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沈阳储 隆沥青设备有限公司是专业致力于节能型沥青系列装备的产品研发,设计,制造,经营,工程服 务和技术咨询的科技企业,高新技术企业。公司成立于2003年,以开发“低能耗,高能效”的沥青 仓储装备为发展支点,在沥青领域,公司已 经形成自主知识产权的核心竞争优势。

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中国道路沥青2006-5仪器设备--“拼装式 沥青储罐性能研究及应用前景”

(沈阳储 隆沥青设备有限公司 辽宁沈阳 110002)

作 者:周全林  徐 杰

【摘要】拼装式 沥青储罐是一种新型的沥青存储设备,与传统 的沥青设备相比具有高效、节能、环保等特点。产品集成了10多项专利技术,利用独 特的瓶装结构和密封技术、节能技术、新能源、防腐与 控制技术协同发挥作用,具有很好的使用性能,能更好 地满足客户需求。随着筑 路领域的高速发展,产品具 有广阔的应用前景。
【关键词】拼装式储罐技术特点 应用前景

1、前言
     拼装式 沥青储罐作为沥青的重要配套设备之一,主要应 用于沥青的存储、加热场合,特别在 高速公路施工领域、拌和站 等沥青用量大的场合尤为适用。
     由于理 清特殊的理化性能,且用量大能耗高,导致其盛装极为重要。拼装式 沥青储罐具有高效、节能、环保等特点,已成为新型换代产品。调查研究表明[1],目前只有沈阳储 隆沥青设备有限公司一家进行了深入研究,并取得 了系列知识产权。该产品不仅国内唯一,而且在 国外也无相关的研究与报道,产品具 有独特的技术优势和应用前景。
本文综 述了拼装式沥青储罐国内外研究状况、关键技术指标、设计思想、性能比较、市场前景。

2、国内外 相关技术研究现状
     从液态 沥青的储存方式看主要有地下(半地下)沥青池、固定沥青储罐、拼装式 沥青储罐三种方式;从沥青 的加热方式看主要采用直接加热法、导热油间接加热法;热源种类有燃煤、燃油、电加热、太阳能加热等类型。由于沥 青自身的理化性能和使用性能比较特殊,因此在 其使用过程中具有耗能大、极易污染环境,产生污 染后不易治理等特点。
由于地下(半地下)沥青池具有破坏耕地、污染环境、能耗高、质量低、不易控制等弊端,正在逐步被取缔,特别在 高等级公路的施工中,已基本不再使用。
     目前国 内沥青储罐主要是焊接式固定罐,该产品 主要应用于港口、库区等固定场所。而对于 流动性较强的高速公路施工,由于固 定罐不能适应频繁搬迁,受到很大制约。尤其是 固定罐一般需要固定基础,且沥青残留,无法较 多地体现节能与环保技术。
     在国外发达国家,由于所处的经济环境、筑路领 域发展动态不同,拼装式 储罐产品也没有研究报道。发达国 家一般有一些较大和较专业从事沥青储运业务的公司,他们设 有固定的大型沥青储存库和专用沥青供应车,对沥青统一储存、加热、运输。使沥青 始终处于待用状态,不受公 路施工地点变化的影响。
     本产品 在国外发达国家没有相同的产品。而国外发展中国家,筑路领 域尚有待深入开发,相关产 品可以随着该国的交通发展,逐步进入其市场。

3、关键技术指标描述

3.1 系统的 可移动式安装和拼装结构储存高温液体介质的密封性能
     通过独 特的结构设计和精密加工制造可实现系统的可移动式拼装,实现了 反复使用和适应公路施工流动性大的特点。同时,采用高 性能的密封材料和密封结构,使高温 液体介质的密封性能得以保障。

3.2 太阳能 集热输出介质温度和集热蓄热功能的实现
     本技术 采用菲 涅尔角反射复合曲面,将板材 压制成不规则的角,制作成 不规则的抛物面,经热镀 锌后安装固定在某一工作面。采用国 内先进的镀膜技术,制作反 光增加槽内反光率,将真空 管平置一聚焦线使之减少热损,以确保 所集出的热量全部传递给用热设备。
     采用菲 涅尔角反射复合曲面,经过数次试验,采光面积1.6㎡(辽宁地区2月份、中午、晴天),空载温度100~400℃之间,5min通水试验,将1 000g的10℃的冷水加热4~12min可完全汽化,该转换器稳定运行时,集热气空载温度在100~400℃之间,汇聚比为1:6,接收角度40~80度。
     加热系 统还将采用特殊的集热蓄热材料,将白天 太阳能产生的多余热量加以存储,供夜晚 不产生太阳能时使用。同时,利用智 能的自动化控制系统,使该系 统达到自动化操作,保证热 量的分配科学可控[2]

