隨著我國高速公路建設的迅猛發展,作為高速公路主要原料的瀝青的需求量急劇增長,而國產瀝青在數量和質量上都滿足不了公路建設的需要,大量瀝青需從國外進口,進口瀝青的運輸普遍采用先進的液態運輸方式,因此,液態瀝青運輸船這一新船種在近幾年得到較快的發展。裝卸系統是 瀝青運輸船的核心系統之一,瀝青運輸船設計是 否成功,很大程度取決于裝卸系統是 否安全、可靠、經濟。對瀝青裝卸系統的設計進行討論,擬得到較理想的設計方案,為液態瀝青運輸船的設計提供參考。
1瀝青的特性及運輸要求
瀝青種類繁多,主要有道路石油瀝青、建筑石油瀝青、專用石油瀝青等,瀝青運輸船主要運輸道路石油瀝青。
道路石油瀝青具有十分獨特的物理化學特性,在常溫下呈固態或粘稠狀態,其軟化點(指瀝青受熱從固態轉變為粘稠態時的溫度)一般為43~55℃,改性瀝青甚至高達60℃以上。要保持瀝青呈液態,就必須將瀝青加熱到相應溫度。液態瀝青粘度大,且與溫度有很大關系。
瀝青的這些特性,要求液態瀝青運輸船在裝卸和運輸過程中,始終對瀝青進行加熱,使瀝青保持一定的溫度,處于適宜的粘度狀態,以便瀝青能自由流到泵吸口并使泵處于良好的運轉狀態。一般要求粘度在100~200cst為宜,瀝青溫度應該在160℃左右。不同品種瀝青,其適宜溫度不同,有些改性瀝青適宜溫度高達175℃。因此,瀝青船的裝卸系統與一般油船不同,除貨油管路外,還必須要有伴熱管路、特殊的掃線管路等。此外,還必須防止液貨系統滲水,水與瀝青接觸會汽化,使瀝青起泡,甚至產生爆炸。
2瀝青泵組選型
瀝青駁運泵組是 瀝青裝卸系統的核心設備,它對整個系統的經濟性、安全可靠性、操作性起著決定性的作用。
2.1瀝青泵選型
一般油船貨油泵的型式有離心泵、螺桿泵、齒輪泵等。
離心泵在大型油輪上使用較多,它具有排量大、流量連續均勻、運轉平穩、重量輕、結構緊湊、造價低等優點。但離心泵無自吸能力,一般不適合于粘度過大的液體,因此,不能選用離心泵作瀝青駁運泵。
雙螺桿泵適用介質粘度范圍從1~3*106m㎡/s;其壓力可達4MPa;流量范圍1~2000m3/h;溫度范圍-15℃~280℃。因此,雙螺桿泵較適合作瀝青泵。雙螺桿泵采用同步齒輪傳動,泵的轉動零件互不接觸,即使短時間干轉動也沒有危害,可以輸送含固體雜質的液體,且能汽液混輸。采用雙殼 加熱套結構型式,還可以滿足瀝青加熱保溫要求,保證介質暢流。
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