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摘要 HDPE膜是一种新型的防水材料，目前正在推广应用，其施工要求国内无国家规范可遁。本文通过伊拉克鲁迈拉油田某脱气站内20000m?储油罐HDPE膜的施工实例，阐述了HDPE膜的施工程序和质量控制措施，探究此类工程的最佳施工方法。
关键词： 油罐基础 ；HDPE；施工工艺；质量要求；
中图分类号：TU755.2+2
前言
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。泄漏检测系统主要由防渗膜、检漏管和检漏井组成。如下图所示：
罐内物料一旦从罐底泄漏，物料将沿防渗膜坡度流向检漏管入口，再经检漏管进入外部检查井，由此得以及时发现泄露事故。
HDPE膜全称为高密度聚乙烯膜，英文名称为“High Density Polyethylene Impermeable membrane”，采用的材料為环保无毒材料。由于其具有良好的防渗漏性、化学稳定性、耐老化性和高机械强度，所以是非常适用于油罐防渗系统。
1 施工方法
将HDPE膜铺设在需要进行防渗处理的罐底基面上，对HDPE膜的纵横缝及边角处全部进行密封焊接，焊接经检验合格后，在HDPE膜上铺设保护层，从而形成一个整体封闭的防渗体系。
2 施工准备
2.1机具和设备准备
施工所用的主要机具和设备为：
热楔焊机、挤压焊机、现场拉力机、充气测试设备、真空测试设备、电火花测试设备、工具刀、剪刀、钢板尺、皮尺、铁锨、扫帚、塑料编织袋等。
2.2 材料准备
到货的HDPE膜必须有产品质量证明资料。
HDPE膜应向监理报验并在监理见证下进行取样试验。
挤压焊接所用焊条材质必须与HDPE膜材质相同。
3 施工工艺
3.1 施工工艺流程
3.2排版图编制
根据储罐底部直径和HDPE膜的宽度编制HDPE膜的施工排版图。排版图上应对每一块HDPE膜和焊缝的进行编号。
3.3裁膜和运膜
按照排版图进行裁膜并编号，然后运至安装现场。运输HDPE膜车辆的车厢上不得带有可能会损伤HDPE膜的尖锐物。
3.4 铺膜
HDPE膜的铺设应平整、顺直，避免出现褶皱、波纹，以确保两幅HDPE膜对正、搭齐；为了保证搭齐宽度，铺设时应在HDPE膜上做好标识线。
相邻HDPE膜焊缝应尽量错缝搭接，横向焊缝间错位间距应大于或等于500mm；膜块间形成的结点，应为丁字型焊缝，不得成十字型。
HDPE膜铺设完成后，应尽量减少在膜面上行走、搬动工具等，凡能对HDPE膜造成危害的物件，均不应放在膜上或携带在膜上行走，以免对膜造成意外损伤。
3.5焊接
HDPE膜的焊接有二种方法：双缝热合焊接和单缝挤压焊接。热合焊接用于长缝，挤压焊接用在修复、覆盖或热熔焊机达不到的接缝处。
正式焊接开始前，必须做试验性焊接，试焊合格后，方可开始正式焊接。
3.5.1试验性焊接技术要求
1）在正式焊接操作之前，应根据经验先设定设备参数，取300×600mm的小块膜进行试焊。然后在拉伸机上进行焊缝的剪切和剥离试验，如果不低于规定数值，则锁定参数，并以此为据开始正式焊接。否则，要重新确定参数，直到试验合格为止。
2）焊机和人员只有成功完成试验性焊接后，才能进行生产性焊接。
3）试验性焊接应当与正式焊接相同的膜面和环境条件下进行，当任何一试块没有通过剥离和抗剪测试时，试验性焊接应全部重做。
3.5.2双缝热合焊接技术要求
