改性瀝青設(shè)備常見故障與應(yīng)對(duì)策略探究

王 板 軍

(晉城路橋建設(shè)有限責(zé)任公司，山西 晉城 048000)

·機(jī)械與設(shè)備·

改性瀝青設(shè)備常見故障與應(yīng)對(duì)策略探究

王 板 軍

(晉城路橋建設(shè)有限責(zé)任公司，山西 晉城 048000)

闡述了改性瀝青設(shè)備的作用、組成及工藝流程，針對(duì)改性瀝青設(shè)備在運(yùn)行中出現(xiàn)的改性劑落料不暢通、二次加熱系統(tǒng)漏油、主機(jī)難以正常啟動(dòng)等問題，提出了相應(yīng)的解決策略，以確保改性瀝青設(shè)備正常運(yùn)行。

改性瀝青設(shè)備，改性劑，故障，策略

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度加大，對(duì)應(yīng)的高等級(jí)公路的需求也就增多，這就不可避免涉及到瀝青路面材料的要求。而改性瀝青以優(yōu)良的技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)性能得到廣泛應(yīng)用，這樣在公路施工中操作改性瀝青設(shè)備就在所難免，與此伴隨的問題就是設(shè)備常見故障發(fā)生時(shí)，應(yīng)該采取何種策略進(jìn)行應(yīng)對(duì)。本研究針對(duì)此種現(xiàn)象進(jìn)行相關(guān)闡述。

1 改性瀝青設(shè)備概述

改性瀝青設(shè)備是在基質(zhì)瀝青中摻加改性劑，并經(jīng)過混合研磨、粉碎、分散和融合而制成改性瀝青的專用設(shè)備，從而確?；|(zhì)瀝青和改性劑的相溶性和穩(wěn)定性。由此可知，該設(shè)備的作用主要有兩個(gè)，一為實(shí)現(xiàn)改性劑和基質(zhì)瀝青的相溶并達(dá)到均勻分布的結(jié)果；二為保證改性瀝青的穩(wěn)定性，使改性劑與瀝青避免離析、沉淀、分層、凝聚等現(xiàn)象發(fā)生。在目前的改性瀝青設(shè)備加工工藝流程之中，典型的有膠體磨式和高速剪切式，而區(qū)別也就在于核心設(shè)備的不同，即膠體磨和高速剪切裝置的不同；而這兩種現(xiàn)場(chǎng)加工模式的共同之處就是都需要經(jīng)過改性劑融脹、分散磨細(xì)、繼續(xù)發(fā)育三個(gè)階段。

膠體磨式設(shè)備控制過程主要經(jīng)過A罐混料過程、B罐研磨過程和C罐稀釋過程三個(gè)同時(shí)進(jìn)行并連續(xù)生產(chǎn)的過程，最后合格的改性瀝青通過2號(hào)瀝青泵注入成品儲(chǔ)存罐D(zhuǎn)。具體言之，A罐混料過程就是1號(hào)瀝青泵向A罐注入基質(zhì)瀝青的同時(shí)，一般再從已添加改性劑的E斗向A罐加入改性劑；B罐研磨過程就是通過膠體磨將A罐內(nèi)瀝青混合物注入B罐進(jìn)行一段時(shí)間的研磨即可；C罐稀釋過程就是當(dāng)B罐被膠體磨注入瀝青混合物的同時(shí)，A罐開始下一周期混料，當(dāng)混料結(jié)束后，通過1號(hào)瀝青泵向C罐注入基質(zhì)瀝青，待B罐研磨結(jié)束再通過膠體磨將高濃度改性瀝青放入C罐，這樣將已經(jīng)注入的基質(zhì)瀝青和高濃度改性瀝青進(jìn)行充分?jǐn)嚢瓒_(dá)到稀釋均勻程度即可。具體的工藝流程如圖1所示。

