Min virksomhet er franchising. Vurderinger. Suksesshistorier. Ideer. Arbeid og utdanning
Nettstedsøk

Produksjon av polymer-bitumen bindemidler. PMB produksjon

BESKRIVELSE AV KONTINUERLIG PMB (PMB) PRODUKSJONSPROSESS

Nylig har bruken av polymer vokst betydelig rundt om i verden - modifisert bitumen(PMB) eller polymer-bitumen bindemiddel (PBV). Tallrike tester bekrefter en betydelig økning i levetiden til veier med PMB-dekke, spesielt i regioner med store temperaturforskjeller og økt trafikk på veiene.

ENH Engineering er en av verdens ledende produsenter av anlegg for produksjon av PMB. Vi utviklet og produserte selvstendig et stort antall kontinuerlige (flow) anlegg, som har ubestridelige fordeler sammenlignet med sykliske anlegg.

Her Kort beskrivelse kontinuerlig produksjonsprosess av PMB.

Råvarer introduseres i installasjonen separat. Hovedelementet er bitumen, andre materialer forstyrrer det. Bitumenet varmes opp til en temperatur på 140-180°C i konstant strøm gjennom en varmeveksler, som varmes opp med termisk olje ved en temperatur på 240°C og har en effekt på 400kW. I noen tilfeller kan en eller flere aromatiske oljer sammen med klebemidler tilsettes bitumenet for å forbedre egenskapene til den endelige PMB. Doseringen av alle væsker utføres av strømningsmålere. Den faktiske verdien registreres av kontrollsystemet og justeres automatisk i henhold til forhåndsinnstilt oppskrift.

Polymerer, i dette tilfellet SBS, introduseres ved hjelp av et vektdoseringssystem. Den består av vekter plassert på strekkmålere. Strekkmålerne er koblet til en datamaskin som styrer doseringen av polymerer. Nøyaktigheten til systemet er svært høy.

Fra doseringssystemet sendes polymerene til en liten beholder for forhåndsblanding med bitumen og andre væsker. Fra denne beholderen kommer blandingen inn i møllen. I møllen knuses polymergranulatet til små partikler og blandes effektivt inn i bitumenet.

I mer enn 10 år har det vært en ubønnhørlig trend mot en økning i statlige bestillinger for bygging av veier med polymer bitumenbindemiddel (PMB). Og fra 1. november 2014, i stedet for hovedstandarden for asfaltbetong - GOST 9128-2009, ble en ny GOST 9128-2013 introdusert, med blandinger inkludert i polymer-bitumenbindemidler (PBB) basert på blokkkopolymerer av styren. -butadien-styren (SBS) type. Spesielt hyppige bestillinger er på føderale motorveier, bomveier og i to hovedsteder - Moskva og St. Petersburg. Prisen på et modifisert bindemiddel produsert ved anlegget kan variere sterkt fra region til region, men i gjennomsnitt varierer den fra 24 til 28 rubler med moms per kg.

Beskrivelse:

Faktisk, PMB- ikke annet enn en frynsete termoplastisk styren-butadien-styren (SBS) i bitumen. Termoplastisk elastomer har egenskapen til å strekke seg når den er varm og bli elastisk når den er kald. Grovt sett skjer vulkaniseringsprosessen i termoplastiske elastomerer på grunn av en temperaturreduksjon, og derfor oppfører den seg under normale forhold som vulkanisert gummi, og når den er varm, som primærgummi. I prosessen med å male termoplastisk elastomer er det viktig å knuse den så fint som mulig og spre den i hele volumet av bitumen; for dette bør spesiell oppmerksomhet rettes mot en kolloidmølle, finheten til polymermaling avhenger først og fremst av dens drift .

Tall:

Noen store produsenter PMB erstatter SBS med billigere polymerer eller smule gummi, som med riktig tilnærming ikke påvirker egenskapene til sluttproduktet i stor grad, men gir betydelige besparelser, sammenlign selv:

Kostnaden for SBS - fra 180 rubler per kg,

Kostnaden for smule gummi opp til 1 mm - 20 rubler per kg,

Kostnaden for sekundær plast er fra 15 rubler per kg.

Hvis 40 kg SBS kreves for 1 tonn PBB, kan selv å erstatte 10 kg spare 1,5 tusen rubler.

Selvfølgelig innrømmer ingen av PMB-produsentene åpent å erstatte dyrt materiale med sekundære råvarer, men hvis egenskapene til det endelige materialet samsvarer med kravene til GOST, hvorfor ikke?

Det vil ikke være mulig å kontrollere tilstedeværelsen av smulegummi og sekundærplast i et konvensjonelt laboratorium.
Dette krever sjeldent utstyr - i stand til å løse opp bitumen, skille det fra steinmateriale og organiske urenheter (som gummismuler).

Hvis du er interessert i produksjon av PMB, men samtidig aktivt ser etter tilnærminger for å redusere produksjonskostnadene, er her noen anbefalinger:

Analyser SBS-markedet. I Russland er det representert av store aktører som Kroton, LG-Chem, Sibur og lite kjente produsenter fra Amerika, Korea, Kina, Japan, hvis priser kan sammenlignes gunstig med velkjente.

