Технологическая схема производства битума. Дипломная работа - часть 1

 

  Главная      Учебники - Разные     Технологическая схема производства битума. Дипломная работа 

 

поиск по сайту            правообладателям  

 

 

 

 

 

 

 



 

 

содержание      ..       1      2      ..

 

 

Технологическая схема производства битума. Дипломная работа - часть 1

 

 

Оглавление 

Реферат ..................................................................................................................... 7 

Введение ................................................................................................................. 11 

1. Теоретическая часть ........................................................................................... 13 

1.1.  Способы получения битумов. ................................................................... 13 

1.2.  Классификация битумов по областям применения. ................................. 15 

1.4. Структурные типы битумов ......................................................................... 18 

1.5 Состав битумов. ............................................................................................. 19 

1.6. Сырье для производства битума .................................................................. 22 

1.7 Основные физико-химические свойства битумов. ...................................... 24 

1.8 Условия процесса получения битумов ......................................................... 27 

1.9. Технологические схемы процесса получения окисленных битумов. ........ 30 

1.10 Характеристика сырья и готовой продукции .............................................. 37 

1.10.1.Характеристика исходного сырья ........................................................ 37 

1.10.2.Характеристика готового продукта. ..................................................... 37 

2 Инженерные расчеты .......................................................................................... 39 

2.1 Принципиальная технологическая схема производства с описанием. .... 39 

2.2 Материальный расчет ................................................................................... 41 

2.3 Тепловой расчет основного аппарата. .......................................................... 45 

2.4 Гидравлический расчет ................................................................................. 48 

2.4.1 Технологический расчет основного аппарата. ...................................... 48 

2.4.2. Расчет диаметров штуцеров ................................................................... 51 

2.4.3.Расчет на прочность ...............................................................................  52 

2.4.4. Расчет на прочность ..............................................................................  54 

2.4.5. Расчет опор ............................................................................................  54 

2.4.6. Выбор фланцев ......................................................................................  56 

2.4.7. Расчет тепловой изоляции ....................................................................  56 

2.5 Подбор вспомогательного оборудования ..................................................   57 

3 Контроль производства ......................................................................................  64 

3.1 Автоматизация ............................................................................................... 64 

4 Финансовый менеджмент ..................................................................................  66 

4.1 Анализ эффективности действующего производства                                   66 

4.1.1

 

Расчет производственной мощности и производственной программы.

 ........................................................................................................................... 66 

4.2 Расчет годового фонда заработной платы персонала установки                 68 

4.3 Расчёт стоимости основных производственных фондов и 

амортизационных отчислений от них                                                                   74 

4.4 Планирование себестоимости продукции .................................................... 78 

5 Социальная ответственность .............................................................................  83 

5.1 Производственная безопасность .......... Ошибка! Закладка не определена.                                                                   

83 

5.1.1 Химические факторы .............................................................................  85 

Устранение яда из производственного процесса ........................................... 86 

Вентиляция помещений ........................... Ошибка! Закладка не определена.                                                                                      

86 

Коллективные и индивидуальные средства защиты работающих. .................. 87 

5.1.2 Физические вредные факторы ................................................................ 88 

5.1.3 Физические опасные факторы ...............................................................  91 

5.2 Экологическая безопасность                                                                            95 

5.2.1 Защита атмосферы..................................................................................  95 

5.2.2 Защита гидросферы ......................... Ошибка! Закладка не определена.                                                                                    

96 

5.2.3 Защита литосферы ................................................................................... 96 

5.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях .................................................... 96 

5.3.1 Анализ чрезвычайных ситуации (ЧС) .................................................... 96 

5.3.2 Защита персонала и территории в чрезвычайных ситуациях ..............  97 

5.4 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности .......... 98 

5.4.1 Трудовое законодательство .................................................................... 98 

5.4.2 Компоновка оборудования ..................................................................... 99 

Заключение                                                                                                               101 

Список использованных источников .................................................................. 102 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение 

Битум  в  России  и  за  рубежом  является  самым  многотоннажным  видом 

нефтепродуктов.  Ужесточение  требований  к  качеству  битума  и  увеличение 

потребления дорожного битума приводит к необходимости совершенствовать и 

увеличивать  мощности  технологических  процессов  получения  окисленных 

битумов. 

