周安錦

（海南路橋?yàn)r青改性技術(shù)服務(wù)有限公司，海南 ?？?571924）

1 改性瀝青成套設(shè)備簡介

工廠引進(jìn)由山東大山路橋工程有限公司設(shè)計(jì)和制造的DE-ME系列改性瀝青生產(chǎn)成套設(shè)備，進(jìn)行廠房化組裝，每小時(shí)SBS改性瀝青產(chǎn)量達(dá)40 t，可同時(shí)滿足4個(gè)4000型瀝青攪拌站生產(chǎn)量需求，設(shè)備主機(jī)膠體磨采用國外最先進(jìn)美國DALWORTH和德國SIEFER產(chǎn)品技術(shù)，同時(shí)具備高速剪切與研磨功能，SBS改性劑不需在混入瀝青后再溶脹，SBS改性劑混入瀝青后可馬上通過膠體磨剪切磨細(xì)，設(shè)備生產(chǎn)過程采用工藝先進(jìn)的自動(dòng)化控制流程。

2 生產(chǎn)裝置配置基本要求

2.1 改性劑、穩(wěn)定劑的稱重計(jì)量和與瀝青的配伍性

SBS、穩(wěn)定劑稱重系統(tǒng)應(yīng)可自動(dòng)計(jì)量，保障與瀝青的配伍性，用電子稱稱重的SBS料倉2個(gè)，輸送速度和加入總量按與瀝青的配比，依據(jù)瀝青的瞬時(shí)流速和總量采用星型喂料器變頻控制電子稱減重計(jì)量，穩(wěn)定劑料倉0.5m?，輸送速度和加入總量按與瀝青的配比，依據(jù)瀝青的瞬時(shí)流速采用星型喂料器變頻控制電子稱減重計(jì)量；控制電腦分別顯示和記錄瞬時(shí)、累計(jì)流量并具備輸出打印功能。

2.2 瀝青和助溶劑的計(jì)量和泵送

高溫瀝青泵由變頻器控制，瀝青流量采用流量計(jì)計(jì)量并顯示瞬時(shí)流量和總量，生產(chǎn)速度可調(diào)，批次生產(chǎn)總量可設(shè)定，助溶劑的計(jì)量和泵送采用自動(dòng)可變頻控制，依據(jù)瀝青的瞬時(shí)流速和總量采用變頻控制助溶劑泵流量計(jì)量瞬時(shí)流量和總量，控制電腦分別顯示和記錄瞬時(shí)、累計(jì)流量并具備輸出打印功能。

2.3 控制系統(tǒng)

設(shè)備的控制系統(tǒng)采用最先進(jìn)的控制方案，可自動(dòng)化和手動(dòng)控制操作生產(chǎn)，各種大功率電機(jī)電壓、電流，生產(chǎn)過程中涉及的生產(chǎn)速度、瀝青和助溶劑瞬時(shí)流量和累積量、改性劑和穩(wěn)定劑瞬時(shí)重量和累積量，各溫度、壓力、液位、發(fā)育罐的攪拌時(shí)間等參數(shù)均在控制界面顯示和在工控機(jī)儲存數(shù)據(jù)，并具備歷史查詢和打印輸出功能。

3 設(shè)備生產(chǎn)工藝流程

3.1 生產(chǎn)工藝流程圖

生產(chǎn)工藝流程見圖1。

3.2 設(shè)備整機(jī)生產(chǎn)流程

（1）生產(chǎn)前的準(zhǔn)備工作

開始生產(chǎn)前：做好設(shè)備預(yù)熱和運(yùn)行前的準(zhǔn)備和檢查。檢查控制系統(tǒng)、瀝青泵、攪拌器、膠體磨、各液位儀表、溫度儀表、壓力儀表、電流表等是否達(dá)到正常生產(chǎn)要求。a.確定生產(chǎn)何種改性瀝青（改性瀝青工藝配方）；b.進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置畫面，先設(shè)定該批次基質(zhì)瀝青總量、生產(chǎn)速度、混料罐調(diào)節(jié)液位以及SBS、穩(wěn)定劑等添加物料配比，各溫度、壓力、液位、攪拌時(shí)間等工藝要求參數(shù)；c.再設(shè)定好相應(yīng)管線；d.最后啟動(dòng)系統(tǒng)升溫，到達(dá)生產(chǎn)條件時(shí)報(bào)警提醒。

