關(guān)于瀝青混凝土攪拌站建設(shè)的探討
2005-04-29 00:00
摘 要：瀝青混凝土拌和站的建設(shè)是城市市政道路養(yǎng)護(hù)維修中的重要一環(huán)，文章以在建的新港基地瀝青混凝土拌和站為例，詳細(xì)論述了瀝青混凝土攪拌站建設(shè)中選址、設(shè)備選型、設(shè)備配套、安全生產(chǎn)及環(huán)保等環(huán)節(jié)的注意事項(xiàng)以及統(tǒng)籌規(guī)劃。
關(guān)鍵詞：瀝青混凝土；瀝青混凝土攪拌站；設(shè)備選型；配套設(shè)備；經(jīng)濟(jì)安全運(yùn)行；環(huán)保
瀝青混凝土拌和站的建設(shè)是城市市政道路養(yǎng)護(hù)維修中的重要一環(huán)，主要包括瀝青混凝土拌和站的規(guī)劃、選址、加熱方式的選擇，拌和設(shè)備的選型、配套設(shè)備、安全生產(chǎn)和環(huán)保等。如何建設(shè)合理高效的瀝青混凝土拌和站，提高拌和質(zhì)量、減少消耗及降低成本，達(dá)到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益俱佳，筆者認(rèn)為應(yīng)做好以下方面工作。
1、場(chǎng)地選址及建設(shè)
瀝青拌和設(shè)備因其自身特點(diǎn)，對(duì)場(chǎng)地的要求應(yīng)從經(jīng)濟(jì)、便利、安全生產(chǎn)及環(huán)保等方面統(tǒng)籌考慮。
(1) 場(chǎng)地應(yīng)選擇地勢(shì)稍高，周圍環(huán)境干爽的地點(diǎn)。因?yàn)樵牧系暮繉?duì)瀝青拌和設(shè)備的生產(chǎn)能力、拌和質(zhì)量有很大影響。含水量高，烘干時(shí)間長(zhǎng)，燃油消耗大，生產(chǎn)能力下降，生產(chǎn)成本增加。以西安筑路LB1000 型瀝青混凝土攪拌樓為例，沙石料含水率降低3% ，每生產(chǎn)1 t 成品料可減少燃油3L。新港基地地勢(shì)低洼，易積水，故在場(chǎng)地建設(shè)時(shí)，應(yīng)重視排水管線的建設(shè)和干料棚的建設(shè)，對(duì)排水能力和干料棚的容量應(yīng)有充分的估算，避免因持續(xù)特大降雨，使設(shè)備遭遇滅頂之災(zāi)。
(2) 地質(zhì)狀況。拌和站為大型機(jī)械設(shè)備，自重和材料的質(zhì)量非常大，設(shè)備各機(jī)構(gòu)如給料機(jī)、干燥筒、拌合樓工作中都處在振動(dòng)狀態(tài)，故地質(zhì)要求堅(jiān)硬，能有效防止地面沉降。而新港回填土方量較大，地面基礎(chǔ)松軟，在拌和站建設(shè)中其地基及周邊基礎(chǔ)應(yīng)特別處理。另外拌和站為振動(dòng)體，應(yīng)有防共振方面措施，避免波及危害周邊建筑物。
(3) 場(chǎng)地應(yīng)選擇交通便捷的地點(diǎn)。拌和站需要運(yùn)輸大量的原材料和成品拌和料，要從降低成本和利于施工進(jìn)行考慮。新港基地毗鄰新港沙石料碼頭，原材料供應(yīng)充分，運(yùn)輸便捷；基地緊鄰二環(huán)線，交通運(yùn)輸暢通。
(4) 施工中應(yīng)考慮瀝青混凝土的施工溫度。瀝青混凝土由拌和站運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，隨著運(yùn)距的增加，其溫度會(huì)逐漸降低，影響路面施工質(zhì)量。市政拌和站是服務(wù)市政處所轄道路的養(yǎng)護(hù)維修的。新港拌和站瀝青混凝土運(yùn)至各工地的時(shí)間應(yīng)不會(huì)超過(guò)45min，應(yīng)可以滿足施工要求(在低溫天氣應(yīng)做好混凝土的遮蓋保溫) 。