Спектр применения битума широк, его применяют для строительства и ремонта 

дорог,  аэродромов,  в  гражданском,  и  промышленном  строительстве 

(изготавливают  кровельные  материалы,  для  изоляции  трубопроводов  от 

грунтовой коррозии, лакокрасочные материалы). 

Доля дорожных покрытий в России, с применением битума относительно 

усовершенствованных покрытий, составляет 93–95 % 

Использование  нефтяных  битумов  в  строительстве  и  ремонте  дорог, 

составляет:  в  РФ  –  35  %,  в  западноевропейских  странах  –  79,8  %,  в 

США    –    73,6    %.  Качество  служит  определяющим  фактором,  в  обеспечении 

долговечности дорожных покрытий нефтяным битумом. До 70 % выпускаемых 

в России и странах СНГ битумов не соответствуют качеству, по ассортименту и 

требованиям  современного  рынка.  В  основном  это  относится  к  битумам 

дорожного, специального и строительного назначений Из –за низкого качества 

дорожных битумов в среднем 6–7 лет срок службы дорог в России, 10–15 лет. в 

развитых зарубежных странах .  

В нашей стране сложилось так, что промышленность нефтепереработки в 

большей степени заинтересована в углублении процесса максимального отбора 

светлых  фракций,  при  этом  полностью  отсутствует  база  нефтепереработки, 

которая специально занималась бы производством дорожных битумов, хорошего 

качества. [1] 

Ряд  факторов,  оказывающих  существенное  влияние  на  развитие  и 

состояние битумного производства в России:  

Первый  фактор.  Сезонность  выработки  основных  марок  дорожных 

битумов. Это связано с четко определенными периодами выполнения дорожно –

строительных 

работ. 

Этот 

фактор 

является 

проблемным 

для 

нефтеперерабатывающих предприятий с непрерывным режимом работы. 

Второй  фактор.  Сложность  проведения  технологических  операций  с 

высокозастывающим  и  высоковязким  продуктом,  как  битум.  И  система 

ценообразования, при которой цена битума составляет 60-70 % от цены сырья. 

Экономическим  стимулом  для  совершенствования  битумного  производства 

является  низкий  уровень  таможенных  пошлин  при  экспорте  дорожных 

битумных материалов. 

Третий  фактор.  Невозможность  контролирования  показателей  качества 

сырья, которое поступает на переработку. Небольшие колебания состава сырья 

–содержание  ароматических,  парафиновых  углеводородов,  асфальтенов  и 

других  компонентов  имеют  значительное  влияние  на  качество  полученных 

битумов. [2] 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Теоретическая часть 

 Способы получения битумов. 

Битумы можно получать одним из трех способов: 

1- глубокой вакуумной перегонкой мазута (остаточные битумы); 

2- 

компаундированием  остаточных  и  окисленных  продуктов 

(компаундированные битумы); 

3-окислением  остаточных  нефтепродуктов  воздухом  при  высоких 

температурах (окисленные битумы). 

Остаточные  битумы  получают  как  кубовые  остатки  (выкипающие 

выше    450-500 

С)  процессов  первичной  переработки  специальных  тяжелых 

нефтей.  Для  получения  остаточных  битумов  используют  только  сырье  с 

большим  содержанием  смолисто-асфальтеновых  веществ,  присутствующие  в 

достаточном количестве в тяжелых высокосмолистых нефтях. 

Компаундированные 

битумы 

получают 

смешением 

различных 

остаточных и окисленных битумов, и других нефтяных остатков, полупродуктов 

производства, тяжелых дистиллятов. 