Når du erstatter SBS med billigere komponenter, sjekk hvordan dette vil påvirke sluttproduktet. Oftest har en slik PBV enten et fall i forlengbarhet, eller et fall i temperatur under CISH (ring og ball). For å stabilisere disse indikatorene anbefaler vi å bruke ikke bare billige erstatninger,
men også kjemiske tilsetningsstoffer i bitumen, samt å utføre foreløpig klargjøring av råvarer før de mates til installasjonen.

Hvis du jobber på et asfaltverk, kan noen av komponentene sendes til tørrbatching, for eksempel kan modifikatoren introduseres direkte i blanderen, siden den allerede inneholder kjemiske tilsetningsstoffer for forbehandling av det leverte materialet.

I tillegg til muligheten for direkte erstatning av SBS med billigere komponenter, er det erfaring med bruk av kjemiske tilsetningsstoffer for å forbedre spredningen av polymerpartikler. Et av disse tilsetningsstoffene er polyfosforsyre, som sparer opptil 20% av tilført SBS. Det er imidlertid nødvendig å arbeide med slike tilsetningsstoffer veldig nøye, siden noen av dem har sideegenskaper på selve bitumenet, som kanskje ikke manifesteres det første året, men bidrar til akselerert aldring (oksidasjon) i fremtiden.

BSA.PBV.01.5000-enheten er beregnet for for å få modifisert bitumen , inkludert (PBV).

  • Multi-pass anlegg for korte modningstider modifisert bitumen, med mulighet for å bruke nesten alle kjente dette øyeblikket polymermodifiseringsmidler, både faste (i granulat og pulver) og flytende;
  • Massenza brukes som en del av anlegget, noe som sikrer høykvalitets sliping av polymeren under fremstillingsprosessen. PMB, og dermed øke den spesifikke kontaktflaten til de blandede komponentene, og følgelig akselereres prosessene med svelling og oppløsning av polymeren, og følgelig, høy ytelse installasjoner;
  • Evnen til å kontrollere prosessen med polymermaling og dens oppløsning i bitumen på grunn av evnen til å kontrollere antall passeringer av bitumen-polymerblandingen gjennom kolloidmøllen;
  • Tensometrisk vektdosering av bitumen og polymerer.

Moderne installasjoner for å modifisere bitumen med polymermaterialer

Dekket skal gi maksimal motstand mot tretthetsskader, være motstandsdyktig mot temperaturendringer i daglige og sesongmessige sykluser. En av lovende retninger, som tillater å løse disse problemene, er applikasjonen, spesielt (). For tiden er det mange metoder og materialer for å modifisere veibindere.

Mest effektiv for PMB-produksjon bør betraktes som utstyr som inneholder(kverner), som sikrer sliping av polymeren under fremstillingsprosessen PMB. Ved sliping av polymeren øker den spesifikke kontaktflaten til de blandede komponentene, og følgelig akselereres prosessene med svelling og oppløsning av polymeren. Bruken av denne typen utstyr gjør det mulig å skaffe PMB med regulert tekniske krav ved en temperatur som ikke overstiger 160 grader. C, innholdet av modifiseringsmidlet er ikke mer enn 3,5 vekt. % og kort varighet av prosessen. Ved forberedelse PMB på utstyr uten høyhastighetskverner (kolloide møller), er det nødvendig å stille inn en høyere polymerkonsentrasjon, en høyere prosesstemperatur (dette kan føre til bitumenaldring og oksidativ nedbrytning PMB, eiendomsnivå PMB dette vil reduseres betydelig), i tillegg øker varigheten av tilberedningsprosessen med mer enn 2 ganger. For øyeblikket oppnås de beste distribusjonshastighetene (homogenisering) kun ved bruk kolloidmøller med en høy grad sliping.

Teknologisk skjema for prosessen med å skaffe PBB på bitumenmodifikasjonsanlegg type UNB-4 ved hjelp av kolloidmølle i den eksterne sirkulasjonskretsen er vist i fig. en.


Ris. 1. Teknologisk skjema for prosessen med å skaffe PBB ved installasjonen for modifisering av bitumen

