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1、高速铁路专用乳化沥青的生产、储存和使用,中石化沥青公司,目录,一、高铁专用乳化沥青组成 二、高铁专用乳化沥青的生产 三、乳化沥青的储存和运输 四、乳化沥青的使用 五、乳化沥青的安全和环保 六、乳化沥青技术支持和服务,一、高铁专用乳化沥青的组成,什么是乳化沥青？,高铁专用乳化沥青的组成,专用基质沥青,专用基质沥青的要求 基质沥青的性能好（低温性能、高温性能、抗老化能力），并且适宜乳化 基质沥青质量的稳定性：原油来源、加工工艺,基质沥青是关键，好的基质沥青是乳化沥青成功的一半。,专用基质沥青开发和生产,-选择高硫中间基中东原油生产基质沥青 -常减压蒸馏工艺生产专用基质沥青,专用基质沥青生产工艺,进
2、口优质原油,减压蒸馏,直馏调合,检验合格,专用基质沥青,专用基质沥青的开发和生产,中国石化相关企业按专用基质沥青的生产工艺包组织生产，分别落实原油进口采购计划，签定进口合同。 _（山东淄博）齐鲁分公司 100万吨原油 _（宁波）镇海炼化分公司 240万吨原油 _（南京）金陵石化分公司 520万吨原油 _（广东）广州石化分公司 150万吨原油,专用基质沥青生产企业,原油码头和储罐,基质沥青生产企业能力和设施,生产装置、调合、贮存工艺设备全部由DCS计算机自动控制，装置设备达到国际先进水平 。,专用基质沥青特性,乳化剂,阳离子型 阴离子型 非离子型,乳化沥青用水,饮用水,二、高铁专用乳化沥青生产,
3、生产供应能力保障,专用乳化沥青生产加工企业,北京,铁路站点,乳化沥青加工基地,600多km,齐鲁,金陵,上海,枣庄,徐州,济南,南京,注：上海加工点作为辅助基地,700多km,专用乳化沥青生产加工企业,设施、产能,-道维斯进口胶体磨乳化装置； -乳化沥青50吨/小时，24小时连续生产； -日最大产能1200吨，日均正常供货能力5001000吨； -乳化沥青储罐6001000m3.,实施流程,1、总的质量保障原则,-建立科学高效的质量管理体系 -在前期联合攻关和试验段应用基础上，选定原油、开发生产工艺技术路线，并采用对原油专运、专输、专储、专炼，沥青产品专贮的“四专”流程，确保原料稳定和沥青产品
4、质量稳定 。,专用乳化沥青质量保障,2、质量控制主要措施,-原料数量和质量稳定保障： 总量150%备料 -生产过程控制: DCS计算机自动控制操作生产 -质量指标控制: 馏出口4小时采样分析，中间产品进中间罐 -产品合格性检验： 成品罐抽样检验，合格出厂 -产品贮运出厂： 铅运 -外部监督： 配合建设单位质量抽检,三、高铁专用乳化沥青性能,-乳化沥青施工可操作性 -乳化沥青质量的稳定性,专用乳化沥青 的性能要求,*改性沥青进行此项试验,重要性,影响乳化沥青稳定和质量的因素,可能性,生产过程,配方,乳化剂,储存,运输,生产设备,基质沥青,聚合物改性,水质,专用乳化沥青的常规性能检测,筛余物试验：
5、 1.18mm筛，乳化沥青5005g Pr=100（m2-m1）m 式中：Pr筛上残留物含量，% m乳化沥青试验质量，g m1滤筛及金属盘质量，g m2滤筛、金属盘与筛上残留物合计质量，g,残留物含量试验： -方法概要 将乳化沥青倒入敞口容器中，加热将水分完全蒸干（加热温度不大于1633 ），计算残留沥青的百分含量，结果取整数即可。 -操作要点 当感觉搅拌阻力比较大时，表明乳化沥青中水分已经比较少了，此后应严格控制加热温度在 1633以下，以免沥青老化或改性剂分解；等到水分完全蒸干，再在1633加热1min. 水分较少时应缓慢搅拌，以免带入气泡干扰对水分是否完全蒸干的判断（加热搅拌过程中表面不