Окисленные  битумы  получают  окислением  тяжелых  остатков 

переработки нефти (выше 400-450

С) или их смесей с различными экстрактами, 

смолами  или  другими  тяжелыми  полупродуктами  нефтепереработки 

кислородом  воздуха  при  250-280

С.  Производство  окисленых  битумов  можно 

классифицировать по типу используемого окислительно-реакционного аппарата. 

Процесс окисления может быть проведен в кубах, в необогреваемых трубчатых 

(змеевиковых)    реакторах,  бескомпрессорных  реакторах  и  окислителных 

колоннах. 

От качества сырья зависит качество готовых битумов. А для окисленных 

битумов  еще  и  от  продолжительности  окисления,  температуры,  и  расхода 

воздуха. Чем больше содержание смолисто-асфальтеновых компонентов в нефти 

и чем выше отношение асфальтены: смолы и чем меньше содержится твердых 

парафинов,  тем  выше  качество  получаемых  битумов  и  проще  технология  их 

производства.  Наихудшим  сырьем  для  производства  битумов  являются 

высокопарафинистые  нефти.  Высокое  содержание  парафина  в  нефтях 

отрицательно  воздействует  на  важные  эксплуатационные  свойства  битума: 

прилипаемость к минеральным покрытиям и прочность. Нефти, для получения 

битума, должны быть хорошо обессолены. 

Окисленные  битумы  получают  одновременным  воздействием  на 

нефтяные остатки высокой температуры и кислородом воздуха. При повышении 

температуры ускоряется процесс. Недопустимые реакции образования карбенов 

и карбоидов ускоряются при слишком высокой температуре.  

Время  окисления  зависит  от  качества  сырья  и  требуемого  качества 

битума.  Для  получения  более  твердого  битума  время  окисления  должно  быть 

больше.  Обычно  продолжительность  процесса  окисления  составляет  18—40 

часов. Температура процесса 250—280 °С [2] 

Классификация битумов по областям применения. 

Битумы  классифицируют  по  областям  применения  как  дорожные, 

изоляционные, кровельные, строительные, битумы специального назначения.  

Изоляционные  нефтяные  битумы  применяются  для  изоляции 

трубопроводов  с  целью  защиты  их  от  коррозии,  а  также  для  приготовления 

заливочных аккумуляторных мастик. 

Кровельные битумы применяют для изготовления кровли и производства 

кровельных  материалов.  Их  разделяют  на  пропиточные  и  покровные  (для 

пропитки основы и получения покровного слоя) 

Строительные нефтяные битумы применяют при выполнении ремонтно-

строительных работ, для гидроизоляции фундаментов зданий.  

Для  приготовления  лакокрасочных  материалов,  для  окрашивания 

металлических  конструкций  и  сооружений,  в  шинной  и  электротехнической 

промышленности используют битумы специального назначения. 

Дорожные вязкие нефтяные битумы используют для производства всех 

основных видов ремонтов и строительства дорожных покрытий.  

Жидкие нефтяные битумы используют для продления сезона дорожных 

работ.[2] 

1.3 Физико-химическая сущность процесса.  

Процесс  окисления  сырья  до  битума  представляет  собой  гетерогенную 

реакцию между газовой (воздух) и жидкой (гудрон) фазами. 

С  химической  точки  зрения  процесс  окисления  –это  не  только  реакции 

присоединения  кислорода,  но  и  реакции  отщепления  водорода.  Окисление 

гудрона до битума осуществляется в окислительных аппаратах путем продувки 

воздуха  через  слой  жидкости.  При  этом  молекулярный  кислород 

взаимодействует с составными компонентами сырья. Процесс включает большое 

количество  параллельно-последовательных  реакций,  протекающих  по 

радикальному механизму. 

В процессе окисления различают следующие типичные реакции: 

-реакции,  в  которых  происходит  значительное  увеличение  размера 

молекул; 

-реакции, в которых размеры молекул изменяются незначительно или не 

изменяются. 