Bitumen oppvarmet i en bitumenkjele til en temperatur på 160 ... 180 ° C tilføres installasjonen av pumpen H1.1 gjennom treveisventilen K1.2. Treveisventilen K1.2 er installert i midtstilling, som gir blanding - sirkulasjon av bitumen i kjelen, i tilfelle installasjonen ikke forbruker bitumen. Når K4-ventilen og H2-pumpen er slått på, går bitumenet fra kjelen gjennom K3-ventilen inn i CM-blanderen, hvor det blandes med polymeren, som tidligere helles i V-tanken.kraner K1, K2). Etter produksjonen av polymeren fra bitumen V inntil sensoren ble aktivert, ble ventilen K3 byttet til posisjonen for tilførsel av bitumen til reaktoren, utenom blanderen SM. Harpiksventil K7 og K6 er stengt. Reaktorbeholderen fylles med bitumen til øvre nivå (VU1 eller VU2). Samtidig med fylling av reaktorbeholderen med bitumen, blandes det. Blanding utføres i løpet av tiden spesifisert av den teknologiske prosessen (15...20 min). Etter at blandingen er fullført, slås den tilsvarende kranen (K1 eller K2) på, pumpen H1 og møllen M3 slås på. K5-ventilen er installert i posisjonen for bitumentilførsel etter møllen til den tilsvarende reaktoren. Etter fylling av den første reaktorbeholderen fylles polymeren og innføres i beholderen til den andre reaktor P2. Den teknologiske syklusen i den andre reaktoren er lik den første. Reaktorblokken består av to oppvarmede tanker laget av en sylindrisk form med en konisk bunn. TP-46 olje brukes som varmebærer. For å redusere varmetapene er reaktorene termisk isolert med varmeisolasjonskapper. På toppdekselet til beholderen er det montert: en skovlmikserdrift; bitumen tilførselsrør; mannhull; bitumen øvre nivå flytesensor. Røreverksdriften er laget på basis av snekkegirmotorer.

Bred anvendelse i felten produsert av PMB i henhold til en lignende teknologisk ordning også mottatt MASSENZA installasjon, spesialdesignet for produksjon av modifisert bitumen. MASSENZA-møllen har en spesiell rotor/stator-konfigurasjon som gjør at 100 % av kraften kun kan brukes til slipeaksjonen. Faktisk betyr økningen i gapet som oppstår i møller fra andre produsenter, når et materiale med høyt polymerinnhold leveres, en reduksjon i slipeeffekten, mens det tvert imot er nødvendig å male (dele) tilstrekkelig polymer. MASSENZA har utviklet et helt annet system som tillater det mest effektive 100 % polymerslipearbeidet, uavhengig av polymerinnholdet i materialet. Faktisk har MASSENZA-møllen et spesielt system utstyrt med en ekstern tannhjulspumpe for mating inn i møllen.

I mange land, spesielt i Russland, brukes ultramoderne installasjoner, som er produsert i Tyskland, og implementerer samme ordning med. Benninghoven har utviklet og perfeksjonert i ti år oppstillingen installasjoner i mobil eller transportabel utførelse. Hovedutstyret kan i tillegg kompletteres med spesialkomponenter i henhold til den individuelle spesifikasjonen, avhengig av formålet med utstyret og oppskriften. Komplekser for produksjon av modifisert bitumen inkluderer: kapasitiv lagringspark av initial bitumen; enhet for tilberedning og blanding av flere kvaliteter av bitumen; blokkere modifikasjoner av bitumen med reaktor og ; system for innføring av myknere og tilsetningsstoffer; varmesystem; doseringssystem; konsentrat blandesystem med initial bitumen; kapasitiv park for produktmodning med agitatorer, losseanordning: lastestativ med dampfjerning, høytemperaturpolymer i åpen tilstand. Kvernen varmes enten elektrisk eller med termisk olje. På grunn av det justerbare gapet mellom skjæreflater av møllen, en homogen PMB på bare ett arbeidspass.

Teknologien mestres modifikasjoner av bitumen kavitasjonsstrømmer. En fremtredende representant for denne retningen er OJSC Military Engineering Corporation (VIKor). kretsskjema fabrikk PMB vist i fig. 2.


Ris. Fig. 2. Skjematisk diagram av PMB-installasjonen basert på standardutstyret til bitumenmottaks- og lagringsområdet til en typisk ABZ

Ris. 3. Kavitasjonsspreder KEM-20

Bitumenet som fylles inn i kjelen varmes opp til en temperatur på 170 ° C og forhåndsblandes med skovlmiksere i 5 minutter, uten å slå av blanderne, 4 vekt% Kraton D1101 introduseres gradvis gjennom lasteluken og utsettes for blanding. med blandere i 30 minutter for å forhåndsoppløse (svelle) polymeren, deretter, i 60 minutter, sirkuleres bitumen-polymerblandingen gjennom KEM-20 dispergeren langs den sirkulerende bitumenrørledningen. Dispergering i dette tilfellet fortsetter i en kavitasjonsdisperger (fig. 3). Enheten fungerer som følger: polymermodifikatoren er forhåndsoppløst i parafin og matet til inngangen. Der tilføres også bitumen og kavitasjon gir en intens blandingseffekt.

Disperser KEM-20 i spesialdesign med en kapasitet på opptil 30 kubikkmeter. m/t, installert i den sirkulerende bitumenrørledningen etter bitumenstasjonen og gjør det mulig å oppnå høy homogenisering av modifiseringsmidlet i bitumen. Å jobbe med denne teknologiske ordningen, en eksperimentell PMB produksjonsanlegg i JSC DST nr. 2, Gomel.

kjent anlegg for produksjon av PMB i henhold til den teknologiske ordningen in-line, som er vist i fig. 4.


