Afacerea mea este francize. Evaluări. Povesti de succes. Idei. Munca și educație
Cautare site

Producția de lianți polimerici de bitum. Producția de PBB

DESCRIEREA PROCESULUI DE PRODUCȚIE CONTINUĂ A PMB (PMB)

Recent, utilizarea polimerilor a crescut semnificativ în întreaga lume - bitum modificat(PMB) sau liant polimer-bitum (PBB). Numeroase teste confirmă o creștere semnificativă a duratei de viață a drumurilor cu acoperire PMB, în special în regiunile cu diferențe mari de temperatură și încărcare crescută a drumului.

ENH Engineering este una dintre companiile de top din lume care produce fabrici pentru producția de PMB. Am dezvoltat și produs independent un număr mare de instalații de tip continuu (in-line), care au avantaje incontestabile față de instalațiile ciclice.

Aici scurta descriere proces continuu de producere a PMB.

Materiile prime sunt introduse în instalație separat. Elementul principal este bitumul, alte materiale interferează cu acesta. Bitumul este încălzit la o temperatură de 140-180°C în debit constant printr-un schimbător de căldură, care este încălzit cu ulei termic la o temperatură de 240°C și are o putere de 400 kW. În unele cazuri, unul sau mai multe uleiuri aromatice împreună cu reactivi adezivi pot fi introduse în bitum pentru a îmbunătăți proprietățile PMB-ului final. Dozarea tuturor lichidelor se realizează cu debitmetre. Valoarea curentă este înregistrată de sistemul de control și ajustată automat conform rețetei stabilite.

Polimerii, în acest caz SBS, sunt introduși printr-un sistem de dozare cântărit. Este alcătuit din cântare amplasate pe extensometre. Tensometrele sunt conectate la un computer, care controlează dozarea polimerilor. Precizia sistemului este foarte mare.

Din sistemul de dozare, polimerii sunt direcționați într-un recipient mic pentru preamestecare cu bitum și alte lichide. Din acest recipient amestecul intră în moară. În moară, granulele de polimer sunt zdrobite în particule mici și amestecate eficient în bitum.

De mai bine de 10 ani, a existat o tendință inexorabilă de creștere a comenzilor guvernamentale pentru construcția de drumuri cu liant de bitum polimeric (PBB). Și de la 1 noiembrie 2014, în locul standardului principal pentru betonul asfaltic - GOST 9128-2009, a fost introdus un nou GOST 9128-2013, inclusiv amestecuri de lianți polimer-bitum (PBB) pe bază de copolimeri bloc de stiren-butadienă- tip stiren (SBS). Comenzile deosebit de frecvente sunt pe drumurile federale, autostrăzile cu taxă și în două capitale - Moscova și Sankt Petersburg. Prețul unui liant modificat produs în Rusia poate varia foarte mult în funcție de regiune, dar în medie variază de la 24 la 28 de ruble, inclusiv TVA pe kg.

Descriere:

De fapt, PBB- nimic mai mult decât elastomer termoplastic măcinat de tip stiren-butadien-stiren (SBS) în bitum. Elastomerul termoplastic are proprietatea de a se întinde la cald și de a deveni elastic la rece. În linii mari, procesul de vulcanizare a elastomerilor termoplastici are loc din cauza scăderii temperaturii și de aceea, în condiții normale, se comportă ca cauciucul vulcanizat, iar la cald, ca cauciucul primar. În procesul de măcinare a elastomerului termoplastic, este important să-l zdrobiți cât mai fin posibil și să-l dispersați în întregul volum de bitum; pentru aceasta, trebuie acordată o atenție deosebită morii coloidale, a cărei funcționare determină în primul rând finețea măcinarea polimerului.

numere:

niste marii producatori PBB este înlocuit de SBS cu polimeri mai ieftini sau cauciuc pesmet, care, cu abordarea corectă, nu afectează foarte mult proprietățile produsului final, dar permite economii semnificative, comparați singuri:

Costul SBS este de la 180 de ruble pe kg,

Costul cauciucului pesmet de până la 1 mm este de 20 de ruble pe kg,

Costul materialelor plastice reciclate este de la 15 ruble pe kg.

Dacă 1 tonă de PMB necesită 40 kg de SBS, atunci prin înlocuirea chiar și a 10 kg puteți economisi 1,5 mii de ruble.

Desigur, niciunul dintre producătorii de PMB nu admit în mod deschis că înlocuiește materialul scump cu materiale reciclate, totuși, dacă proprietățile materialului final îndeplinesc cerințele GOST, de ce nu?

Nu va fi posibil să se verifice prezența cauciucului și a materialelor plastice reciclate într-un laborator obișnuit.
Acest lucru necesită echipamente rare - capabile să dizolve bitumul, să-l separă de materialul de piatră și de impuritățile organice (cum ar fi cauciucul pesmet).

Dacă sunteți interesat de producția de PBB, dar căutați în mod activ abordări pentru a reduce costul de producție, iată câteva recomandări:

Analizați piața SBS. În Rusia este prezentat jucători majori, precum Croton, LG-Chem, Sibur și producători puțin cunoscuți din America, Coreea, China, Japonia ale căror prețuri pot diferi favorabil de cele cunoscute.