-реакции в которых размеры молекул уменьшаются; 

-концентрация с отгонкой легких углеводородных фракций. [2] 

Окисления  нефтяных 

углеводородов  кислородом 

воздуха 

проходит одновременно в двух направлениях: 

Углеводороды 

Кислоты 

Оксикислоты 

Асфальтеновые кислоты 

Смолы 

Асфальтены 

Карбены 

Карбоиды 

 

В зависимости от условий окисления возможны взаимные превращения 

кислых и нейтральных продуктов окисления. 

Большая часть кислорода, взаимодействующая с компонентами гудрона, 

вызывает  реакции  дегидрогенизации  и  уносится  с  отходящими  газами  в  виде 

соединений  (в  основном,  пары  воды  и  диоксид  углерода).  Остальная  часть 

кислорода  химически  связывается  в  виде  окисленных  соединений.  Основное 

количество  кислорода,  связанного  в  окисленном  битуме,  находится  в  виде 

сложноэфирных групп. 

В  среднем  на  них  приходится  60  %  связанного  кислорода  и  40  % 

распределяется  примерно  поровну  между  гидроксильиыми,  карбонильными  и 

карбоксильными  группами.  Количество  в  окисленном  битуме  химически 

связанного  кислорода  увеличивается  с  повышением  ароматичности  нефтяного 

остатка и понижением температуры окисления. По мере углубления окисления, 

соотношение содержания углерода к водороду в битуме повышается. Основное 

количество химически связанного кислорода с окислением битума находится в 

виде сложиоэфнрных групп (-СОО) и в меньших количествах и гидроксильных 

(-ОН),  карбоксильных  (-СООН)  и  карбонильных  (=СО)  группах.  Соотношение 

групп зависит от природы сырья и условий процесса окисления (температуры и 

продолжительности  процесса  окисления^  подачи  воздуха.  Образующиеся  в 

процессе  окисления  низкомолекулярные  органические  продукты  (дистиллят)  - 

носят название отдув (черный соляр). Количество образующегося отдува зависит 

от содержания 'летучих' в сырье и глубины окисления. При глубине окисления, 

соответствующей  температуре  размягчения  битума  50-60°С,  образуется  отдув 

в количестве 0,5-2,0% мае. на сырье. 

Битум  химически  связывает  тем  меньше  кислорода,  чем  выше 

температура размягчения битума. Основное количество кислорода, подаваемое 

воздухом  на  окисление,  идет  на  образование  воды  10-20%,  на  образование 

углекислого  газа  и  лишь  незначительная  часть  на  образование  органических 

веществ,  содержащих  кислород.  Часть  подаваемого  кислорода  в  реакцию  не 

вступает  и  уносится  с  отходящими  газами.  Процесс  окисления  гудрона 

сопровождается  выделением  тепла.  Экзотермическая  реакция  окисления 

повышает  температуру  в  зоне  реакции.  Тепловой  эффект  реакции  зависит  от 

химической природы сырья, глубины и условий окисления. Наименьший эффект 

наблюдается  в  начальной  стадии  окисления.  При  увеличении  температуры 

окисления  тепловой  эффект  снижается.  Тепловой  эффект  реакции  получения 

дорожных битумов колеблется от 45 до 150 ккал/кг, а для строительных до 250 

ккал/кг. Для снятия тепла реакции применяется подача сырья в окислительный 

аппарат  с  температурой  меньшей,  чем  температура  окисления,  а  также 

эксплуатации окислительных аппаратов без теплоизоляции.[2] 

1.4. Структурные типы битумов 

Битумы - это дисперсные системы свойства которых зависят не только от их 

состава, но и от структуры и характера взаимодействия входящих а их состав 

дисперсных частиц. По отсутствию или наличию взаимодействия между 

частицами битумы, по своей структуре делятся на гель (1 тип), золь-гель (3 тип) 

и золь (2 тип).  

