CN105275019A - 地下管道防渗漏设施 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种地下管道防渗漏设施,主要由防渗管道、渗漏井和检查井组成;所述的防渗管道主要由污油或污水管道和防渗层组成;防渗层主要由砂袋覆层、高密度聚乙烯膜和膜外保护层组成,所述的砂袋覆层是由带状砂袋缠绕在污油或污水管道外壁上形成的,砂袋覆层上包覆高密度聚乙烯膜,高密度聚乙烯膜上包覆膜外保护层;防渗管道穿过渗漏井和检查井的井壁并与井壁密封连接,在渗漏井内防渗管道的污油或污水管道是连续的,防渗层是断开的;在检查井内防渗管道是断开的。本发明的防渗漏设施能有效达到防渗漏和污染物收集的目的,降低工程造价,提高现场施工效率。

Description

地下管道防渗漏设施
技术领域
本发明涉及一种用于石油化工领域的防渗漏设施,具体地说涉及一种地下管道防渗漏设施。
背景技术
石油化工工程中有很多地下污油或污水管道,为避免管道渗漏的污油、污水等可能对地下水环境造成的污染,根据《石油化工工程防渗技术规范》GB/T50934-2013的要求,当一级地管、二级地管采用非钢制金属管道(通常为承插、法兰连接)时,连接部位是薄弱环节,容易产生泄漏,需采取相应的防渗措施。
现有技术中管道本身采用的防渗层结构主要由膜外保护层、高密度聚乙烯(HDPE)膜、膜内保护层、砂石层和中粗砂层组成,该防渗层施工工序较多,施工难度较大,原材料消耗量大,施工量大,成本高,且现场存在交叉作业,同时还需防止高密度聚乙烯(HDPE)膜在施工过程中受到损坏。
为了避免管道泄漏造成的污染,除了管道本身的防渗漏要求外,还要求在污油(水)检查井、水封井(以下均简称“检查井”)的上游间隔一段距离设置渗漏井,作为该区域的检漏、监测及污油(水)收集措施。当地下污油(水)管道发生渗漏时,操作人员可根据渗漏井的位置和服务区域,查找确定渗漏点位置并进行修补。
目前工程中防渗管道与渗漏井、检查井及水封井连接处通常采用将管道外包裹的高密度聚乙烯(HDPE)膜及内外两层长丝无纺土工布保护层外翻固定在井壁上的做法,该方法使得井壁连接节点防渗效果差,地下水易渗入,从而影响对管道是否渗漏的判断。
发明内容
为了解决现有技术存在的防渗层施工工序多,管道外高密度聚乙烯(HDPE)膜防渗层与渗漏井及检查井、水封井井壁连接节点防渗效果差,地下水易渗入,从而影响对管道是否渗漏的判断,同时管道下防渗层连接固定节点施工难度大,施工质量不易保证,从而影响防渗效果等技术问题,本发明提供了一种地下管道防渗漏设施,该防渗漏设施能有效达到防渗漏和污染物收集的目的,降低工程造价,提高现场施工效率。
本发明提供的地下管道防渗漏设施主要由防渗管道、渗漏井和检查井组成;所述的防渗管道主要由污油或污水管道和防渗层组成;防渗层主要由砂袋覆层、高密度聚乙烯(HDPE)膜和膜外保护层组成,所述的砂袋覆层是由带状砂袋缠绕在污油或污水管道外壁上形成的,砂袋覆层上包覆高密度聚乙烯(HDPE)膜,高密度聚乙烯(HDPE)膜上包覆膜外保护层;防渗管道穿过渗漏井和检查井的井壁并与井壁密封连接,在渗漏井内防渗管道的污油或污水管道是连续的,防渗层是断开的;在检查井内防渗管道是断开的。
