改性沥青设备常见故障与应对策略探究

王 板 军

(晋城路桥建设有限责任公司，山西 晋城 048000)

·机械与设备·

改性沥青设备常见故障与应对策略探究

王 板 军

(晋城路桥建设有限责任公司，山西 晋城 048000)

阐述了改性沥青设备的作用、组成及工艺流程，针对改性沥青设备在运行中出现的改性剂落料不畅通、二次加热系统漏油、主机难以正常启动等问题，提出了相应的解决策略，以确保改性沥青设备正常运行。

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随着我国经济的迅速发展，交通基础设施建设力度加大，对应的高等级公路的需求也就增多，这就不可避免涉及到沥青路面材料的要求。而改性沥青以优良的技术性能和经济性能得到广泛应用，这样在公路施工中操作改性沥青设备就在所难免，与此伴随的问题就是设备常见故障发生时，应该采取何种策略进行应对。本研究针对此种现象进行相关阐述。

1 改性沥青设备概述

改性沥青设备是在基质沥青中掺加改性剂，并经过混合研磨、粉碎、分散和融合而制成改性沥青的专用设备，从而确保基质沥青和改性剂的相溶性和稳定性。由此可知，该设备的作用主要有两个，一为实现改性剂和基质沥青的相溶并达到均匀分布的结果；二为保证改性沥青的稳定性，使改性剂与沥青避免离析、沉淀、分层、凝聚等现象发生。在目前的改性沥青设备加工工艺流程之中，典型的有胶体磨式和高速剪切式，而区别也就在于核心设备的不同，即胶体磨和高速剪切装置的不同；而这两种现场加工模式的共同之处就是都需要经过改性剂融胀、分散磨细、继续发育三个阶段。

胶体磨式设备控制过程主要经过A罐混料过程、B罐研磨过程和C罐稀释过程三个同时进行并连续生产的过程，最后合格的改性沥青通过2号沥青泵注入成品储存罐D。具体言之，A罐混料过程就是1号沥青泵向A罐注入基质沥青的同时，一般再从已添加改性剂的E斗向A罐加入改性剂；B罐研磨过程就是通过胶体磨将A罐内沥青混合物注入B罐进行一段时间的研磨即可；C罐稀释过程就是当B罐被胶体磨注入沥青混合物的同时，A罐开始下一周期混料，当混料结束后，通过1号沥青泵向C罐注入基质沥青，待B罐研磨结束再通过胶体磨将高浓度改性沥青放入C罐，这样将已经注入的基质沥青和高浓度改性沥青进行充分搅拌而达到稀释均匀程度即可。具体的工艺流程如图1所示。

一般高速剪切装置的工作原理为：待混合物料在高速旋转的转子带动下，作湍流运动，由于惯性力，液体进入由转子与定子形成的狭小剪切区，在该区域内转子旋转对液体实施剪切，从而达到细化的目的。高速剪切式设备的工艺流程简图如图2所示。

2 改性沥青设备应用之中常见故障与应对策略

1)改性剂落料不畅通，使得工作效率降低。对于沥青和改性剂而言，温度是其状态的决定因素。而通常条件下高聚物的软化点比沥青相对较高，而复合高聚物则需要采用预处理办法使得软化点相接近，因此温度的控制至关重要，温度太低会使磨片损耗较大，温度过高会使沥青焦化。而融胀罐中温度常在180 ℃以上，经常出现改性剂粘附在落料槽上也就可想而知。

对此，采取的应对策略是在融胀罐上部加设10 m高的导温筒，这样高温气体就不会停滞在融胀罐中而抬升导料部分的温度，使得热空气经由导温筒而快速排出罐外，从而使导料部分不易粘结改性剂材料，较好解决了改性剂落料不畅的缺陷，并相对提高了改性沥青设备的工作效率；同时，将导料部分的导板加工改进成易于拆卸清料的结构，可以对粘结在融胀罐内部的改性剂及时进行人工处理，并在清理后能够在短时间内恢复原状投入作业。

2)基质沥青二次加热系统漏油。在高聚物改性剂之中，SBS的熔点可达180 ℃，这就需要控制好导热油的进油温度(约保持在210 ℃左右即可)和基质沥青进料温度(约保持在150 ℃以上)，从而使得A，B，C三罐温度控制在180 ℃左右。但是基质沥青在输送过程中由于直角焊接的平板封头结构，就会造成封头局部压力过大的结果，从而使得二次系统加热出现漏油现象。

对此，采取的应对策略是对封头部分结构予以改进即可，由嵌圆筒形替换平板封头，这样封头部分所承受的压力就会明显减少，不会出现部分压力过高的现象，从而有效避免了漏油问题的发生。具体如图3所示。

3)融胀罐搅拌系统和高速打散系统效果不理想。对于融胀罐搅拌系统来说，由于融胀罐高度较高，而具有粘度性质的沥青往往会因高速运动致使其惯性也相应增大，再加上搅拌过程之中的液体沿着融胀罐外形即圆周进行单向运动，在这些因素的共同影响下，从而使得融胀罐中的单桨叶作用范围太小而对液体作用效果不大。对此，采取的应对策略是在距融胀罐上部1 000 mm处加设第二桨叶，并在融胀罐周围沿径向上等分排列3个导流板，同时将搅拌速度增大，这样经过改进的结果就是桨叶搅拌形成的液流会达到径向流动和向下反流后上翻的效果，融胀罐搅拌系统达到了高速搅拌的效果。

对于高速打散系统来说，改性剂上料之时的一次打散效果不理想。对此采取的应对策略是在打散轮底部加设2目钢丝网进行过滤筛分，从而使得改性剂达到了多次打散的效果。

4)成品改性沥青出现离析现象和主机难以正常启动。公路工程施工并不往往是距离改性沥青生产基地较近，在一些施工环境条件不良的情况下，成品改性沥青长途运输就会在所难免。这样，长途运输过程之中的成品改性沥青就会发生离析问题。对此，采取的应对策略是在SBS打散储存部分加设漏斗式抗离析材料加入装置，以定量方法加入融胀罐，这样离析现象就不再发生。不过随之所带来的另外一个问题是在电网供电容量有限的条件

下，主机启动却不能正常进行。对此，采取的应对策略是在电控系统中加入变频调速装置，从而使得改性沥青设备运转正常。

5)其他问题注意事项。为了快速进行沥青取样，可在融胀罐及发育罐设置取样阀门；为了防止加热盘管的泄露，可以设置双进双回的两组并联的加热盘管；为了减少沥青罐底的死区存量，可以设置“╗”形的沥青吸出管；为了避免油液发生氧化，不可在油气分离器通向膨胀罐底部的膨胀管设置阀门；为了排空油液而方便更换导热油，可以设置导热油循环管路；为了在沥青装车时避免在竖直的活节部位不积存沥青，可以设置鹤管伴热夹套。

3 结语

改性沥青设备在考量生产工艺的基础上，还要考量与原有沥青加热设备的对接，管道设计的合理性，融胀罐与发育罐的数量和布置等等，并要对操作设备的工作人员做好培训和考核，从而确保改性沥青设备不会发生故障。

[1] 杨元明，赵 冰.改性沥青设备的自动控制及其实现[J].中国建筑防水，2005(9)：23-25.

[2] 万祥斌.SBS改性沥青设备关键技术探讨[J].科技视界，2013(26)：351，373.

[3] 赵芬娟.改性沥青设备在作业中常见的故障及应对措施[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

王板军(1978- )，男，工程师

TU535

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