Ris. 4. Teknologisk skjema for PMB-fremstillingsprosessen ved bruk av PMB Inline Mixer 10-15 t/h

essens teknologisk prosess i henhold til skjemaet i henhold til fig. 4 reduseres til overføring av polymeren fra en tørr tilstand til en flytende tilstand ved ekstrudering og den påfølgende blanding av en viskøs flytende polymer med bitumen oppvarmet til driftstemperatur. Samtidig utføres flere prosesser samtidig langs bevegelsen av materialer: polymerekstrudering, som kombinerer blanding og oppløsning av den resulterende smelten med en viss mengde bitumen eller mykner; blanding av den resulterende unormalt viskøse væsken med litt bitumen og resulterer i et høyt eller superhøyt polymerinnhold; påfølgende blanding av polymer-bitumenkonsentratet med hovedbitumenstrømmen i proporsjoner som gir det nødvendige polymerinnholdet i det ferdige PMB.

Prosessen utføres in-line, i en ren in-line-modus, det vil si ved inngangen til installasjonen har vi bitumen og tørr polymer, ved utgangen - PMB umiddelbart klar til bruk. I samme in-line-modus kan enhver annen flytende komponent tilsettes til bindemidlet i henhold til oppskriften, samt for eksempel en ekstra mengde mykner eller tynner. Bitumentemperaturen ved utløpet av anlegget bestemmes av bitumentemperaturen ved innløpet. Hvis det er behov for tilberedning av fortynnet bitumen, bitumen med et limtilsetning, etc., trenger ikke den energisk kraftige ekstruderingsprosessen å være involvert, den vanlige driften av doseringslinjene og blanderen er tilstrekkelig.

Når vi snakker om prosessen med polymeroppløsning, bør det bemerkes at dens løselighet ikke bare er nært knyttet til den tilsvarende evnen til bitumen, temperaturen til selve bitumenet, som vanligvis bemerkes i studier på PMB, men også med temperaturen til selve polymeren, så vel som med området til fasegrensen. Jo høyere temperatur polymeren har, jo høyere er kontakten med bitumen, desto høyere er oppløsningshastigheten.

Den neste prosessen i henhold til den teknologiske ordningen er også prosessen med å blande, men allerede væsker med ikke så forskjellige viskositeter - polymer-bitumenkonsentrat og ren bitumen. I tillegg kan limadditiv og andre flytende komponenter tilsettes på dette stadiet, hvis formuleringen krever det. Blandingen utføres av en effektiv dynamisk mikser.

som en beholder ferdige produkter en varmeisolert vertikal beholder med omrøring og oppvarming er gitt.

For øyeblikket er markedet for utstyr for produksjon av PMB et bredt spekter av installasjoner og mikseralternativer er tilgjengelige, med miksere av forskjellige konfigurasjoner for dem. Problemet med å ettermontere eksisterende asfaltanlegg til teknologiske ordninger produsert av ABS, basert på en modifisert PMB kan bestemmes i henhold til typen modifiserende materialer.

I veibygging vanlige materialer gitt tilfredsstillende kvalitet i mange år. I dag har stadig økende trafikkbelastning, behovet for pålitelige og holdbare veier og kravene til økonomi gjort ulempene med konvensjonell bitumen åpenbare. Umodifisert bitumen viser følgende ulemper i praksis:

På bakgrunn av disse manglene, samt mange praktiske og økonomiske faktorer, er det gjennomført en rekke studier de siste 40 årene. De demonstrerte at polymermaterialer er de beste modifikatorene for å forbedre prosesseringsegenskapene til bitumen. PBV (polymer-bitumen bindemiddel) er et kvalitativt nytt materiale som gjør det mulig å øke levetiden til veibanen.

Modifisert bitumen, dannet ved å kombinere konvensjonell bitumen og polymer, gir et høyere kvalitetsnivå:

  • forbedret ytelse ved høy og lave temperaturer;
  • forbedring av elastoplastiske egenskaper;
  • økt motstand mot materialtretthet;
  • forbedring av kohesjon og vedheft med fyllstoffer;
  • økt motstand mot aldring.

MASSENZA produserer anlegg for produksjon av polymermodifisert bitumen ved bruk av kun kolloidmøller, som sikrer maling av polymeren under fremstilling av PMB. Ved sliping av polymeren øker den spesifikke kontaktflaten til de blandede komponentene, og følgelig akselereres prosessene med svelling og oppløsning av polymeren. Bruk av utstyr av denne typen gjør det mulig å skaffe WSP med regulerte tekniske krav.

Høy ytelse oppnås kun med nøyaktig kontroll av doseringen av den knuste polymeren og dens fordeling i den bituminøse massen. Og som en konsekvens, for øyeblikket, oppnås de beste fordelingshastighetene (homogenisering) bare ved bruk av kolloidmøller med høy grad av sliping.

