Устройства минимизации обводнения битума при хранении. Ямное битумохранилище

Одним из путей снижения энергозатрат на обезвоживание битума является минимизация обводнения его запасов при хранении. Поэтому при выполнении исследований уделено внимание разработке устройств, минимизирующих обводнение битума на этапе его хранения.

В эксплуатируемых ямных битумохранилищах происходит обводнение  битума грунтовыми водами вследствие нарушения, а иногда недостаточности гидроизоляции подземной части битумохранилища. При этом донный нагрев в отсеках хранилищах приводит к сильному перегреву битума  в зоне нагревателей, и, как следствие, к ухудшению качества битума, а также к значительным энергозатратам. Известно, что влага в битуме при хранении со временем опускается в его нижние слои и донный подогрев битума в хранилище приводит к разогреву наиболее обводненного слоя битума, который черездонную течку попадает в приямок. В результате чего, забираемый из хранилища битум необходимо обезвоживать. В случае если нет возможности перейти на эксплуатацию наземных битумохранилищ, минимизация обводнения битума в существующих ямных битумохранилищах может быть достигнута:

  • созданием в хранилище и приямке двух герметично соединенных через течки металлических емкостей, не допускающих проникновение грунтовой воды в хранящийся битум;
  • разогревом в емкости хранилища секциями инфракрасных (ИК) нагревателей поверхностного слоя битума и быстрым заполнением приямка разогретым и без влаги битумом из поверхностного слоя через одну или несколько течек. 

Для чего внутри хранилища, приямка и течек создается металлический каркас, укрепляемый на стенках и днище битумохранилища. Металлический каркас обшивается листовой сталью, при этомсоединительные швы 130 герметично провариваются. На течках монтируются шиберы с независимыми устройствами перемещения. А для нагрева поверхностного слоя битума под крышей битумохранилища размещаются ИК - нагреватели, с возможностью посекционного включения.

Следует отметить, что модернизация ямного битумохранилища может быть осуществлена силами работников АБЗ и, при этом, материальные затраты на модернизацию существующего ямного битумохранилища, значительно меньше затрат на покупку нового наземного битумохранилища.

Предлагаемая конструкция ямного битумохранилища приведена на рис. 1.

Рис. 1. Ямное битумохранилище

1 - хранилище; 2 - битум; 3 - приямок; 4 - разделительная стенка; 5 - течки;
6 - шиберы; 7 - независимые устройства перемещения шиберов; 8 - секции ИК -
нагревателей; 9 - ИК - нагреватели

Предлагаемое ямное битумохранилище работает следующим образом.

Пусть хранилище 1 заполнено битумом до максимально возможного уровня 2 и все шиберы 6 закрыты. Для подогрева битума в хранилище 1 включают ближние к приямку секции 8 ИК - нагревателей 9. Плотность ИК - излучения в хранилище 1 у разделительной стенки 4 увеличена за счет большего числа нагревателей 9, что позволяет быстро разогреть и произвести забор поверхностного слоя битума в приямок 3. Удаленные от приямка секции 8 ИК - нагревателей 9 служат для подогрева битума с целью его подтекания к приямку 3, особенно в весеннее - осенний периоды, когда температура основной массы битума в хранилище 1 достаточно низкая. Для заполнения приямка 3 шибер 6 верхнего ряда опускают устройством перемещения 7 ниже уровня битума в хранилище 1 и разогретый слой битума перетекает в приямок 3, где догревается до температуры 90-95°С и перекачивается в расходную емкость или в битумовоз. Так как шибер 6 на течке 5 нижележащего ряда находиться с другой стороны разделительной стенки 7, то шибер 6 верхнего ряда беспрепятственно опускается вниз и не загораживает течку 5 нижнего ряда за счет шахматного их расположения.

 

 При снижении уровня битума в хранилище до уровня нижней течки 5 или для полного забора битума из хранилища 1 во время проведения регламентных работ, закрывающий нижнюю течку 5 шибер 6поднимается вверх и разогретый ИК - нагревателями 9 битум за счет уклона дна хранилища 1 сливается в приямок 3.

Таким образом, предлагаемое ямное битумохранилище обладает следующими достоинствами:

  • исключает возможность обводнения битума грунтовыми водами при хранении, что позволяет существенно снизить энергозатраты на подготовку битума при выпаривании влаги, а также сохранить его качество;
  • существенно уменьшает энергозатраты за счет разогрева в хранилище ИК - излучением поверхностного слоя битума только около разделительной стенки и его забора в приямок;
  • позволяет сливать битум в хранилище из железнодорожных цистерн с малыми энергозатратами, по сравнению с наземным битумохранилищем.