Экология СПРАВОЧНИК
Информация
Гидроизоляция шламовых амбаров при строительстве скважин
Как показала промысловая практика, земляные котлованы в большинстве случаев сооружаются без должного соблюдения правил охраны окружающей среды (это касается в первую очередь гидроизоляции дна и стенок амбаров).[ . ]
Из-за отсутствия надежного гидроизоляционного экрана содержимое шламовых амбаров (в первую очередь, жидкие отходы) зачастую фильтруется в минеральный грунт, загрязняя почвогрунты и объекты гидросферы. Несмотря на то, что строительство скважин ведется в разнообразных почвенно-ландшафтных условиях и шламовые амбары сооружаются в почвогрунтах с различной проницаемостью, эффективных действенных мер по предотвращению фильтрации в грунт загрязнителей из таких котлованов до настоящего времени не разработано. Применяемый в ряде регионов страны способ глинизации дна и стенок шламовых амбаров должного результата не дает. К тому же он весьма трудоемок и нетехнологичен. Поэтому земляные шламовые амбары являются постоянно действующим фактором загрязнения объектов природной среды. Повысить экологичность мест сборр и временного хранения отходов бурения возможно лишь ггутем широкого использования гидроизоляции дна и стенок земляных шламовых амбаров.[ . ]
Гидроизоляционные материалы в зависимости от области применения разделяются на материалы для поверхностной и объемной гидроизоляции, уплотнения швов и сопряжений, а также комплексного назначения. В зависимости от способа производства работ они делятся на оклеечные, окрасочные, штукатурные, пропиточные, литые, засыпные, инъекционные и монтируемые — сборные.[ . ]
По виду основного исходного материала различают асфальтовые, минеральные, пластмассовые и металлические гидроизоляционные материалы.[ . ]
Окрасочные гидроизоляционные материалы — это органические вяжущие — битумные и полимерные, горячие и холодные, на растворителях и эмульсионные, а также битумные и полимерные смеси в виде холодных и горячих мастик.[ . ]
Оклеечные материалы это рулонные, пленочные и листовые материалы заводского изготовления.[ . ]
К инъекционным гидроизоляционным материалам относятся цементные суспензии и растворы, полимерцементные растворы, жидкое стекло, битум и полимербитум, битумные эмульсии, карбамидные и фенол-формальдегидные смолы и др.[ . ]
Засыпные материалы — глина, гидратон (смесь грунта с бентонитом и жидким стеклом), гидрофобные порошки и пески.[ . ]
К литым гидроизоляционным материалам относятся асфальтовый бетон, мастика, заливаемые между изолируемой поверхностью и опалубкой.[ . ]
Традиционным гидроизоляционным материалом является цемент. Однако на нетрещиностойком или гибком основании, а также для защиты бетонных и металлических конструкций в минерализованных грунтовых водах не следует применять гидроизоляцию на основе цементных растворов.[ . ]
Источник
Шламовый амбар (шламохранилище)
Шламовый амбар — природоохранное сооружение, предназначенное для централизованного сбора, обезвреживания и захоронения токсичных промышленных отходов бурения нефтяных скважин (буровой шлам, отработанные буровые отходы, буровые сточные воды). Используемые при строительстве нефтяных скважин технологические жидкости, а также поднятые на поверхность буровые растворы содержат токсические вещества, химические реагенты, проникновение которых в грунт ведёт к загрязнению почвы, подземных вод и негативно влияют на экологию окружающей среды. Загрязнение природных объектов происходит при разрушении обваловок шламовых амбаров или при их переполнении. В случае плохой гидроизоляции стенок шламовых амбаров при сооружении их в проницаемых грунтах происходит фильтрация жидкой фазы шлама, загрязняющей подземные воды. Для исключения проникновения загрязняющих веществ в недра недостаточно просто вырыть яму, нужна надёжная гидроизоляция стенок и дна шламовых амбаров, шламохранилищ.
Материалы для создания противофильтрационного экрана в шламовых амбарах должны характеризоваться высокими механическими и гидроизоляционными свойствами в сочетании с химической стойкостью к кислотам и щелочам. Геомембраны (плёнки полиэтиленовые) из ПВД и ПНД с добавлением стабилизаторов удовлетворяют этим требованиям и могут с успехом использоваться в строительстве шламохранилищ и амбаров. Пленка (геомембрана), устойчива к воздействию химически активных веществ различной концентрации и ультрафиолетовому излучению, высоким и низким температурам до — 70 С. Гарантирует от заражения почвы и грунтовых вод, не токсична, безопасна для здоровья человека и окружающей среды. Соответствует требованиям ГОСТ 10354-82 и строительного норматива СН 551-82 (Инструкция по проектированию и строительству противофильтрационных устройств из полиэтиленовой пленки).
Геомембрана может использоваться также для гидроизоляции территорий под буровой вышкой и привышечными сооружениями. Достоинства гидроизоляции шламовых амбаров с использованием геомембраны (плёнки полиэтиленовой) состоят в том, что сокращаются сроки строительства, имеется возможность гидроизоляции цельным экраном, а также лёгкостью сварки полиэтиленовых полотен при необходимости, возможности использования более толстой плёнки — 0,8мм-1,0 мм, что является гарантией надёжности противофильтрационного экрана. Сохраняются гидроизоляционные свойства на долгие годы службы шламовых амбаров.