（2）SBS改性瀝青的連續(xù)生產(chǎn)過程

圖1 改性瀝青生產(chǎn)工藝流程圖

通過自動(dòng)化工控機(jī)的參數(shù)設(shè)定生產(chǎn)量、生產(chǎn)速度和配比和各工藝參數(shù)，工控機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。基質(zhì)瀝青的升溫：將130℃基質(zhì)瀝青通過快速升溫罐和換熱器升溫到生產(chǎn)所需溫度（175℃～185℃）。瀝青、改性劑SBS、助溶劑、穩(wěn)定劑的計(jì)量和混合：如選定混合罐、發(fā)育罐，將自動(dòng)開啟閥門和瀝青泵向生產(chǎn)混合罐中泵入瀝青，經(jīng)過瀝青流量計(jì)計(jì)量自動(dòng)調(diào)節(jié)瀝青泵轉(zhuǎn)速達(dá)到設(shè)定生產(chǎn)速度值，當(dāng)瀝青液位到達(dá)混合罐的約一半液位時(shí)，自動(dòng)依次開啟混合罐的攪拌電機(jī)、開啟星形喂料器電機(jī)、SBS、穩(wěn)定劑等上料器電機(jī)、向混合罐加入改性劑SBS、穩(wěn)定劑等助劑，經(jīng)過電子稱重計(jì)量自動(dòng)調(diào)節(jié)星形喂料器轉(zhuǎn)速達(dá)到設(shè)定添加比例；如生產(chǎn)配方需加入助溶劑,開啟相關(guān)閥門經(jīng)過流量計(jì)計(jì)量自動(dòng)調(diào)節(jié)助溶劑泵轉(zhuǎn)速達(dá)到設(shè)定生產(chǎn)速度值。過膠體磨研磨：自動(dòng)開啟閥門通向膠體磨、通向發(fā)育罐，開啟膠體磨（同時(shí)啟動(dòng)膠體磨潤滑泵與水冷泵）、開啟瀝青泵；自動(dòng)調(diào)節(jié)瀝青泵轉(zhuǎn)速，對混料罐液位進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，使液位穩(wěn)定在設(shè)定值，即開始連續(xù)生產(chǎn)；當(dāng)發(fā)育罐中瀝青液位到達(dá)1/3時(shí)自動(dòng)開啟發(fā)育罐的攪拌電機(jī)，當(dāng)發(fā)育罐中瀝青液位到達(dá)最大或設(shè)定的生產(chǎn)量時(shí)，自動(dòng)依次停瀝青泵和膠體磨、混合罐的攪拌電機(jī)、星形喂料器電機(jī)、上料器電機(jī)、關(guān)閉相應(yīng)閥門；改性瀝青的發(fā)育：手動(dòng)選擇相應(yīng)發(fā)育罐及瀝青管路，液位到達(dá)一定值后開啟發(fā)育攪拌，該成品發(fā)育罐達(dá)到設(shè)定生產(chǎn)量，開始計(jì)時(shí)攪拌時(shí)間，攪拌時(shí)間到達(dá)時(shí)報(bào)警停止攪拌，高位報(bào)警時(shí)關(guān)閉相應(yīng)并停止生產(chǎn)泵、膠體磨、發(fā)育罐閥門。如發(fā)育罐中的改性瀝青溫度低于要求，以智能儀表控制罐內(nèi)溫度；在170℃以上保溫?cái)嚢璋l(fā)育2～3 h，經(jīng)檢驗(yàn)合格后即可開啟閥門、開啟瀝青泵發(fā)出成品，成品發(fā)出后關(guān)閉攪拌器電機(jī)、瀝青泵和閥門。

3.3 自動(dòng)化生產(chǎn)流程

設(shè)定原料瀝青進(jìn)料速度、批次質(zhì)量、添加料比例及總量、最佳保持液位以及瀝青密度系數(shù)，設(shè)置相關(guān)控制參數(shù)，相應(yīng)管線啟動(dòng)閥門自動(dòng)打開。

系統(tǒng)溫度到達(dá)工藝溫度，人員盤機(jī)沒問題后，點(diǎn)擊界面自動(dòng)生產(chǎn)按鈕，系統(tǒng)進(jìn)入自動(dòng)生產(chǎn)過程。