Când înlocuiți SBS cu componente mai ieftine, verificați cum va afecta acest lucru produsul final. Cel mai adesea, un astfel de PBB are fie o scădere a extensibilității, fie o scădere a temperaturii în timpul CISH (ring și minge). Pentru a stabiliza acești indicatori, vă recomandăm să folosiți nu numai înlocuitori ieftini,
dar și aditivi chimici pentru bitum, precum și pregătirea prealabilă a materiilor prime înainte de alimentarea instalației.

Dacă lucrați la o fabrică de asfalt, atunci unele dintre componente pot fi trimise pentru amestecare în formă uscată, de exemplu, modificatorul poate fi introdus direct în malaxor, deoarece conține deja aditivi chimici pentru pretratarea materialului furnizat.

Pe lângă posibilitatea de a înlocui direct SBS cu componente mai ieftine, există experiență în utilizarea aditivilor chimici pentru a îmbunătăți dispersia particulelor de polimer. Unul dintre acești aditivi este acidul polifosforic, care vă permite să economisiți până la 20% din SBS introdus. Cu toate acestea, astfel de aditivi trebuie lucrați cu precauție extremă, deoarece unii dintre ei au efecte secundare asupra bitumului în sine, care este posibil să nu se manifeste în primul an, dar contribuie la îmbătrânirea (oxidarea) accelerată a acestuia în viitor.

Instalarea BSA.ПБВ.01.5000 este destinată pentru a produce bitum modificat , inclusiv (PBB).

  • Instalare cu mai multe treceri asigurând timpi scurti de maturare bitum modificat, cu posibilitatea de a folosi aproape toate cele cunoscute pe acest moment modificatori polimerici, atât solizi (în granule și pulbere), cât și lichizi;
  • Unitatea folosește Massenza, care asigură măcinarea de înaltă calitate a polimerului în timpul procesului de preparare PBB, crescând astfel suprafața de contact specifică a componentelor amestecate și, în consecință, accelerând procesele de umflare și dizolvare a polimerului și, în consecință, asigurând performanta ridicata instalatii;
  • Capacitatea de a controla procesul de măcinare a polimerului și dizolvarea acestuia în bitum datorită capacității de a regla numărul de treceri ale amestecului de bitum și polimer prin moara coloidală;
  • Dozarea tensometrică în greutate a bitumului și a polimerilor.

Instalatii moderne pentru modificarea bitumului cu materiale polimerice

Suprafața drumului trebuie să ofere rezistență maximă la defecțiunea prin oboseală și să fie rezistentă la schimbările de temperatură în ciclurile zilnice și sezoniere. Unul dintre direcții promițătoare O modalitate de a rezolva aceste probleme este utilizarea, în special (). În prezent, există multe metode și materiale pentru modificarea lianților rutieri.

Cel mai eficient pentru producerea de PBB ar trebui considerat echipament care include(măcinate), care asigură măcinarea polimerului în timpul procesului de preparare PBB. Când polimerul este zdrobit, suprafața de contact specifică a componentelor amestecate crește, iar procesele de umflare și dizolvare a polimerului sunt accelerate în consecință. Utilizarea acestui tip de echipament vă permite să obțineți PBB cu reglementate cerinte tehnice la o temperatură nu mai mare de 160 de grade. C, conținut de modificator nu mai mult de 3,5 gr. % și durată scurtă a procesului. În cazul gătirii PBB pe echipamentele fără râșnițe de mare viteză (mori de coloid), este necesar să se utilizeze o concentrație mai mare de polimer și o temperatură de proces mai ridicată (acest lucru poate duce la îmbătrânirea bitumului și distrugerea oxidativă). PBB, nivel de proprietate PBBîn același timp, va scădea semnificativ), în plus, durata procesului de gătire crește de peste 2 ori. În prezent, cei mai buni indicatori de distribuție (omogenizare) se obțin numai la utilizare mori coloidale Cu grad înalt măcinare.

Schema tehnologică a procesului de obținere a PBB la instalatie de modificare a bitumului tip UNB-4 folosind moara coloidalaîn circuitul de circulație externă este prezentată în Fig. 1.


Orez. 1. Schema tehnologică a procesului de producere a PBB la o instalație de modificare a bitumului

