關于瀝青混凝土攪拌站建設的探討
2005-04-29 00:00
摘 要：瀝青混凝土拌和站的建設是城市市政道路養護維修中的重要一環，文章以在建的新港基地瀝青混凝土拌和站為例，詳細論述了瀝青混凝土攪拌站建設中選址、設備選型、設備配套、安全生產及環保等環節的注意事項以及統籌規劃。
關鍵詞：瀝青混凝土；瀝青混凝土攪拌站；設備選型；配套設備；經濟安全運行；環保
瀝青混凝土拌和站的建設是城市市政道路養護維修中的重要一環，主要包括瀝青混凝土拌和站的規劃、選址、加熱方式的選擇，拌和設備的選型、配套設備、安全生產和環保等。如何建設合理高效的瀝青混凝土拌和站，提高拌和質量、減少消耗及降低成本，達到技術先進，經濟效益、社會效益俱佳，筆者認為應做好以下方面工作。
1、場地選址及建設
瀝青拌和設備因其自身特點，對場地的要求應從經濟、便利、安全生產及環保等方面統籌考慮。
(1) 場地應選擇地勢稍高，周圍環境干爽的地點。因為原材料的含水量對瀝青拌和設備的生產能力、拌和質量有很大影響。含水量高，烘干時間長，燃油消耗大，生產能力下降，生產成本增加。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1 t 成品料可減少燃油3L。新港基地地勢低洼，易積水，故在場地建設時，應重視排水管線的建設和干料棚的建設，對排水能力和干料棚的容量應有充分的估算，避免因持續特大降雨，使設備遭遇滅頂之災。
(2) 地質狀況。拌和站為大型機械設備，自重和材料的質量非常大，設備各機構如給料機、干燥筒、拌合樓工作中都處在振動狀態，故地質要求堅硬，能有效防止地面沉降。而新港回填土方量較大，地面基礎松軟，在拌和站建設中其地基及周邊基礎應特別處理。另外拌和站為振動體，應有防共振方面措施，避免波及危害周邊建筑物。
(3) 場地應選擇交通便捷的地點。拌和站需要運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行考慮。新港基地毗鄰新港沙石料碼頭，原材料供應充分，運輸便捷；基地緊鄰二環線，交通運輸暢通。
(4) 施工中應考慮瀝青混凝土的施工溫度。瀝青混凝土由拌和站運至施工現場，隨著運距的增加，其溫度會逐漸降低，影響路面施工質量。市政拌和站是服務市政處所轄道路的養護維修的。新港拌和站瀝青混凝土運至各工地的時間應不會超過45min，應可以滿足施工要求(在低溫天氣應做好混凝土的遮蓋保溫) 。
(5) 環保因素。瀝青拌和站要遠離住宅和人口稠密區。隨著城市的發展，城市規模的不斷擴大，瀝青拌和站距離居住區越來越近。無論從近期還是遠景，拌和站的環保要求都應尤為嚴格，降低粉塵、噪音和有害氣體排放，加大環保投入，如建設封閉干料棚，干料棚內采取噴霧降塵；圍墻周圍栽植樹木，這是瀝青拌和站生存和發展的關鍵。
(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：上層和兩側為運輸專用道路，中層為料場、油灌區，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，中層料、油經輸送帶、鏟車和管道方便地轉送到拌合機中。通過利用地勢合理布局，可為順利生產打下良好基礎。
2、拌和設備的選擇
瀝青混凝土拌和設備的選擇是綜合對比諸多因素的過程：生產能力、能耗、燃油種類、電控化程度，設備的技術參數、環保措施、維修、售后服務、技術培訓、生產工藝、國產化水平及系統間的協動工藝等諸多方面，應多角度分析、比較，主要考慮生產廠家、生產能力、生產工藝的先進性、經濟性及環保等因素。
(1) 生產廠家。國外產品的技術性能較為先進，在生產能力、質量、節能、環保及自動化控制等方面有優勢，但價格較高且維修件和售后服務不及時。如安曼、意大利瑪連尼及德國邊寧霍夫的產品。
全國生產設備也部分引進國外產品的技術和標準，由于關鍵部件和關鍵系統的技術性能不夠成熟，易出故障，設備的穩定性欠佳，但價格較低。
國外品牌的國內合資產品，其關鍵系統和部件采用國外總成，整套系統引進，一些結構件在國內生產，技術標準同國外產品同步，技術穩定性有保證；在國內有生產基地，也相應有了配件、維修件的儲備，在售后維修方面應及時一些，因此應首選此類設備。如，百萊瑪公司的德基產品，西安筑路與邊寧霍夫合作生產的H 型產品。
(2) 型號與生產能力的選擇。應根據施工規模及技術要求來選型。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工作中，多選用移動式小噸位瀝青混凝土拌和機，一般技術標準低、工藝落后、生產品種單一以及先進技術應用少，多為100t/h以下產品；城市道路的建設維修多使用綜合作業的固定式瀝青混凝土拌和機；高等級公路多使用綜合作業的半固定式瀝青混凝土拌和機。后兩類產品多為100t/h以上產品[1]。