  • MASSENZA produserer både flerpass- og enkeltpass-anlegg, men enkeltpass-anlegg har minst tre hovedulemper:
    • de er kun egnet for bruk med SBS (styren-butalien-styren) polymerer, i flerpassanlegg er det mulig å bruke, i tillegg til SBS, nesten alle i dag kjente polymermodifikatorer, inkludert smule gummi, og det er også mulig å bruke spesielle tilsetningsstoffer, slik som svovel (for å gi en mulighet til å påvirke vulkaniseringsprosessene i produksjonen av PMB);
    • på grunn av bare én passering gjennom møllen, kreves det mer tid for modning av PBB (12 timer eller mer);
    • en høy kompatibilitet mellom bitumen og polymer må sikres, derfor er det nødvendig å ha garantier for den konstante kvaliteten på den leverte bitumenen (som faktisk er et stort problem under russiske forhold).
  • Som en del av anlegget brukes en høyeffektiv MASSENZA kolloidmølle.

    Kolloidmøllen (homogenisatoren) MASSENZA er spesialdesignet for produksjon av PMB. Ved sliping av polymeren øker den spesifikke kontaktflaten til de blandede komponentene, og følgelig akselereres prosessene med svelling og oppløsning av polymeren. Bruk av utstyr av denne typen gjør det mulig å oppnå PMB med regulerte tekniske krav ved en temperatur som ikke overstiger 160 0C, innholdet av modifiseringsmidlet er ikke mer enn 3,5 vekt. % og kort varighet av prosessen. Ved PMB-preparering på utstyr uten høyhastighetskverner (kolloide møller), er det nødvendig å sette en høyere polymerkonsentrasjon, en høyere prosesstemperatur (dette kan føre til aldring av bitumen og oksidativ nedbrytning av PMB, nivået av PMB egenskaper vil reduseres betydelig), i tillegg øker varigheten av forberedelsesprosessen mer enn 2 ganger. Høy ytelse oppnås kun med nøyaktig kontroll av doseringen av den knuste polymeren og dens fordeling i den bituminøse massen. Og som en konsekvens, for øyeblikket, oppnås de beste fordelingshastighetene (homogenisering) bare ved bruk av kolloidmøller med høy grad av sliping. MASSENZA-møllen har en spesiell rotor/stator-konfigurasjon som gjør at 100 % av kraften kun kan brukes til slipeaksjonen. Faktisk betyr økningen i gapet som oppstår i møller fra andre produsenter, når materiale med høyt polymerinnhold leveres, en reduksjon i slipeeffekten, mens det tvert imot er nødvendig å male (spalte) polymeren tilstrekkelig . MASSENZA har utviklet et helt annet system som tillater det mest effektive 100 % polymerslipearbeidet, uavhengig av polymerinnholdet i materialet. Faktisk har MASSENZA-møllen et spesielt system utstyrt med en ekstern tannhjulspumpe for mating inn i møllen.

    Denne pumpen har to hovedformål:

    • den lar møllen ikke produsere en sugevirkning og å konsentrere all tilgjengelig kraft utelukkende på maling;
    • den har variabel hastighet, hastigheten styres av et tilbakemeldingssignal, som kommer når strømforbruket til møllens elektriske motor endres. Dette betyr at produksjonen av bitumen-polymerblandingen fra møllen alltid forblir maksimal. Hvis en blanding med høyt polymerinnhold kommer inn i møllen, øker strømforbruket til møllens elektriske motor, noe som igjen reduserer intensiteten til pumpen og omvendt.

    I 2014 introduserte MASSENZA sin nyeste kolloidfabrikk, PMB 490-S. Tallrike tester og studier av innvirkningen av utformingen av slipemekanismen på kvaliteten på PMB har ført til utvikling og opprettelse av en ny konfigurasjon som gir en finere dispersjon, som igjen bidrar til å redusere tiden i den kjemiske fasen og øke. produktivitet.

    Denne modellen, sammenlignet med de forrige, inkluderer følgende forbedringer:

    • større rotor og stator;
    • mer slitesterke materialer;
    • forbedret system for tilførsel av bitumen og polymer til møllen;
    • ny design av slipeelementene til rotoren og statoren.

    Den nye konfigurasjonen av homogenisatoren gjør det mulig å øke effektiviteten med 40 % sammenlignet med tidligere modeller. Dette er grunnen til at MASSENZA møllekonseptet er en vinn-vinn for produksjon av polymermodifisert bitumen.

  • Regulering av polymerslipeprosessen og dens oppløsning i bitumen.

    På grunn av muligheten for å variere antall passeringer av bitumen-polymerblandingen gjennom kolloidmøllen, er det nødvendig høy kvalitet produksjon av PMB, uavhengig av råstoffets parametere.

  • Bruken av "myk" oppvarming av det bituminøse bindemiddelet på grunn av driften av oljefyringsstasjonen, presis kontroll av temperaturforholdene.