（1）快速升溫罐基質(zhì)瀝青泵啟動(dòng)，升溫罐瀝青液位達(dá)到液位上限自動(dòng)停止泵送，下限時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)瀝青泵補(bǔ)充瀝青，頂裝浮球液位計(jì)為液位高限極限位置，浮球動(dòng)作后基質(zhì)泵必停，防止液位計(jì)失效后溢罐事故發(fā)生。升溫罐燃燒器依據(jù)設(shè)置高低限溫度進(jìn)行自動(dòng)啟停及大小火切換，比如設(shè)置低限為100℃，中限150℃，高限200℃，當(dāng)檢測瀝青溫度小于低限時(shí)燃燒器自動(dòng)大火燃燒，達(dá)中限后自動(dòng)轉(zhuǎn)為小火，達(dá)高限后停止燃燒器，溫度降低一定限度后自動(dòng)啟動(dòng)燃燒器。升溫罐內(nèi)液位低于低位時(shí)，燃燒器不能啟動(dòng)，同時(shí)自動(dòng)開啟瀝青泵補(bǔ)充瀝青，防止干燒引起的瀝青老化及其他事故。

（2）開啟混料罐瀝青泵，瀝青經(jīng)換熱器進(jìn)入混料罐，變頻自動(dòng)調(diào)節(jié)頻率，使瀝青流速達(dá)設(shè)定值并保持，當(dāng)混料罐液位達(dá)一定值，混料攪拌自動(dòng)啟動(dòng)；液位繼續(xù)上升到某一定值，自動(dòng)啟動(dòng)SBS加料系統(tǒng)。依據(jù)稱重?cái)?shù)據(jù)單位時(shí)間的減少量，以一定合理間隔計(jì)算加料速度，依據(jù)基質(zhì)瀝青流速及設(shè)定物料配比，自動(dòng)調(diào)節(jié)喂料器喂料速度，保持恒定的實(shí)時(shí)配比。同理進(jìn)行穩(wěn)定劑添加及配比，達(dá)總量后自動(dòng)停止添加。

（3）當(dāng)混料罐液位達(dá)設(shè)定的最佳攪拌液位時(shí)，先自動(dòng)開啟膠體磨的潤滑系統(tǒng)，延時(shí)開啟磨機(jī)，磨機(jī)啟動(dòng)完畢自動(dòng)開啟生產(chǎn)泵進(jìn)行過磨生產(chǎn)；自動(dòng)調(diào)節(jié)生產(chǎn)泵頻率，使罐內(nèi)液位保持最佳攪拌液位并維持恒定，連續(xù)生產(chǎn)過程趨于穩(wěn)定。該過程中系統(tǒng)監(jiān)測各現(xiàn)場傳感器數(shù)據(jù)，如有異常系統(tǒng)自動(dòng)選擇報(bào)警、臨時(shí)停止相關(guān)執(zhí)行器或系統(tǒng)停機(jī)等操作。

（4）連續(xù)生產(chǎn)過程中，SBS添加流程為系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行兩料倉交替稱重交替下料，系統(tǒng)自動(dòng)積算改性劑添加前瀝青量及批次生產(chǎn)結(jié)束前的沖洗瀝青量，從而計(jì)算出中間的SBS配比，調(diào)節(jié)喂料變頻進(jìn)行實(shí)時(shí)配伍，依據(jù)生產(chǎn)工藝要求，SBS、穩(wěn)定劑等添加劑將先于瀝青完成添加。

（5）批次瀝青質(zhì)量到達(dá)，進(jìn)混料罐基質(zhì)泵自動(dòng)停止或切入循環(huán)狀態(tài)。生產(chǎn)過程中添加料已先于瀝青完成，以保證預(yù)留瀝青進(jìn)行管線沖洗?；炝瞎奘Ｓ酁r青泵送完成后，停止混料攪拌并自動(dòng)停止磨前生產(chǎn)泵，然后停止磨機(jī)，關(guān)閉相關(guān)閥門，批次生產(chǎn)過程完成。

（6）發(fā)育攪拌依據(jù)內(nèi)部固定液位自動(dòng)啟停且能人工干預(yù)啟停，同時(shí)發(fā)育具有液位變送器及浮球液位計(jì)雙重控制，防止溢罐事故發(fā)生，發(fā)育攪拌時(shí)間在達(dá)到設(shè)定液位時(shí)開始計(jì)時(shí)，到設(shè)定攪拌時(shí)間后報(bào)警提示。此自動(dòng)過程中全程可人工解除故障報(bào)警干預(yù)操作，防止一些不確定因素造成的自動(dòng)暫停等中斷生產(chǎn)的情況發(fā)生。