Гель - характеризуется наиболее значительными размерами сложной 

структурной единицы, связанными друг с другом в единый сплошной каркас в 

единый сплошной каркас с иммобилизованной дисперсионной средой. Битумы 

этой структуры содержат, как правило, свыше 25% мам. асфальтенов, менее 

24  %  мас. смол и более 50% мае. углеводородов. При этом доля асфальтенов в 

обшей сумме смолисто-асфальтеновых веществ составляет более 0,5, а 

соотношение количества асфальтенов к сумме количеств смол и углеводородов 

- более 0,35. 

Золь - дисперсная фаза битумов представлена сложной структурной единицой с 

минимальными размерами (наименьшая степень ассоциации асфальтеноа), не 

взаимодействующими друг с другом и хаотически распределенными в 

сплошной дисперсионной среде. Битумы этого типа содержат не более 18% 

асфальтенов, свыше 36% смол и не более 48% углеводородов. Доля 

асфальтенов в общей сумме асфальто-смолнетых веществ составляет менее 

0,34, а по отношению к сумме углеводородов и смол - более 0,22. 

Золь-гель - имеют промежуточные размеры и образуют промежуточную 

структуру (желательно для дорожных битумов). 

Таким образом, в основе классификации структурных типоа нефтяных битумов 

лежит различие в распределении в них сложной структурной единицы по 

размерам. 

 

 

 

1.4 Состав битумов. 

Таблица 1 –Элементный состав битумов 

Элемент  

% мас. 

Углерод  

80-85 

Водород  

8-11,5 

Кислород 

0,2-4 

Сера  

0,5-7 

Азот  

0,2-0,5 

 

При применении разных методов разделения битумов, получают разные 

методы  по  числу  групп,  их  содержанию  и  структуре.  По  методу  Маркусона 

битумы разделяют на масла, смолы, асфальтены и асфальтогеновые кислоты и 

их  ангидриды.  Также  пользуются  и  разделением  битумов  на  асфальтены  и 

мальтены, представляющие собой сумму смол и масел. 

Масла. Масла снижают твердость и температуру размягчения битумов, 

увеличивают текучесть и испаряемость. 

Элементный состав масел: 

-углерод 85-88 %; 

-водород 10-14 %; 

-сера до 4,5 %; 

Молекулярная  масса  масел  240-800,  соотношение  углерод  водород 

обычно равно 0,55-0,66, плотность менее 1 г/см

3

Нафтеновые структуры масел содержат от 20 до 35 углеродных атомов, 

имеют  плотность  0,82-0,87  г/см

3

,  коэффициент  рефракции  1,4-1,49, 

молекулярная масса 450-600. 

Бициклические  ароматические  углеводороды  имеют  коэффициент 

рефракции  1,535-1,59,  молярная  масса  430-600.  У  полициклических 

коэффициент рефракции выше 1,59, молекулярный вес 420-670. 

Смолы. При обычной температуре смолы представляют собой твердые 

вещества красно-бурого цвета. плотность 0,99-1,08 г/см

3

. Смолы характеризуют 

пластичность, 

твердость 

и 

растяжимость 

битума. 

Относятся 

к 

высокомолекулярным  органическим  соединениям  гетероциклической  и 

циклической  структуры  высокой  степени  конденсации,  соединенным  между 

собой алифатическими цепями. Молекулярная масса смол  –  300- 2500.  

Элементный состав смол 

-углерод 79-87 % мас; 

-водород 8,5-9,5 %; 

-кислород 1-10 %; 

-сера 1-10%; 

-азот до двух %; 

Углеродный скелет молекул смол представляет собой полициклическую 

систему,  по  большей  части  состоящую  из  ароматических  конденсированных 

колец  с  боковыми  алифатическими  цепями.  Переход  от  смол  к  асфальтенам 

сопровождается повышением доли атомов углерода в ароматических структурах 

с  увеличением  степени  конденсированности  асфальтенов.  Это  подтверждается 

понижением  содержания  водорода  и  возраствнием  соотношения  углерод-

водород. Число  углеродных атомов в соединениях, из которых состоят смолы, 

достигает 80-100. Смолы, по сравнению с асфальтенами имеют большое число и 

длину алифатических цепей. Температура (по КиШ) размягчения смол 35-90 

С 

Асфальтены.  Асфльтены  –твердые  хрупкие  вещества  черного  или 

бурого  цвета.  Не  растворяются  в  насыщенных  углеводородах  нормального 

строения,  в  смешанных  полярных  растворителях,  но  легко  растворимы  в 

жидкостях  с  высоким  поверхностным  натяжением  –бензоле  и  его  гомологов, 

сероуглероде и четыреххлористом углероде.  

