EFFECT OF BRINE SOLUTION ON ANTIOXIDANTS OF HDPE GEOMEMBRANES

MOHAMAD SHOAIB, Kerry Rowe

In the proceedings of: GeoQuébec 2015: 68th Canadian Geotechnical Conference & 7th Canadian Permafrost Conference

Session: Barriers and Geosynthetics / Barrières et géosynthétiques

ABSTRACT: High density polyethylene (HDPE) geomembranes (GMBs) are used as the primary bottom liner for brine storage and evaporation ponds. The brine arising from the processing of waters recovered from shale or coal gas extraction often contains sodium chloride (NaCl), sodium carbonate (NaHCO3) and sodium bicarbonate (Na2CO3 ) at very high concentrations. This paper describes an experimental examination of the ageing of four different GMBs immersed in brine solution at four different temperatures to monitor the depletion rate of antioxidants/stabilizers added to the GMB formulation to protect the GMB both during manufacturing and subsequently when deployed in the field. The depletion rate of antioxidants depends on several factors, including the amount and type of antioxidants/stabilizers, GMB temperature, the GMB exposure conditions, the diffusion/extraction of antioxidants from the GMB, and the chemical composition of the fluids with which the GMB is in contact. There is a paucity of published research examining the chemical compatibility of HDPE GMB with brine solution. The tests are intended to provide insight regarding the antioxidant depletion rate and its impact on the time to nominal failure of HDPE GMB and therefore will help to provide an estimate of the service life of four different HDPE GMBs immersed in a brine solution.

RÉSUMÉ: Les Géomembranes (GMBS) en Polyéthylène Haute Densité (HDPE) sont utilisées comme principal revêtement de fond pour le stockage de la saumure et pour les bassins d'évaporation. La saumure provenant des eaux récupérée à partir de l'extraction des gaz de schiste ou de charbon contient souvent du chlorure de sodium (NaCl), du carbonate de sodium (NaHCO3) et du bicarbonate de sodium (Na2CO3 ) à des concentrations très élevées. Ce document décrit un examen expérimental du vieillissement de quatre GMBs immergées dans une solution de saumure à quatre températures différentes afin de contrôler le taux de diminution des antioxydants et des stabilisateurs dont le rôle est de protéger les GMBs pendant leur fabrication et par la suite lorsqu'elles sont déployées sur le terrain. Le taux de diminution des antioxydants dépend de plusieurs facteurs, notamment la quantité et le type d'antioxydants et de stabilisateurs, la température des GMBs, les conditions d'exposition des GMBs, la diffusion et l™extraction des antioxydants de la GMB et la composition chimique des fluides avec lesquels la GMB est en contact. Il n™y a pas eu jusqu™à présent de recherche examinant la compatibilité chimique du Polyéthylène Haute Densité (HDPE) des GMBs avec une solution de saumure. Les essais sont destinés à donner une idée du taux d™épuisement des antioxydants et de son impact sur le temps de dégradation du Polyéthylène Haute Densité (HDPE) des GMBs. Ils contribueront à fournir une estimation de la durée de vie des quatre GMBs HDPE immergées dans une solution de saumure.

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Cite this article:
MOHAMAD SHOAIB; Kerry Rowe (2015) EFFECT OF BRINE SOLUTION ON ANTIOXIDANTS OF HDPE GEOMEMBRANES in GEO2015. Ottawa, Ontario: Canadian Geotechnical Society.

@article{027,author = MOHAMAD SHOAIB; Kerry Rowe,title = EFFECT OF BRINE SOLUTION ON ANTIOXIDANTS OF HDPE GEOMEMBRANES,year = 2015}