Проект асфальтобетонного завода

3. Технология приготовления асфальтобетонной смеси

Асфальтобетонные заводы (АБЗ) являются основными производственными предприятиями дорожного хозяйства и предназначены для приготовления различных асфальтобетонных смесей для строительства, реконструкции и ремонта слоев асфальтобетонного покрытия.

Однако перечень выполняемых на АБЗ технологических операций, а, следовательно, и номенклатура технологического оборудования АБЗ, значительно шире просто комплекса операций по приготовлению смесей и перечня необходимого для приготовления их оборудования.

Перечень технологических и обеспечивающих операций включает:

§ технологические операции (комплекс операций) по приготовлению смесей, включая предварительное дозирование минеральных материалов, нагрев и сушку минеральных материалов, сортировку (грохочение) и кратковременное хранение нагретых каменных материалов, точное дозирование минеральных материалов, битума или другого специального вяжущего, минерального порошка и добавок, смешение составляющих в мешалке и выгрузка из мешалки готовой (товарной) асфальтобетонной смеси;

§ технологические операции по приему, хранению и подаче в бункеры по фракциям каменных материалов, а при необходимости получение на АБЗ необходимых по крупности фракций щебня и песка путем дробления и сортировки более крупных фракций щебня;

§ технологические операции по приему, хранению, нагреву и подаче в дозаторы битума;

§ технологические операции по приему, хранению и подаче в дозатор минерального порошка (заполнителя);

§ технологические операции по приему, хранению, нагреву и подаче в дозатор поверхностно-активных веществ (ПАВ);

§ технологические операции по складированию, кратковременному хранению и отгрузке готовой асфальтобетонной смеси.

Для выполнения всего комплекса технологических операций в состав АБЗ входит следующее технологическое оборудование:

ь асфальтосмесительные установки;

ь приемные устройства для каменных материалов, площадки для их хранения и машины для их подачи в бункеры асфальтосмесительных установок;

ь приемные устройства для битума, хранилища (емкости) для битума, битумонагревательное оборудование, битумные насосы;

ь приемные устройства и площадки для бочек с ПАВ или емкости для ПАВ, нагреватели для ПАВ и насосы для их подачи к смесителю;

ь приемные устройства и емкости для хранения минерального порошка и насосы (пневмосистемы) для подачи его к смесителю;

ь загрузочное устройство (скип или элеватор) готовой смеси, бункеры-накопители готовой смеси;

ь дробильно-сортировочное оборудование для получения требуемых фракций щебня и песка.

Помимо основного технологического оборудования в состав АБЗ могут входить:

· оборудование для приготовления и хранения битумных эмульсий;

· хранилища топлива (газа, дизтоплива или мазута);

· постройки административно-бытового назначения;

· объекты электроэнергетического обеспечения;

· котельные;

· компрессорные станции;

· водопроводное хозяйство;

· сети электро-, тепло- и водоснабжения;

· лаборатория;

· ремонтная мастерская;

· материально-технический склад.

Различают три вида искусственного асфальта, применяемого для обустройства дорожного покрытия. При этом у каждого вида асфальта имеется своё предназначение.

· Крупнозернистый.Данный асфальта применяется в процессе обустройства нижних слоёв дорожного покрытия. Для приготовления данного вида смеси применяется щебень мелкой фракции (от 5 до 15 мм) и щебень крупной фракции (от 20 до 40 мм).

· Мелкозернистый. Данный асфальтобетон применяется во время укладки дорожных покрытий проезжей части. Этот асфальт применяется в качестве верхнего слоя в случае двухслойного покрытия. В состав смеси входит щебень мелкой фракции (от 5 до 15 мм).

· Песчаный. Данный тип асфальта применяется во время мощения тротуаров и пешеходных дорожек. Состав смеси включает преимущественно песок и небольшое количество минерального порошка, битума и щебня имеющего мелкую фракцию (5мм).

Холодные асфальтобетонные смеси приготавливают в асфальтосмесительных установках принудительного перемешивания в результате смешивания в нагретом состоянии щебня, песка, минерального порошка, битумного вяжущего и стабилизирующей добавки, взятых в рационально подобранном соотношении.

Для приготовления асфальтобетонных смесей могут применяться как смесители периодического действия, так и барабанные смесители непрерывного действия. Особенности приготовления асфальтобетонной смеси на асфальтобетонных заводах, оборудованных конкретными асфальтосмесительными установками, должны быть отражены в технологическом регламенте.