所述的带状砂袋由带状包装袋和其内充填的中粗砂组成,充填后所得带状砂袋以螺旋式缠绕在污油或污水管外壁上,所述的中粗砂为粒径大于0.25mm的颗粒含量超过全重的50%、粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重的25%的砂土;所述的膜外保护层由长丝无纺土工布制成。
所述的渗漏井和检查井左右并列布置,渗漏井位于检查井的上游,共用一侧井壁,共用的一侧井壁称为中间井壁,渗漏井内与中间井壁相对的渗漏井井壁称为左侧井壁,检查井内与中间井壁相对的检查井井壁称为右侧井壁。
在与防渗管道连接处的井壁上预埋有防水套管,所述的防水套管为带止水翼环的高密度聚乙烯材质的套管,防渗管道通过防水套管与井壁密封连接。
本发明提供的地下管道防渗漏设施与现有技术相比,有以下效果:
(1)带状砂袋可成批提前充装。除管道接头部位需现场施工外,可将其他包裹了带状砂袋、高密度聚乙烯膜及膜外保护层的污油或污水管道整段在集中区域事先预制,既保证了施工质量,又提高了效率;
(2)节省了膜内保护层,降低造价;
(3)取消了现有技术中的污油或污水管道下的砂石层,采用的带状砂袋的充填砂量也大大减少,从而在节省造价的同时也提高了施工效率;
(4)由于防水套管采用高密度聚乙烯材质,可实现与防渗层内的高密度聚乙烯膜的热熔焊接,较当前工程中常规连接的做法,更好地保证了套管与井壁间的连接密封效果。
(5)本发明因为取消了当前高密度聚乙烯(HDPE)膜防渗层做法中污油或污水管道砂石垫层以下完全包裹井壁及井底板的HDPE膜防渗层,取消了砂垫层以下的浇筑混凝土,既减少了防渗材料费用,又减少了现场开挖、回填工作量,大大降低了工程造价;同时施工难度降低,提高了现场施工效率,节约了工期。
以DN300污油(水)管道为例,采用现有的高密度聚乙烯(HDPE)膜防渗层,HDPE膜+双层长丝无纺土工布约需2.5m2/m,级配砂石垫层约需0.145m3/m,中粗砂层约需0.18m3/m。
采用本发明,每米工程量如下:高密度聚乙烯(HDPE)膜+单层长丝无纺土工布约需1.81m2/m,袋装100mm厚中粗砂约需0.134m3/m。
参考国产高密度聚乙烯(HDPE)膜的价格,按照1.5mm厚HDPE膜+双层500g/m2长丝无纺土工布90元/m2,1.5mm厚HDPE膜+单层500g/m2长丝无纺土工布70元/m2,级配砂石垫层230元/m3,中粗砂层115元/m3,袋装中粗砂117元/m3估算,则现有的高密度聚乙烯(HDPE)膜防渗层约需278元/m,而本发明仅需约142元/m,节省约50%的费用,经济效益显著。
附图说明
图1为现有技术中防渗管道的结构示意图;
图2为现有技术中防渗管道与渗漏井组成的防渗漏设施的结构示意图;
图3为现有技术中防渗管道与检查井组成的防渗漏设施的结构示意图;
图4为本发明的地下管道防渗漏设施的结构示意图;
图5为图4中防渗管道的结构示意图;
图6为图4中防渗管道的带状砂袋的缠绕结构示意图;
图7为图4中防渗管道与左侧井壁固定连接的结构示意图;
图8为图4中污油或污水管与中间井壁固定连接的结构示意图;
图9为图4中防渗管道与右侧井壁固定连接的结构示意图。
图中:1-膜外保护层,2-高密度聚乙烯(HDPE)膜,3-膜内保护层,4-砂石层,5-中粗砂层,6-污油或污水管道,7-砂袋覆层,8-渗漏井,9-紧固钉,10-刚性防水套管,11-检查井,12-左侧防水套管,13-中间防水套管,14-右侧防水套管,15、19、20-高密度聚乙烯止水翼环,16-油麻,17-聚合物水泥砂浆或石棉水泥,18-密封膏,21-渗漏管。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