Bitumul încălzit într-un cazan cu bitum la o temperatură de 160...180 °C este alimentat instalației de către pompa H1.1 printr-o supapă cu trei căi K1.2. Vana cu trei cai K1.2 este instalata in pozitie de mijloc, asigurand amestecarea - circulatia bitumului in cazan, in cazul in care instalatia nu consuma bitum. Când robinetul K4 și pompa H2 sunt pornite, bitumul din cazan prin robinetul K3 intră în mixerul CM, unde este amestecat cu polimer, care este mai întâi turnat în recipientul V. Amestecul de polimer și bitum este alimentat într-unul dintre recipientele de reactoare P1, P2 (în funcție de poziție macarale K1, K2). După ce polimerul a fost produs din bitum V înainte ca senzorul NU să fie activat, supapa K3 a fost mutată în poziția de alimentare cu bitum la reactor, ocolind mixerul SM. Supapa de alimentare cu polimer K7 și K6 sunt închise. Rezervorul reactorului se umple cu bitum până când nivel superior(VU1 sau VU2). Concomitent cu umplerea rezervorului reactorului cu bitum se amestecă. Amestecarea se efectuează în timpul specificat de procesul tehnologic (15...20 min). După ce amestecarea este finalizată, robinetul corespunzător (K1 sau K2) este comutat, pompa H1 și moara M3 sunt pornite. Supapa K5 este instalată în poziția de alimentare cu bitum după moara la reactorul corespunzător. După umplerea recipientului primului reactor, polimerul este umplut și introdus în recipientul celui de-al doilea reactor P2. Ciclul tehnologic din al doilea reactor este similar cu primul. Blocul reactorului este format din două rezervoare cilindrice încălzite cu fund conic. Uleiul TP-46 este folosit ca lichid de răcire. Pentru a reduce pierderile de căldură, reactoarele sunt izolate termic folosind mantale de izolare termică. Pe capacul superior al recipientului sunt montate: un agitator cu palete; conductă de alimentare cu bitum; cămin de vizitare; senzor plutitor nivel superior de bitum. Acționarea mixerului este realizată pe baza motoarelor cu angrenaj melcat.

Aplicație largă în domeniu produs de PBB dupa o schema tehnologica asemanatoare am primit si eu instalatie MASSENZA, conceput special pentru producerea de bitum modificat. Moara MASSENZA are o configuratie speciala rotor/stator care permite ca 100% din putere sa fie folosita exclusiv pentru actiunea de macinare. De fapt, creșterea decalajului care apare la morile de la alți producători, atunci când este furnizat un material cu un conținut ridicat de polimer, înseamnă o scădere a efectului de măcinare, în timp ce dimpotrivă este necesară zdrobirea (despicarea) suficient a polimerului. MASSENZA a dezvoltat un sistem complet diferit care permite cea mai eficientă muncă de zdrobire 100% polimer, indiferent de conținutul de polimer din material. De fapt, moara MASSENZA are un sistem special echipat cu o pompă cu roți dintate externă pentru alimentarea în moara.

În multe țări, în special în Rusia, sunt utilizate instalații ultra-moderne, care sunt produse în Germania, implementând aceeași schemă cu. Benninghoven s-a dezvoltat și s-a îmbunătățit timp de zece ani aliniamentul instalatii in design mobil sau transportabil. Echipamentul principal poate fi echipat suplimentar cu componente speciale în conformitate cu specificațiile individuale, în funcție de scopul echipamentului și de rețetă. Complexe pentru producerea de bitum modificat includ: rezervor de depozitare pentru bitum brut; unitate pentru prepararea și amestecarea mai multor grade de bitum; bloc modificări de bitum cu reactor si ; sistem de introducere a plastifianților și aditivilor; sistem de incalzire; sistem de dozare; sistem de amestecare a concentratului cu bitumul original; fermă de rezervoare pentru maturarea produsului cu mixere, dispozitiv de încărcare: suport de încărcare cu îndepărtare a vaporilor, polimer la temperatură ridicată în stare deschisă. Moara este încălzită fie electric, fie cu ulei termic. Datorită decalajului reglabil dintre suprafețele de tăiere ale morii, o omogenă PBBîntr-o singură trecere de lucru.

Tehnologia este stăpânită modificări de bitum fluxurile de cavitație. Un reprezentant proeminent al acestei zone este JSC Military Engineering Corporation (VIKor). Diagramă schematică instalatii de productie PBB prezentat în Fig. 2.


Orez. 2. Schema schematică instalatii PBB pe baza echipamentului standard al zonei de recepție și depozitare a bitumului a unei fabrici de asfalt standard

Orez. 3. Dispersant de cavitație KEM-20

Bitumul umplut în cazan este încălzit la o temperatură de 170 ° C și pre-amestecat cu malaxoare cu palete timp de 5 minute, fără a opri malaxorele, 4% din greutate Kraton D1101 este introdus treptat prin trapa de încărcare și amestecat cu malaxoare. timp de 30 de minute pentru a pre-dizolva (umfla) polimerul, apoi, timp de 60 de minute, amestecul de bitum-polimer este circulat prin dispersantul KEM-20 de-a lungul conductei de bitum de circulație. Dispersia în acest caz are loc într-un dispersant de cavitație (Fig. 3). Dispozitivul funcționează după cum urmează: modificatorul polimeric este pre-dizolvat în kerosen și furnizat la intrare. Bitum este, de asemenea, furnizat acolo, iar cavitația oferă un efect intens de amestecare.

Disperser KEM-20 într-un design special, cu o capacitate de debit de până la 30 de metri cubi. m/h, instalat în conducta de circulație a bitumului după stația de bitum și permite realizarea unei omogenizări ridicate a modificatorului în bitum. A lucra conform acestei scheme tehnologice, un experiment Uzina de producție PBB la OJSC „DST Nr. 2, Gomel”.

Cunoscut instalatii pentru producerea de PBB conform schemei tehnologice in-line, care este prezentat în Fig. 4.


