浅析如何生产乳化沥青
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作者: 张欣宇
【摘 要】本文以定西高等级公路养护管理中心实际生产乳化沥青事例说明乳化沥青的配方及生产工艺及生产过程，现将主要技术要点及流程介绍如下，供各地同行生产参考。
【关键词】乳化沥青；工艺；流程
1 乳化沥青
所谓乳化沥青，就是将沥青热融，经过机械的作用，沥青以细小的微滴状态分散于含有乳化剂的水溶液中，形成水包油状的在常温下呈液状的沥青乳液，就叫做乳化沥青。随着公路等级的不断提升和城市化建设步伐的加快乳化沥青的应用愈来愈广泛，广泛运用于公路的透层、粘层、房屋建筑的防潮防渗。
沥青乳化生产设备在生产前，都应根据设备性能和生产不同类型乳化沥青的技术要求，制定和设计合理的乳化工艺。定西高等级公路养护管理中心的乳化沥青生产工艺流程，是根据实践生产经验摸索的，经过试生产和试验确定下来的。其乳化工艺包括生产流程、原料配方、温度控制、油水比例控制等内容。
在生产乳化沥青时应注意以下几个方面的问题：
1.1 温度要求
沥青和水及乳化剂水溶液的温度是沥青乳化生产中较重要的一个工艺参数。如果乳化前沥青温度过低，沥青粘度大，流动困难，功率消耗很大，也影响乳化沥青质量；如果沥青和水的温度过高，不仅消耗能源，增加成本，而且还会使水汽化，水的汽化会导致乳液的油水比发生变化，同时也导致乳化沥青质量和产量降低。一般要求沥青温度130℃-140℃、乳化机的温度同样控制在130℃-140℃之间、乳化剂水溶液和水的温度在60℃±5℃，乳化剂水溶液温度越高，破乳速度越快。
1.2 乳液的配方
根据所需的乳化沥青类型选择乳化沥青生产的配方，沥青采用的是国产90#沥青。乳化剂的含量经试验确定一般为1-1.2%，用量少了，将影响乳化沥青的储存稳定性，用量多了，破乳速度慢，乳化剂的成本提高，造成浪费。
定西高等级公路养护管理中心采用非液态胺类乳化剂，生产时要求稀释溶解时间长，水温也要求较高，为了提高溶解速度，一般先用温度70℃―80℃的水将乳化剂高温稀释，再掺入60±5℃的水搅拌溶解至温度参数要求。对于液态乳化剂，便于溶解，一般水的温度在60℃即可溶解，降低加热成本，经过试验证明液态乳化剂生产出的乳化沥青质量不是太好，生产乳化沥青油水比很难控制储存稳定性差。
1.3 油水比要求
乳化沥青生产设备中通常采用通过调整沥青泵和乳化剂水溶液泵电机转速达到控制乳化沥青的油水比。在生产中主要通过调速器调整沥青泵和乳化剂水溶液泵的电机转速来控制油水比。从这两年的生产经验上看，一般沥青电机的转速为450―500转/分，乳化水溶液泵的电机转速为500―550转/分钟，乳化沥青的油水比约为50%―55%，如果需要不同油水比含量的乳化沥青则通过调整电机的转速即可。
在乳化沥青的生产过程中，可以通过凭经验和试验判断乳化沥青的油水比含量，并且可以判断乳化沥青的生产质量。概括起来有“一摸、二看、三试验”，一摸主要就是判断油水比，从取样口取适当乳化沥青放在两手指之间通过不断的捏搓，如果手指头上呈黑色，看不见指纹，一般油水比在50%以上；二看是主要看成品乳化沥青罐中乳化沥青的外观质量，如果生产时产生的乳化泡沫呈白色且无沥青细丝，乳化沥青颜色呈咖啡色，说明沥青乳化的很充分，也便于存储；三试验主要就是边生产边通过T0651-1993乳化沥青蒸发残留物含量试验方法控制油水比。
1.4 乳化间隙要求
胶体磨乳化间隙的大小也是一个重要的工艺参数。通过反复生产试验，调整乳化机间隙达到生产合格的乳化沥青。试验中通常用蒸发残留物的试验方法来判别乳化沥青乳化是否充分，判断乳化机的间隙大小。我在生产中通常采用“搓指法”来判断乳化机的间隙大小，先在取样口取乳化沥青少许，滴三至四滴至两指间，如果乳化沥青在两指间捏搓中呈细砂状，说明乳化机间隙偏大，间隙调整至两指间无明显砂状说明符合工艺参数要求。