3.3 分层加热温度控制
     由于分 层加热结构与层之间没有明显划分,当沥青 液面下降到一定高度容易引起暴露在空气中的散热片上沥青老化,解决办 法是在样机的试用阶段通过电控与人工控制相结合,找到提 前中断供热的时间经验值,最终通 过电控解决问题。

3.4 罐中罐 结构高温罐承压问题
     当罐中 罐中高温沥青泵出速度过快,而低温 沥青由于流动性差来不及补充进来时,容易造 成高温罐塌陷破坏,解决办 法是大容量储罐采用立式通高结构,小容量 储罐增设低温区温控系统和加强高温罐强度。

3.5 罐壁外 表面高温防腐技术
     由于储 罐工作在野外风吹、日晒、雨淋的环境中,特别在 沿海潮湿地带罐壁极易生锈腐蚀,既影响 美观又影响罐的使用寿命。经过耐高温防腐处理,罐壁可达到3年不锈蚀,而常规 处理的罐壁一般3个月就可能锈蚀。

3.6 保温技术
     采用独 特的柔性内保温技术,降低热传导,节省能源。标况下,不经保温处理24小时温降40℃左右,保温处 理后温降可控制在10℃以内。

4、设计思想依据[3,4,5,6]

4.1 工作高效
     适应高 速公路流动施工,所以采用拼装式结构、拆装方便,节省工期。

4.2 节约能源
     采用局 部分层加热和罐中罐结构以及罐壁保温,热损失小。在有条件的地区,如西部 利用太阳能加热沥青。

4.3 环境保护
     采用钢底板基础,避免传统沥青池、固定罐 混凝土基础对耕地的破坏。独特底板集液槽结构,最大程 度减少残留沥青,极大地 减少了残留沥青对环境造成的污染。

4.4 节约资金
     储罐的独特结构,使其可 以重复使用十次以上。

4.5 精确安全
     利用智能化控制系统,使操作更精确,生产更平稳、安全。

5、产品性能比较优势

5.1 与传统 的沥青池或半地下沥青池比较
     以前在筑路施工中,一般使 用普遍重交沥青存储于地下、半地下 水泥砼沥青池中,再泵入50t工作罐内升温,该产品 及工艺存在如下弊端:
(1)容量小,占地面积大,征地费用高。
(2)50t工作罐 由于整体式结构,通常每 个施工现场设置4个以上,流动性 质造成运输费用高。
(3)沥青池污染农田,复耕困难。
(4)沥青容 易被环境污染及含水量过大,影响材料质量。
(5)不能集中加热,运行成本高。
     由于传 统的沥青池或半地下沥青池具有污染环境,破坏耕地,使用不便,能耗高等缺陷,目前已经被许多地方(省级)交通主 管部门发文明令禁止使用。如98年修筑 京沈高速公路时,京沈高 速公路建设总指挥部就提出了禁止使用沥青池的要求。虽然沥 青池或半地下沥青池目前仍然占有很大的市场空间,但正面 临逐步被淘汰的局面。

5.2 与焊接 式固定储罐比较
     目前最常用的、与本产 品用途一致的是焊接式固定储罐,它采用焊接成型,具有固定结构尺寸,刚性好,结实耐用等特点。但存在寿命的一次性,搬迁困难,无法实 现沥青的局部加热,耗能高,需要基础,占地面积大,沥青残留量大,污染环境等弊端,在应用 中给施工企业和周围环境带来许多不便。

本研究 产品的特点与优势[7]

