前 言
本文通过对南湖贮罐水槽结构的分析,详细论述了水槽漏水的原因。并通过几种堵漏方法的比较,提出了解决这一问题的最佳对策。
一、现状分析
煤气储罐是储存和调节燃气供应的主要设备之一。湿式罐是在水槽内放置钟罩和塔节,随着燃气的进出而升降,并利用水封隔断内外气体来储存燃气的容器。目前沈阳市共有湿式储罐7座,几何容积为24.8万立方米。
位于沈阳市和平区和平大街南端的南湖5.4万立方米湿式贮罐于一九五八年八月动工,一九六四年投产。近十年来,特别是一九九四年,该罐水槽发生了严重的漏水现象,虽采用不同方法多次修补仍无济无事。不得已只好采用补水的办法。
南湖罐站现有储水池容积仅为80立方米,靠Dg50mm给水管供水。当缺水严重时,该供水管不能满足水槽补水的需要,这样就不得不采用抽水车加水。据初步计算,该水槽漏水量达到132立方米/日,年漏水量高达五万立方米,年直接经济损失近3万元,十年累计达三十万元。如果再加上大修理及其它维护费用损失会更高。
水槽漏水不仅会造成巨大的经济损失,还会因水位不足,水封压力不够导致大量燃气外泄,进而引发火灾、爆炸等恶性事故。同时漏水严重时还会引起塔节间脱钩,从而严重影响大罐的正常运行,后果不堪想象。
二、水槽漏水的原因
为了说明这一问题,有必要先了解一下该罐的历史背景、水槽的结构及特征。
前文提到,该罐始建于一九五八年八月。当时正是大跃进年代,由于人们只重视工程进度,忽视施工质量,从而发生多次返工,致使工程延至一九六四年才正式竣工投产。这是导致水槽漏水的一个致命因素。
另外,从该罐的结构特性上看,水槽采用的是钢筋混凝土板,而不得厚钢板。即在水槽周围先设下12根壁柱。壁柱内钢筋密布,然后外加96根纵拉钢丝束拉紧,然后灌上混凝土。
这种水槽与钢制水槽相比虽然具有节省钢材和使用年限长的优点,但施工比较复杂,施工费用高。特别是易产生龟裂现象,漏水时不易修补。
水槽侧壁和池底结合处采用的是亚铃式环形橡皮水塞,水塞两旁按七层做法铺设油毡,并胶粘在池底上。如下图所示。
由于亚铃形橡胶圈老化变质,甚至水发剥落,从而失去了防水性能。导致水从结构缝中渗出。还有在水槽侧壁施工过程中,因混凝土捣制不均匀或砂石选用不当等施工质量问题。致使部分水沿钢筋束及混凝土缺陷龟裂等缝隙处渗出,并随着时间的推移缺陷越冲越大,从而导致水槽中的水越来越多的漏失。
从实际挖开的探坑中我们发现,绝大部分漏水点均集中在侧壁与底板的结构缝处,侧壁也有少量漏水现象。
因此水槽漏水的主要原因有两点,一是当时的施工质量较差,二是亚铃式环形橡胶圈老化所致。
三、水槽堵漏的最佳方法
针对上面提出的问题,有两种方法可供选择:一是在水槽外壁做刚性防水;二是采用化学灌浆技术。
刚性防水所用的材料是环氧砂浆或加入FeCl3,防水剂的防水砂浆。这种材料在施工时,只能采用常规措施,即对渗漏的部位进行涂抹。由于不能影响大罐的正常运行,也就是说必须在漏水情况下施工,因此在砂浆尚未完全固化时,水就会在1公斤/厘米2压力的作用下逐渐渗出。不得已只好采用加大厚度的办法。这样虽然可以保证涂抹的地方暂时不漏,但泄漏的水将沿着新旧砂浆接触面向其它地方渗透,从而顾此失彼,补东漏西,达不到根治的目的。
中国科学院广州化学灌浆公司推出的化学灌浆材料及其应用技术是国内最先进的防渗堵漏技术。其主要做法是用压力泵将水溶性高分子浆液压进渗漏的缝隙中。这种高分子材料粘度与水接近。因此可灌性非常好,在外部压力作用下可灌入几毫米甚至几个微米的缝隙中。
浆液在压力作用下在缝隙内凝固,形成内部包有大量水的弹性胶体。而且这种胶体的特点是遇水膨胀,利用良好的膨胀性能将缝隙堵死。浆液的凝胶时间可根据实际需要从几秒钟调至几小时。
采用化学灌浆的方法。选择合适的灌浆材料和浆液凝胶时间,可将所有的缝隙堵死。
四、化学灌浆堵漏的主要技术特点
化学灌浆技术与其它堵漏技术相比有如下技术特点:
1、施工工艺简单,操作方便,无需任何复杂设备,只需要2~3名操作人员;
2、可以在不影响大罐正常运行的情况下带水施工;
3、所采用的灌浆材料具有良好的可灌性,遇水后胶体膨胀,并具有良好的弹性。非常适合于钢筋混凝土水池微漏或渗漏的情况;
4、凝胶时间可调,从而可以满足不同缝隙堵漏的需要。
五、结论
综上所述,只有采用化学灌浆堵漏技术才能彻底解决湿式罐水槽漏水的问题.从而确保大罐能够安全正常运行。