從技術要求來說，城市道路對新材料、新工藝及新技術要求將越來越高，相應選擇生產設備的技術要求更高。如，百萊瑪公司開發出具有SMA 木質素纖維吹送技術的德基產品，而先進技術在小噸位的設備上應用得較少。設備的生產能力首先應能滿足施工需求，同時要有前瞻性。結合我處新港基地建設的實際，這項工程是支撐我處長期發展、長期受益的德政工程，這體現在量的超前發展，更重要體現在質的超前發展；市場在于培育引導，先進施工工藝、先進材料的應用在于倡導。綜合以上因素，建議應選擇生產能力在100～120 t/ h的1500 型設備。
(3) 除塵設備。目前，大型瀝青拌和站多采用二級除塵：一級旋風除塵，二級布袋除塵，林格曼黑度小于二級，滿足國家環保要求；國外設備在引風機和有效過濾面積方面領先，過濾效果好，如瑪連尼設備的林格曼黑度達到一級。
3、經濟運行
燃料的多元化、物流的自動化及控制系統高度集成，這些都是有利降低生產成本，達到經濟運行的重要因素。燃料的消耗是瀝青混凝土生產成本中的重要構成，節能降耗是達到經濟運行的重要途徑。
(1) 以表1 為例，含水率降低4%，生產每噸瀝青混凝土可節約3.6L柴油，折合人民幣11.6元；另含水率高會直接降低生產能力，含水率從3 %升至7 %，生產能力由100t降至60t。所以，原材料的含水率應盡可能低，原材料采購時應選擇干燥天氣持續時間長時購進，沙石應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分析
| 干燥筒出料溫度t/℃ | 干燥筒生產能力 | 成品料生產能力 | 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，輕質油的價格漲幅更大，故改用重油已成為各燃燒器廠家攻關的重點，在燃油的過濾、加熱、高壓霧化、助燃及噴咀自潔等方面技術日臻成熟，但設備運行時日常維護要求嚴格；而燃燒熱值輕重油基本相當，重油價格要降低40 % ，所以經濟效益明顯。
瀝青拌和站主要由冷骨料供給系統、烘干加熱系統、熱骨料提升機、骨料篩分及儲料計量裝置、石粉供給及計量裝置、瀝青供給系統、攪拌器、成品料存儲倉、除塵設備以及控制系統等組成，非常龐大，控制系統要求高度集成，才能實現各機構間的高效穩定協同動作，人員才能高效精干，物流才能自動化，保養維護周期才能長，方可經濟運行[2]。
4、配套設備
瀝青拌和站的配套設備應根據拌和機的生產能力來配置，具體配套應包括油罐、導熱油爐、電子衡、配電房、裝載機以及試驗、化驗儀器等。油罐及導熱油爐、地中衡、配套機械等設備的數量和規格，應根據設計生產能力來測算。
100t/h的拌和機通常配備4個50t油罐，一個30萬大卡導熱油爐，一臺50t地中衡，50型裝載機兩臺，柴油罐兩個，設備總裝功率多為350kW左右，以設備額定功率及系數核算出功率配電。
5、安全生產
安全生產應包括：設備的安全防護和人員的安全防護兩個方面。
(1) 設備的安全防護。大型瀝青拌和樓多位于曠野開闊地帶，設備相對較高，又為鋼結構，易遭雷擊，防雷措施應完備可靠。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，進而擊穿這些元器件，應做等電位連接和安全防護。
(2) 人員安全防護。嚴格操作規程，標準化作業；多用自動，少用手動；強化設備定期檢測、檢修；人員交接應技術交底，嚴格交接規程，并完備應急預案，安全處置意外事故。采取科學手段，嚴格規章，降低安全成本，實現安全運行。
6、綜合微機化管理
綜合微機化管理不僅包括操作室的全自動控制系統，還包括拌和站全面電腦管理。現代化拌和站應加強標準化建設，應包括材料檢驗、材料出入庫、瀝青混凝土的拌和質量控制、成品料出廠檢驗、設備的經濟核算及財務管理，建設微機內部網絡，實現遠程監控，推行科學化、現代化管理，建立高效工作秩序[3]。
總之，瀝青拌和站的建設是一個系統、全面、復雜的工程，需綜合各方面因素，結合自身特點，選好設備，建成一個經濟、科學及高效的現代化瀝青混凝土攪拌站。
〔參考文獻〕
[1]田流。現代高等級路面機械[M]。 北京： 人民交通出版社，2000。
[2]馮忠緒。混凝土攪拌理論與設備[M]。 北京：人民交通出版社，2001。
[3]韓才林。 筑養路機械新技術[M]。 北京：人民交通出版社，2001。
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