Orez. 4. Schema tehnologică a procesului de preparare a PMB cu ajutorul mixerului PMB Inline 10-15 t/h

Esenta proces tehnologic conform diagramei conform fig. 4 se reduce la transferul polimerului dintr-o stare uscată în stare lichidă prin extrudare și amestecarea ulterioară a polimerului cu curgere vâscoasă cu bitum încălzit la temperatura de funcționare. În acest caz, pe măsură ce materialele se deplasează, se efectuează simultan mai multe procese: extrudarea polimerului, combinând amestecarea și dizolvarea topiturii rezultate cu o anumită cantitate de bitum sau plastifiant; amestecarea lichidului anormal de vâscos rezultat cu o anumită cantitate de bitum și rezultând un conținut ridicat sau super ridicat de polimer; amestecarea ulterioară a concentratului polimer-bitum cu fluxul principal de bitum în rapoarte care asigură conținutul de polimer necesar în produsul finit PBB.

Procesul se desfășoară in-line, într-un mod pur in-line, adică la intrarea în instalație avem bitum și polimer uscat, la ieșire - PBB, imediat gata de utilizare. În același mod în linie, orice altă componentă lichidă poate fi adăugată la liant în conformitate cu rețeta, precum și, de exemplu, o cantitate suplimentară de plastifiant sau diluant. Temperatura bitumului la ieșirea instalației este determinată de temperatura bitumului la intrare. Dacă este necesar să se pregătească bitum lichefiat, bitum cu un aditiv adeziv etc., nu este necesar să se utilizeze procesul de extrudare puternic energetic; funcționarea normală a liniilor de dozare și a unui mixer este suficientă.

Vorbind despre procesul de dizolvare a polimerului, trebuie remarcat faptul că solubilitatea acestuia este strâns legată nu numai de capacitatea corespunzătoare a bitumului, de temperatura bitumului în sine, așa cum se observă de obicei în studiile despre PBB, dar și cu temperatura polimerului în sine, precum și cu zona interfeței de fază. Cu cât temperatura polimerului este mai mare, cu atât este mai mare zona de contact cu bitumul, cu atât rata de dizolvare este mai mare.

Următorul proces din schema tehnologică este și procesul de amestecare, dar de data aceasta lichide cu vâscozități nu atât de diferite - concentrat de polimer-bitum și bitum pur. În plus, în această etapă, un aditiv adeziv și alte componente lichide pot fi adăugate dacă este necesar de formulare. Amestecarea se realizează cu un mixer dinamic eficient.

Ca recipient produse terminate Este prevăzut un recipient vertical izolat termic, cu amestecare și încălzire.

În prezent pe piața echipamentelor de producție PBB Există o gamă largă de instalații și opțiuni de mixere, cu mixere de diferite configurații pentru acestea. Problema conversiei instalațiilor de asfalt existente în scheme tehnologice produs de ABS, pe baza modificat PBB poate fi decis în funcţie de tipul de materiale modificatoare.

În construcția drumurilor materiale obisnuite au oferit o calitate satisfăcătoare de mulți ani. Astăzi, încărcările tot mai mari ale traficului, nevoia de drumuri fiabile și durabile și cerințele pentru economie au făcut evidente dezavantajele bitumului convențional. Bitumurile nemodificate prezintă următoarele dezavantaje în practică:

Datorită acestor neajunsuri, precum și a multor factori practici și economici, au fost efectuate o serie de studii în ultimii 40 de ani. Ei au demonstrat că materialele polimerice sunt cei mai buni modificatori pentru îmbunătățire calitati tehnologice bitum PBB (liant polimer-bitum) este un material nou din punct de vedere calitativ care poate crește durata de viață a suprafețelor drumurilor.

Bitumul modificat, format prin combinarea bitumului convențional și a polimerului, oferă mai mult nivel inalt calitati:

  • performanță îmbunătățită la înaltă și temperaturi scăzute;
  • îmbunătățirea caracteristicilor elastoplastice;
  • rezistență crescută la oboseala materialului;
  • îmbunătățirea coeziunii și aderenței cu materiale de umplutură;
  • rezistență crescută la îmbătrânire.

MASSENZA produce instalatii pentru producerea bitumului modificat cu polimeri numai folosind mori coloidale, care asigura macinarea polimerului in timpul prepararii PMB. Când polimerul este zdrobit, suprafața de contact specifică a componentelor amestecate crește, iar procesele de umflare și dizolvare a polimerului sunt accelerate în consecință. Utilizarea acestui tip de echipamente face posibilă obținerea PBB cu cerințe tehnice reglementate.

Caracteristicile de înaltă performanță sunt obținute numai cu un control precis al dozării polimerului zdrobit și distribuția acestuia în masa de bitum. Ca urmare, în momentul de față, cei mai buni indicatori de distribuție (omogenizare) se obțin numai atunci când se folosesc mori coloidale cu un grad ridicat de măcinare.