Примечания:

В технологическом регламенте должны быть указаны примерные составы выпускаемых смесей, исходные материалы, порядок технологических операций при производстве асфальтобетонных смесей, состав применяемого оборудования и метрологического обеспечения, а также порядок приемки и контроля качества продукции выпускаемой на данном предприятии.

Соблюдение требований технологического регламента обеспечивает безопасные условия работы, сохранность оборудования, рациональный и экономный процесс создания качественной продукции в соответствии с требованиями стандарта.

В состав технологического процесса приготовления асфальтобетонных смесей входят следующие основные операции:

· подготовительные работы;

· приготовления асфальтобетонной смеси в соответствии с заданным технологическим регламентом;

· хранение горячей асфальтобетонной смеси в бункере-накопителе;

· загрузка и транспортирование смеси в автомобилях-самосвалах.

Подготовительные работы представляют комплекс мероприятий, который обеспечивает стабильную работу асфальтобетонного завода. К таким мероприятиям относится тщательный осмотр всех узлов и агрегатов АБЗ с целью определения необходимого объема ремонтных работ и текущего технического обслуживания. При проведении профилактических работ следует обратить особое внимание на состояние сит «горячего» грохота: необходимо проверять размер ячеек на ситах, целостность всех сит с заменой при необходимости поврежденных.

Один раз в год, и после проведения значительного объема ремонтных работ необходимо осуществлять метрологическую аттестацию (поверку) всех средств измерений, которыми оборудован асфальтобетонный завод. К поверяемым средствам измерений в первую очередь относятся весовые и объемные дозаторы минеральных материалов и битума. В ходе проведения поверки при необходимости осуществляется ремонт дозаторов, а по результатам выдается свидетельство установленного образца. Аналогичным образом калибруются и поверяются все средства измерения в лаборатории АБЗ.

При осмотре асфальтобетонного завода необходимо проверить условия хранения минеральных материалов и битума. Места хранения минеральных материалов должны исключать возможность их перемешивания и загрязнения.

Следует обратить особое внимание на уплотнения затворов весового бункера и смесителя. После полного закрытия затвора недопустимо высыпание материалов через щели в уплотнении затворов.

Следующим этапом подготовки производства является отработка составов асфальтобетонных смесей. Подобранные в лаборатории составы смесей необходимо пересчитать в соответствии с рецептом на замес конкретного смесителя для управления процессом дозирования. При этом возможна корректировка состава смеси. Перед началом серийного производства асфальтобетонной смеси необходимо выпустить пробные замесы асфальтобетонных смесей, отобрать пробы, испытать в лаборатории с определением всех показателей строительно-технических свойств, рекомендованных при подборе составов. Полученные в результате испытаний составы смесей и показатели физико-механических свойств следует сравнить с результатами подбора и, при необходимости, внести необходимые коррективы в соотношение компонентов смесей в заданном производственном рецепте. Окончательное содержание дозируемых фракций минерального материала в смеси уточняется по результатам испытания пробных замесов, полученных при заданных технологических режимах работы смесительной установки.

Необходимо также определить оптимальный объем замеса (количество смеси, приготавливаемой за 1 цикл), который должен быть меньше номинальной емкости смесителя.

В лаборатории должны быть подготовлены все журналы, в которых фиксируются результаты, полученные на всех этапах проведения контроля качества смеси. Кроме того, необходимо провести ревизию всех нормативно-технических документов и заменить отмененные документы (или внести в действующие нормы утвержденные изменения).

На современном асфальтобетонном заводе рекомендуется иметь оборудование устройства для приготовления и введения различных добавок. Как правило, это добавки поверхностно-активных веществ (ПАВ), которые вводятся в битум в количествах 0,3-1,0% от массы битума и гранулометрические добавки позволяющие выдержать запроектированный состав минеральной части асфальтобетонной смеси.

Технологический процесс приготовления смеси в смесителях периодического действия включает следующие основные операции:

· подготовку минеральных материалов (подача и предварительное дозирование, высушивание и нагрев щебня и песка до требуемой температуры, пофракционное их дозирование);

· подачу и дозирование холодного минерального порошка;

· подготовку битума или ПБВ (разогрев до рабочей температуры, введение при необходимости поверхностно-активного вещества, дозирование вяжущего перед подачей в смеситель);

· «сухое» перемешивание горячих минеральных материалов с холодным минеральным порошком и стабилизирующей добавкой; подача битума в мешалку;

· «мокрое» перемешивание минеральных материалов с битумом с последующей выгрузкой готовой асфальтобетонной смеси в накопительный бункер или автомобили - самосвалы.