图1为现有技术中防渗管道的结构示意图,施工时,首先开挖出管沟,压实管沟基础,然后铺设膜外保护层1,在膜外保护层1上面铺设高密度聚乙烯膜2,在高密度聚乙烯(HDPE)膜2上面铺设膜内保护层3,然后在膜内保护层3上铺设砂石层4并压实,砂石层4上铺设污油或污水管道6,污油或污水管道6试水后充填管道两边中粗砂层5并压实,然后封闭膜外保护层1、高密度聚乙烯(HDPE)膜2和膜内保护层3,最后将管沟回填压实。上述防渗层施工工序多,施工难度大,原材料消耗量大,施工量大,成本高。
图2为现有技术中防渗管道与渗漏井组成的防渗漏设施的结构示意图,图中,污油或污水管道6经刚性防水套管10穿入检查井,防渗管道与渗漏井8连接处采用将管道外包裹的高密度聚乙烯(HDPE)膜2及膜外保护层1和膜内保护层3外翻固定在井壁上的做法,图中是通过紧固钉9固定在井壁上,通过污油(水)管道下方井壁上预留的渗漏管21将渗漏液导流到渗漏井中。该防渗漏设施中,渗漏井井壁连接节点防渗效果差,地下水易渗入,从而影响对管道是否渗漏的判断。管道下敷设的高密度聚乙烯(HDPE)膜与渗漏井的连接固定节点施工难度大,施工质量不易保证,从而影响防渗效果。
图3为现有技术中防渗管道与检查井组成的防渗漏设施的结构示意图,图中,污油或污水管6经刚性防水套管10穿过井壁,中粗砂层5上部将外部包裹的高密度聚乙烯(HDPE)膜2及膜外保护层1和膜内保护层3外翻固定在井壁上,通过紧固钉9固定;为保证渗漏井检漏、监测及污油(水)收集的作用,管道底面砂石层4以下至渗漏井底井壁周围浇筑混凝土,并用高密度聚乙烯(HDPE)膜2、膜外保护层1和膜内保护层3将检查井11在砂石层4以下的浇筑混凝土、井壁及井底板完全包裹处理,以使连接到检查井的污油(水)管道中的渗漏液绕过检查井,汇集后渗流到检查井下游的渗漏井中。该防渗漏设施施工难度大,费用高,存在交叉作业。井壁连接节点同样存在防渗效果差,地下水易渗入,从而影响对管道是否渗漏的判断的问题。
图4为本发明的地下管道防渗漏设施的结构示意图,如图所示,本发明提供的地下管道防渗漏设施主要由防渗管道、渗漏井8和检查井11组成;所述的防渗管道主要由污油或污水管道6和防渗层组成,如图5所示,防渗层主要由砂袋覆层7、高密度聚乙烯(HDPE)膜2和膜外保护层1组成,所述的砂袋覆层7是由带状砂袋缠绕在污油或污水管道6外壁上形成的,砂袋覆层7上包覆高密度聚乙烯膜2,高密度聚乙烯膜2上包覆膜外保护层1,膜外保护层1由长丝无纺土工布制成;防渗管道穿过渗漏井8和检查井11的井壁并与井壁密封连接,在渗漏井8内防渗管道的污油或污水管道6是连续的,防渗层是断开的;在检查井11内防渗管道是断开的。
所述的带状砂袋由带状包装袋和其内充填的中粗砂组成,带状包装袋的直径为150mm~180mm,中粗砂的充填量占带状包装袋体积的60%~80%,充填后所得带状砂袋以螺旋状缠绕在污油或污水管道6外壁上,如图6所示,以螺旋状缠绕在污油或污水管6外壁上的带状砂袋间的间隔距离w为0mm~50mm,缠绕所得的砂袋覆层7的厚度h为100mm~150mm,砂袋覆层7用钢丝缠绕紧固。所述的中粗砂为粒径大于0.25mm的颗粒含量超过全重的50%、粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重的25%的砂土。