    Ved tilberedning av PMB er det optimale valget av temperatur og varighet av prosessen ekstremt viktig. En økning i temperatur øker mobiliteten til polymermakromolekylkjeder og avstanden mellom dem. Dette gjør hevelsesprosessen lettere. Den optimale temperaturen ved hvilken makromolekyler av polymerer av SBS-typen befinner seg i maksimal avstand fra hverandre, tilsvarer temperaturen i den viskøse tilstanden og er 180–190 0 C. Imidlertid er en økning i PMB-fremstillingstemperaturen over den arbeidsteknologiske. for veibitumen forårsaker bitumenaldring. Langvarig tilstedeværelse av polymeren ved forhøyet temperatur påvirker det negativt, som et resultat av at det mister sine elastiske egenskaper. Oppløsningseffektiviteten er sterkt påvirket av partikkelstørrelsen til polymeren. Jo høyere dispersjon (sliping) av polymerpartiklene er, jo større er den spesifikke overflaten av dens kontakt med bitumen, desto raskere blir prosessen med svelling og følgelig oppløsningen av polymeren i bitumen. Av alle parameterne som er vurdert som påvirker effektiviteten til PMB-fremstillingsprosessen, både når det gjelder kostnadsbesparelser og maksimalt mulig reduksjon i aldring av bitumen og polymernedbrytning, er det tilrådelig å endre viskositeten til bitumenet og partikkelstørrelsen til polymeren. De resterende parametrene er forhåndsinnstilte og er uendret, og PBB-fremstillingstemperaturen er begrenset til maksimum Driftstemperatur bitumen - ikke høyere enn 160 0С.

  • MASSENZA enheter bruker varm olje som varmekilde.

    Et slikt "indirekte oppvarming"-system gir følgende fordeler i forhold til damp, flamme og elektrisk oppvarming. Først av alt, på grunn av oljeoppvarming, er det mulig å gi oppvarming av alt nødvendig utstyr med en oljesirkulasjonskrets: interne rørledninger og enheter i PMB-produksjonsanlegget, samt all hjelpeinfrastruktur (rørledninger, bitumenpumper, tanker, ventiler, portventiler). Med olje "myk oppvarming" er det ingen oksidasjon og forkoksing av bitumen, og følgelig dens forringelse i det bituminøse bindemidlet, som ikke er ideelt når det gjelder ytelsesegenskapene. Også oljevarmesystemer er som regel de mest effektive når det gjelder driftskostnader for varmeenergi, og et slikt varmesystem lar deg nøyaktig tåle alle temperaturforhold på alle teknologiske stadier av PMB-produksjon, noe som kvalitativt påvirker egenskapene til sluttproduktet.

  • Muligheten for å bruke nesten alle kjente typer modifiseringsmidler (polymerer), både fast pulver og granulat, og flytende.

    Muligheten for å bruke polymeren i granulat og samtidig opprettholde høye polymeroppløsningsparametere i bitumen gjør det mulig å oppnå en stor økonomisk effekt sammenlignet med å bruke for eksempel samme polymer, men i pulverform, kun på grunn av forskjellen i kostnadene ved granulær og pulverpolymer. Det er også mulig å skaffe tillegg økonomisk effekt på grunn av evnen til å produsere høyytelses PMB ved bruk av innenlandsk produserte polymerer, som på grunn av deres lave kostnader kan vise seg å være mer attraktive.

  • MASSENZA-planter bruker gravimetrisk dosering av bitumen og polymer.

    Bitumen pumpes inn i anlegget og passerer gjennom en spesiell enhet i henhold til Coriolis-prinsippet (målesystem i foringsrøret, måler strømningshastigheten uavhengig av andre væskeparametre, som: tetthet, temperatur, trykk, viskositet, elektrisk ledningsevne, etc. ). Polymerer doseres gjennom polymerbeholderen og lasteskruen, som er opphengt på strekkmålere, dosering utføres i automatisk modus basert på vekttap.

  • MASSENZA-enhetene er utstyrt med en linje for innføring av flytende tilsetningsstoffer direkte i mikseren.

    Dette lar deg dosere, hvis oppskriften krever det, aromatiske oljer (for eksempel industriell olje I-40A, eller en annen mykner) eller limtilsetningsstoffer direkte inn i blanderen, hvor bitumen blandes med en polymermodifikator.

  • På MASSENZA-enhetene blir den første bitumenen forhåndsblandet med en polymermodifikator og andre flytende tilsetningsstoffer i en mikser.

    Foreløpig effektiv blanding i blanderen sikres ved drift av to trebladede røreverk drevet av en 7,5 kW elektrisk motor. Blanderen er utstyrt med oljevarmebatterier, membrannivåmålere og temperaturkontrollsystem.

Polymer-bitumenbindemiddel (heretter referert til som PBB) er en av hovedkomponentene i det øverste laget av asfaltbetongdekke på moderne veier, og forlenger deres levetid betydelig fra 3–4 år (ved bruk av tradisjonell veibitumen) til 7–10 år. PBB øker veibanens styrke, sprekkmotstand, varmebestandighet, skjærmotstand, vann- og frostbestandighet betydelig. Den mest indikative egenskapen til asfaltdekker produsert ved bruk av PMB, som gjør det mulig å identifisere forskjellen mellom polymerasfaltbetong og tradisjonell asfaltbetong, er koeffisienten for temperaturfølsomhet. Asfalt på PMB er mye mindre følsom for temperaturendringer. Økning i de totale byggekostnadene hovedvei med bruk av PBB er ikke mer enn 1%. Samtidig er kostnadene fullt nedbetalt i flere års drift av veien.