Из сушильного барабана щебень и песок подаются в сортировочно-дозирующее устройство, где горячий минеральный материал с помощью системы виброгрохотов разделяется по фракциям, которые размещаются в отдельных отсеках горячего бункера асфальтосмесителя. Из бункеров, в которых накапливаются определенные фракции минерального материала, они поступают в весовой бункер-дозатор. Дозирование фракционированных горячих материалов осуществляется по весу. Минеральный порошок дозируется отдельно в холодном состоянии.

Содержание фракционированных горячих материалов на замес смесителя назначают исходя из проектного зернового состава смеси. Расчет количества конкретной фракции минерального материала производят по результатам рассева сухих замесов с учетом размеров и формы ячеек сит «горячего» грохота.

При переводе проектного зернового состава минеральной части ЩМА к квадратной форме отверстий сит грохота можно пользоваться данными таблицы 3.1.

Таблица 3.1

Соответсвие размеров отверстий сит

Предварительно обезвоженное разогретое до рабочей температуры битумное вяжущее битумным насосом подается в асфальтосмеситель через весовое или объемное дозирующее устройство.

Примечание: Непрерывно работающий насос выкачивает битум из рабочего котла и, либо подает его в дозирующее устройство, либо возвращает обратно в битумохранилище. Обратный битумопровод должен быть погружен в битум, чтобы избежать чрезмерного окисления перекачиваемого вяжущего.

Битумные резервуары для хранения ПБВ и других композиционных органических вяжущих должны быть оборудованы мешалками или коллоидными мельницами.

Технологические операции загрузки и транспортирования не должны ухудшать однородность не остывшей смеси. В этом случае для предотвращения расслоения (сегрегации) смеси рекомендуется загружать автомобиль-самосвал порциями, в зависимости от его грузоподъемности и длины кузова может быть от 2 до 5 и более порций. При транспртировании остывшей асфальтобетонной смеси расслоении смеси проявляется в значительно меньшей степени.

В случае налипания смеси к дну кузова последний перед погрузкой смеси обрабатывают безвредными жидкими составами (например, водно-известковой суспензией, кремнийорганическими жидкостями, мыльным раствором, и др.).

Асфальтобетонную смесь, загруженную в автомобили-самосвалы, целесообразно закрывать защитными тентами или непромокаемым пологом.

Дальность и продолжительность транспортирования холодных асфальтобетонных смесей не ограничена. При отгрузке еще не остывшей смеси необходимо определить время ее остывания в процессе перевозки.

Укладка смеси в штабель приобъектного склада или склада на АБЗ во избежание слеживаемости должная производиться после ее остывания до температуры окружающего воздуха.

Перед штабелированием асфальтобетонная смесь должна остыть до температуры воздуха. Это может происходить как во время ее перевозки, либо технологической перегрузки.

Хранение холодной асфальтобетонной смеси в летний период возможно в открытом штабеле высотой не более 2 месяцев во избежание слеживаемости. Зимой хранение смеси необходимо организовать в закрытом складе или под навесом.

Для этого на территории АБЗ целесообразно предусмотреть склад временного хранения остывающей холодной асфальтобетонной смеси емкостью, позволяющей разместить смесь количеством до 1 сменной выработки. При стесненных условиях организуется временная площадка, для хранения холодной асфальтобетонной смеси, выпущенной асфальтосмесителем за 3 - 5 час работы.

4. Разработка схемы генплана АБЗ

4.1 Разработка генерального плана завода

Основная задача составления генплана АБЗ - расположить на отведенном участке все сооружения, оборудование и транспортные пути таким образом, чтобы обеспечить наиболее экономичный и целесообразный производственный процесс завода с учетом применения совершенной технологии, минимальнымиэнергозатратами и максимальной защитой окружающей среды.

До составления генплана АБЗ определяют размеры всех зданий и сооружений. На стационарны заводах строят здания капитального типа, на временных - монтируют сборно-разборные здания и устанавливают передвижные вагончики.

На генплане АБЗ указывается размещение смесительного отделения, складов минеральных материалов, склада минерального порошка, битумохранилища (с плавильной установкой и рабочими котлами), емкости и устройства для подачи ПАВ, котельная, трансформаторная, инженерные коммуникации, лаборатории, контора, транспортные пути.

