關(guān)于瀝青混凝土攪拌站建設(shè)的探討
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、社會效益俱佳,筆者認(rèn)為應(yīng)做好以下方面工作。
1 場地選址及建設(shè)
瀝青拌和設(shè)備因其自身特點(diǎn),對場地的要求應(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) 場地應(yīng)選擇地勢稍高,周圍環(huán)境干爽的地點(diǎn)。因?yàn)樵牧系暮繉r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,烘干時間長,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)1t成品料可減少燃油3L 。新港基地地勢低洼,易積水,故在場地建設(shè)時,應(yīng)重視排水管線的建設(shè)和干料棚的建設(shè),對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。另外拌和站為振動體,應(yīng)有防共振方面措施,避免波及危害周邊建筑物。
(3) 場地應(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,隨著運(yùn)距的增加,其溫度會逐漸降低,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)至各工地的時間應(yīng)不會超過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)越來越近。無論從近期還是遠(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) 依地勢確定建站方案。地勢包括等高平面和不等高平面。對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、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。通過利用地勢合理布局,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)備的選擇是綜合對比諸多因素的過程: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、國產(chǎn)化水平及系統(tǒng)間的協(xié)動工藝等諸多方面,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)保及自動化控制等方面有優(yōu)勢,但價格較高且維修件和售后服務(wù)不及時。如安曼、意大利瑪連尼及德國邊寧霍夫的產(chǎn)品。
全國生產(chǎn)設(shè)備也部分引進(jìn)國外產(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,但價格較低。國外品牌的國內(nèi)合資產(chǎn)品,其關(guān)鍵系統(tǒng)和部件采用國外總成,整套系統(tǒng)引進(jìn),一些結(jié)構(gòu)件在國內(nèi)生產(chǎn),技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)同國外產(chǎn)品同步,技術(shù)穩(wěn)定性有保證;在國內(nèi)有生產(chǎn)基地,也相應(yīng)有了配件、維修件的儲備,在售后維修方面應(yīng)及時一些,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)要求來選型。在低等級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)要求來說,城市道路對新材料、新工藝及新技術(shù)要求將越來越高,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)工程是支撐我處長期發(fā)展、長期受益的德政工程,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100~120t/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除塵:一級旋風(fēng)除塵,二級布袋除塵,林格曼黑度小于二級,滿足國家環(huán)保要求;國外設(shè)備在引風(fēng)機(jī)和有效過濾面積方面領(lǐng)先,過濾效果好,如瑪連尼設(shè)備的林格曼黑度達(dá)到一級。
3 經(jīng)濟(jì)運(yùn)行
燃料的多元化、物流的自動化及控制系統(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,原材料采購時應(yīng)選擇干燥天氣持續(xù)時間長時購進(jìn),沙石應(yīng)存放在大型干料棚中,避免雨淋。
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,隨著全球能源價格的飛漲,輕質(zhì)油的價格漲幅更大,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、成品料存儲倉、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)同動作,人員才能高效精干,物流才能自動化,保養(yǎng)維護(hù)周期才能長,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)能力來測算。
100t/h的拌和機(jī)通常配備4個50t油罐,一個30萬大卡導(dǎo)熱油爐,一臺50t地中衡,50型裝載機(jī)兩臺,柴油罐兩個,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,少用手動;強(qiáng)化設(shè)備定期檢測、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、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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