Автобитумовоз приходит на асфальтобетонный завод или битумную базу с горячим продуктом в теплоизолированной цистерне, и успех слива зависит от того, удастся ли сохранить битум перекачиваемым на всём пути от сливного фланца машины до приёмного резервуара. Поэтому главный вопрос проектирования — не столько подача насоса, сколько управление температурой: короткая обогреваемая сливная линия с уклоном к резервуару, насос площадки рядом со сливным фланцем и ниже его, надёжное измерение уровня и сигнализация на приёмном резервуаре, а также трассировка, позволяющая полностью освободить линию после слива.
Общие принципы слива автоцистерн — сторона всасывания, отделение газа, проверка принятого количества — рассмотрены на странице «Системы слива автоцистерн». Здесь речь идёт только о специфике битума: продукт застывает при охлаждении, может вскипать и выбрасываться при контакте с водой и способен выделять сероводород (H2S) в газовое пространство резервуаров.
Насос площадки или слив под давлением?
Битум передают либо созданием давления в цистерне, либо насосом. Европейские отраслевые рекомендации называют предпочтительным способом стационарный насос, установленный на приёмной площадке на уровне земли. Без слива под давлением снижается риск неконтролируемого выброса горячего битума, разрушения рукавов и фланцев, а в небольших горизонтальных резервуарах — образования волны на поверхности продукта. При сливе под давлением цистерна находится под давлением, тогда как битумные резервуары не рассчитаны как сосуды под давлением, и приток всегда должен уравновешиваться отводом.
· Подача насоса и дыхание: Подачу насоса площадки сопоставляют с пропускной способностью дыхательной системы цистерны (чтобы не возникло разрежение) и резервуара (чтобы не возникло избыточное давление).
· Дыхание цистерны: При насосном сливе цистерна должна сообщаться с атмосферой; рекомендуется управлять дыхательным клапаном с земли и не начинать слив, пока он не открыт.
· Только один насос: Одновременная работа насоса машины и насоса площадки недопустима из-за риска избыточного давления в рукавах.
Температурная цепочка от машины до резервуара
Теплоизоляция цистерны и собственный подогрев, если он есть, относятся к зоне ответственности изготовителя машины и перевозчика; некоторые битумные цистерны, например, оснащены контуром термомасла с горелкой. Ответственность площадки начинается у сливного фланца. Попадая в холодную трубу, горячий битум быстро остывает у стенки и сужает проходное сечение. Британское руководство по эксплуатации битумных резервуаров относит такое резкое охлаждение, а также длинные трассы, большое число отводов, холодные участки и недостаточное дыхание к основным причинам остаточного давления и мелкодисперсного выброса битума при отсоединении рукава.
Поэтому насос, фильтры и сливные трубопроводы настоятельно рекомендуется оснащать путевым обогревом и теплоизоляцией. Перегрев тоже вреден: слишком горячий или долго включённый обогрев приводит к коксовым отложениям, которые снова сужают линию. В том же руководстве описан подход, при котором обогрев настраивают около минимальной температуры перекачки марки, включают заранее до поставки и оставляют работать после неё, пока линия не стечёт. Частичный обогрев не рекомендуется. Температуру хранения определяют по паспорту безопасности поставщика; она не должна превышать рекомендованные Eurobitume максимальные безопасные температуры обращения: 200 °C для дорожного и окисленного воздухом (air-rectified) битума и 230 °C для глубоко окисленного битума.
Размещение насоса и трубопроводов
· Насос ставят как можно ближе к сливному фланцу и ниже его, чтобы в трубопроводе оставалось минимум битума; если всасывание находится ниже выходного фланца цистерны, линию можно полностью освободить до срыва всасывания.
· Сливные трубопроводы делают короткими, прокладывают с уклоном к резервуару, а не горизонтально, и сводят число отводов к минимуму.
