近年来,石油管线由于各种原因引发的有毒有害物质泄漏而造成次生环境污染的事件屡有发生,给环境安全造成严重威胁,因此油气管线运输领域的环境风险防范工作越来越受到人们的重视。防止石油管线项目渗漏技术成为工程设计和环境影响评价的新课题,其中,有效的防渗技术作为防止地下水污染的措施逐渐进入人们的视线。
青岛某原油管道工程位于地下水水源地上游,原设计管线走向为穿越水源地二级保护区,首先在设计上对管线路由进行优化调整,但受地方城镇规划、水文地质条件及区域内工矿企业的限制,管线仅能调整出水源地保护区范围,而管道仍处于水源地上游,距水源地二级保护区最近距离为800m。杜绝管道泄漏污染,防止管道泄漏事故污染水源地成为本工程设计及环境影响评价的重点。
土工膜是一种以聚合物为基本原料的防水阻隔型材料,常用的有很多种,比如聚氯乙烯土工膜、高密度聚乙烯(HDPE)土工膜、氯化聚乙烯土工膜等。HDPE土工膜具有优良的机械强度、耐热性和良好的弹性,其防渗性能大大优于其他材料,并且不产生有毒有害分解物。更重要的是积累了比较成熟的工程实施经验,因此成为广泛应用的防渗土工膜。
HDPE土工膜有众多优点,但是抗刺破能力相对较差,因此需要额外的保护措施,通常情况下采用无纺土工布作为其保护层。根据《土工合成材料聚乙烯土工膜XGB/T17643-2011),选用环保用双糙面高密度聚乙烯土工膜,该型号土工膜由一层土工布与HDPE膜经过压延、热熔复合而成,提高了抗刺破能力。
施工要点
HDPE垫衬的防渗功能是依赖材料本身极低的渗透性(2.7×1014cm/s)、严格的密封构造以及稳定可靠的基层来实现的[5],施工中要细致操作。
(1)在施工过程中,首先对管沟底部进行修整并压实,然后在其上铺设一层HDPE防渗土工膜,土工膜上再铺设一层200mm厚的细土,然后铺设输油管道。
(2)土工膜铺设包括沟底、管沟两侧,到距离地表300mm处侧向用木楔子固定在侧壁上,并用土压实,上铺警示带。
(3)管道侧壁防渗层与管道之间需隔200mm厚的细土,防止由管道聚氨酯保护层内散发的热量破坏土工膜。
(4)与土工膜接触的回填土必须细腻、均匀,不得有可能划伤土工膜的土块及石块。
(5)各土工膜纵向连接需焊接完好,焊缝搭接宽度不小于100mm。
结语
(1)对于石油管线路由经过水源保护地等环境敏感区,需加强地下水保护的区域,HDPE土工膜是可以选择的一种较好的防止地下水污染的材料。
(2)采用HDPE土工膜作为防渗层的关键环节,是选用环保用双糙面高密度聚乙烯土工膜,或是在普通HDPE防渗膜的上下辅以长丝无纺布作为保护层。
(3)必须保证各土工膜纵向焊接完好,不能存在漏点。
(4)土工膜防渗应与强化监控手段相结合。采取先进的、自动化程度高的管线检漏、报警和定位系统,达到实时监控、准确及时报警和定位、快速处理