CN1738745A - 包装沥青的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在大体积一次性运输单元中包装沥青、特别是筑路沥青以在冷的状态下运输沥青的方法。为了使这样的一次性运输单元能够被精确地充装并加工，它们用熔点比沥青的软化点高 20℃－50℃之间的柔性塑料制成，并且，在充装之前将沥青冷却到接近其相应的软化点的温度。实施这个方法的车间设有板式热交换器，用来冷却沥青。在该平板热交换器中，冷却剂和在热交换器出口处的沥青之间的温差保持在10℃－25℃的范围内。

Description

包装沥青的方法

技术领域

本发明涉及在大体积的一次性运输单元中包装沥青、特别是筑路沥青以在冷的状态下运输沥青的方法。

背景技术

沥青的加工对温度的依赖性很大，这是因为沥青在高温下是液体，而在低温下是坚硬的固体；在高低温之间，其物理状态有很宽的过渡范围，包括粘流态和糊状，且在其物理状态从固体改变为液体的同时，粘弹的沥青性能发生很大的变化。

为了长距离运输沥青，使用加热的卡车来达到这个目的是低效率的做法，因为这需要将沥青持久地保持在其软化点以上的温度。而且，这些运输车需要周密的安全防范措施，以便保护环境免于遭受沥青泄漏所造成的危害。考虑到对环境的危害和运输方面的高能耗，已经出现减少以液体形式运输沥青的趋向。

如果必须长距离运输沥青，则通常是把热的液体形式的沥青灌入薄板金属桶并让它冷却，然后，或者是在在现场切开金属桶而就是为了从桶中取出冷的沥青，或者把沥青加热成液体形式倾倒出来。这两种方法都不能令人满意，因为一次性容器成了废料，并且由于它们被沥青污染而极难处置。

因此在特定的沥青、如屋顶沥青和工业沥青的情况下，已经改变做法，将沥青包装成容量为30千克的小单元，它们充装在塑料薄膜中，这样的塑料薄膜以后被熔化并和里面的沥青一起被加工。这些薄膜放在特殊的模具中，然后接受热的沥青以便固化。但是，这一方法对于大量的沥青(如筑路沥青的情况)是难以采用的，因为这需要许多这样的沥青能在其中冷却的容器。而且，由于筑路沥青的软化点较高，通常所用的塑料薄膜不能应用于筑路沥青。

由于特别是在道路建筑中需要大量沥青，人们已经作出努力去开发比传统的可携带包装大的包装单元。除了更容易充装以外，这种大包装单元具有的优点是，与传统的小包装单元比，大包装单元中熔化的塑料与沥青的比例明显有利于沥青。大包装单元通常由于以下的情况而失败：将具有粘弹性能的沥青充装入大体积的塑料容器无法避免这样的危险，即塑料材料被熔化掉或软化到这样的程度，以至于它们失去其形状的稳定性并且发生膨胀从而开始撕裂。

人们已经知道如何将筑路沥青包装在多层塑料袋中，这样的多层塑料袋然后会与沥青一起熔化掉。已知的包装(美国专利5,452,800 A)是小单元的，在这个出版物中没有提及充装的类型或具体的充装参数。这样的小包装只在用于包装小量沥青时是有效率的，因为包装和运输大量沥青就需要相对大量的包装材料。此外，在熔化后在沥青中有相当部分的包装材料。

在加工沥青的时候，基本地应该考虑到的是，它没有确定的熔点，而是具有一个很宽广的从固体经过状糊到粘流态以及最后到液态的热过渡范围，如开始的时候所说的那样，这使得沥青的粘弹性能高度依赖于温度。

发明内容

本发明基于这样的任务：创造一种在一开始就叙述过的方法，即，也可以选择用于大量沥青的包装，该包装可以和沥青一起熔化而不会不利地影响沥青的质量。

根据本发明，该任务是这样完成的：制造由熔点比沥青软化点高20度-50度之间的柔性塑料制成的一次性包装单元，并且在充装之前将沥青冷却到接近被加工的沥青的软化点的温度。这使得沥青处于这样的一种状态：它虽然已经是粘性的，但是仍可以泵取。在这种状态下，沥青在与冷的塑料外层接触时很快冷却，该塑料外层是良好的导热体，它使得沥青很快达到环境温度；这使直接邻近塑料薄膜的一层沥青已经冷却。这样，一方面，一次性包装单元不会被损坏，另一方面，在沥青被充装入冷的包装材料后沥青很快在侧部形成一稳定坯体。在它的内部，沥青也在慢慢地冷却下来。

在道路建造中，通常使用的沥青品质具有不同的软化点RaB，其范围在45摄氏度和最高60摄氏度之间，这种沥青一般在约140-160℃的温度下以液态储存。所用的每一种品质的沥青被冷却到一个精确指定的充装温度，该温度定义为每种沥青各自的实际软化点，在该温度下沥青虽然已经是粘稠的，但仍是可泵取的。而且，在用作包装的塑料材料的熔点和要被加工的沥青的加工温度或软化点之间有一个清晰的关系，遵守塑料材料熔点和被泵入的沥青温度的这个关系，就能够实现这个所想要的“冷却”效应，从而借助于沥青来保护包装单元。

