English version Русская версия
ООО "Давиал". Битумные эмульсии, строительство и ремонт, металлообработка

Как выбрать битумно-эмульсионную установку

Что лучше – битум или битумная эмульсия?

Основным конкурентом битумных эмульсий является дорожный битум, разогретый до высоких температур. При использовании горячего битума в дорожном строительстве и ремонте часто невозможно достичь достаточного качества ввиду следующих причин:

  • низкая сцепляемость битума с поверхностью основания (плохая адгезия);
  • плохое и неравномерное распределение по поверхности;
  • необходимость полного отсутствия влаги на очищенной поверхности;
  • невозможность варьирования качественными параметрами битума в зависимости от проводимых работ;
  • высокая энергоемкость, обусловленная поддержанием высоких температур;
  • повышенная опасность производства работ, так как используется битум температуры до 1600 С.

В отличие от дорожного битума, использование битумных эмульсий обеспечивает:

  • полное сцепление с основанием вследствие электростатического взаимодействия положительного заряда катионной эмульсии и отрицательного заряда поверхности основания дороги;
  • по текучести эмульсия близка к воде, поэтому она растекается по поверхности, заполняя все поры и неровности;
  • допускается розлив битумных эмульсий на увлажненную поверхность;
  • технология производства битумных эмульсий позволяет варьировать ее качественными показателями, необходимыми для каждого отдельного вида работ;
  • более низкая энергоемкость из-за отсутствия необходимости поддержания температуры;
  • использование битумных эмульсий при температурах от 30 до 700С делает ее применение безопасным.

Очевидно, что битумные эмульсии несоизмеримо более технологичны в работе, с их помощью можно достичь более высокого качества при производстве и ремонте дорог. Подробную информацию о видах и технологиях применения битумных эмульсий можно найти в интернете, а также в печатных изданиях. Данная же статья посвящена проблеме выбора оборудования для производства битумных эмульсий – битумно-эмульсионной установки (далее БЭУ).

Прежде всего эта проблема заключается в том, что покупатель БЭУ должен понять какое именно оборудование ему нужно – какого типа, качества, уровня исполнения и т.д. А для этого необходимо  ответить самому себе на целый ряд вопросов.

 

Что важнее – цена или качество?

Каждый склонен в зависимости от обстоятельств или предпочтений делать выбор либо в сторону уменьшения цены, либо в сторону увеличения качества, хотя определяющим в выборе, в основе своей, является именно соотношение этих двух величин. И тем не менее есть, по крайней мере, один  момент, связанный с качеством оборудования, которым нельзя пренебрегать в угоду цене, а именно: качество оборудования должно быть достаточным для того, чтобы производить качественный  продукт – битумные эмульсии. Некачественная битумная эмульсия – это сначала рекламации от ее потребителей, потом спад интереса и дискредитация самого битумно-эмульсионного производства, затем отсутствие заказов и экономический убыток. Напротив, высокое качество эмульсии позволит привлечь дорожников чрезвычайным удобством работы с ней при высоком качестве самих работ.

Как оценить собственно качество битумной эмульсии – еще один комплексный вопрос. Поэтому, не принимая во внимание качество исходного битума, затронем лишь два базовых критерия – эмульсия качественная, если, во-первых, стабильность битумной эмульсии при хранении и транспортировке, то есть способность ее не распадаться на битум и воду в емкости, по крайней мере, удовлетворяет параметрам, указанным в ГОСТе, а, во-вторых, такие ее основные параметры, как скорость распада, вязкость, адгезия, кислотность и т.д. совпадают с величинами, которые собственно и хотели получить при ее производстве. В свою очередь, говоря о качестве оборудования, отметим также два базовых критерия, обеспечивающих высокое качество эмульсии: во-первых, степень и однородность размола битума смесительным узлом установки, во-вторых, точность дозирования компонентов. Среди разных типов смесительных узлов высокое качество и однородность размола дают, как правило, коллоидные мельницы.

На некоторых установках при низком качестве размола вопрос стабильности эмульсии пытаются решить путем увеличения расхода эмульгатора и увеличения дозировки кислоты (понижения рН-фактора эмульсии). И то и другое ведет к денежным тратам: с одной стороны, эмульгатор – весьма дорогостоящий компонент, с другой стороны, увеличение кислотности эмульсии приводит к достаточно быстрому разрушению металла емкостного оборудования и гудронаторов. Ну а будет ли эмульсия обладать теми параметрами, которых хотели добиться при ее производстве, если опустить вопрос правильности задания соотношений компонентов, преимущественно зависит именно от точности системы дозирования этих самых компонентов.

Говоря о цене БЭУ, надо прежде всего отметить, что вопрос «сколько стоит установка?» может пониматься по-разному: это может быть конечная стоимость всего битумно-эмульсионного производства либо цена только какой-то его части. Вообще говоря, любое битумно-эмульсионное производство  состоит из четырех больших частей:

1. Производственного блока, в котором, как правило, сосредоточено все основное технологическое оборудование.

2. Расходных емкостей химикатов.

3. Емкостного оборудования для хранения битума, эмульсии и др.

4. Трубопроводной обвязки и т.п.