6、再有气泡冒出时，则表明水完全分蒸发）。,-试验概要 将乳化沥青注入规定的储存管中静置1天或5天后（按要求）， 从储存管的顶部和底部分别取样， 测定其残留物百分含量（见残留物测定方法），用其差值表示乳化沥青的储存稳定性,差值越小稳定性越好。,储存稳定性试验,-操作要点 向储存管中倒入乳化沥青时，储存 管要稍微倾斜一些，使乳化沥青顺着储存管壁流下，以防产生气泡影响储存结果。 储存管底部的乳化沥青在倒出前一定要摇匀。 装样时不要带入气泡。 倒样时不要喷溅得到处都是。 影响蒸发残留物精度的因素。,水泥适应性试验,-试验步骤 用1000ml烧杯秤取125g乳化沥青，加入75g水，搅拌（100r/min）
7、10s。均匀加入150g水泥，此过程1min内完成。随水泥加入，将搅拌速度慢慢提升至300r/min。加完水泥后，再搅拌1min。 烧杯密封好，和流动度测定仪40恒温水浴或烘箱4小时。 取出烧杯，观察乳化沥青是否破乳。如破乳，结束试验，判定不合格；如没破乳，将试样在搅拌机上搅拌1min(300r/min)，使其均匀。 取出流动度测定仪，用手指堵住出料口，将搅拌均匀的试样迅速倒入40的流动度测定仪。放开手指，让试验流入量筒中，同时计时。20s后堵住出料口，读取量筒内的试样体积。 从筛上约15cm高度处，用蒸馏水冲洗筛上残留物，直至无乳化沥青颜色为止。,-计算 Pr=（m-m1-m2）/（m3+m
8、4 ）100 Pr筛上剩余物含量，% m滤筛+金属盘+筛上剩余物质量，g m1滤筛质量，g m2金属盘质量，g m3水泥用量，g m450g乳化沥青中，蒸发残留物量，g,-试验方法 称取通过0.15mm标准筛烘干的水泥50g0.5g置于拌和器皿中。 称取50g0.1g的乳化沥青倾倒在拌和器皿内的水泥中，立即用搅拌棒搅拌2min，速度为120 r/min。 添加150mL的蒸馏水，以60 r/min的速度搅拌3min。 倒入标准筛中过滤，反复用蒸馏水冲洗拌和器皿内及搅拌棒上粘附的混合物，一并过筛。 从筛上约15cm高度处，用蒸馏水冲洗筛上残留物，直至无乳化沥青颜色为止。,乳化沥青破乳过程,乳化沥
9、青破乳过程的电荷变化（以阳离子为例）,破乳过程,乳化沥青需要破乳使得沥青还原，形成强度，这也是我们对乳化沥青的要求. 但是在生产,储存,运输的过程中，我们希望乳化沥青保持均匀,稳定的状态,四、乳化沥青的储存和运输,稳定状态下的乳化沥青粒径分布,乳化沥青的储存,乳化沥青是一个热力学不稳定体系, 沥青颗粒会有絮凝, 凝结,沉淀的趋势.不正确的储存和操作, 则会加速这种趋势.,絮凝沥青颗粒聚集在一起,凝结沥青小颗粒变成大颗粒,沉淀大颗粒会很容易沉淀，最后产生破乳.,X,乳化沥青不稳定的趋势,乳化沥青的储存,储罐立式罐（推荐）：乳化沥青暴露在空气中表面积最小, 而且占用的空间少, 容易加热, 保温,和
10、监测液位. 适用于固定罐.卧式罐 ：成本较低，安装方便.可在现场临时使用. 应尽量装满,减少暴露面积,同时使用轻微地搅拌和循环. 材质: 耐酸,耐腐蚀, 低碳钢, 合金钢,不锈钢, 工程塑料.,储罐管线： 泵的吸入口的管线应安装在罐的底部位置(5CM高度). 进罐管线或循环管线应靠着罐的侧壁, 远离泵吸入口, 位置应接近罐的 底部, 以低于液面, 防止起泡. 取样管线应安装在罐的底部0.6米高的位置. 储罐搅拌器 : 可以使用简单的低速搅拌器, 也不要过量的搅拌.每天不少于1次，每次不少于10min, 和出货前搅拌一段时间.,乳化沥青的储存,乳化沥青的储存,加热系统可选用：- 导热油. 导热油
11、温度应低于85.- 热水加热: - 蒸汽加热- 太阳能加热- 电加热加热面积由罐的大小来决定.,乳化沥青泵由于泵会剪切乳化沥青,并对乳化沥青颗粒产生影响, 所以要注意以下几方面.- 离心泵： 对乳化沥青机械作用相对较小,应是乳化沥青的首选泵.乳化沥青粘度较低, 所需 压力不高, 也适合用离心泵. - 容积泵：齿轮泵, 拄塞泵, 隔膜泵, 叶片泵等.旋转的齿轮会对乳化沥青有较强的剪切和挤 压, 对质量有一定的影响.,高铁专用乳化沥青的储存,高铁专用乳化沥青储存温度通常高铁专用乳化沥青常温储存，考虑到应用，建议储存温度范围控制在5-35之间：1在加热时，介质不允许超过85,否则因为水分蒸发,而改变