1）对铺膜后的搭接宽度的检查：HDPE膜焊接搭接长度为80-100mm。
2）在焊接前，要对搭接处200mm范围内的膜面进行清理，用湿抹布擦掉灰尘、污物，使其保持清洁、干燥。
3）焊接区域不得有划伤、污点、水分、灰尘以及其他妨碍焊接和影响施工质量的杂质。
3.5.3挤压焊接技术要求
1）检查接缝处基层是否平整、坚实，如有异物，应事先处理妥善。
2）检查焊缝处的搭接宽度是否合适，接缝处的膜应平整，松紧适中，不致形成“鱼嘴”。
3）焊接时要将机头对正接缝，不得焊偏，不能允许滑焊、跳焊。
4）焊缝中心的厚度一般应为防渗膜厚度的2.5倍，且不低于3mm。
5）使用的焊条，入机前必须保持清洁、干燥，不得使用有油污、赃物的手套、脏布、棉纱等不洁物品擦拭焊条。
6）根据气温情况对焊缝即时进行冷却处理。
7）挤压熔焊作业因故中断时，必须慢慢减少焊条挤出量，不可突然中断焊接、重新施工时应对中断处焊缝进行打毛后再行焊接。
3.6土工膜缺陷修补
对焊接检验形成的切样部位、铺焊后发现的材料破损与缺陷、焊接缺陷以及检验时发现的不合格部位等，均应进行修补。
修补的方法如下：
点焊：对材料上小于5mm的孔洞及局部焊缝的修补完善，可用挤压熔焊机进行点焊。
加盖：对不够厚度或不够严密的挤出焊缝，可用挤压熔焊机补焊一层。
补丁：对大的孔洞、刺破处、膜面严重损伤处、取样处、十字缝交叉处以及其它各种因素造成的缺损部位，均可用加盖补丁方法来修补。
补丁尺寸：十字缝处的补丁为切倒角的300×300mm方形或 D=300mm的圆形；其余情况，一般为边长不小于200mm的方形补丁，补丁边缘距缺陷处距离不应小于80mm。 修补处的检验：修补后要对成品抽样做检漏实验。
4 质量控制措施
4.1铺设土工膜之前，应检查并确认基础表面是否具备铺设HDPE膜的条件。基础表面应干燥、压实、平整、无裂痕、无泥泞、无洼陷、无碎石、无硬质杂物、坡度均匀一致。
4.2两膜之间焊缝的搭接宽度应不小于100mm。
4.3铺设过程中应随时检查膜的外观有无破损、麻点、孔眼等缺陷，如发现膜上有缺陷或损伤，应及时更换母材或进行修补。
4.4两幅HDPE膜铺设后应及时用20～40kg重的沙袋将土工膜压住，沙袋间距宜为3-4m。
4.5焊接施工必须与铺设同步，铺设一幅焊接一幅。
4.6焊接处HDPE膜应熔为一个整体，不得出现虚焊、漏焊或过焊，连接的两层HDPE膜必须搭接平展、舒缓，HDPE膜焊好后，焊缝应整齐美观，只允许大面积上有不严重的凹凸不平。
5 检测方法
5.1 非破坏性连续接缝试验
对所有的接缝包括修补的整个长度进行非破坏连续测试。非破坏连续测试方法主要有：双轨热熔接缝的空气压力测试法和挤压接缝的真空或电火花测试法。
5.1.1空气压力测试法
1）测试设备准备。测试设备必须包括一台能产生400kPa的空气压力泵、压力管、压力表和压力输入工具。
2）测试焊缝的两端进行密封。
3）在双轨热熔接缝设备产生的空气通道插入压力输入工具。
4）打开空气泵往通道内输入空气，缓慢升压，待压力达到210kPa后停止升压，关闭阀门。
5）维持压力在一个稳定水平并持续2分钟。在这个期间，如果在针头或其他的地方发现漏气，必须重新进行测试。达到稳定状态后，观察空气通道的压力5分钟，并记录最后结果。如果气压下降小于28kPa，位于压力表另一端的被检测焊缝端口应打开，进行降压并检测空气通道的堵塞情况。如果压力不能归零，说明空气通道被堵塞，接缝没有通过测试。
