试述SBS改性沥青生产设备的建设

试述SBS改性沥青生产设备的建设
本文主要介紹了SBS改性沥清生产设备的组成、主要设备工程、设计中应注意的几个问题、设备的使用等相关内容，仅供参考。

标签：SBS；改性沥青；生产设备
一、设备组成
按照工艺流程的顺序，主要有2座100m3基质沥青高温罐、改性剂提升计量设备、基质沥青过滤器、基质沥青泵、智能基质沥青流量计、SBS助溶剂储存添加装置、2个6.5m3配料罐，剪切泵及其喂料泵、均化磨及其喂料泵、过渡罐、2座55m3的溶胀罐、成品输送泵、200m3成品罐、4.18MJ导热油炉、导热油和沥青管路阀门系统、仪器仪表、电气系统和自动控制系统。

二、主要设备的功能
改性剂提升计量设备：袋装的改性剂破包后，装入称量斗，当装料至设定质量后，倾斜螺旋输送机才能启动，将SBS送到配料罐顶部的水平螺旋输送机，通过水平螺旋输送机的正反转，最后送入A、B配料罐；智能基质沥青流量计：将沥青生产温度下的密度和配料的质量输入计算机，沥青累计质量达到设定值时，基质沥青泵停机，通向已充满沥青配料罐的进油阀关闭，尔后，空的配料罐进油阀门打开；配料罐：配有液位传感器、温度传感器、现场温度表、搅拌器，具有加热保温能力；基质沥青与改性剂计量后，首先在此搅拌混合；剪切泵：对在配料罐中新配的改性剂和基质沥青的混合浆料，进行一遍粗剪切后输送到溶胀罐；溶胀罐：罐壁下部装有连续式液位传感器和温度传感器，罐的顶部并列安装两台叶浆式搅拌器，具有更强劲的搅拌强度，内部布置有加热盘管，作为一批次45t混合浆料研磨、均化的盛料容器，同时改性剂在此进一步溶胀；均化磨：经过初次剪切的沥青改性剂混合浆料，经2小时的溶胀后再由均化磨进一步加工细化，成为成品改性沥青。

因此，它是整套设备关乎改性沥青生产质量和效率的关键设备，主要对改性剂进行细化，又有一定的泵送能力。

磨壳外安装了温度传感器，用于检测磨体的温度，低于140℃不能启动；磨壳内有一片动盘和一片静盘，两个盘面间隙可以调节，热态间隙0.2～0.4mm，冷态间隙0.4～0.6mm，相对的盘面上布满齿槽，相对旋转的齿槽具有对沥青的粘带离心加速作用，又有对沥青的剪切、撕扯、挤压、碰撞作用，动盘以1750r/min的转速旋转，再加上喂料泵的泵送作用，两个因素复合后，沥青流速可达50m/s以上，高速流动的沥青裹带着改性剂与盘碰撞，被盘剪切、黏着、张拉、断裂，使改性剂进一步细化；流动沥青形成的紊流和涡流使改性剂在沥青中进一步混合均匀。

泵壳的封闭作用，也增加了混合浆料在泵中的流动路程、均化时间和剪切机会，强化了细化、均化效果。

从理论上讲，磨盘间隙越小、动盘转速越大、沥青流速越低加工后的改性剂粒径越小，沥青流速是由产量决定的，一定型号的磨机沥青流速是一定的。

由于剪切时沥青不间断流动，任何时刻改性剂颗粒处在动静盘刃口上的才被剪切，不在动静盘刃口上的就像漏网之鱼从槽间通道中溜走了，因此，磨机对改性剂的加
工具有不均匀性，所以，只磨一遍一般不会生产出满足细度要求的改性沥青；均化磨和剪切泵的喂料泵：两台喂料泵均为导热油保温螺杆泵，流量53m3/h，用以弥补均化泵和剪切泵自吸力不足的缺点；过渡罐：安装1台搅拌器，6m3容积。

在此添加稳定剂，也可用它和一个配料罐组成沥青储存和承接的容器，用于小批量试生产；成品发育罐：其顶部安装1台推式搅拌器，内部布置有加热盘管，容量应不小于4～5h的发育时间内产量，并考虑必要的储备量，保证施工的需要。

细度达到要求后，改性沥青就用输送泵打入此罐中，进行发育。

这是因为，虽然改性剂的细度达到要求，但由于轻质油分还没有充分渗透到改性剂内部，未完全溶胀的改性剂密度与沥青的密度间，仍有差别，从而使改性剂容易上浮絮凝，导致离析，影响改性沥青的改性效果；稳定剂、改性剂和沥青硬组分也需要一定的时间和温度，才能充分反应，形成化学键合，在沥青混合料中形成网状体系，发挥改性沥青的优良路用性能。

三、设计中应注意的几个问题
沥青溶胀罐及发育罐应设置取样阀门，便于进行快速沥青取样；沥青罐的加热盘管两组并联，双进双回，一旦一组泄露，可关闭泄露组，用完好组维持沥青加热，抽出沥青以便维修。