Praksisen med å bruke PMB er utbredt i USA, Europa og Kina. I fjor I Russland blir denne teknologien mer og mer etterspurt. Så for eksempel, i mai 2013, ble industriveiens metodologiske dokument ODM 218.3.026-2012 "Anbefalinger for bruk av asfaltbetong med høy tetthet basert på polymer-bitumenbindemidler for veidekker under forskjellige klimatiske forhold" vedtatt og satt inn i effekt. Den russiske føderasjonen". I samsvar med disse dokumentene anbefales det å bruke PMB i samsvar med GOST R 52056 i sammensetningen av asfaltbetong med høy tetthet i stedet for bitumen i samsvar med GOST 22245, som kan forbedre kvaliteten på veibanen betydelig, ta hensyn til de faktiske klimatiske forholdene og trafikkforholdene til kjøretøyer som veiflater drives under i en hvilken som helst region i Russland. Ytelsen til belegget, dets jevnhet, fraværet eller tilstedeværelsen av defekter på det er det viktigste, og i noen tilfeller til og med hovedkjennetegn forbrukerkvalitet vei, da den bestemmes raskt og visuelt.

Russland utmerker seg som kjent ved et hardt og skarpt kontinentalt klima, på den ene siden, med lave negative temperaturer og høye positive temperaturer, på den andre siden. Så for eksempel kan lufttemperaturen i de kaldeste områdene om vinteren nå minus 63 °C, og på varme sommerdager kan beleggsoverflaten varmes opp til høye temperaturer, fra 55 °C til 62 °C. Således når temperaturområdet som belegget virker i 125°C. I tillegg, i strømmen av biler, består en betydelig del av lastebiler, som bestemmer de økte dynamiske effektene på beleggene, øker avbøyningsamplituden, provoserer utmattelsesprosesser og akselererer akkumuleringen av plastiske deformasjoner og mikrosprekker.

For å ta hensyn til de klimatiske forholdene for drift av belegg, for å sikre deres nødvendige sprekkmotstand og skjærmotstand, må PBB tilfredsstille alle høye krav. Termisk følsomhet tillater ikke konvensjonell bitumen å oppføre seg godt ved både høye og lave temperaturer, noe som tvinger den til å "modifisere" egenskapene til bitumen på en eller annen måte. Tilstedeværelsen av asfaltener bestemmer de spesifikke egenskapene til bitumen, nemlig viskositet (plastisitet) og elastisitet, motstand mot visse typer deformasjoner, kohesive og bindende egenskaper. Elastisitet og plastisitet skyldes tilstedeværelsen av harpikser og maltener. Ved å analysere gruppesammensetningen av bitumen og egenskapene til komponentene, er det mulig å vurdere hvilke parametere som er de viktigste ved modifisering av bitumen med polymerer. Den avgjørende faktoren er kompatibiliteten til bitumen med polymerer. Løselighet polymermaterialer i bitumen avhenger av mange parametere, hvorav de viktigste er: forskjellen i løselighetsparametrene til polymeren og den malteniske fasen til polymeren, samt mengden og typene asfaltener som finnes i bitumen.

Den teknologiske prosessen med PMB-produksjon kan deles inn i to deler: direkte produksjon, når bitumen blandes med polymer på et spesialisert anlegg, og modning i ferdige PMB-lagringstanker, der, når de kommer i kontakt med bitumen, sveller de elastomere polymerblokkene og absorberer en betydelig andel av den malteniske bitumenfraksjonen. Etter blanding med bitumen sveller polymeren og volumet av den anrikede fasen er 5-10 ganger høyere enn volumet av polymeren tilsatt blandingen. Høy ytelse oppnås kun med presis kontroll av polymerdosering og fordeling i den bituminøse massen. Som studier av europeiske eksperter har vist, oppnås de beste fordelingshastighetene (homogenisering) når man bruker en mølle med høy malingsgrad. Kvernen (homogenisatoren) er hoveddelen av anlegget for produksjon av PMB. Det finnes flere typer møller på markedet, og de fleste av dem er designet for andre industrier (mat, kjemisk, trebearbeiding), men brukes til produksjon av polymermodifisert bitumen. MASSENZA har utviklet sin egen møllemodell, spesialdesignet for produksjon av modifisert bitumen, som er den beste i bransjen. I tillegg har MASSENZA utviklet spesialsystem med en pumpe med variabel hastighet som mater møllen. Et slikt system lar fabrikken selv ikke kaste bort energi på pumping (som det skjer med de fleste andre produsenter), og dirigerer alt til sliping, og sikrer også hele tiden maksimalt produktutbytte ved å regulere strømmen av råvarer. Det skal bemerkes at MASSENZA-spesialister kontinuerlig fortsetter forskning innen interaksjon mellom polymer og bitumen, virkningen av slipeprosessen i møllen på kvaliteten på sluttproduktet, og i 2014 produserte fabrikken ny modell mølle - PMB 490-S, hvis strukturelle elementer er utformet slik at sluttproduktet har de høyeste egenskapene. Den nye møllen gir en finere dispersjon, som igjen bidrar til å redusere tiden for den kjemiske modningsfasen og øke produktiviteten. Denne modellen, sammenlignet med de forrige, inkluderer følgende forbedringer:

  • stor rotor og stator;
  • mer slitesterke materialer;
  • forbedret system for tilførsel av bitumen og polymer til møllen;
  • ny design av slipeelementene til rotoren og statoren.