6）任何没有通过空气测试的接缝，要重新进行测试。可以将整个接缝分成几个部分分别进行测试。
7）完成了压力测试后，修补在空气通道中暴露的针孔、切割口和断面等。
5.1.2真空箱测试法
1）测试设备准备。测试设备主要如下：真空箱和真空泵。
2）在焊缝上涂抹肥皂水湿润。
3）将真空箱放到焊缝上并打开真空泵，在压力达到35kPa时，关闭阀门。
4）通过透明窗检查HDPE膜上是否有肥皂泡，观察时间不得少于10秒。
5）若肥皂泡未出现，打开排出閥门，解除真空状态，将真空箱移到下一部分的焊缝做测试。前后相邻两次测试的表面应互相搭接，搭接长度至少 50 mm。
6）若肥皂泡出现，则在其处标上记号，并按照规范的要求进行修补。
5.1.3 电火花检测法
焊接前在焊缝中置入导线；用电火花仪对焊缝进行扫描，合格的焊缝为火花束无变化；有空隙或薄弱的焊缝处将出现明亮火花，以此判定不严密部位。
5.2破坏性试验
破坏性试验的目的是要检查焊接的焊缝是否密合，同时评估焊缝的强度。
1）取样的频率为每150m的焊缝取一个试样，为了在HDPE膜全部安装完毕前得到试验结果，取样的位置在HDPE膜焊接时就应由监理确定。
2）所有试样在现场应进行编号，并在HDPE膜铺设平面图上标明试样的编码和位置。
3）取样大小为0.3×0.5m，每个试样裁取10个25.4mm宽标准试件，分别进行5个剪切实验和5个剥离实验，每种实验5个试样的测试结果中必须有至少4个符合下表中的要求，且平均值必须达到下表标准，最低值不得低于标准值的80%，方视为通过强度测试。
结束语
HDPE膜施工作为一项新型的施工技术，其施工工艺需在实践中不断总结和提高。本文介绍的施工经验，希望能给相关的工程技术工作者提供参考和借鉴。
参考文献：
1 张怀玉HDPE防渗膜铺设施工工艺及质量控制 《甘肃科技》2012 第10期
2 API650 钢制焊接石油储罐
3 ASTM D4470连接挠性聚合板地膜用现场接缝料完整性测定规程
关键词： 油罐基础 ；HDPE；施工工艺；质量要求；
中图分类号：TU755.2+2
前言
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。泄漏检测系统主要由防渗膜、检漏管和检漏井组成。如下图所示：
罐内物料一旦从罐底泄漏，物料将沿防渗膜坡度流向检漏管入口，再经检漏管进入外部检查井，由此得以及时发现泄露事故。
HDPE膜全称为高密度聚乙烯膜，英文名称为“High Density Polyethylene Impermeable membrane”，采用的材料為环保无毒材料。由于其具有良好的防渗漏性、化学稳定性、耐老化性和高机械强度，所以是非常适用于油罐防渗系统。
1 施工方法
将HDPE膜铺设在需要进行防渗处理的罐底基面上，对HDPE膜的纵横缝及边角处全部进行密封焊接，焊接经检验合格后，在HDPE膜上铺设保护层，从而形成一个整体封闭的防渗体系。
2 施工准备
2.1机具和设备准备
施工所用的主要机具和设备为：
热楔焊机、挤压焊机、现场拉力机、充气测试设备、真空测试设备、电火花测试设备、工具刀、剪刀、钢板尺、皮尺、铁锨、扫帚、塑料编织袋等。
2.2 材料准备
到货的HDPE膜必须有产品质量证明资料。
HDPE膜应向监理报验并在监理见证下进行取样试验。
挤压焊接所用焊条材质必须与HDPE膜材质相同。
3 施工工艺
3.1 施工工艺流程
3.2排版图编制
根据储罐底部直径和HDPE膜的宽度编制HDPE膜的施工排版图。排版图上应对每一块HDPE膜和焊缝的进行编号。