1.5 乳液储存要求
乳化沥青的存储是不可忽视的环节。乳化沥青存储罐安装可放置在地面上，放置在地面上的存储罐需用泵输出乳化沥青。高出地面3―5M，采用自流的方式输出乳化沥青，储存罐出口高度应高于沥青喷洒运输车。
1.6 沥青温度的控制
在沥青乳化生产中要尽量保证沥青的温度稳定，连续不断地供给乳化机使用。沥青供给系统采用导热油阀门控制加热。在导热油加热沥青过程中不断通过罐中自动搅拌设备搅拌沥青均匀受热，在沥青温度达到生产乳化沥青要求的温度时关闭导热油加热控制阀门，以免沥青温度过高而影响乳化沥青质量。
1.7 乳化液水溶液配制
乳化剂水溶液配制分为分批作业和连续作业两种流程型式。乳化水溶液配制一般采用的是分批掺配式生产作业。首先按掺配比例称取乳化剂，将乳化剂倒入水溶液掺配罐中，再将加热到要求温度（70℃―80℃）符合生产要求的饮用水注入到乳化剂水溶液掺配罐中，启动乳化剂水溶液掺配罐中的搅拌设备使其均匀溶解，再注入（60±5℃）的符合生产要求的饮用水继续搅拌，直至溶液无泡沫充分均匀。
1.8 沥青乳化
沥青乳化是生产合格乳化沥青的关键步骤。在开机生产前沥青加热的同时预热乳化机及沥青泵和成品乳化沥青输送泵，当沥青泵及乳化机和成品乳化沥青输送泵均能用手轻松自如转动时，启动乳化机让其无负荷空转3-5分钟使其各部件充分均匀受热，再启动乳液调速泵的同时开启乳液阀门让其在500―550转/分钟转速下通过乳化机生产出乳白色乳化水，再启动沥青调速泵同时开启沥青阀门，沥青泵以200―500转/分钟向乳化机输送沥青，这时就生产出来了咖啡色的乳化沥青。待乳化沥青成品罐中乳化沥青占罐体三分之一左右时开启成品乳化沥青输送泵将乳化沥青输送到生产车间外面的储存罐中，继续生产直至乳化剂水溶液即将完毕，先将沥青调速泵开关复零的同时关闭沥青管道阀门，再将乳液调速泵开关复零的同时关闭乳液阀门其次关闭乳化机，当乳化沥青成品罐中乳化沥青全部输送到储存罐中时关闭乳化沥青成品输送泵。定西高等级公路养护管理中心的乳化设备采用是开式生产的方式。在生产中主要通过调整乳化剂水溶液泵和沥青泵电机的转速来调整流量，达到控制油水比例的目的。
1.9 乳化沥青的储存流程与工艺中储存方式相同
乳化沥青的储存流程与工艺中储存方式相同，需要指出的是为提高乳化沥青的存储周期，乳液沥青储存罐内必须装有自动搅拌器，工作人员根据生产情况，定期不定期搅拌。乳化沥青存储罐一般要求要闭式的，如果存储罐底部的沥青沉淀物较多，通常要清除，保证乳化沥青通过阀门在自流的情况下可以顺畅流出。室外温度低于零下5℃的时候，乳化沥青不应生产和储存。
2 生产乳化沥青的安全防护及注意事项
组织生产乳化沥青时要以“安全至上、以人为本”的理念，搞好安全防护工作是必不可少的重要环节。生产乳化沥青时乳化车间会产生高温，必然会产生污浊空气，为此车间应有良好的通风设施，窗户最好设置为对开、房顶设置老虎窗以利空气流通，生产工人应穿长袖服装以防乳化沥青飞溅烫伤，佩戴防毒口罩。在暑期避开高温时段生产，在生产乳化沥青时时刻注意沥青泵、乳液泵、成品输送泵、乳化机等各部件的情况，如有异常应立即依次序停机检查排除故障，绝对不能让设备带病作业。
3 结语
乳化沥青的性能非常复杂，国内许多机构和专家进行了长期艰苦的研究和探索，得出了许多有价值的结论，并在工程实践中得到了应用，取得了较好的效果。但是，我国乳化沥青的质量仍然存在不少问题，对乳化沥青的研究仍在继续。随着认识和研究的不断提高和深入，生产乳化沥青的方法及技术指标也会不断地修改和完善，乳化沥青的质量将会得到稳步提高。
[责任编辑：杨玉洁]
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