При разработке генеральных планов АБЗ необходимо учитывать ряд рекомендаций.

Площадь АБЗ должна быть минимальной, но дающей возможность компактного расположения всего необходимого оборудования. Она также должна предусматривать перспективу развития завода.

Основным принципом разработки генплана является рациональное расположение оборудования, при котором соблюдается принятая технологическая схема с минимальными затратами на переработку сырья и транспортировку материалов. Поэтому движение материала от одного агрегата к другому должно быть прямоточным по кратчайшему пути, без дополнительных перегрузок. При этом встречные маршруты должны быть исключены.

Склады щебня, песка, минерального порошка, битума необходимо располагать по возможности ближе к смесительному цеху. Это сокращает стоимость транспортных галерей и перемещения материалов другими средствами. При доставке каменных материалов по железной дороге целесообразно, чтобы разгрузочные площадки находились непосредственно у путей и по возможности вблизи приемных точек бункерных галерей. Для производства асфальтобетонных смесей потребность в щебне (по массе) примерно в 1,5-1,7 раза больше, чем в песке. Поэтому ближе к смесителям располагают штабели щебня, а дальше - штабели песка. Большое значение приобретает использование длины железнодорожных путей (их лучше иметь два: на одном разгрузка минеральных мате-риалов, на другом - битума и минерального порошка). Чтобы упростить процесс выгрузки вяжущего битумохранилище располагают вблизи железнодорожного пути, плавильни и смесителей.

Битумоплавильню размещают непосредственно у смесителей. Это необходимо, прежде всего, для уменьшения затрат тепла и энергии на перекачку битума. Большое значение имеет проектирование транспортных путей и площадок. Чтобы устранить встречное движение автотранспорта, необходимо проектировать кольцевое или сквозное движение автомобилей. Ширина проездов должна быть не менее 5,5 м при двухстороннем и 3,5 м - при одностороннем движении. Радиусы поворотов автомобилей должны быть не менее 15-20 м. Желательно, чтобы АБЗ имел два въезда (выезда) и один из них был бы оборудован весами.

Особое внимание надо уделять удобству движения автомобилей у смесителя. Перед смесителем устраивают площадку размером не менее 500-600 м2 для погрузки, маневрирования и кратковременной стоянки автомобилей (во время задержек при погрузке). Радиусы поворотов - не менее 15 м. Под транспортные пути и площадки устраивают твердое покрытие.

Принципиальное решение всего генплана АБЗ существенно зависит от размещения (компоновки) смесителей (особенно, если их по расчету несколько).

Административный блок (контору, лабораторию, буфет) и санитарно-бытовой (душевые, умывальные, медпункт, туалет) целесообразнее отделять от промышленного блока (смесителей, складов, плавильни, мастерских), чтобы пыль и газовые выбросы не достигали этих объектов.

Особое внимание при проектировании генпланов уделяют вопросам промсанитарии и пожарной профилактике. Всю территорию АБЗ ограждают. На территории завода должны быть зеленые насаждения, цветники. Правильное расположение всех служб с учетом санитарно-гигиенических и эстетических требований способствует лучшей организации труда. На генеральном плане АБЗ должны быть нанесены схемы водопровода, электросети, битумопровода, паропровода, газопровода, теплофикации и др.

При проектировании генплана АБЗ разрабатывают несколько вариантов и оптимальный выбирают на основе технико-экономического сравнения по ряду показателей. Принятый вариант генплана вычерчивают в масштабе 1:500. На гeнплан наносят: все сооружения; розу ветров; привязку завода к местности; схему поверхностного водоотвода с территории завода; транспортные пути и площадки; конструкции покрытий; спецификацию оборудования и его основные характеристики (марку, количество, мощность); инженерные коммуникации с указанием их параметров (диаметр труб.тип кабеля и т.п.); здания (их название и площадь).

4.2 Инженерные сети

К инженерным сетям на АБЗ относятся: наружные и внутренние сети водоснабжения и канализации, тепловые сети, для отопления и вентиляции, для горячего водоснабжения и для технологических процессов, паропроводы, конденсатопроводы, битумопроводы, мазутопроводы, газовые сети, электрические сети, нагнетательные или всасывающие трубопроводы для подачи минерального порошка, воздухопроводы.