3.3裁膜和运膜
按照排版图进行裁膜并编号，然后运至安装现场。运输HDPE膜车辆的车厢上不得带有可能会损伤HDPE膜的尖锐物。
3.4 铺膜
HDPE膜的铺设应平整、顺直，避免出现褶皱、波纹，以确保两幅HDPE膜对正、搭齐；为了保证搭齐宽度，铺设时应在HDPE膜上做好标识线。
相邻HDPE膜焊缝应尽量错缝搭接，横向焊缝间错位间距应大于或等于500mm；膜块间形成的结点，应为丁字型焊缝，不得成十字型。
HDPE膜铺设完成后，应尽量减少在膜面上行走、搬动工具等，凡能对HDPE膜造成危害的物件，均不应放在膜上或携带在膜上行走，以免对膜造成意外损伤。
3.5焊接
HDPE膜的焊接有二种方法：双缝热合焊接和单缝挤压焊接。热合焊接用于长缝，挤压焊接用在修复、覆盖或热熔焊机达不到的接缝处。
正式焊接开始前，必须做试验性焊接，试焊合格后，方可开始正式焊接。
3.5.1试验性焊接技术要求
1）在正式焊接操作之前，应根据经验先设定设备参数，取300×600mm的小块膜进行试焊。然后在拉伸机上进行焊缝的剪切和剥离试验，如果不低于规定数值，则锁定参数，并以此为据开始正式焊接。否则，要重新确定参数，直到试验合格为止。
2）焊机和人员只有成功完成试验性焊接后，才能进行生产性焊接。
3）试验性焊接应当与正式焊接相同的膜面和环境条件下进行，当任何一试块没有通过剥离和抗剪测试时，试验性焊接应全部重做。
3.5.2双缝热合焊接技术要求
1）对铺膜后的搭接宽度的检查：HDPE膜焊接搭接长度为80-100mm。
2）在焊接前，要对搭接处200mm范围内的膜面进行清理，用湿抹布擦掉灰尘、污物，使其保持清洁、干燥。
3）焊接区域不得有划伤、污点、水分、灰尘以及其他妨碍焊接和影响施工质量的杂质。
3.5.3挤压焊接技术要求
1）检查接缝处基层是否平整、坚实，如有异物，应事先处理妥善。
2）检查焊缝处的搭接宽度是否合适，接缝处的膜应平整，松紧适中，不致形成“鱼嘴”。
3）焊接时要将机头对正接缝，不得焊偏，不能允许滑焊、跳焊。
4）焊缝中心的厚度一般应为防渗膜厚度的2.5倍，且不低于3mm。
5）使用的焊条，入机前必须保持清洁、干燥，不得使用有油污、赃物的手套、脏布、棉纱等不洁物品擦拭焊条。
6）根据气温情况对焊缝即时进行冷却处理。
7）挤压熔焊作业因故中断时，必须慢慢减少焊条挤出量，不可突然中断焊接、重新施工时应对中断处焊缝进行打毛后再行焊接。
3.6土工膜缺陷修补
对焊接检验形成的切样部位、铺焊后发现的材料破损与缺陷、焊接缺陷以及检验时发现的不合格部位等，均应进行修补。
修补的方法如下：
点焊：对材料上小于5mm的孔洞及局部焊缝的修补完善，可用挤压熔焊机进行点焊。
加盖：对不够厚度或不够严密的挤出焊缝，可用挤压熔焊机补焊一层。
补丁：对大的孔洞、刺破处、膜面严重损伤处、取样处、十字缝交叉处以及其它各种因素造成的缺损部位，均可用加盖补丁方法来修补。
补丁尺寸：十字缝处的补丁为切倒角的300×300mm方形或 D=300mm的圆形；其余情况，一般为边长不小于200mm的方形补丁，补丁边缘距缺陷处距离不应小于80mm。 修补处的检验：修补后要对成品抽样做检漏实验。
4 质量控制措施
4.1铺设土工膜之前，应检查并确认基础表面是否具备铺设HDPE膜的条件。基础表面应干燥、压实、平整、无裂痕、无泥泞、无洼陷、无碎石、无硬质杂物、坡度均匀一致。
4.2两膜之间焊缝的搭接宽度应不小于100mm。