12、材料性能, 甚至破乳 ；2 温度超过35，会影响乳化沥青的稳定性和砂浆的施工性；3过低的温度, 也会破坏乳化沥青, 使沥青从水相中分离出来, 导致破乳.,运输工具可用汽车罐车, 火车槽车或铁桶装运. 所有盛装工具都应有盖, 并密封.所有盛装工具, 在灌装前都应检查, 确认是否有残留物, 当残留物为其它类型的乳化沥青或其它化学品时,应按照要求清理干净,才可灌装.装车时, 应尽量避免产生大量泡沫, 以影响乳化沥青质量.运输工具尽量满装。气温要求与乳化沥青的储存温度范围类似, 在5-35之间清洗要求装了不同产品的储罐,槽车,洒布车的清洗要求,乳化沥青的运输,乳化沥青的运输,不同产品之间的清洗要求,五
13、、乳化沥青的使用,向搅拌车输料 输料前用清水将乳化沥青泵清洗5分钟，放干水后，再用乳化沥青置换出5Kg乳化沥青用空桶盛装，避免清洗泵后柴油、水带入搅拌车内。另乳化沥青泵的入口管道放置合适孔径的筛空网过虑。,搅拌车中乳化沥青要求 - 现装现用，并实施车载控温。特殊情况需要短暂存放时，搅拌车应停放阴凉处、避免曝晒，导致温度过高，影响乳化沥青质量. 根据搅拌车状况，应定期清理乳化沥青的结皮物。 搅拌车暂存的乳化沥青，应进行搅拌或适当自循环. 更换不同厂家或不同品种的乳化沥青时，搅拌车的乳化沥青罐应彻底清洗。,乳化沥青日常操作的注意点,要: -加热乳化沥青时,要轻微地搅拌,以排除和减少结皮的形成. -
14、在冬天时,防止泵,管线,阀门被冻住, 不用时,吹扫管线, 清洗泵. -泵送乳化沥青时,吸入管线应从罐的底部进入, 以避免破坏可能形成的结皮. - 灌装乳化沥青进运输车辆时, 应使用挡板以防止飞溅. - 长时间存放乳化沥青,应搅拌和循环.,不要 - 不要随意混合不同品种, 类型, 等级的乳化沥青. 不要用压缩空气来搅拌乳化沥青, 会导致破乳 不要采用回流方式搅拌乳化沥青.,六、乳化沥青的安全、环保,乳化沥青与热沥青相比危险性要小。 乳化沥青通常贮存操作温度较低，因此很少会导致烫伤，爆炸或溢流。 乳化沥青主要不利于健康的问题在于皮肤接触。 1）对人体： - 防止皮肤接触； - 戴上防护用品（包括安
15、全帽，防护镜，手套，安全鞋等),防止直接接触. 急救： - 如果发生皮肤接触，立即用水冲洗，换掉污染衣物。 - 如果乳化沥青泼溅到眼睛里，立即用水冲洗至少15分钟。 - 若不慎吞咽，使患者保持仰卧。若患者还有意识，应立即使他/她喝入大量的水。 注意：在急救之后，必要时仍要去就医。,乳化沥青的安全、环保,2）对环境： - 避免乳化沥青发生泼溅, 污染下水道。 - 一旦乳化沥青发生泼溅，应立即采取紧急措施。 环境处理： 对于意外泼溅出的乳化沥青，应立即洒砂或用土覆盖,铲除，这种含有沥青的混合物可 在特殊的装置中焚烧处理。 对于乳化沥青废液处置，用酸碱溶液中和乳化沥青，使其破乳，待沥青析出后，除去
16、水分。废水应稀释并导向废水处理设备。而余下的沥青回收可在特殊的装置中焚烧 处理。,与铁科院联合组建联合服务团队，建立现场服务小组，开展现场相关技术和咨询服务 。 1、配合开展工程水泥沥青砂浆的灌注试验技术服务 -砂浆总体性能和配比,七、技术支持和服务,干料：乳化沥青：水：其它=441:75：52：1.1（参考）,-砂浆现场拌制流程图（右）,-现场砂浆性能检测,-砂浆灌注,加料顺序：乳化沥青水减水剂消泡剂干料引气剂 搅拌速度：高速75Hz，4560s，低速45Hz，4590s，具体根据搅拌车而定。,- 提供乳化沥青储存现场管理建议 参照乳化沥青生产企业情况，根据施工现场储存条件，提供储罐罐容、搅 拌设施等附属设施建设和储存管理合理建议。 乳化沥青质量检验培训 -颗粒电荷、筛余物、储存稳定性、水泥适应性 -蒸发残留物（基质沥青性能）：含量、针入度、延度和溶解度