· Между сливным фланцем и резервуаром применяют жёсткий трубопровод; рекомендуются защитный кожух фланца от брызг горячего битума, концевая задвижка за фланцем для аварийного отсечения и замок подключения для каждого резервуара, исключающий слив не в тот резервуар.
· Резервуары для полимерно-битумных вяжущих и окисленного битума размещают ближе всего к точке слива, чтобы снизить риск закупорки линий.
Выбор типа насоса, уплотнений и способа холодного пуска для высоковязких марок — отдельная инженерная задача, которой посвящена страница о перекачке высоковязкого битума.
Приёмный резервуар: уровень, сигнализация и свободный объём
Безопасность слива во многом определяется приёмным резервуаром. Рекомендуются откалиброванный указатель содержимого, видимый с места слива, сигнализация верхнего уровня и отдельная сигнализация аварийно высокого уровня, работающая независимо от указателя. При любом срабатывании или неисправности насос площадки должен останавливаться автоматически, задвижки — переходить в безопасное положение, а повторный пуск допускается только после устранения причины. Перед каждой поставкой площадка подтверждает наличие свободного объёма под груз с запасом 10 %, указанным в рекомендациях, правильность подключения к резервуару и соответствие марки сопроводительным документам.
Отдельная опасность — вода. При контакте горячего битума с водой вода мгновенно вскипает, и продукт может вспениться и перелиться через край. Поэтому резервуары, возвращаемые в работу после ремонта или длительного простоя, должны по процедуре подтверждаться как свободные от воды. Рекомендуется также свести к минимуму воздух, продуваемый в резервуар в конце слива, поскольку он повышает риск образования горючей среды в газовом пространстве.
Принятое количество и приёмная проба
Количество битума часто принимают по автомобильным весам, то есть по разнице масс гружёной и порожней машины, либо по товарно-транспортным документам; на сливной линии можно установить и массовый расходомер с обогревающей рубашкой. При использовании расходомера следует ожидать попадания воздуха в линию в начале и в конце слива; в одном из примеров применения изготовителя именно это стало решающим критерием выбора прибора. В качестве перекрёстной проверки рекомендуется сверка запасов по указателю резервуара. Для пересчёта массы в объём нужна зависящая от температуры плотность битума. Подробнее о приборах учёта — на странице блочных узлов учёта битума.
Приёмную пробу не отбирают из цистерны или рукавов, если для этого нет специально предназначенного безопасного оборудования. Если отбор необходим, используют пробоотборный клапан, постоянно установленный на резервуаре или соответствующем трубопроводе в защищённом месте.
Сероводород и контроль выделений
При высокой температуре в газовом пространстве битумных резервуаров может накапливаться H2S в опасных концентрациях. По результатам оценки рисков площадки применяют разграничение зон, информационные таблички, газоанализаторы с сигнализацией при приближении к предельно допустимой концентрации и местную вентиляцию. В точке слива должна быть хорошо заметная и доступная кнопка аварийного останова без самовозврата, а также местная панель, показывающая водителю состояние и уровень резервуара и позволяющая запускать и останавливать насос.
Исходные данные для проектирования
Параметр | Почему это важно | На что влияет |
Марка битума (дорожный, ПБВ, окисленный) | Вязкость, температура перекачки и максимальная температура обращения зависят от марки | Уставки обогрева линии, тип насоса, размещение резервуаров |
Тип машины и сливное присоединение | Высота выхода, размер фланца и схема дыхания определяют место насоса | Отметка насоса, длина рукава, наземное управление дыханием |
Производительность слива | Должна соответствовать пропускной способности дыхания цистерны и резервуара | Типоразмер насоса, диаметр линии, потери давления |
Длина и трасса линии | Длинные трассы с отводами повышают риск холодных участков и закупорки | Число контуров обогрева, уклон, дренажные точки |
Число резервуаров и измерение уровня | Слив не в тот резервуар и перелив — наиболее критичные риски | Замки подключения, независимая сигнализация, логика управления |
Основа приёмки количества | Весы, документы или расходомер меняют структуру учёта | Потребность в обогреваемом расходомере, передача данных |
Взрывоопасная зона и риск H2S | Влияет на выбор электрооборудования и газоанализаторов | Тип путевого обогрева, газоанализаторы, вентиляция |
Роль TLY Enerji
В проектах пунктов приёма битума TLY Enerji оказывает инженерную поддержку при анализе технологических условий и выборе решений по измерению, насосам и арматуре. В зависимости от объёма проекта это может включать поставку уровнемеров, датчиков температуры и давления, расходомеров, арматуры и насосов; их интеграцию в логику управления и сигнализации на базе PLC; монтаж на площадке, испытания и пусконаладку, а также сервисную поддержку. Разграничение ответственности за путевой обогрев, теплоизоляцию и механические работы согласуется в техническом задании.