(1)拼装式 储罐实现了所有部件的可移动性,解决了 其它储罐砼基础残留问题,避免了对环境的破坏。
节能型 拼装式储罐实现基础的多次使用,减少了 用户的使用成本。
(2)节能型 拼装式储罐减少了现场安装工作量,为用户 节省更多的时间,更具市场竞争力。拼装式 结构可以多次重复使用,节约了钢材资源,避免了 原材料的大量浪费,为用户节约了资金。
(3)拼装式 沥青储罐尤其适合公路拌合站使用,每个沥 青拌合站一般需要十几个30t左右的 固定式沥青储罐,这不仅 需要占用大面积土地,而且搬迁、运输都极为不便。而使用 本产品只需一个500t沥青储罐便可以。为用户节约了2/3以上的占地面积。
(4)施工期短,与传统 的沥青储罐相比,工期仅为一半。为用户 节约了更多的时间。
(5)集约节约能源,热损耗小,罐中罐结构、分层加 热系统充分利用了特殊的加热功能,对沥青 局部进行加热或部分进行加热。可以节约能源30~50%。为用户 节约了一半的运行费用。
(6)保护环境。固定式 沥青储罐会遗留很多的沥青,从而极 易对环境造成严重污染,拼装式 沥青储罐针对性地设计了低位集液槽,最后一次抽沥青时,几乎将沥青全部抽净,这样便 避免了剩余沥青对环境的污染。
(7)在有条 件的地区或施工地,利用太 阳能沥青加热系统,更能实现零消耗;既环保,又经济实用。
(8)智能化自动控制系统,使产品功能更完善,既实现无人化操作,又保证了运行可靠。

6、市场前景
     本产品 主要应用于高速公路的施工领域。高速公 路不仅是交通现代化的重要标志,也是一 个国家现代化的重要标志。高速公 路建设飞速发展增加了沥青需求量。据统计资料显示[8],2001年末,我国高 速公路总里已达1.9×104km,跃居世界第二;到2005年,全国公路里程将新增2.0×105km以上,高速公路里程将超过2.5×104km。而铺设1km四车道 高速公路需要消耗沥青350~400t,所以沥 青的储备是一个必然的问题。随着高 速公路修建逐年的递增,各个施 工部门对储备沥青的设备也有了更高的要求,可拆卸、安装方便、节能、环保是 新型的沥青罐的特点。所以新 型沥青储罐在市场上占有一定比例,需求量很高。
     据资料 显示和行业数据分析,我国每 年沥青需求量约2.0×107t,而未来三年内,国内共需要道路沥青1.05×107~1.2×107t。如果用容量为1 000t的固定 沥青储罐将至少需要10 000个左右。而本产品“节能环 保型拼装式沥青储罐”仅有雏 形产品投放市场,且数量极少,可以预见,该产品市场潜力巨大。
由于产 品具有较高效率、节能、环保等特点,能较好满足各省、自治区 交通厅直属交通物质机构周转沥青的需要,尤其适 应高速公路施工特点,移动转场的方便、节省工期、节能、环保,产品市场前景较好。

7、结束语
     拼装式 沥青储罐具有高效、节能、环保等性能特点,该产品拥有13项专利技术(其中3项发明,10项实用新型),并在2004年12月通过 辽宁省科技成果鉴定、省级新产品鉴定,获得2005年度沈 阳市科技企业种子基金,获得2006年度国 家科技部技术创新基金(第1批科技项目)。同时该 产品仍在进行持续地技术创新和科技进步,随着产品更精、更好,其应用 领域和市场前景非常看好。

参考文献
1、拼装式 储罐科技查新报告,报告编号20042100001081B,辽宁省 科学技术情报研究所
2、吕宝亮 太阳能加热集热装置,ZL01.2.13908.4
3、徐杰,拼装式储罐,ZL98238654.0
4、徐杰,移动式 固体沥青熔储罐,ZL99223925.7
5、徐杰,组装式沥青罐,ZL03213159.3
6、徐杰,快速组装罐,ZL03111698.1
7、沈阳储 隆沥青设备有限公司企业标准,拼装式储罐技术条件,Q/SCL.J01-2003
8、董学博,中国公 路交通规划及投融资管理,第三届 国际丝绸之路大会报告,2004,(10)


Research on the performance of lntegrated Asphalt Storage Tank
and lts Application Prospect
Zhou Quanlin Li Si Xu Jie
(Shenyang Chulong Asphalt Equipment Co.Ltd.,Shenyang,Liaoning 110002)
Abstract: The integrated storage tanks was a new asphalt storage tank. Compared with compared with conventional asphalt storage equipment, it was of such the speciality as high efficiency, energy saving and environmental protection. It was integrated with over 10 patent technology, by use of synergistic effect of the unique assembly, sealing technique, energy saving technique, new energy resources technique, anticorrosion and control technique it was of excellent application performance and could preferably meet the demand of clients. With the rapid development of the road construction field, it would be of wider application prospect.
Key words: integrated strong tank; technological features; application prospect.