  • MASSENZA produce atât unități multi-pass, cât și single-pass, dar unitățile cu o singură trecere au cel puțin trei dezavantaje principale:
    • sunt potrivite pentru utilizare numai cu polimeri SBS (stiren-butalen-stiren), în instalații cu treceri multiple; pe lângă SBS, este posibil să se utilizeze aproape toți modificatorii polimerici cunoscuți în prezent, inclusiv miez de cauciuc, și se pot folosi și aditivi speciali, de exemplu sulf (pentru a asigura capacitatea de a influența procesele de vulcanizare în producerea PBB);
    • datorită unei singure treceri prin moară, este nevoie de mai mult timp pentru maturarea PMB (12 ore sau mai mult);
    • Trebuie asigurată o compatibilitate ridicată între bitum și polimer, de aceea este necesar să existe garanții de calitate constantă a bitumului furnizat (ceea ce, de fapt, este o problemă uriașă în condițiile rusești).
  • Instalația folosește o moară coloidă MASSENZA foarte eficientă

    Moara coloidală MASSENZA (omogenizator) este special concepută pentru producerea de PBB. Când polimerul este zdrobit, suprafața de contact specifică a componentelor amestecate crește, iar procesele de umflare și dizolvare a polimerului sunt accelerate în consecință. Utilizarea echipamentelor de acest tip face posibilă obținerea PBB cu cerințe tehnice reglementate la o temperatură care nu depășește 160 0C, cu un conținut de modificator de cel mult 3,5 gr. % și durată scurtă a procesului. În cazul preparării PMB pe echipamente fără râșnițe de mare viteză (mori coloidale), este necesar să se utilizeze o concentrație mai mare de polimer, o temperatură de proces mai mare (aceasta poate duce la îmbătrânirea bitumului și la distrugerea oxidativă a PMB, nivelul de proprietățile PMB vor scădea semnificativ), în plus, durata procesului de preparare crește de peste 2 ori. Caracteristicile de înaltă performanță sunt obținute numai cu un control precis al dozării polimerului zdrobit și distribuția acestuia în masa de bitum. Ca urmare, în momentul de față, cei mai buni indicatori de distribuție (omogenizare) se obțin numai atunci când se folosesc mori coloidale cu un grad ridicat de măcinare. Moara MASSENZA are o configuratie speciala rotor/stator care permite ca 100% din putere sa fie folosita exclusiv pentru actiunea de macinare. De fapt, creșterea decalajului care apare la mori de la alți producători, atunci când se furnizează un material cu un conținut ridicat de polimer, înseamnă o scădere a efectului de măcinare, în timp ce, dimpotrivă, este necesară zdrobirea (despicarea) suficient a polimer. MASSENZA a dezvoltat un sistem complet diferit care permite o eficiență maximă de 100% în măcinarea polimerilor, indiferent de conținutul de polimer din material. De fapt, moara MASSENZA are un sistem special echipat cu o pompă cu roți dintate externă pentru alimentarea în moara.

    Această pompă are două scopuri principale:

    • permite morii să nu producă o acțiune de aspirație și să concentreze toată puterea disponibilă exclusiv pe măcinare;
    • are o turatie variabila, viteza este reglata printr-un semnal de retur, care este primit la modificarea consumului de energie al motorului electric al morii. Aceasta înseamnă că producția de amestec de bitum-polimer de la moară rămâne întotdeauna maximă. Dacă în moară intră un amestec cu un conținut ridicat de polimeri, consumul de energie al motorului electric al morii crește, ceea ce la rândul său reduce intensitatea pompei și invers.

    În 2014, MASSENZA a prezentat cel mai nou model de moară coloidală - PMB 490-S. Numeroase teste și studii ale influenței structurii mecanismului de măcinare asupra calității PMB au condus la dezvoltarea și crearea unei noi configurații care asigură o dispersie mai fină, care la rândul său ajută la reducerea timpului pentru faza chimică și la creșterea productivitate.

    Acest model, comparativ cu modelele anterioare, include următoarele îmbunătățiri:

    • rotor și stator mai mari;
    • materiale mai rezistente la uzură;
    • sistem îmbunătățit de alimentare cu bitum și polimer în moară;
    • design nou al elementelor de măcinare ale rotorului și statorului.

    Noua configurație a omogenizatorului face posibilă creșterea eficienței sale de funcționare cu 40% față de modelele anterioare. Acesta este motivul pentru care conceptul de moara MASSENZA este avantajos pentru producerea de bitum modificat cu polimeri.

  • Reglarea procesului de măcinare a polimerului și dizolvarea acestuia în bitum.

    Datorită capacității de a varia numărul de treceri ale amestecului de bitum-polimer prin moara coloidală, calitate superioară producția de PBB, indiferent de parametrii materiei prime.

  • Utilizarea încălzirii „moale” a liantului de bitum datorită funcționării unei stații de încălzire a uleiului, control precis al condițiilor de temperatură.

