环形HDPE防渗膜与HDPE套管焊接，待HDPE防渗膜安装到位时予以固定。

3.3防渗膜边缘固定

铺设完HDPE防渗膜后应及时回填上覆砂层，使防渗膜就位，回填到位后，将HDPE防渗膜边缘上翻至混凝土环墙顶面并宽出基础中心线100nn，根据设计的尺寸要求，对上翻的HDPE防渗膜边缘根据实际情况裁剪一定的三角形缺口，以便使上翻后的HDPE防渗膜能紧贴混凝土环墙顶面，采用挤出式焊接机进行焊接，接头处须补强焊接。罐底板安装时压牢。待储油罐充水预压完毕后，切除底板以外的部分，边缘修剪平整后采用沥青封口。

3.4铺设注意事项

铺设应在干燥暖和天气进行，当气温低于5℃、风力大于4级或雨雪天气时严禁施工。当天铺设的膜应当天焊接完。焊接完毕后应采取保护措施，防止HDPE膜受风力影响而破坏。

焊接基底表面应干燥，焊接前用电吹风吹去膜面上的砂子、泥土等脏物，再用干净毛巾擦净，保证膜面干净，并依次进行热熔焊接。

正式焊接前，应先根据施工气温、利用相同材质的HDPE膜进行试焊，施焊温度为250～300℃，掌握好焊机的温度及行走速度，确定好施工工艺参数，再进行正式施工。

焊缝应平直、连续。拼接焊缝两条，每条宽10mm，两条焊缝间留有10mm的空腔，用此空腔检查其焊缝质量。防渗膜铺设采用波浪形松驰方式，富余度约为1.5-3%，要求复合防渗膜与垫层面吻合平整，无突起褶皱，施工人员应穿平底布鞋或软胶鞋，严禁穿钉鞋，以免踩坏防渗膜，施工时如发现防渗膜损坏，应及时修补。

4质量检验

4.1完成表面的外观检查

大面积施工完成必须对整个铺设面进行仔细检查，检查膜面是否由于施工造成的破损和损伤，观察焊缝有无漏焊、虚焊现象，接缝是否烫损，有无褶皱，是否拼接均匀、搭接宽度是否符合设计要求等。若发现有缺陷应立即进行修补。

4.2焊缝气密检验

采用气压测试仪来检测判断双轨热熔缝的气密性，对每条焊缝均进行实验，要求合格率100%。焊缝为双条，两条之间留有约10mm的空腔，用挤出焊机将焊缝两端封死，在一端插入充气测漏针头，然后向测漏焊道空腔内充气，充气压力200KPa，充气后关闭阀门静止3-5分钟，检查压力表压力不降（不低于185 KPa），则表明不漏，焊缝质量合格;如压降超过10 KPa，则表明有泄露，整条焊缝涂检测液，检测出不合格部位的漏点，重新补焊再用检测液检测，直到检测合格为止。对气针留下的针眼，采用挤压焊接法密封。

5 结束语

随着石油化工建设项目的环境评估越来越严格，环境污染防治也越来越高，储油罐的渗漏污染防治技术也在不断完善和提高。本文通过工程实例，对储油罐HDPE防渗膜技术从防渗系统设计到细部节点处理、从施工技术到质量控制，进行了深入实践与探讨，为储油罐的防渗设计和施工技术积累了宝贵经验。该工程成功的实践也得到了炼油厂业主和哈石油的高度肯定，可供类似工程推广应用。

参考文献：

[1]GB/T17643-2011，土工合成材料 聚乙烯土工标准膜[S].

[2]GB/T50934-2013石油化工工程防渗技术规范[S].