垂直的回油主管在灌内位于最高液面下50～100cm，管周围的冷沥青被较早溶化，形成了底部加热盘管区溶化沥青的膨胀通道，防止沥青局部受热膨胀，液面仍是硬壳，膨胀力过大，撑破罐体，也有利于沥青的均匀加热；沥青罐的沥青吸出管，应做成“╗”形，减少罐底的死区存量，管口离罐底10cm；同时，并联一根较细的同形状的沥青吸出管，管口离罐底3cm，用于清理罐底。

导热油循环系统中，油气分离器通向膨胀罐底部的膨胀管，是系统缺油和油受热膨胀的通道，正常无油流动，只有高温循环油与这部分静态油的自然热对流、热传导，膨胀罐中的导热油长期通过膨胀罐呼吸管与大气接触，使油液容易氧化，降低它的温度可减轻氧化。

基于上述原因，要求膨胀管不能设置阀门，也不能保温；为便于系统脱水排气，弯曲角不能小于120°；平原地区很难做到将低位槽设置在导热油循环系统最低点，所以，为排空导热油循环管路中的油液，便于系统维修和更换导热油，循环管路要做到：a.管路系统的最低位要设置排油阀门。

阀门可装在管路的底部，也可装在管路的上部，但管道内的吸油口尽量放低，以减少管中的留存油量。

b.膨胀罐底部应设置装有阀门的管路，正常时关闭，换油时打开，油流入低位储存罐。

虽然从系统低点排油，也能将膨胀罐的油排出，但需要另备盛油容器，太麻烦。

导热油系统的高点和“П”管段的高点，要设置排气阀门，防止气阻，加快系统充油的速度。

正常时这些阀门是关闭的；沥青装车鹤管应带伴热夹套，装车时沥青进入鹤管的流向应一路下泻，这样，装车阀门关闭后，打开鹤管上的通气阀，沥青能全部流净，竖直的活节部位不积存沥青，避免下次装车时再提前加热疏通鹤管；重视沥青罐区的避雷和防静电措施。

由于沥青闪点不小于230℃，属于丙B类（闪点120>℃）油品，储罐不应装设避雷针，但必须作防雷接地，接地点不少于2处，而且接地点沿油罐周长的间距不宜大于30m，各罐接地极在地下联成网，形成等电位连接，接地电阻不宜大于10Ω。

防雷接地连接同时作为防静电接地；电器系统的安全保护系统。

a.防间接触电设计要与供电变压器接地方式相适应。

当变压器中性点接地时，最好采用电气装置外壳接中性线（或专用的保护线），也可进行外壳接地，一旦发生内部线路绝缘损坏造成外壳碰电，前者出现单项短路电流，短路保护开关立即动作，停止供电，
设备停止运行，不会造成人员伤害；后者接地电流通过设备的接地电阻和变压器的接地电阻形成回路，并在两电阻上产生压降，由于分压作用，设备外壳上所带的电压远比相电压小，当人触及外壳时，受到的接触电压变小，从而起到保护作用。

但当人接触一根相线时，要承受相电压，所以仍要安装防漏电等自动保护电器，防止直接触电。

b.当变压器中性点不接地或通过阻抗接地时，电气装置的外壳可单独直接接地或接到变压器的接地极上。

要取得外壳的间接触电防护，必须严格控制限流阻抗和接地电阻。

对直接触电也无有效的保护，所以仍要安装防漏电等自动保护电器。

四、设备的使用
为了正确的使用设备，使生产顺利进行，使用中要做好以下工作：
建立管道系统识别标志，导热油管道点涂红色，沥青管道点涂黑色，阀门编号并简要注明作用；组建专业齐全的生产队伍，要配备具有电气、自动控制、化工机械、沥青实验、管理等方面的技术、操作、维修人员，做好生产前的培训，了解设备的组成、性能、生产工艺和安全使用操作规程，明确各岗位的职责，建立良好的生产指挥、信息联系方式，使这种点多、线长、面广、连续生产设备得以可靠运转；
重视试验室建设和管理，由于沥青和改性剂的生产厂家不同，其性质会有差异，影响二者之间的配伍水平，加上改性沥青的需求多样性和降低生产成本的需要，为寻找最佳配方，需要配备实验用胶体磨和改性沥青的温度、质量、软化点、延度、针入度和弹性恢复指标的检测仪器，严格执行有关试验规范[3]。

要不断积累配方和生产工艺参数，建立数据库，不断改进和探索改性沥青的生产技术。

五、结束语
建好改性沥青生产设备首先要确定生产工艺，还要综合考虑与原有沥青加热设备的对接、合理设计相关的改性剂溶胀罐、改性沥青发育罐的数量和布置，发挥磨机的生产潜力；合理设计管道，尽量减少管道长度。

主机外围配套管道、罐、机电等设计和施工需要具有石油及化工产品储运资质的设计、安装企业承担；要根据设备资料、生产工艺、质量控制、维护、保养、安全使用等方面的要求，制定便于执行和管理的《改性沥青设备运行操作手册》，相关人员人手一册，做好培训和考核，确保设备安全、优质、经济、高效运行。

参考文献：
[1]周伟.SBS改性沥青生产配合比检测技术研究[J].公路与汽运，2014，03：90-93.
[2]曹贵，刘永红，马晓燕.SBS改性沥青疲劳特性影响因素分析[J].公路交通科技（应用技术版），2014，01：76-78.。