    La prepararea PBB, alegerea optimă a temperaturii și a duratei procesului este extrem de importantă. O creștere a temperaturii crește mobilitatea lanțurilor de macromolecule polimerice și distanța dintre ele. Acest lucru facilitează procesul de umflare. Temperatura optimă la care macromoleculele polimerilor de tip SBS se află la distanța maximă unele de altele corespunde temperaturii stării de curgere vâscoasă și este de 180-190 0 C. Cu toate acestea, creșterea temperaturii de preparare a PMB peste temperatura tehnologică de lucru pentru bitumul rutier provoacă îmbătrânirea bitumului. Prezența pe termen lung a polimerului la temperatură ridicatăîl afectează negativ, drept urmare își pierde proprietățile elastice. Eficiența de dizolvare este foarte influențată de dimensiunea particulelor de polimer. Cu cât dispersia (măcinarea) particulelor de polimer este mai mare, cu atât suprafața specifică de contact cu bitumul este mai mare, cu atât procesul de umflare și, în consecință, dizolvarea polimerului în bitum este mai rapid. Dintre toți parametrii luați în considerare care influențează eficiența procesului de preparare a PMB, atât din punct de vedere al economiilor de costuri, cât și al reducerii maxime posibile a proceselor de îmbătrânire a bitumului și de deteriorare a polimerului, este indicată modificarea vâscozității bitumului. și dimensiunea particulelor de polimer. Parametrii rămași sunt prestabiliți și rămân neschimbați, iar temperatura pentru prepararea PBB este limitată la maxim Temperatura de Operare bitum - nu mai mare de 160 0C.

  • Unitățile MASSENZA folosesc ulei fierbinte ca sursă de căldură.

    Un astfel de sistem de „încălzire indirectă” oferă următoarele avantaje față de încălzirea cu abur, flacără și electrică. În primul rând, datorită încălzirii cu ulei, este posibil să se asigure încălzirea tuturor echipamentelor necesare cu un singur circuit de circulație a uleiului: conducte interne și unități ale instalației pentru producția de PMB, precum și toată infrastructura auxiliară (conducte, pompe de bitum, containere, supape, supape cu gură). Cu uleiul „încălzire moale”, oxidarea și cocsificarea bitumului nu are loc și, în consecință, nu deteriorează liantul de bitum, ceea ce nu este ideal în caracteristicile sale de performanță. De asemenea, sistemele de încălzire cu ulei, de regulă, sunt cele mai eficiente în ceea ce privește costurile de operare pentru energia termică, iar un astfel de sistem de încălzire vă permite să rezistați la toate condițiile destul de precis. conditii de temperatura la toate etapele tehnologice ale producției PMB, care afectează calitativ caracteristicile produsului final.

  • Posibilitatea de a utiliza aproape toate tipurile cunoscute de modificatori (polimeri), atât pulbere solidă, cât și granule, și lichide.

    Posibilitatea de a utiliza un polimer în granule menținând în același timp parametrii înalți de dizolvare a polimerului în bitum face posibilă obținerea unui efect economic mare în comparație cu utilizarea, de exemplu, a aceluiași polimer, dar sub formă de pulbere, doar datorită diferenței de costul polimerului granular și pulbere. De asemenea, este posibil să primiți suplimentar efect economic datorită capacității de a produce PBB cu caracteristici de înaltă performanță folosind polimeri produși pe plan intern, care, datorită costului lor scăzut, pot fi mai atractivi.

  • Instalațiile MASSENZA utilizează dozarea în greutate a bitumului și a polimerilor.

    Bitumul este pompat în instalație și trece printr-un dispozitiv special conform principiului Coriolis (un sistem de măsurare într-o carcasă care măsoară debitul indiferent de alți parametri ai lichidului, cum ar fi densitatea, temperatura, presiunea, vâscozitatea, conductivitatea electrică, etc.). Polimerii sunt dozați printr-un buncăr de polimer și un șurub de încărcare, care sunt suspendate de extensometre, dozarea se efectuează în mod automat bazat pe pierderea în greutate.

  • Unitățile MASSENZA sunt echipate cu o linie de introducere a aditivilor lichizi direct în mixer.

    Acest lucru vă permite să dozați, dacă rețeta cere, uleiuri aromatice (de exemplu ulei industrial I-40A sau alt plastifiant) sau aditivi adezivi direct în malaxor, unde bitumul este amestecat cu un modificator polimeric.

  • La instalațiile MASSENZA, bitumul inițial este preamestecat cu un modificator de polimer și alți aditivi lichizi într-un malaxor.

    Amestecarea preliminară eficientă în malaxor este asigurată de funcționarea a două malaxoare cu trei pale, antrenate de un motor electric de 7,5 kW. Mixerul este echipat cu serpentine de încălzire cu ulei, indicatori de nivel cu membrană și un sistem de control al temperaturii.

Liantul polimer-bitum (denumit în continuare PBB) este una dintre componentele principale ale stratului superior al pavajului din beton asfaltic al drumurilor moderne, prelungind semnificativ durata de viață a acestora de la 3–4 ani (când se utilizează bitumuri rutiere tradiționale) la 7–10. ani. PBB crește semnificativ rezistența, rezistența la fisuri, rezistența la căldură, rezistența la forfecare, rezistența la apă și la îngheț a suprafeței drumului. Cea mai indicativă caracteristică a unui pavaj asfaltic produs cu PMB, care face posibilă identificarea diferenței dintre betonul asfaltic polimeric și betonul asfaltic tradițional, este coeficientul de sensibilitate la temperatură. Asfaltul pe PBB este mult mai puțin sensibil la schimbările de temperatură. Creșterea costului total de construcție autostrada cu utilizarea PBB nu este mai mare de 1%. În același timp, costurile sunt recuperate integral în câțiva ani de la exploatarea drumului.