Элементный состав асфальтенов в % мас. 

-углерод 80-84; 

-водород 7,5-8,5; 

-сера4,6-8,3; 

-кислород до 6; 

-азот 0,4-1; 

Плотность асфальтенов более 1 г/см

3

. Молекулярная масса 1200-200000. 

Продуктом  уплотнения  циклических  соединений  являются  асфальтены, 

вплоть  до  создания  пространственной  структуры.  Соотношение  в асфальтенах 

степени  цикличности  в  них  ароматических,  нафтеновых  и  гетероциклических 

колец, а также степени их конденсированности колеблются в широких пределах 

для  асфальтенов  широкого  происхождения.  Атомное  соотношение  углерод  –

водород  для  асфальтенов  находится  в  пределах  0,94-1,3.  Степень 

ароматичности  2,8-4,7.  

Молекулы асфальтенов уменьшаются при глубоком окислении. Гибкость, 

подвижность  и  рыхлость  теряются,  растворимость  ухудшается.  Этими 

превращениями объясняется тот факт, что выделенные из окисленных битумов, 

вторичные  асфальтены,  характеризуются  большой  хрупкостью  и  отношением 

углерод  –водород,  меньшей  молекулярной  массой  и  растворимостью,  чем 

асфальтены, содержащиеся в сырье. 

Асфальтеновые кислоты и их ангидриды. Асфальтеновые кислоты и 

их  ангидриды  –вещества  коричнего-серого  цвета,  консинстенция  густая 

смолистая.  Асфальтогеновые  кислоты  легко  растворяются  в  спирте, 

хлороформе,  и  трудно  –в  бензине.  Плотность  не  более  1г/см

3.

.  Коллоидную 

структуру битума стабилизируют асфальтеновые кислоты и их ангидриды  

Карбены 

и 

карбоиды

Высокоуглеродистыми 

продуктами 

высокотемпературной  переработки  нефти  и  её  остатков  являются  карбены  и 

карбоиды Карбены нератсворимы в четыреххлористом углероде, а карбоиды –в 

сероуглероде. 

1.6 Основные физико-химические свойства битумов. 

Плотность. 

Плотность является одной из самых важных характеристик битума. Она 

зависит от химического состава битума: увеличение содержания ароматических 

структур  повышает  его  плотность,  а  увеличение  содержания  насыщенных 

соединений  –уменьшает.  Плотность  при  20 

С  битумов  составляет  1,00-1,04 

г/см

3

Температура вспышки.  

Температура вспышки битума и гудрона составляет обычно более 230 °С. 

По этому показателю судят о наличии низкокипящих фракций в сырье и готовом 

битуме,  следовательно  об  их  взрыво-  и  пожароопасности  в  процессе 

производства и применения битума. 

Вязкость. 

Вязкость  более  полно  характеризует  консистенцию  битумов  при  разных 

температурах  применения  по  сравнению  с  пенетрацией  и  температурой 

размягчения. Желательно, что бы битум при прочих равных показателях обладал 

наибольшей вязкостью при максимальной температуре применения. 

Удельная теплоемкость. 

Удельная теплоемкость практически одинакова для различных битумов. 

Она  увеличивается  с  повышением  температуры:  изменеие  теплоемкости 

битумов разной консистенции на 1

С равно 0,00032-0,00078 кал/(г∙град). 

Растворимость. 

Избирательность  растворителей  влияет  на  состав  извлекаемых 

асфальтенов, что важно при их разделении на узкие фракции. По растворимости 

в  органических  растворителях,  помимо  зольности  и  температуры  вспышки, 

судят о чистоте битума. Зольность определяют одновременно с испытанием на 

растворимость.  Допускаемое  содержание  золы  в  битуме  не  более  0,1%. 