ООО «АНИКОМ» имеет возможность предложить пленку полиэтиленовую гидроизоляционную светостабилизированную черную (геомембрану) и аппараты серии ТН для сварки пологов при конструировании противофильтрационного экрана в шламовых амбарах (шламохранилищах).
В аппаратах для термической сварки геомебраны внедрена модель конструкции горячего клина, удовлетворяющего различным качественным характеристикам материалов. Аппарат применим в отношении всех видов пленки —LDPE (ПВД), HDPE (ПНД), PE (полиэтилен), PVC (ПВХ), PP (полипропилен) и других материалов, подлежащих термосплавке.
Источник
Статьи
Инновационный материал позволяет эффективно и экономично решить проблему гидроизоляции шламохранилищ
Во многих справочных изданиях основное назначение шламовых амбаров или шламохранилищ обозначено как сбор и хранение жидких отходов, сточных вод и шлама, которые образуются в ходе бурения скважины. На самом деле основное назначение этих вооружений заключается в защите окружающей среды.
Шламохранилища создаются для того, чтобы, во-первых, препятствовать проникновению в почву и подземные воды токсичных отходов бурения, и, во-вторых, обеспечить успешное (то есть без ущерба для окружающей среды) обеззараживание и дальнейшее захоронение отходов. Одним словом, препятствие проникновению – это программа-минимум, обеззараживание и захоронение – максимум. Однако, как показывает практика, многие шламохранилища с этими задачами не справляются. Основная причина этого – плохая гидроизоляция.
Показательный пример – утечка отходов с содержанием хрома, которая в ноябре 2016 году произошла рядом с заводом «Русский хром 1915» в Первоуральске (Свердловская область). Представители предприятия признали, что проблема заключается именно в гидроизоляции шламохранилища. Оно было построено еще в советский период, и к настоящему времени утратило герметичность. Чтобы шлам и иные отходы производства не загрязняли грунтовые воды и не попали вместе с ними в протекающую поблизости реку Чусовую, их приходится постоянно откачивать. В ноябре в результате заиливания дренажной системы часть отходов просочилась на поверхность.
Другой пример – штраф в 31 млн рублей, который в том же ноябре 2016 года был присужден Ачинскому глиноземному комбинату. Причиной взыскания послужило загрязнение земельного участка сельскохозяйственного назначения площадью около двух гектаров фосфором, калием, натрием, марганцем, никелем и свинцом. Эти вещества попали в почву вместе с неочищенными стоками, которые просочились из расположенного по соседству шламового амбара.
Получается, что недостаточная гидроизоляция шламовых амбаров ведет не только к загрязнению природы, но и к серьезным финансовым потерям, которые несут владеющие аварийными хранилищами предприятия. Чтобы избежать подобных неприятностей, необходима качественная гидроизоляция шламового амбара. Качественная в данном случае означает не только высокие гидроизолирующие показатели, но и значительную устойчивость к механическим нагрузкам, а также к агрессивной среде, к активным химическим веществам.
Рассмотрим наиболее распространенные способы гидроизоляции при строительстве шламовых амбаров.
Глинизация: наследие советского периода
В ряде регионов применяется глинизация дна и стенок хранилищ – искусственное заполнение глиной пустот и крупных трещин в массиве пород или в грунте. Этот способ был предложен и осуществлен в СССР еще в 1928 году, и с тех давних пор его продолжают применять на территории страны. Однако глинизация не дает должного результата, к тому же этот способ достаточно трудоемок и нетехнологичен.
Стоит отметить, что в советский период понятие «защита окружающей среды» не было распространено. Поэтому протекание амбаров-отстойников воспринималось не как угроза экологии, а как сопутствующие издержки производства.
Цементация: видимая прочность
Другим распространенным материалом для гидроизоляции шламовых амбаров является цемент. Однако он имеет существенный недостаток – неустойчивый, подвижный грунт может привести к образованию трещин в цементном покрытии со всеми вытекающими (в прямом смысле этого слова) последствиями.
То же самое относится к шламовым амбарам с грунтоцементным противофильтрационным экраном. Несмотря на очевидные преимущества грунтоцемента, к которым относится использование грунта из котлована, высокая водонепроницаемость цементного покрытия и его прочность на сжатие, высокая стойкость к агрессивным химическим веществам, простота изготовления, значительный срок эксплуатации, низкая себестоимость работ, этот материал отличается низкой трещиностойкостью. К проявлению трещин, как правило, приводят либо динамические нагрузки, либо подвижность грунта.
Не следует сбрасывать со счетов агрессивность грунтовых вод. Любой тип агрессивности – общекислотный, выщелачивающий, магнезиальный, сульфатный, углекислотный может привести к разрушению цементного покрытия дна и стенок шламохранилища.