Practica utilizării PBB este răspândită în SUA, Europa și China. Anul trecutîn Rusia, această tehnologie devine din ce în ce mai solicitată. De exemplu, în mai 2013, a fost adoptat și pus în aplicare documentul metodologic rutier din industrie ODM 218.3.026-2012 „Recomandări pentru utilizarea betonului asfaltic de înaltă densitate pe bază de lianți polimeri-bitum pentru suprafețele drumurilor în diverse condiții climatice”. Federația Rusă" În conformitate cu aceste documente, se recomandă utilizarea PBB în conformitate cu GOST R 52056 în compoziția betonului asfaltic de înaltă densitate în loc de bitum în conformitate cu GOST 22245, care poate îmbunătăți semnificativ calitatea suprafeței drumului, luați în considerare condițiile climatice reale și condițiile de circulație a vehiculelor în care sunt utilizate suprafețele rutiere în orice regiune a Rusiei. Performanța acoperirii, uniformitatea acestuia, absența sau prezența defectelor pe acesta este cea mai importantă, iar în unele cazuri caracteristica principala calitatea consumatorului autostradă, deoarece se determină rapid și vizual.

După cum știți, Rusia se remarcă printr-un climat aspru și puternic continental, pe de o parte, cu temperaturi negative scăzute și temperaturi pozitive ridicate, pe de altă parte. De exemplu, temperatura aerului din cele mai reci regiuni iarna poate ajunge la minus 63°C, iar în zilele toride de vară suprafața acoperirii se poate încălzi până la temperaturi ridicate, de la 55°C la 62°C. Astfel, intervalul de temperatură în care funcționează acoperirea ajunge la 125°C. În plus, o parte semnificativă a fluxului de trafic este alcătuită din autocamioane, care determină impacturi dinamice sporite asupra acoperirilor, crescând amplitudinea deformarii, provocând procese de oboseală și accelerând acumularea deformațiilor plastice și a microfisurilor.

Pentru a ține cont de condițiile climatice de funcționare a acoperirilor, pentru a asigura rezistența necesară la fisurare și rezistența la forfecare, PBB trebuie să satisfacă toate cerințe ridicate. Sensibilitatea termică nu permite bitumurilor obișnuite să se comporte bine atât la temperaturi ridicate, cât și la temperaturi scăzute, forțându-i să „modifice” proprietățile bitumului într-un fel. Prezența asfaltenelor determină proprietățile specifice ale bitumului și anume vâscozitatea (plasticitatea) și elasticitatea, rezistența la anumite tipuri de deformare, proprietățile adezive și de legare. Elasticitatea și plasticitatea se datorează prezenței rășinilor și maltenelor. Analizând compoziția grupului de bitum și proprietățile componentelor, este posibil să se aprecieze care parametri sunt cei mai importanți la modificarea bitumului cu polimeri. Factorul determinant este compatibilitatea bitumului cu polimerii. Solubilitate materiale polimericeîn bitum depinde de mulți parametri, dintre care cei mai importanți sunt: ​​diferența dintre parametrii de solubilitate a polimerului și faza maltenă a polimerului, precum și cantitatea și tipurile de asfaltene conținute în bitum.

Procesul tehnologic de producere a PMB poate fi împărțit în două părți: producție directă, când bitumul este amestecat cu polimerul într-o instalație specializată și maturarea în rezervoare de depozitare a PMB finit, unde la intrarea în contact cu bitumul, blocurile elastomerice. a umflăturii polimerului, absorbind o proporție semnificativă din fracția maltenă a bitumului. Astfel, după amestecarea cu bitum, polimerul se umflă și volumul fazei îmbogățite este de 5-10 ori mai mare decât volumul polimerului adăugat în amestec. Caracteristicile de înaltă performanță sunt obținute numai cu un control precis al dozării polimerului și distribuția acestuia în masa de bitum. După cum au arătat studiile specialiștilor europeni, cei mai buni indicatori de distribuție (omogenizare) se obțin atunci când se utilizează o moară cu un grad ridicat de măcinare. Moara (omogenizatorul) este partea principală a fabricii de producție PBB. Pe piață există mai multe tipuri de mori, majoritatea destinate altor industrii (alimentară, chimică, prelucrarea lemnului), dar folosite pentru producerea de bitum modificat cu polimeri. MASSENZA a dezvoltat propriul model de moara special conceput pentru producerea de bitum modificat si este cel mai bun din industrie. În plus, MASSENZA s-a dezvoltat sistem special cu o pompă cu viteză variabilă care alimentează moara. Acest sistem permite morii în sine să nu risipească energie prin pompare (așa cum se întâmplă cu majoritatea celorlalți producători), direcționând totul către măcinare și, de asemenea, asigură în mod constant randamentul maxim al produsului prin reglarea fluxului de materii prime. Este de remarcat faptul că specialiștii MASSENZA continuă cercetările în domeniul interacțiunii dintre polimer și bitum, influența procesului de măcinare într-o moară asupra calității produsului final, iar în 2014 fabrica a lansat model nou moara – PMB 490-S, ale cărei elemente structurale sunt proiectate astfel încât produsul final să aibă cele mai înalte caracteristici. Noua moară asigură o dispersie mai fină, care la rândul său reduce timpul pentru faza de coacere chimică și crește productivitatea. Acest model, comparativ cu modelele anterioare, include următoarele îmbunătățiri:

  • rotor mare și stator;
  • materiale mai rezistente la uzură;
  • sistem îmbunătățit de alimentare cu bitum și polimer în moară;
  • design nou al elementelor de măcinare ale rotorului și statorului.