所述的带状包装袋可采用聚丙烯编织布、黄麻片或再生布等具有良好的透水、透气性的材料(渗透性应大于1×10-2cm/s)制成,需具备一定的耐腐蚀、抗老化性能,装砂不易漏失,有足够的抗拉强度,能承受袋内装砂自重和弯曲所产生的拉力(弯心直径7.5cm时的弯曲180°试验砂袋应保持完整)。
充填采用的中粗砂,含泥量不大于3%(质量百分比)。因为采用成品带状包装袋集中充装,能够最大限度控制充填砂的质量,避免混入泥沙,从而影响带状砂袋的透水性。
所述的高密度聚乙烯膜2的厚度为1mm~2mm,接口处采用热融焊接的方式进行封闭。
所述的长丝无纺土工布采用符合标准《土工合成材料长丝纺粘针刺非织造土工布》(GB/T17639-2008)有关要求的材料,其标称断裂强度为25kN/m~50kN/m,单位面积质量为400g/m2~600g/m2
所述的渗漏井8和检查井11左右并列布置,渗漏井8位于检查井11的上游。共用一侧井壁,共用的一侧井壁称为中间井壁,渗漏井8内与中间井壁相对的渗漏井井壁称为左侧井壁,检查井11内与中间井壁相对的检查井井壁称为右侧井壁。
在与防渗管道连接处的井壁上预埋有防水套管,所述的防水套管为带翼环的高密度聚乙烯材质的套管,防渗管道通过防水套管与井壁密封连接。
图7为图4中防渗管道与左侧井壁固定连接的结构示意图,如图所示,在左侧井壁上预埋有左侧防水套管12,为高密度聚乙烯材质,左侧防水套管12的外圆周上设有高密度聚乙烯止水翼环15,左侧防水套管12的壁厚为10~20mm,伸出井壁外的长度为150~200mm,污油或污水管道6及砂袋覆层7伸入渗漏井8左侧井壁,防渗管道的高密度聚乙烯(HDPE)膜2与左侧防水套管12伸出井壁外的部分通过热熔焊接在一起,焊接接头上包覆膜外保护层1,这保证了防渗管道的高密度聚乙烯(HDPE)膜2与井壁良好的连接和密封。
图8为图4中污油或污水管与中间井壁密封连接的结构示意图,如图所示,在中间井壁上预埋有中间防水套管13,为高密度聚乙烯材质,中间防水套管13的外圆周上设有高密度聚乙烯止水翼环19,中间防水套管13的壁厚为10~20mm,污油或污水管道6穿过中间防水套管13,污油或污水管道6的外壁与中间防水套管13内壁之间的环形空隙用油麻16和聚合物水泥砂浆或石棉水泥17进行封堵,并在靠近检查井11侧的环形空隙内用密封膏18进行嵌缝,以避免检查井内液体反渗透影响渗漏井检漏、检测效果,密封膏18沿污油或污水管道6轴向的长度为15~20mm。
图9为图4中防渗管道与右侧井壁密封连接的结构示意图,如图所示,在右侧井壁上预埋有右侧防水套管14,为高密度聚乙烯材质,右侧防水套管14的壁厚为10~20mm,右侧防水套管14为一同心大小头形状,管径小的小头部分预埋在井壁上,小头部分的外圆周上设有高密度聚乙烯止水翼环20,管径大的大头部分伸出井壁外侧。污油或污水管道6穿过右侧防水套管14的小头部分,污油或污水管道6的外壁与右侧防水套管14小头部分的内壁之间的环形空隙用油麻16和聚合物水泥砂浆或石棉水泥17进行封堵,并在靠近检查井内侧的环形空隙内用密封膏18进行嵌缝,密封膏18沿污油或污水管道6轴向的长度为15~20mm。防渗管道的砂袋覆层7塞入右侧防水套管14的大头部分,防渗管道的高密度聚乙烯(HDPE)膜2与右侧防水套管14的大头部分通过热熔焊接在一起,焊接接头上包覆膜外保护层1,这保证了防渗管道的高密度聚乙烯(HDPE)膜2与井壁的良好的连接和密封。