(5) 環(huán)保因素。瀝青拌和站要遠(yuǎn)離住宅和人口稠密區(qū)。隨著城市的發(fā)展，城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，瀝青拌和站距離居住區(qū)越來(lái)越近。無(wú)論從近期還是遠(yuǎn)景，拌和站的環(huán)保要求都應(yīng)尤為嚴(yán)格，降低粉塵、噪音和有害氣體排放，加大環(huán)保投入，如建設(shè)封閉干料棚，干料棚內(nèi)采取噴霧降塵；圍墻周圍栽植樹木，這是瀝青拌和站生存和發(fā)展的關(guān)鍵。
(6) 依地勢(shì)確定建站方案。地勢(shì)包括等高平面和不等高平面。對(duì)于新港基地不等高平面，可分為3層：上層和兩側(cè)為運(yùn)輸專用道路，中層為料場(chǎng)、油灌區(qū)，上層的原材料和瀝青可利用自重方便卸到中層；下層放置拌和機(jī)，中層料、油經(jīng)輸送帶、鏟車和管道方便地轉(zhuǎn)送到拌合機(jī)中。通過(guò)利用地勢(shì)合理布局，可為順利生產(chǎn)打下良好基礎(chǔ)。
2、拌和設(shè)備的選擇
瀝青混凝土拌和設(shè)備的選擇是綜合對(duì)比諸多因素的過(guò)程：生產(chǎn)能力、能耗、燃油種類、電控化程度，設(shè)備的技術(shù)參數(shù)、環(huán)保措施、維修、售后服務(wù)、技術(shù)培訓(xùn)、生產(chǎn)工藝、國(guó)產(chǎn)化水平及系統(tǒng)間的協(xié)動(dòng)工藝等諸多方面，應(yīng)多角度分析、比較，主要考慮生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)能力、生產(chǎn)工藝的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性及環(huán)保等因素。
(1) 生產(chǎn)廠家。國(guó)外產(chǎn)品的技術(shù)性能較為先進(jìn)，在生產(chǎn)能力、質(zhì)量、節(jié)能、環(huán)保及自動(dòng)化控制等方面有優(yōu)勢(shì)，但價(jià)格較高且維修件和售后服務(wù)不及時(shí)。如安曼、意大利瑪連尼及德國(guó)邊寧霍夫的產(chǎn)品。
全國(guó)生產(chǎn)設(shè)備也部分引進(jìn)國(guó)外產(chǎn)品的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，由于關(guān)鍵部件和關(guān)鍵系統(tǒng)的技術(shù)性能不夠成熟，易出故障，設(shè)備的穩(wěn)定性欠佳，但價(jià)格較低。
國(guó)外品牌的國(guó)內(nèi)合資產(chǎn)品，其關(guān)鍵系統(tǒng)和部件采用國(guó)外總成，整套系統(tǒng)引進(jìn)，一些結(jié)構(gòu)件在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)同國(guó)外產(chǎn)品同步，技術(shù)穩(wěn)定性有保證；在國(guó)內(nèi)有生產(chǎn)基地，也相應(yīng)有了配件、維修件的儲(chǔ)備，在售后維修方面應(yīng)及時(shí)一些，因此應(yīng)首選此類設(shè)備。如，百萊瑪公司的德基產(chǎn)品，西安筑路與邊寧霍夫合作生產(chǎn)的H 型產(chǎn)品。
(2) 型號(hào)與生產(chǎn)能力的選擇。應(yīng)根據(jù)施工規(guī)模及技術(shù)要求來(lái)選型。在低等級(jí)瀝青混凝土路面攤鋪工作中或小工程量路面修補(bǔ)工作中，多選用移動(dòng)式小噸位瀝青混凝土拌和機(jī)，一般技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)低、工藝落后、生產(chǎn)品種單一以及先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用少，多為100t/h以下產(chǎn)品；城市道路的建設(shè)維修多使用綜合作業(yè)的固定式瀝青混凝土拌和機(jī)；高等級(jí)公路多使用綜合作業(yè)的半固定式瀝青混凝土拌和機(jī)。后兩類產(chǎn)品多為100t/h以上產(chǎn)品[1]。