4.3铺设过程中应随时检查膜的外观有无破损、麻点、孔眼等缺陷，如发现膜上有缺陷或损伤，应及时更换母材或进行修补。
4.4两幅HDPE膜铺设后应及时用20～40kg重的沙袋将土工膜压住，沙袋间距宜为3-4m。
4.5焊接施工必须与铺设同步，铺设一幅焊接一幅。
4.6焊接处HDPE膜应熔为一个整体，不得出现虚焊、漏焊或过焊，连接的两层HDPE膜必须搭接平展、舒缓，HDPE膜焊好后，焊缝应整齐美观，只允许大面积上有不严重的凹凸不平。
5 检测方法
5.1 非破坏性连续接缝试验
对所有的接缝包括修补的整个长度进行非破坏连续测试。非破坏连续测试方法主要有：双轨热熔接缝的空气压力测试法和挤压接缝的真空或电火花测试法。
5.1.1空气压力测试法
1）测试设备准备。测试设备必须包括一台能产生400kPa的空气压力泵、压力管、压力表和压力输入工具。
2）测试焊缝的两端进行密封。
3）在双轨热熔接缝设备产生的空气通道插入压力输入工具。
4）打开空气泵往通道内输入空气，缓慢升压，待压力达到210kPa后停止升压，关闭阀门。
5）维持压力在一个稳定水平并持续2分钟。在这个期间，如果在针头或其他的地方发现漏气，必须重新进行测试。达到稳定状态后，观察空气通道的压力5分钟，并记录最后结果。如果气压下降小于28kPa，位于压力表另一端的被检测焊缝端口应打开，进行降压并检测空气通道的堵塞情况。如果压力不能归零，说明空气通道被堵塞，接缝没有通过测试。
6）任何没有通过空气测试的接缝，要重新进行测试。可以将整个接缝分成几个部分分别进行测试。
7）完成了压力测试后，修补在空气通道中暴露的针孔、切割口和断面等。
5.1.2真空箱测试法
1）测试设备准备。测试设备主要如下：真空箱和真空泵。
2）在焊缝上涂抹肥皂水湿润。
3）将真空箱放到焊缝上并打开真空泵，在压力达到35kPa时，关闭阀门。
4）通过透明窗检查HDPE膜上是否有肥皂泡，观察时间不得少于10秒。
5）若肥皂泡未出现，打开排出閥门，解除真空状态，将真空箱移到下一部分的焊缝做测试。前后相邻两次测试的表面应互相搭接，搭接长度至少 50 mm。
6）若肥皂泡出现，则在其处标上记号，并按照规范的要求进行修补。
5.1.3 电火花检测法
焊接前在焊缝中置入导线；用电火花仪对焊缝进行扫描，合格的焊缝为火花束无变化；有空隙或薄弱的焊缝处将出现明亮火花，以此判定不严密部位。
5.2破坏性试验
破坏性试验的目的是要检查焊接的焊缝是否密合，同时评估焊缝的强度。
1）取样的频率为每150m的焊缝取一个试样，为了在HDPE膜全部安装完毕前得到试验结果，取样的位置在HDPE膜焊接时就应由监理确定。
2）所有试样在现场应进行编号，并在HDPE膜铺设平面图上标明试样的编码和位置。
3）取样大小为0.3×0.5m，每个试样裁取10个25.4mm宽标准试件，分别进行5个剪切实验和5个剥离实验，每种实验5个试样的测试结果中必须有至少4个符合下表中的要求，且平均值必须达到下表标准，最低值不得低于标准值的80%，方视为通过强度测试。
结束语
HDPE膜施工作为一项新型的施工技术，其施工工艺需在实践中不断总结和提高。本文介绍的施工经验，希望能给相关的工程技术工作者提供参考和借鉴。
参考文献：
1 张怀玉HDPE防渗膜铺设施工工艺及质量控制 《甘肃科技》2012 第10期
2 API650 钢制焊接石油储罐
3 ASTM D4470连接挠性聚合板地膜用现场接缝料完整性测定规程