Что касается продавцов БЭУ, то они, если иное не оговаривается специально, называют цену собственно производственного блока – основной части любого битумно-эмульсионного производства.  Расходные емкости химикатов (эмульгаторы, кислота, адгезионные присадки) могут монтироваться в виде отдельных емкостей, а могут быть сблокированы вместе. В этом случае они называются полкой химикатов. Такая полка химикатов может устанавливаться как вне производственного блока, так и встраиваться внутрь. С технической точки зрения последний вариант предпочтительней, так как уменьшение расстояний трубопроводных соединений между расходными емкостями и дозирующим оборудованием способствует большей четкости и надежности работы, а в случае устройства утепления производственного блока встроенные расходные емкости химикатов позволяют четко выдерживать температурный режим. Для корректного сравнения цены производственного блока со встроенной полкой химикатов и производственного блока без таковой при прочих равных условиях (тип, производительность, комплектация и т.п.), к цене последнего необходимо добавлять стоимость расходных емкостей химикатов, а также затраты на их монтаж и подключение к основному оборудованию.

 

Выбор производственного блока.

Нужно отметить, что битумную эмульсию можно получить чуть ли не с помощью одного только шестеренного насоса, используемого в качестве смесительного узла, и несуразно большой дозы эмульгатора. Только в этом случае эмульсией сей продукт может быть секунды или минуты, а после он все равно разлагается на битум и воду. Проводя аналогию с автомобилями, можно сказать, что все машины предназначены для одного и того же – переместить человека из пункта А в пункт Б, вопрос только в том – как, с каким комфортом (читай «качеством») это будет произведено, и чего будет больше – автомобиль везти ездока, или водитель толкать машину.

Из чего же выбирать, какие бывают БЭУ? Приведем краткую классификацию:

  • по типу действия: непрерывного ин-лайн или циклического;
  • по типу системы дозирования: с использованием расходомеров и обратной связи или прямое управление расходом;
  • по типу управления: ручные, полуавтоматические, полностью автоматические (с компьютерным управлением);
  • мобильные и стационарные.

Особняком стоят лабораторные битумно-эмульсионные установки.

Начинать выбор лучше всего с типа действия установки. При производстве эмульсии на установке циклического типа в отдельных специальных емкостях предварительно готовится водный раствор эмульгатора и кислоты, а затем, смешивая битум и водный раствор, например, в коллоидной мельнице, производят битумную эмульсию. Преимуществами таких установок по отношению к БЭУ  непрерывного ин-лайн типа действия являются:

  • относительная простота системы управления;
  • более широкий выбор изготовителей производственных блоков.

Установки непрерывного ин-лайн типа действия позволяют производить эмульсии в непрерывном производственном цикле. Система постоянного действия обеспечивает гибкость управления процессом. Управление каждой линией осуществляется отдельно, без воздействия на остальные. Преимуществами таких установок являются:

  • отсутствие необходимости отдельного приготовления водного раствора;
  • возможность быстрой смены вида производимой эмульсии;
  • возможность корректировки рецепта в ходе производства;
  • более удобное обслуживание оборудования.

Непосредственно на качество битумной эмульсии, а также на удобство производства и на экономическую сторону вопроса, как уже отмечалось выше, влияет тип и качество дозирующих систем БЭУ. Прямое управление расходом означает, что дозировка того или иного компонента (битума, воды, эмульгатора и т.д.) задается изначально и не корректируется по ходу работы или корректируется по косвенным показателям, например, частоте вращения вала насоса. С помощью такого управления крайне тяжело решить задачу обеспечения высокой точности дозирования в промышленных условиях. Например, расход битума при одной и той же скорости вращения насоса будет разным в зависимости от его температуры (битум обладает весьма большим коэффициентом объемного расширения), давления на выходе насоса, давления на входе насоса, определяемого уровнем битума в расходных емкостях, физических свойств самого битума и т.п. факторов. Причем установки с прямым управлением могут быть как периодического, так и постоянного типа действия, как ручные, так и полностью автоматические, – в любом случае они подвержены одним и тем же проблемам дозации. Даже ошибка в 1% при дозировке, например, битума, для некоторых видов эмульсии может обусловить ее неприменимость на дороге в некоторых конкретных условиях. Управление же с использованием расходомеров позволяет просто измерять реальное количество дозируемого материала, а обратная связь дает возможность автоматически корректировать работу системы в реальном времени и тем самым обеспечивать постоянную высокую точность дозирования. 

 

К сожалению, в рамках данной статьи невозможно описать какой-то четкий алгоритм действий, позволяющий полностью разрешить все вопросы, возникающие при выборе оборудования для производства битумных эмульсий, такие как, например, комплектация производственного блока. Остается надеяться на то, что изложенный выше подход все же поможет читателю разобраться в том многообразии оборудования для производства битумных эмульсий, которое имеется в мире на сегодняшний день.

 

Митин А.Н.,

нач. битумно-эмульсионного производства ОАО АБЗ-1,

г. Санкт-Петербург

ООО "Давиал Механик" © 2004-2011
Создание сайта - студия веб-дизайна "Apolog"