（7）生產(chǎn)中系統(tǒng)跟蹤并記錄主要電機(jī)的電流變化及各泵處壓力，進(jìn)行故障響應(yīng)，比如，檢測磨機(jī)電流達(dá)到額定電流值，系統(tǒng)將提示磨機(jī)進(jìn)入滿負(fù)荷狀態(tài)，當(dāng)電流超過額定電流10%，系統(tǒng)進(jìn)行聲光報(bào)警，若一定時(shí)間內(nèi)無人員響應(yīng)，則系統(tǒng)進(jìn)入暫停狀態(tài)。保護(hù)相關(guān)設(shè)備，并生成趨勢曲線圖，有助于分析改進(jìn)工藝。同時(shí)記錄其他有用數(shù)據(jù)，比如發(fā)育攪拌時(shí)間，發(fā)育攪拌開啟組合方式，生產(chǎn)過程中的溫度等，生成批次報(bào)表。該報(bào)表可進(jìn)行歷史查詢及打印，方便用戶存檔。打印操作可由事件觸發(fā)，或時(shí)間點(diǎn)觸發(fā)，可進(jìn)行人工選擇打印。

4 SBS改性瀝青產(chǎn)品質(zhì)量控制[1,2]

（1）按現(xiàn)行規(guī)范對每批次入庫的基質(zhì)瀝青、SBS改性劑等主要改性瀝青原材料進(jìn)行試驗(yàn)檢測，確定原材料各項(xiàng)指標(biāo)符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，保證原材料質(zhì)量。

（2）設(shè)備生產(chǎn)過程安排專人實(shí)時(shí)監(jiān)控各部位瀝青溫度，記錄各部位溫度，如實(shí)際瀝青溫度與生產(chǎn)工藝所需溫度出現(xiàn)偏差，及時(shí)通過調(diào)整鍋爐設(shè)定溫度和相關(guān)部位導(dǎo)熱油閥門開度的辦法解決，定期對基質(zhì)瀝青罐、混料罐及發(fā)育罐等關(guān)鍵部位的溫控傳感器進(jìn)行標(biāo)定，減少顯示溫度與實(shí)際溫度的誤差值，確保實(shí)際溫度符合生產(chǎn)工藝要求。

（3）定期校正瀝青流量計(jì)、SBS改性劑等原材料稱重傳感器，確保原材料計(jì)量的精確度，保證生產(chǎn)過程原材料添加量符合設(shè)計(jì)配合比要求。

（4）批次生產(chǎn)過程需實(shí)時(shí)監(jiān)控電腦顯示的基質(zhì)瀝青流量、SBS改性劑和穩(wěn)定劑計(jì)量，根據(jù)顯示數(shù)值計(jì)算各材料當(dāng)前滲配量，如出現(xiàn)偏差，應(yīng)及時(shí)更改相關(guān)變頻器數(shù)值來調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速，增加或減少對應(yīng)原材料落料量，使各原材料實(shí)時(shí)以配合比設(shè)計(jì)量同時(shí)進(jìn)入混料罐，各原材料在研磨前在混料罐內(nèi)瞬時(shí)即可充分均勻攪拌，保證SBS改性劑和基質(zhì)瀝青通過膠體磨時(shí)能均勻剪切、研磨，提供改性瀝青產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性和生產(chǎn)效率。

（5）嚴(yán)格記錄改性瀝青生產(chǎn)發(fā)育時(shí)間，每批次過磨后的改性瀝青應(yīng)在發(fā)育罐內(nèi)發(fā)育3 h，具體以批次抽樣試驗(yàn)結(jié)果為準(zhǔn)。

（6）對每批次經(jīng)發(fā)育后的改性瀝青各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行試驗(yàn)檢測，檢測針入度、軟化點(diǎn)、延度等各項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)是否符合要求，滿足性能要求的產(chǎn)品方可出廠。如出現(xiàn)性能指標(biāo)不符合規(guī)范要求產(chǎn)品，及時(shí)組織相關(guān)操作、試驗(yàn)人員，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果分析產(chǎn)品問題產(chǎn)生原因，采取延長發(fā)育時(shí)間或回罐再加工等辦法給予解決，直至產(chǎn)品試驗(yàn)合格才可出廠。

5 結(jié)語

綜上所述,對于具體的SBS改性瀝青生產(chǎn)工藝來說,除了要加強(qiáng)對于原材料的控制和把關(guān)之外,還應(yīng)該重點(diǎn)針對相應(yīng)的生產(chǎn)設(shè)備和溫度進(jìn)行嚴(yán)格的控制,如此才能夠更好的保障其生產(chǎn)效果和生產(chǎn)價(jià)值的提升。

[1]姚青梅.改性瀝青在公路建設(shè)中的推廣應(yīng)用[J].青海交通科技,2010(S):214-215.

[2]駱獻(xiàn)輝,鄭國軍.SBS改性瀝青質(zhì)量影響因素探討[J].石化技術(shù),2007(2):5-6.