改性瀝青設備常見故障與應對策略探究

王 板 軍

(晉城路橋建設有限責任公司，山西 晉城 048000)

·機械與設備·

改性瀝青設備常見故障與應對策略探究

王 板 軍

(晉城路橋建設有限責任公司，山西 晉城 048000)

闡述了改性瀝青設備的作用、組成及工藝流程，針對改性瀝青設備在運行中出現的改性劑落料不暢通、二次加熱系統漏油、主機難以正常啟動等問題，提出了相應的解決策略，以確保改性瀝青設備正常運行。

改性瀝青設備，改性劑，故障，策略

隨著我國經濟的迅速發展，交通基礎設施建設力度加大，對應的高等級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。而改性瀝青以優良的技術性能和經濟性能得到廣泛應用，這樣在公路施工中操作改性瀝青設備就在所難免，與此伴隨的問題就是設備常見故障發生時，應該采取何種策略進行應對。本研究針對此種現象進行相關闡述。

1 改性瀝青設備概述

改性瀝青設備是在基質瀝青中摻加改性劑，并經過混合研磨、粉碎、分散和融合而制成改性瀝青的專用設備，從而確保基質瀝青和改性劑的相溶性和穩定性。由此可知，該設備的作用主要有兩個，一為實現改性劑和基質瀝青的相溶并達到均勻分布的結果；二為保證改性瀝青的穩定性，使改性劑與瀝青避免離析、沉淀、分層、凝聚等現象發生。在目前的改性瀝青設備加工工藝流程之中，典型的有膠體磨式和高速剪切式，而區別也就在于核心設備的不同，即膠體磨和高速剪切裝置的不同；而這兩種現場加工模式的共同之處就是都需要經過改性劑融脹、分散磨細、繼續發育三個階段。

膠體磨式設備控制過程主要經過A罐混料過程、B罐研磨過程和C罐稀釋過程三個同時進行并連續生產的過程，最后合格的改性瀝青通過2號瀝青泵注入成品儲存罐D。具體言之，A罐混料過程就是1號瀝青泵向A罐注入基質瀝青的同時，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罐內瀝青混合物注入B罐進行一段時間的研磨即可；C罐稀釋過程就是當B罐被膠體磨注入瀝青混合物的同時，A罐開始下一周期混料，當混料結束后，通過1號瀝青泵向C罐注入基質瀝青，待B罐研磨結束再通過膠體磨將高濃度改性瀝青放入C罐，這樣將已經注入的基質瀝青和高濃度改性瀝青進行充分攪拌而達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的轉子帶動下，作湍流運動，由于慣性力，液體進入由轉子與定子形成的狹小剪切區，在該區域內轉子旋轉對液體實施剪切，從而達到細化的目的。高速剪切式設備的工藝流程簡圖如圖2所示。

2 改性瀝青設備應用之中常見故障與應對策略

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

對此，采取的應對策略是在融脹罐上部加設10 m高的導溫筒，這樣高溫氣體就不會停滯在融脹罐中而抬升導料部分的溫度，使得熱空氣經由導溫筒而快速排出罐外，從而使導料部分不易粘結改性劑材料，較好解決了改性劑落料不暢的缺陷，并相對提高了改性瀝青設備的工作效率；同時，將導料部分的導板加工改進成易于拆卸清料的結構，可以對粘結在融脹罐內部的改性劑及時進行人工處理，并在清理后能夠在短時間內恢復原狀投入作業。

2)基質瀝青二次加熱系統漏油。在高聚物改性劑之中，SBS的熔點可達180 ℃，這就需要控制好導熱油的進油溫度(約保持在210 ℃左右即可)和基質瀝青進料溫度(約保持在150 ℃以上)，從而使得A，B，C三罐溫度控制在180 ℃左右。但是基質瀝青在輸送過程中由于直角焊接的平板封頭結構，就會造成封頭局部壓力過大的結果，從而使得二次系統加熱出現漏油現象。

對此，采取的應對策略是對封頭部分結構予以改進即可，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明顯減少，不會出現部分壓力過高的現象，從而有效避免了漏油問題的發生。具體如圖3所示。

3)融脹罐攪拌系統和高速打散系統效果不理想。對于融脹罐攪拌系統來說，由于融脹罐高度較高，而具有粘度性質的瀝青往往會因高速運動致使其慣性也相應增大，再加上攪拌過程之中的液體沿著融脹罐外形即圓周進行單向運動，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液體作用效果不大。對此，采取的應對策略是在距融脹罐上部1 000 mm處加設第二槳葉，并在融脹罐周圍沿徑向上等分排列3個導流板，同時將攪拌速度增大，這樣經過改進的結果就是槳葉攪拌形成的液流會達到徑向流動和向下反流后上翻的效果，融脹罐攪拌系統達到了高速攪拌的效果。

對于高速打散系統來說，改性劑上料之時的一次打散效果不理想。對此采取的應對策略是在打散輪底部加設2目鋼絲網進行過濾篩分，從而使得改性劑達到了多次打散的效果。

4)成品改性瀝青出現離析現象和主機難以正常啟動。公路工程施工并不往往是距離改性瀝青生產基地較近，在一些施工環境條件不良的情況下，成品改性瀝青長途運輸就會在所難免。這樣，長途運輸過程之中的成品改性瀝青就會發生離析問題。對此，采取的應對策略是在SBS打散儲存部分加設漏斗式抗離析材料加入裝置，以定量方法加入融脹罐，這樣離析現象就不再發生。不過隨之所帶來的另外一個問題是在電網供電容量有限的條件

下，主機啟動卻不能正常進行。對此，采取的應對策略是在電控系統中加入變頻調速裝置，從而使得改性瀝青設備運轉正常。

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

3 結語

改性瀝青設備在考量生產工藝的基礎上，還要考量與原有瀝青加熱設備的對接，管道設計的合理性，融脹罐與發育罐的數量和布置等等，并要對操作設備的工作人員做好培訓和考核，從而確保改性瀝青設備不會發生故障。

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[3] 趙芬娟.改性瀝青設備在作業中常見的故障及應對措施[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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