包装材料一般选自熔点在约115-130℃的塑料，并且在充装温度，该塑料仍有足够的尺寸稳定性可以接受沥青而不被损坏。在选择塑料时，还要考虑的是，它在常规的加工温度(在约140-160℃)会完全熔化，而不留下任何纤维状残渣，因为后者会严重影响进一步的加工。

沥青可通过热油来冷却，它的好处是，可以选择油的温度使它精确等于最终的沥青温度并在加工过程中稳定在这个值上。

总之，本发明方法的优点是，在充装的过程中表现出精确限定的温度状态，因为在沥青团的内部平均温度是恒定的，容差在±2℃之内。因此，对于各种沥青品质，在整个一般要连续数日的充装过程中可以保持充装温度的恒定性；如此，一方面，通过使用受控的低温度，使不利地熔化包装塑料的危险降到最低，工作安全性得到实现；另一方面，连续的充装不会被因材料过冷并因而固化而中断。这就使得我们能够实现在大体积包装单元(约1米3)中的大体积(如50,000-100,000TPA)经济的自动化包装。

在实施该方法的一个优选实施例中，提供一个用来冷却沥青的板式热交换器，冷却介质和在热交换器出口处的沥青的温差在10℃和25℃之间，优选的是在15℃-20℃之间。横跨这种板式热交换器的温度可以很好地保持在恒定的温度，由于热传导面积大，这就可以进行有效的和快速的温度适应。为了恒温，新近的热交换器可以安装加热系统(如电热元件)。这可用作一个预防措施，防止工厂在短期停工的时候沥青固结在热交换器内，如果发生固结，在重新进行沥青加工之前就要完全拆卸平板热交换器。而且，在充装头上可提供一个回管，该回管在充装阀附近分支开来并回到储存罐。这样，即使充装过程中断，沥青也可继续循环，因此可以避免发生固化。通过使用加热元件(特别是电加热元件)可使充装头保持在充装温度，使得在充装头内的沥青总是保持在液态，即使在充装过程停止时也不会固化。

附图说明

图1是充装工厂的总体布局图。

具体实施方式

请参阅图1，1是储存罐，在该储存罐中用加热装置2可使沥青保持在约140-160℃的储藏温度。一加料泵3从储存罐1中把沥青泵入沥青管5，若在没有沥青可抽出的情况下，则沥青通过回管4泵回储存罐。沥青管5通到热交换器6，在该热交换器6处沥青被冷却，然后通过充装管7送到充装头8。沥青通过充装头8充装入容器9以便运输。

通过冷却剂循环管10，用泵11向热交换器加入冷却剂(在本情况下为热油)，该冷却剂的温度用冷却器12保持在所想要的值，在冷却剂和热交换器出口处的沥青之间的温差为10℃和25℃之间，优选的是在15℃和20℃之间。

13代表充装之前的空的运输容器，14是充装后的满的运输容器。整个车间的温度用常规的热电偶监测，并由中心计算机控制。热电偶和控制计算机在图中没有示出。

充装是通过充装秤上的充装阀在电子控制下进行的。诸平板架(特别是钢平板架)上有特别的悬吊装置，用于接纳一次性运输单元的吊耳。一次性运输单元由支撑装置支撑，直到沥青已充分稳定而不再需要支撑时为止。充装好的容器14然后停在一个有顶棚但通风良好的地方，使沥青以及其内部也冷却到环境温度。由于沥青是良好的绝热体，对于大约1立方米容积的容器，冷却过程可能需要4-7天，这取决于环境温度。

然后，可将按照这个方法充装的容器用常规的交替工具进行运输，如用没有任何恒温装置的火车、轮船或卡车，并在到达目的地后，可以将沥青和一次性包装一起熔化并进行进一步加工。

Claims (6)

1.一种在大体积一次性运输单元中包装沥青、特别是筑路沥青以在冷的状态下运输沥青的方法，其特征在于，所述的一次性包装单元是用熔点比沥青的软化点高20-50℃之间的柔性塑料制成的，并且，在充装之前将沥青冷却到接近该被加工的沥青的软化点的温度。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，沥青是以与热油进行热交换的方式被冷却的。

3.一种实施如权利要求1或2所述的方法的车间，其特征在于，设有板式热交换器来冷却沥青，其中冷却剂和在热交换器出口处的沥青之间的温差为10-25℃，优选的是15-25℃。

4.如权利要求3所述的车间，其特征在于，所述的板式热交换器设有用于保持恒温的加热装置，例如电加热元件。

5.如权利要求3或4所述的车间，其特征在于，在充装头上设有回管，所述回管在靠近充装阀处分支出来并且导回储存罐。

6.如权利要求5所述的车间，其特征在于，所述的充装头通过使用加热元件、特别是电加热元件而保持在恒定的充装温度。