Noua configurație a omogenizatorului face posibilă creșterea eficienței sale de funcționare cu 40% față de modelele anterioare, care la rândul lor au crescut productivitatea fabricilor de producție PBB în sine.

Pe lângă procesul de măcinare, calitatea PMB depinde în mare măsură de respectarea exactă a rețetei și, în consecință, de acuratețea dozării componentelor din fabrică. Adesea, fabricile pentru producția de PBB nu au un sistem de măsurare a dozei de polimer, iar doza este ajustată de operator, măsurând cantitatea în pungi sau un sistem de măsurare volumetrică a dozei de polimer în recipient. este implementat, care are și erori mari. Instalațiile de producție MASSENZA PMB sunt echipate cu un buncăr de alimentare de 600 de litri, care are un sistem de dozare automată a polimerilor de cântărire. Buncărul este amplasat pe tensiometre, ceea ce permite controlul precis al dozării polimerului. La fel de importantă este precizia dozei de bitum. Producătorii de instalații rezolvă această problemă în două moduri: fie echipează rezervoarele de amestec cu tensiometre, iar cu ajutorul lor controlează atât dozarea bitumului, cât și a polimerului. Ce s-a întâmplat solutie tehnologica deoarece masa șurubului de dozare a polimerului și a tuturor conductelor conectate apasă pe recipientul în care este dozat polimerul, iar vibrațiile sunt transmise și din funcționarea unităților (pompe, moara, malaxoare). Toate acestea duc la faptul că acest sistem produce o eroare foarte mare în citiri. Sau instalațiile implementează dozarea volumetrică a bitumului în funcție de precizia alimentării pompei și de deschiderea și închiderea supapelor. Dozarea bitumului la pomparea în instalația MASSENZA se realizează mai mult într-un mod inovator printr-un dispozitiv special bazat pe principiul Coriolis (un sistem de măsurare într-o carcasă care măsoară debitul indiferent de alți parametri ai lichidului, precum densitatea, temperatura, presiunea, vâscozitatea, conductivitatea electrică etc.). Mai mult, acest sistem este echipat cu controlul temperaturii bitumului de intrare, deoarece pentru modificarea corectă a bitumului cu polimeri mare importanță au condiţii de temperatură şi acurateţea respectării lor. Adică, dacă bitumul sursă nu atinge temperatura necesară (din orice motiv posibil), procesul se oprește și sistemul semnalează acest lucru operatorului.

După cum se știe, bitum rutier, produse în Rusia, nu îndeplinesc caracteristicile cerute pentru producția de PBB. Bitumul nu este suficient de rezistent la fisuri, nu este rezistent la căldură, nu este elastic și oxidat (sărac în aromatice). Pentru a îmbunătăți compatibilitatea polimerului cu bitum și pentru a crea o rețea structurală spațială, aditivi speciali sau uleiuri aromatice sunt utilizați ca unul dintre componentele PMB (pentru a îmbogăți bitumul sărac în ulei, adică pentru a face un fel de inițială). modificarea bitumului cu uleiuri). Instalațiile MASSENZA au o linie de introducere a plastifianților (uleiuri aromatice), iar acest sistem cu carcasă de încălzire este special conceput pentru cei mai populari plastifianți din Rusia, dozați la temperaturi de până la 120 de grade Celsius.
Pe lângă precizia dozării tuturor componentelor și omogenizarea eficientă a bitumului cu polimerul, un criteriu important de care depinde foarte mult calitatea produsului final este regimul de temperatură de producție. Instalațiile MASSENZA implementează încălzirea tuturor pompelor, rezervoarelor, supapelor și mori folosind ulei termic. Acest sistem„Încălzirea indirectă” oferă o serie de avantaje în comparație cu încălzirea cu abur, flacără și electrică. În primul rând, datorită încălzirii cu ulei, este posibil să se asigure încălzirea tuturor echipamentelor necesare cu un singur circuit de circulație a uleiului: conducte interne și unități ale fabricii de producție PBB, precum și toată infrastructura auxiliară (conducte, pompe de bitum, rezervoare, supape). , Vane de închidere). Cu uleiul „încălzire moale”, oxidarea și cocsificarea bitumului nu are loc și, în consecință, deteriorarea liantului de bitum, care nu este ideală în caracteristicile sale de performanță. De asemenea, sistemele de încălzire cu ulei, de regulă, sunt cele mai eficiente în ceea ce privește costurile de operare pentru energia termică și este foarte important ca un astfel de sistem de încălzire să vă permită să rezistați destul de precis la toate condițiile de temperatură în toate etapele tehnologice ale producției PBB, care afectează calitativ caracteristicile produsului final.