從技術(shù)要求來(lái)說(shuō)，城市道路對(duì)新材料、新工藝及新技術(shù)要求將越來(lái)越高，相應(yīng)選擇生產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)要求更高。如，百萊瑪公司開發(fā)出具有SMA 木質(zhì)素纖維吹送技術(shù)的德基產(chǎn)品，而先進(jìn)技術(shù)在小噸位的設(shè)備上應(yīng)用得較少。設(shè)備的生產(chǎn)能力首先應(yīng)能滿足施工需求，同時(shí)要有前瞻性。結(jié)合我處新港基地建設(shè)的實(shí)際，這項(xiàng)工程是支撐我處長(zhǎng)期發(fā)展、長(zhǎng)期受益的德政工程，這體現(xiàn)在量的超前發(fā)展，更重要體現(xiàn)在質(zhì)的超前發(fā)展；市場(chǎng)在于培育引導(dǎo)，先進(jìn)施工工藝、先進(jìn)材料的應(yīng)用在于倡導(dǎo)。綜合以上因素，建議應(yīng)選擇生產(chǎn)能力在100～120 t/ h的1500 型設(shè)備。
(3) 除塵設(shè)備。目前，大型瀝青拌和站多采用二級(jí)除塵：一級(jí)旋風(fēng)除塵，二級(jí)布袋除塵，林格曼黑度小于二級(jí)，滿足國(guó)家環(huán)保要求；國(guó)外設(shè)備在引風(fēng)機(jī)和有效過(guò)濾面積方面領(lǐng)先，過(guò)濾效果好，如瑪連尼設(shè)備的林格曼黑度達(dá)到一級(jí)。
3、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行
燃料的多元化、物流的自動(dòng)化及控制系統(tǒng)高度集成，這些都是有利降低生產(chǎn)成本，達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要因素。燃料的消耗是瀝青混凝土生產(chǎn)成本中的重要構(gòu)成，節(jié)能降耗是達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要途徑。
(1) 以表1 為例，含水率降低4%，生產(chǎn)每噸瀝青混凝土可節(jié)約3.6L柴油，折合人民幣11.6元；另含水率高會(huì)直接降低生產(chǎn)能力，含水率從3 %升至7 %，生產(chǎn)能力由100t降至60t。所以，原材料的含水率應(yīng)盡可能低，原材料采購(gòu)時(shí)應(yīng)選擇干燥天氣持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)時(shí)購(gòu)進(jìn)，沙石應(yīng)存放在大型干料棚中，避免雨淋。
表1西安筑路LB1000 型瀝青混凝土攪拌站參數(shù)分析
| 干燥筒出料溫度t/℃ | 干燥筒生產(chǎn)能力 | 成品料生產(chǎn)能力 | 冷沙石料含水量/(%) | 燃油消耗量/(L·t-1） |
燃油熱值e/(kJ·kg-1) |
|
|
116 |
100 |
3 |
6.3 |
|
|
160 |
84 |
80 |
5 |
8.1 |
43250 |
|
|
66 |
60 |
7 |
9.9 |
|
注：環(huán)境溫度15 ℃，海拔高度為海平面，混合料殘余含水量≤0.5%。
(2) 燃油的選擇，隨著全球能源價(jià)格的飛漲，輕質(zhì)油的價(jià)格漲幅更大，故改用重油已成為各燃燒器廠家攻關(guān)的重點(diǎn)，在燃油的過(guò)濾、加熱、高壓霧化、助燃及噴咀自潔等方面技術(shù)日臻成熟，但設(shè)備運(yùn)行時(shí)日常維護(hù)要求嚴(yán)格；而燃燒熱值輕重油基本相當(dāng)，重油價(jià)格要降低40 % ，所以經(jīng)濟(jì)效益明顯。
