高密度聚乙烯防渗膜在石化污水管线上的应用

李光勇

（中国石油四川石化有限责任公司，四川成都，611930）

高密度聚乙烯防渗膜在石化污水管线上的应用

李光勇

（中国石油四川石化有限责任公司，四川成都，611930）

通过高密度聚乙烯（HDPE）防渗膜在石化项目地管上的应用，介绍了HDPE土工膜的主要施工方法、焊接原理、特殊部位的处理要点及其焊缝检测方法。

HDPE防渗膜 地管 施工 焊接 检测

四川石化千万吨／年炼油和八十万吨／年乙烯项目位于彭州市西郊，当地水资源极为丰富，为防止项目建设对水环境造成污染，公司不仅利用先进可靠的生产工艺，尽最大可能提高污水回用率，更加关注污水管线泄漏后的收集处理。为杜绝污水渗入地下，经多方调研，决定在地管敷设上使用进口高密度聚乙烯防渗膜。

1 HDPE土工膜主要施工方法

1．1 施工流程

在土工膜铺设前，先画出土工膜的铺设和焊接平面布置图，流程为:根据场区的实际地形尺寸规划→裁膜并运至相对应的位置→按操作程序铺设、焊接→自检合格后申请验收，为下道工序做好准备。具体工艺流程框架图如下。

1．2 土工膜焊接

1．2．1 电熔焊原理

利用电热熔化原理，准确控制温度变化，电热楔夹在两层被焊土工膜之间将膜加热，热楔向前移动时，两辊轮一起向前移动，将两膜压合在一起。［1］其原理图见图1。

图1 防渗膜施工流程图

图2 电熔焊原理图

1．2．2 电熔焊操作要点

开机后，仔细观察指示仪表显示的升温情况，使设备充分预热至190℃左右。向焊机中插入膜时，搭接尺寸要准确，动作要迅速。在焊接中，司焊人员要密切注视焊缝的状况，及时调整膜的平整度和焊接速度，以确保焊接质量。遇到特殊故障时，应及时停机，避免将膜烫坏。辅助人员还必须时刻监控焊机的电源电压是否在（220±11）V之内，否则应立刻停机检修。

2 特殊部位施工方法

化工装置设备基础具有体积大、数量多、地基深、地下管网复杂的特点，给防渗膜的铺设带来很大困难。对于特殊部位，应因地制宜采取相应处理措施。

2．1 管渠斜坡坡脚部位处理

管渠斜坡坡脚、拐弯和场底的边坡交汇处铺膜时，要求地基在拐弯时圆滑顺接，不能出现负坡。铺膜时尽量放松，不能使膜出现悬空状态。

图3 内坡面拐角处理示意图

这种情况的施工要点为:在拐弯处等不规则范围位置，应裁成上宽下小的“倒梯形”，其宽窄比例由操作人员根据现场的实际情况和边坡的具体尺寸精确计算。若该比例掌握不准，则会导致边坡上的膜面“起鼓”或“悬空”。［2］

2．2 金属管道侧壁穿膜施工方法

施工要点，首先将侧壁穿膜金属管道四周斜坡上的膜用射钉锚固在斜坡上，射钉下垫1mm厚HDPE土工膜垫，同时提前压好膜罩（用1mm厚HDPE土工膜）。然后根据金属管道尺寸在穿膜部位套上一长度大于200mm，厚2．0mm HDPE膜套，再根据膜套和金属管道周边锚固好的膜尺寸做一个圆环状的管靴，用挤压焊接方式分别将管靴的内边和外边与边坡膜和金属管道膜套焊接，最后在膜套外露部位用镀锌钢丝固定密实，如图4所示。

图4 金属管道侧壁穿膜做法施工示意图

2．3 防渗膜在管渠坡顶的固定

地下管网管渠防渗材料与管渠两边素混凝土的锚固采用4mm×40mm×1200mm的扁钢压条，使用膨胀螺栓进行锚固，膨胀螺栓间隔为400mm。为保证膨胀螺栓不腐蚀，使用1．0mm厚HDPE土工膜进行挤压焊接包裹封闭。

为保证土工膜不被磨损，在HDPE土工膜包裹扁钢压条之前使用打磨机磨光螺栓，用无纺布包裹一层。

3 焊接质量检测方法

对HDPE土工膜的焊接质量检验有非破坏性检验（检漏实验）和破坏性检验两种。热熔焊接形成的双焊缝采用充气法，挤压焊接形成的单焊缝检漏采用电火花法检测。

3．1 充气法检测

将需要检测的土工膜焊缝空腔两端封住。检测设备联接好后将针头插入空腔的一头。启动气泵，输入高压气体达0．15～0．2MPa，停止加压。在1～5分钟内压力无明显下降，打开另一端，空腔内气体消失，表明整条焊缝检测通过。在1～5分钟内压力表明显下降，则证明此焊缝需要补焊或返工。［3］

3．2 电火花法检测

利用HDPE土工膜为电的绝缘体的特点，当仪器扫描到有孔洞或有孔隙和地面连通的部位时，即产生明亮的电火花。

检测程序:在挤压焊施工前埋入细铜丝。检测时接入电源，用检测仪在距焊缝30mm左右的高度扫探。无火花出现则焊缝合格，有火花出现则表明此部位存在漏洞，需返工整改后重新检测。

3．3 破坏性检测

无论是热熔焊接双焊缝，还是挤压焊接单焊缝，都要进行焊缝的强度检验，包括剪切强度和剥离强度。强度检验按照每1000米焊缝检测一组（每组至少五个样品）的频率进行，由业主、监理指定或随机取样进行检测，一般选择在过热、被污染、焊缝偏移或焊接不充分值得怀疑的位置，且不提前通知土工膜安装承包商。焊缝的剪切和剥离强度，不得低于表1规定。

表1 破坏性检测标准

五个样品测试都通过则认为该焊接合格，如果有一个剪切拉伸或撕裂测试失败，则应在该样品原采样点重新采样测试。若重新采样测试结果合格，则焊接样品是可接受的；若重新采样测试结果失败，则焊接样品是不可接受的。

4 结语

HDPE防渗膜埋在地下不易被破坏，寿命长，防渗效果极强。目前，逐渐在石化项目上得到应用，虽然现场施工复杂，前期投资较大，但是对环境保护有着显著作用，值得推广。

［1］渠道防渗工程技术规范．中国水利水电出版社，2004:103．

［2］赵培宽．浅析HDPE防渗膜在填埋场的施工应用．山西建筑，2008，34（20）:152．

［3］聚乙烯（PE）土工膜防渗工程技术规范．中国水利水电出版社，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）