一般高速剪切裝置的工作原理為：待混合物料在高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子帶動(dòng)下，作湍流運(yùn)動(dòng)，由于慣性力，液體進(jìn)入由轉(zhuǎn)子與定子形成的狹小剪切區(qū)，在該區(qū)域內(nèi)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)對(duì)液體實(shí)施剪切，從而達(dá)到細(xì)化的目的。高速剪切式設(shè)備的工藝流程簡(jiǎn)圖如圖2所示。

2 改性瀝青設(shè)備應(yīng)用之中常見故障與應(yīng)對(duì)策略

1)改性劑落料不暢通，使得工作效率降低。對(duì)于瀝青和改性劑而言，溫度是其狀態(tài)的決定因素。而通常條件下高聚物的軟化點(diǎn)比瀝青相對(duì)較高，而復(fù)合高聚物則需要采用預(yù)處理辦法使得軟化點(diǎn)相接近，因此溫度的控制至關(guān)重要，溫度太低會(huì)使磨片損耗較大，溫度過高會(huì)使瀝青焦化。而融脹罐中溫度常在180 ℃以上，經(jīng)常出現(xiàn)改性劑粘附在落料槽上也就可想而知。

對(duì)此，采取的應(yīng)對(duì)策略是在融脹罐上部加設(shè)10 m高的導(dǎo)溫筒，這樣高溫氣體就不會(huì)停滯在融脹罐中而抬升導(dǎo)料部分的溫度，使得熱空氣經(jīng)由導(dǎo)溫筒而快速排出罐外，從而使導(dǎo)料部分不易粘結(jié)改性劑材料，較好解決了改性劑落料不暢的缺陷，并相對(duì)提高了改性瀝青設(shè)備的工作效率；同時(shí)，將導(dǎo)料部分的導(dǎo)板加工改進(jìn)成易于拆卸清料的結(jié)構(gòu)，可以對(duì)粘結(jié)在融脹罐內(nèi)部的改性劑及時(shí)進(jìn)行人工處理，并在清理后能夠在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)原狀投入作業(yè)。

2)基質(zhì)瀝青二次加熱系統(tǒng)漏油。在高聚物改性劑之中，SBS的熔點(diǎn)可達(dá)180 ℃，這就需要控制好導(dǎo)熱油的進(jìn)油溫度(約保持在210 ℃左右即可)和基質(zhì)瀝青進(jìn)料溫度(約保持在150 ℃以上)，從而使得A，B，C三罐溫度控制在180 ℃左右。但是基質(zhì)瀝青在輸送過程中由于直角焊接的平板封頭結(jié)構(gòu)，就會(huì)造成封頭局部壓力過大的結(jié)果，從而使得二次系統(tǒng)加熱出現(xiàn)漏油現(xiàn)象。

對(duì)此，采取的應(yīng)對(duì)策略是對(duì)封頭部分結(jié)構(gòu)予以改進(jìn)即可，由嵌圓筒形替換平板封頭，這樣封頭部分所承受的壓力就會(huì)明顯減少，不會(huì)出現(xiàn)部分壓力過高的現(xiàn)象，從而有效避免了漏油問題的發(fā)生。具體如圖3所示。

3)融脹罐攪拌系統(tǒng)和高速打散系統(tǒng)效果不理想。對(duì)于融脹罐攪拌系統(tǒng)來說，由于融脹罐高度較高，而具有粘度性質(zhì)的瀝青往往會(huì)因高速運(yùn)動(dòng)致使其慣性也相應(yīng)增大，再加上攪拌過程之中的液體沿著融脹罐外形即圓周進(jìn)行單向運(yùn)動(dòng)，在這些因素的共同影響下，從而使得融脹罐中的單槳葉作用范圍太小而對(duì)液體作用效果不大。對(duì)此，采取的應(yīng)對(duì)策略是在距融脹罐上部1 000 mm處加設(shè)第二槳葉，并在融脹罐周圍沿徑向上等分排列3個(gè)導(dǎo)流板，同時(shí)將攪拌速度增大，這樣經(jīng)過改進(jìn)的結(jié)果就是槳葉攪拌形成的液流會(huì)達(dá)到徑向流動(dòng)和向下反流后上翻的效果，融脹罐攪拌系統(tǒng)達(dá)到了高速攪拌的效果。