Длину и диаметр трубопроводов различного назначения на заводе, а также требуемое давление и скорость течения различных жидкостей, сжатого воздуха, газа и пара в трубопроводах определяют специальными расчетами, исходя из общего количества потребности в тех или иных энергоресурсах.

Воздушные, битумные и паровые трубопроводы нецелесообразно заглублять в землю из-за сложности отыскания мест повреждений и ремонта их.

Трубопроводы для подачи минерального порошка располагают с минимум поворотов.

На территории АБЗ запроектировано две ветки внутризаводской линии электропередач (ЛЭП), развивающихся от понижающей трансформаторной подстанции. Электроэнергия подводится ко всем агрегатам с электрическими силовыми установками, а также к местам подлежащим искусственному освещению. К силовым установкам подводится электрический ток напряжением 380 В.

На АБЗ проложена телефонная сеть для связи внутри территории АБЗ. В административном корпусе имеется соединение с телефонной сетью общего пользования.

По территории АБЗ также проложена водопроводная сеть внутризаводского пользования, которая запитывается от местной водопроводной сети центрального водоснабжения. Трубопровод уложен в землю на глубину больше глубины промерзания грунтов.

Проложенные по территории АБЗ паропроводы и битумопроводы располагаются на стойках выше уровня земли на 2,5 метра и закрыты теплоизоляционным материалом.

Сеть подачи мазута со склада ГСМ к расходным бакам и емкостям проложена на расстоянии не ближе 4 метров от пожароопасных агрегатов и установок. Склад ГСМ располагается за пределами основной производственной площадки.

Имеется отдельная водопроводная сеть подачи горячей воды от паровой котельной к душевым.

4.3 Благоустройство территории завода

В дипломном проекте выбран для расчета стационарный завод, находящийся в Гомельской области в городе Речица.

Завод является стационарным. Значит, количество загрязняющих веществ будет большим и постоянным. Для уменьшения количества грязных выбросов и пыли за территорию завода нужно предусмотреть его благоустройство.

Благоустройство территории - это целый комплекс работ, позволяющий изменить исходный ландшафт и озеленить территорию. Процесс благоустройства требует специальных знаний и состоит из нескольких этапов.

Территория завода должна быть асфальтирована, должны предусматриваться пешеходные дорожки, которые тоже должны быть асфальтированы.

По периметру территории должен быть выставлен ограждающий бетонный забор.

На территории АБЗ предусматривается обязательная посадка деревьев лиственной породы, а территория около рабочих помещений и помещений администрации должна вокруг быть засеяна многолетними травами.

5. Контроль качества готовой продукции

Асфальтобетонные смеси, и асфальтобетоны производятся согласно требованиям ГОСТов, рецептур и технологической документации утвержденной на АБЗ. Каждое предприятие, производящее асфальтобетон, должно иметь лабораторию контроля входящего сырья и готовой продукции.

Основные задачи и цели, выполняемые лабораторией контроля:

· анализ качества входящих материалов (песка, щебня, битума, минеральных наполнителей);

· анализ качества готовой продукции (асфальтобетонной смеси);

· отбор проб из бункера хранения асфальтобетона или из бункера асфальтоукладчика;

· контроль качества уложенного асфальта.

Для выполнения этих задач, лаборатории комплектуются следующим оборудованием:

· весы аналитические и технические;

· шкафы прокалочные и сушильные;

· ротапы с набором сит;

· набор термометров

· набор емкостей для хранения и отбора проб;

· прибор определения влаги.

При необходимости выполнения специальных лабораторных исследований, в лаборатории имеется:

· спектрофотометрическое оборудование для определения физико-химического анализа, с комплектом реактивов и аналитической посуды;

· приборы титрования, рН-метры, кондуктометры, которые необходимы в подборе физико-химического состава асфальтной смеси;

· машина разрывная для определения физико-механических характеристик асфальтобетонной смеси.

Для создания удобства и комфортных условий труда, в комплектацию лаборатории входит:

· стол для аналитических весов;

· шкаф вытяжной с системой фильтрации;

· шкаф хранения материалов и лабораторной посуды;

· одежный шкаф;

· столы лабораторно-аналитические и стулья.

При необходимости, контрольно-аналитическая лаборатория доукомплектовывается оборудованием согласно согласованной с заказчиком спецификации. Для того чтобы купить лабораторию АБЗ необходимой комплектации, Вам нужно обратиться к специалистам нашей компании.

Контроль материалов поступающих на завод