Claims (10)

1.一种地下管道防渗漏设施,其特征在于:主要由防渗管道、渗漏井和检查井组成;所述的防渗管道主要由污油或污水管道和防渗层组成;防渗层主要由砂袋覆层、高密度聚乙烯膜和膜外保护层组成,所述的砂袋覆层是由带状砂袋缠绕在污油或污水管道外壁上形成的,砂袋覆层上包覆高密度聚乙烯膜,高密度聚乙烯膜上包覆膜外保护层;防渗管道穿过渗漏井和检查井的井壁并与井壁密封连接,在渗漏井内防渗管道的污油或污水管道是连续的,防渗层是断开的;在检查井内防渗管道是断开的。
2.根据权利要求1所述的地下管道防渗漏设施,其特征在于:所述的带状砂袋由带状包装袋和其内充填的中粗砂组成,中粗砂的充填量占带状包装袋体积的60%~80%。
3.根据权利要求2所述的地下管道防渗漏设施,其特征在于:所述的带状包装袋的直径为150mm~180mm,由聚丙烯编织布、黄麻片或再生布制成。
4.根据权利要求1所述的地下管道防渗漏设施,其特征在于:所述的带状砂袋以螺旋状缠绕在污油或污水管道外壁上,以螺旋状缠绕在污油或污水管道外壁上的带状砂袋间的间隔距离为0mm~50mm。
5.根据权利要求1所述的地下管道防渗漏设施,其特征在于:所述的高密度聚乙烯膜的厚度为1mm~2mm,接口处采用热融焊接的方式进行封闭。
6.根据权利要求1所述的地下管道防渗漏设施,其特征在于:所述的渗漏井和检查井左右并列布置,渗漏井位于检查井的上游,共用一侧井壁,共用的一侧井壁称为中间井壁,渗漏井内与中间井壁相对的渗漏井井壁称为左侧井壁,检查井内与中间井壁相对的检查井井壁称为右侧井壁。
7.根据权利要求6所述的地下管道防渗漏设施,其特征在于:所述的在与防渗管道连接处的井壁上预埋有防水套管,所述的防水套管为带止水翼环的高密度聚乙烯材质的套管,防渗管道通过防水套管与井壁密封连接。
8.根据权利要求7所述的地下管道防渗漏设施,其特征在于:所述的左侧井壁上预埋有左侧防水套管,左侧防水套管的外圆周上设有高密度聚乙烯止水翼环,左侧防水套管伸出井壁外的长度为150~200mm,污油或污水管道及砂袋覆层伸入渗漏井左侧井壁,防渗管道的高密度聚乙烯膜与左侧防水套管伸出井壁外的部分通过热熔焊接在一起,焊接接头上包覆膜外保护层。
9.根据权利要求7所述的地下管道防渗漏设施,其特征在于:所述的中间井壁上预埋有中间防水套管,中间防水套管的外圆周上设有高密度聚乙烯止水翼环,污油或污水管道穿过中间防水套管,污油或污水管道的外壁与中间防水套管内壁之间的环形空隙用油麻和聚合物水泥砂浆或石棉水泥进行封堵,并在靠近检查井侧的环形空隙内用密封膏进行嵌缝。
10.根据权利要求7所述的地下管道防渗漏设施,其特征在于:所述的右侧井壁上预埋有右侧防水套管,右侧防水套管为一同心大小头形状,管径小的小头部分预埋在井壁上,小头部分的外圆周上设有高密度聚乙烯止水翼环,管径大的大头部分伸出井壁外侧,污油或污水管道穿过右侧防水套管的小头部分,污油或污水管道的外壁与右侧防水套管小头部分的内壁之间的环形空隙用油麻和聚合物水泥砂浆或石棉水泥进行封堵,并在靠近检查井内侧的环形空隙内用密封膏进行嵌缝,防渗管道的砂袋覆层塞入右侧防水套管的大头部分,防渗管道的高密度聚乙烯膜与右侧防水套管的大头部分通过热熔焊接在一起,焊接接头上包覆膜外保护层。
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