Стоит также учесть, что при укладке грунтоцемента требуется повышенное внимание к правильному составу смести (дозировке цемента) и ее утрамбовке. Если содержание цемента будет низким, то гидроизоляция шламохранилища окажется недостаточно прочной. Если оно окажется слишком высоким, то покрытие будет отличаться хрупкостью.
Механические, прочностные характеристики зависят также от гранулометрического состава грунта и качества перемешивания смеси.
Геомембрана: сложно и ненадежно
Сравнительно новым материалом для гидроизоляции бассейна-отстойника является геомембрана. При всех своих преимуществах она не лишена недостатков. Эти недостатки носят сравнительный характер – при использовании материала, допустим, в ландшафтном строительстве они не будут иметь столь критического значения, как при использовании в промышленных проектах. Другой пример: нарушение гидроизоляции искусственного пруда не приведет к столь значительным негативным последствиям для окружающей среды, как нарушение гидроизоляции шламового амбара.
Основным недостатком геомембран в качестве гидроизоляции при строительстве шламового амбара является многоэтапный монтаж. Сначала необходимо провести подготовительные работы и планирование поверхности. Затем требуется создать и уплотнить песчаную подушку. На подушку укладывается геотекстиль. И только после этого производится укладка геомембраны. В некоторых случаях для дополнительной защиты гидроизоляции поверх нее укладывается слой щебня.
Многоэтапность значительно увеличивает время проведения работ и их стоимость. Необходимость использовать дополнительные рулонные и насыпные материалы (доставка которых может оказаться затруднительной, особенно если речь идет о шламохранилище рядом с буровой вышкой) дополнительно повышает стоимость. И чем сложнее процесс, тем выше вероятность ошибки.
Технические недостатки у геомембраны тоже имеются. В первую очередь, это относительно низкая прочность на прокол. У геомембраны из линейного полиэтилена низкой плотности (LLDPE) этот показатель равняется 800 H, из полиэтилена высокой плотности (HDPE) – 1 150. Забегая вперед, отметим, что у геомембраны с бетонным покрытием CC Hydro прочность на прокол составляет 2 400Н, что превосходит максимальный для геомембраны показатель более чем в 2 раза.
CC Hydro: решение 2 в 1
Низкая прочность геомембран к механическим нагрузкам, проколам и истиранию подсказала идею создания материала Concrete Canvas Hydro – геомембраны с готовым бетонным покрытием.
CC Hydro представляет собой пропитанную сухим цементным раствором ткань с внутренней подкладкой из геомембраны. После смачивания раствор затвердевает и геомембрана оказывается покрыта прочным слоем бетона.
Если рассматривать этот материал в контексте строительства шламовых амбаров, то он совмещает в себе два способа гидроизоляции: создание цементного покрытия и укладку геомембраны. При этом недостатки, присущие каждому из этих способов по-отдельности, нивелируются. Геомембрана оказывается надежно защищена от любых видов внешнего воздействия. Слой цемента армирован текстильными волокнами, и поэтому имеет высокую трещиностойкость.
Однако главное преимущество заключается в простоте монтажа. CC Hydro не требует проведения серьезных работ по подготовке поверхности. Нет необходимости создавать песчаную подушку и укладывать геотекстиль. Так же нет необходимости создавать дополнительный защитный слой из щебня или цемента. Это позволяет избежать использования не только дополнительных материалов, но и лишней техники. При укладке Concrete Canvas Hydro потребуется лишь бульдозер или экскаватор для закрепления пространственной траверсы с рулоном материала. Материал легко режется ручным инструментом, а его отдельные отрезки свариваются между собой точно так же, как отдельные отрезки геомембраны. После гидратации CC Hydro застывает в течение 1–2 часов. Спустя 24 часа полотно набирает 80 % своей прочности.
Использование инновационного материала позволяет значительно сократить стоимость и время выполнения проекта. Так, в течение одного рабочего дня бригада из 6 рабочих может уложить до 800 м 2 CC Hydro. Кстати, укладка этого материала не требует специальной квалификации.
В итоге все это дает существенную экономию. Экономия достигается и за счет снижения, а вернее, полного отсутствия эксплуатационных расходов. Расчетный срок службы материала – более 50 лет (для сравнения: у геомебран он составляет 25-30 лет). Он предельно устойчив к агрессивным химическим соединениям, температурным перепадам, ультрафиолетовому излучению. Одним словом, на протяжении всего срока службы CC Hydro не будет нуждаться в ремонте. Но главное, он обеспечит надежную гидроизоляцию дна и стенок шламового амбара, и тем самым предотвратит загрязнение окружающей среды и сопутствующие этому издержки.
Что касается дальнейшей рекультивации или ликвидации шламового амбара, то использование CC Hydro ее нисколько не затруднит. Этот материал является экологически безопасным. Он может быть как изъят, так и просто засыпан грунтом.
В настоящий момент CC Hydro активно применяется в горной и нефтегазодобывающей промышленности по всему миру, в том числе при строительстве шламовых амбаров и бассейнов-отстойников, при обваловании, при прокладке дренажных каналов.
Источник