Den nye konfigurasjonen av homogenisatoren gjør det mulig å øke effektiviteten med 40 % sammenlignet med tidligere modeller, noe som igjen økte produktiviteten til selve PMB-anleggene.

I tillegg til slipeprosessen, er kvaliteten på PMB svært avhengig av nøyaktig overholdelse av oppskriften, og følgelig nøyaktigheten av doseringen av komponentene ved anlegget. Ofte har ikke anlegg for produksjon av PMB et system for måling av doseringen av polymeren og doseringen reguleres av operatøren, måling av mengden i poser, eller et system for volumetrisk måling av doseringen av polymeren inn i beholderen. er implementert, som også har store feil. MASSENZAs PMB-produksjonsanlegg er utstyrt med en 600 liters fôrbeholder, som har et automatisk veiende polymerdoseringssystem. Beholderen er plassert på strekkmålere, som muliggjør nøyaktig kontroll av polymerdoseringen. Ikke mindre viktig er nøyaktigheten av bitumendosering. Planteprodusenter løser dette problemet på to måter: enten utstyrer de blandetankene med strekkmålere, og med deres hjelp kontrollerer de doseringen av både bitumen og polymer. Hva er galt teknologisk løsning da beholderen, hvor polymeren dispenseres, presses av massen til doseringspolymerskruen og alle tilkoblede rørledninger, og vibrasjonen fra driften av enhetene (pumper, mølle, blandere) overføres også. Alt dette fører til det faktum at dette systemet produserer en veldig stor feil i avlesningene. Eller ved installasjonene implementeres volumetrisk dosering av bitumen, avhengig av nøyaktigheten av pumpelevering, åpning - lukking av ventiler. Doseringen av bitumen under injeksjon i MASSENZA-enheten er mer enn på en innovativ måte gjennom en spesiell enhet i henhold til Coriolis-prinsippet (målesystem i foringsrøret, måler strømningshastigheten uavhengig av andre væskeparametre, som: tetthet, temperatur, trykk, viskositet, elektrisk ledningsevne, etc.). Dessuten er dette systemet utstyrt med en temperaturkontroll av innkommende bitumen, siden for riktig modifisering av bitumen av polymerer veldig viktig har temperaturregimer og nøyaktigheten av deres overholdelse. Det vil si at hvis den originale bitumenen ikke oppfyller den nødvendige temperaturen (av enhver mulig årsak), stopper prosessen og systemet signaliserer dette til operatøren.

Som kjent, veibitumen produsert i Russland oppfyller ikke de nødvendige egenskapene for PMB-produksjon. Bitumen er utilstrekkelig sprekkbestandig, ikke varmebestandig, ikke elastisk og oksidert (fattig på aromater). For å forbedre kompatibiliteten til polymeren med bitumen og skape et romlig strukturelt nettverk, brukes spesielle tilsetningsstoffer eller aromatiske oljer som en av PMB-komponentene (for å anrike bitumen som er fattig på oljer, dvs. for å gjøre en slags innledende modifikasjon av bitumen med oljer). MASSENZA-enheter har en injeksjonslinje for mykner (aromatiske oljer), og dette systemet med varmekappe er spesialdesignet for de mest populære myknere i Russland, dosert ved temperaturer opp til 120 grader Celsius.
I tillegg til nøyaktigheten av doseringen av alle komponenter og effektiv homogenisering av bitumen med polymer, er temperaturregimet for produksjonen et viktig kriterium som kvaliteten på sluttproduktet sterkt avhenger av. I MASSENZA-anlegg varmes alle pumper, tanker, ventiler og møller med termisk olje. Dette systemet"indirekte oppvarming" gir en rekke fordeler fremfor damp, flamme og elektrisk oppvarming. Først av alt, på grunn av oljeoppvarming, er det mulig å gi oppvarming av alt nødvendig utstyr med en oljesirkulasjonskrets: interne rørledninger og enheter i PMB-produksjonsanlegget, samt all hjelpeinfrastruktur (rørledninger, bitumenpumper, tanker, ventiler, portventiler). Med olje "myk oppvarming" er det ingen oksidasjon og forkoksing av bitumen, og følgelig forringelse av det bituminøse bindemidlet, som ikke er ideelt med tanke på ytelsesegenskapene. Også oljevarmesystemer er som regel de mest effektive når det gjelder driftskostnader for varmeenergi, og det er veldig viktig at et slikt varmesystem lar deg opprettholde alle temperaturforhold nøyaktig i alle teknologiske stadier av PMB-produksjon, som kvalitativt påvirker egenskapene til sluttproduktet.