瀝青拌和站主要由冷骨料供給系統(tǒng)、烘干加熱系統(tǒng)、熱骨料提升機(jī)、骨料篩分及儲(chǔ)料計(jì)量裝置、石粉供給及計(jì)量裝置、瀝青供給系統(tǒng)、攪拌器、成品料存儲(chǔ)倉(cāng)、除塵設(shè)備以及控制系統(tǒng)等組成，非常龐大，控制系統(tǒng)要求高度集成，才能實(shí)現(xiàn)各機(jī)構(gòu)間的高效穩(wěn)定協(xié)同動(dòng)作，人員才能高效精干，物流才能自動(dòng)化，保養(yǎng)維護(hù)周期才能長(zhǎng)，方可經(jīng)濟(jì)運(yùn)行[2]。
4、配套設(shè)備
瀝青拌和站的配套設(shè)備應(yīng)根據(jù)拌和機(jī)的生產(chǎn)能力來(lái)配置，具體配套應(yīng)包括油罐、導(dǎo)熱油爐、電子衡、配電房、裝載機(jī)以及試驗(yàn)、化驗(yàn)儀器等。油罐及導(dǎo)熱油爐、地中衡、配套機(jī)械等設(shè)備的數(shù)量和規(guī)格，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力來(lái)測(cè)算。
100t/h的拌和機(jī)通常配備4個(gè)50t油罐，一個(gè)30萬(wàn)大卡導(dǎo)熱油爐，一臺(tái)50t地中衡，50型裝載機(jī)兩臺(tái)，柴油罐兩個(gè)，設(shè)備總裝功率多為350kW左右，以設(shè)備額定功率及系數(shù)核算出功率配電。
5、安全生產(chǎn)
安全生產(chǎn)應(yīng)包括：設(shè)備的安全防護(hù)和人員的安全防護(hù)兩個(gè)方面。
(1) 設(shè)備的安全防護(hù)。大型瀝青拌和樓多位于曠野開闊地帶，設(shè)備相對(duì)較高，又為鋼結(jié)構(gòu)，易遭雷擊，防雷措施應(yīng)完備可靠。由于拌和樓控制元件多、分布廣及形式多樣，而地面某些部位集電形成高電位，反饋至某些元器件上，而形成相對(duì)其它元器件的電位差，進(jìn)而擊穿這些元器件，應(yīng)做等電位連接和安全防護(hù)。
(2) 人員安全防護(hù)。嚴(yán)格操作規(guī)程，標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)；多用自動(dòng)，少用手動(dòng)；強(qiáng)化設(shè)備定期檢測(cè)、檢修；人員交接應(yīng)技術(shù)交底，嚴(yán)格交接規(guī)程，并完備應(yīng)急預(yù)案，安全處置意外事故。采取科學(xué)手段，嚴(yán)格規(guī)章，降低安全成本，實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行。
6、綜合微機(jī)化管理
綜合微機(jī)化管理不僅包括操作室的全自動(dòng)控制系統(tǒng)，還包括拌和站全面電腦管理。現(xiàn)代化拌和站應(yīng)加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，應(yīng)包括材料檢驗(yàn)、材料出入庫(kù)、瀝青混凝土的拌和質(zhì)量控制、成品料出廠檢驗(yàn)、設(shè)備的經(jīng)濟(jì)核算及財(cái)務(wù)管理，建設(shè)微機(jī)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，推行科學(xué)化、現(xiàn)代化管理，建立高效工作秩序[3]。
總之，瀝青拌和站的建設(shè)是一個(gè)系統(tǒng)、全面、復(fù)雜的工程，需綜合各方面因素，結(jié)合自身特點(diǎn)，選好設(shè)備，建成一個(gè)經(jīng)濟(jì)、科學(xué)及高效的現(xiàn)代化瀝青混凝土攪拌站。
〔參考文獻(xiàn)〕
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[2]馮忠緒。混凝土攪拌理論與設(shè)備[M]。 北京：人民交通出版社，2001。
[3]韓才林。 筑養(yǎng)路機(jī)械新技術(shù)[M]。 北京：人民交通出版社，2001。
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