Какие данные подготовить для оценки
· Принимаемые марки битума и температуры хранения из паспортов безопасности поставщика
· Типы прибывающих машин, размер и высота сливного фланца, возможность наземного управления дыханием
· Требуемое время слива или производительность
· Число и объём резервуаров, существующие указатели уровня и сигнализация
· Трасса, длина и перепады высот от точки слива до каждого резервуара
· Доступные теплоносители: электроэнергия, пар или термомасло
· Основа приёмки количества: весы, документы или расходомер
· Классификация взрывоопасных зон и результаты оценки риска по H2S
Связанные страницы
· Системы перекачки высоковязкого битума: Тип насоса площадки, уплотнения и холодный пуск.
· Трубопроводы с рубашкой обогрева и наливные стояки для битума: Основы проектирования, если вместо путевого обогрева выбрана рубашка.
· Блочные узлы учёта битума: Управление температурой и газом при учёте принятого количества расходомером.
· Системы слива автоцистерн: Общая архитектура слива и проверка количества независимо от продукта.
· Битумные объекты: Обзор требований к наливу, учёту и безопасности в битумной отрасли.
Часто задаваемые вопросы
Почему битум сливают насосом площадки, а не давлением в цистерне?
При сливе под давлением цистерна нагружена давлением, и при разрушении рукава или фланца возможен выброс горячего битума; кроме того, битумные резервуары не являются сосудами под давлением. Стационарный насос снижает эти риски и облегчает освобождение линии после слива, поэтому отраслевые рекомендации считают его предпочтительным. При этом насос выбирают с учётом всей системы хранения и на основе анализа опасностей.
При какой температуре держать сливную линию?
Единого значения нет. Нижняя граница — минимальная температура перекачки марки, определяемая по данным о зависимости вязкости от температуры. Верхнюю границу задают паспорт безопасности поставщика и максимальные безопасные температуры Eurobitume. Поскольку слишком горячий или долгий обогрев ведёт к коксованию, уставку и время работы обогрева фиксируют в письменной процедуре.
Когда насос слива должен останавливаться автоматически?
Насос и связанное оборудование должны останавливаться одновременно при срабатывании сигнализации верхнего или независимой аварийно высокой отметки уровня, аварийном останове, неожиданном закрытии задвижки или любой неисправности системы. Повторный пуск возможен только после выяснения и устранения причины, и водитель не должен иметь возможности самостоятельно сбросить сигнализацию.
Почему вода в приёмном резервуаре так опасна?
При контакте горячего битума с водой вода мгновенно превращается в пар, и продукт может вспениться и перелиться. Наибольший риск — у резервуаров, возвращаемых в работу после ремонта или длительного простоя. Подтверждение отсутствия воды по процедуре и защита от попадания дождевой воды и конденсата должны входить в проект пункта приёма.
Принимать количество по расходомеру или по весам?
Возможны оба варианта; выбор зависит от договора и компоновки площадки. Весы дают массу по разнице гружёной и порожней машины. Расходомеру нужен обогреваемый корпус и решение, учитывающее попадание воздуха в начале и в конце слива. Распространяются ли на учёт требования законодательной метрологии, определяется национальным законодательством.