對(duì)于高速打散系統(tǒng)來說，改性劑上料之時(shí)的一次打散效果不理想。對(duì)此采取的應(yīng)對(duì)策略是在打散輪底部加設(shè)2目鋼絲網(wǎng)進(jìn)行過濾篩分，從而使得改性劑達(dá)到了多次打散的效果。

4)成品改性瀝青出現(xiàn)離析現(xiàn)象和主機(jī)難以正常啟動(dòng)。公路工程施工并不往往是距離改性瀝青生產(chǎn)基地較近，在一些施工環(huán)境條件不良的情況下，成品改性瀝青長(zhǎng)途運(yùn)輸就會(huì)在所難免。這樣，長(zhǎng)途運(yùn)輸過程之中的成品改性瀝青就會(huì)發(fā)生離析問題。對(duì)此，采取的應(yīng)對(duì)策略是在SBS打散儲(chǔ)存部分加設(shè)漏斗式抗離析材料加入裝置，以定量方法加入融脹罐，這樣離析現(xiàn)象就不再發(fā)生。不過隨之所帶來的另外一個(gè)問題是在電網(wǎng)供電容量有限的條件

下，主機(jī)啟動(dòng)卻不能正常進(jìn)行。對(duì)此，采取的應(yīng)對(duì)策略是在電控系統(tǒng)中加入變頻調(diào)速裝置，從而使得改性瀝青設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常。

5)其他問題注意事項(xiàng)。為了快速進(jìn)行瀝青取樣，可在融脹罐及發(fā)育罐設(shè)置取樣閥門；為了防止加熱盤管的泄露，可以設(shè)置雙進(jìn)雙回的兩組并聯(lián)的加熱盤管；為了減少瀝青罐底的死區(qū)存量，可以設(shè)置“╗”形的瀝青吸出管；為了避免油液發(fā)生氧化，不可在油氣分離器通向膨脹罐底部的膨脹管設(shè)置閥門；為了排空油液而方便更換導(dǎo)熱油，可以設(shè)置導(dǎo)熱油循環(huán)管路；為了在瀝青裝車時(shí)避免在豎直的活節(jié)部位不積存瀝青，可以設(shè)置鶴管伴熱夾套。

3 結(jié)語

改性瀝青設(shè)備在考量生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上，還要考量與原有瀝青加熱設(shè)備的對(duì)接，管道設(shè)計(jì)的合理性，融脹罐與發(fā)育罐的數(shù)量和布置等等，并要對(duì)操作設(shè)備的工作人員做好培訓(xùn)和考核，從而確保改性瀝青設(shè)備不會(huì)發(fā)生故障。

[1] 楊元明，趙 冰.改性瀝青設(shè)備的自動(dòng)控制及其實(shí)現(xiàn)[J].中國(guó)建筑防水，2005(9)：23-25.

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[3] 趙芬娟.改性瀝青設(shè)備在作業(yè)中常見的故障及應(yīng)對(duì)措施[J].山西交通科技，2009(2)：78-79，81.

Researchoncommondefectsandstrategiesatmodifiedasphaltequipment

WANGBan-jun

(JinchengRoadandBridgeConstructionCo.,Ltd,Jincheng048000,China)

The paper indicates the role, components and craft procedure of the modified asphalt equipment, and points out respective solutions and strategies for those problems, including the stuffed modifier blank, oil leakage at reheating system, and difficulties in activation of main engine, so as to ensure the smooth operation of the modified asphalt equipment.

modified asphalt equipment, modifier, defect, strategies

1009-6825(2014)33-0223-02

2014-09-18

王板軍(1978- )，男，工程師

TU535

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