Растворимость 

битумов 

в 

органических 

растворителях: 

хлороформе,бензоле,сероуглероде и четыреххлористом углероде, характеризует 

наличие  примесей  –минеральных  и  других  твердых  веществ(карбенов, 

карбоидов). В этих растворителях окисленные битумы растворяются более чем 

на 99%. 

Показатель пенетрации. 

Показатель пенетрации фиксирует глубину проникания стандартной иглы 

в  битум  при  определенном  режиме(температуре  и  нагруженности 

усилия).Пенетрация измеряется в 

 

десятых долях миллиметра.  

Температура размягчения.  

Важнейший показатель определяющий температуру фазового перехода 

битума из связно-дисперсного в свободно-дисперсное состояние - температура 

размягчения.  Испытание  проводят  по  ГОСТ  11506-73  методом  «Кольцо  и 

Шар»  (КиШ). 

Температура хрупкости. 

Температура, при которой модуль упругости битума при длительности 

стандартного  напряжения  в  11  с  имеет  1100  кг/см

2

  или  1,0787∙10

8

  н/м

2

называется  температурой  хрупкости.

 

  Она  соответствует  фазовому  переходу 

битума  в  упруго-хрупкое  реологическое  состояние.  Методика  данного 

испытания 

–многократный 

изгиб 

при 

одновременном 

увеличении 

температурных  напряжений  в  тонком  слое  битума  моделирует  наиболее 

опасное  напряженное  состояние,  которое  возникает  в  покрытиях 

автомобильных  дорог  при  резких  перепадах  температур  в  течение  года  в 

условиях интенсивного движения автотранспорта. 

Растяжимость (дуктильность). 

Пластичные  свойства  битумов,  их  способность  к  деформационным 

изменениям  при  стандартных  нагрузках  и  напряжениях  без  разрушения 

структуры и потери сплошности, определяются значениями их растяжимости 

или дуктильности. Низкие значения этого показателя (менее 50 см при 25 

С) 

не  всегда  однозначно  свидетельствуют  о  низких  эксплуатационных  свойствах 

дорожного  битума.  Растяжимость  битумов  при  25 

С  характеризует  степень 

структуированности  и,  следовательно,  тип  дисперсной  структуры  битума. 

Низкие  значения  показателя  растяжимости  при  25 

С  свидетельствуют  об 

усилении склонности битума к старению в процессе эксплуатации. Более 40 см 

растяжимость имеют дорожные нефтяные битумы. 

Адгезия (прилипание). 

Адгезия  (прилипание)  объясняется  процессом  образования  двойного 

электрического поля на поверхности раздела минерального материала и пленки 

битума. Адгезия битумов зависит от полярности их компонентов и кислотности 

минерального  материала.  Её  определяют  по  значению  электропроводности 

растворов  битума  в  неполярных  растворителях  или  по  значению  межфазного 

поверхностного натяжения. В стандартах РФ адгезионные свойства определяют 

по  методу  сцепления  битума  с  минеральным  материалом  при  воздействии  на 

них воды. 

Измерение массы после прогрева 

Измерение массы после прогрева характеризует стабильность битума при 

продолжительном хранении при повышенных температурах. [2] 

1.7 Условия процесса получения битумов 

Окисленные  битумы,  получаемые  из  окисленных  нефтяных  остатков, 

чаще всего гудрона, наиболее широко используются в производстве дорожных 

покрытий.  

На  состав  и  физико-химические  свойства  товарного  битума  влияют 

технологические параметры процесса окисления. 

Основными  факторами,  влияющими  на  процесс  окисления  гудрона, 

являются:  природа  сырья  -  нефти,  исходная  условная  вязкость  гудрона

зависящая  от  содержания  в  нем  масел,  смолистых  соединений  и  асфальтенов, 

температура окислениярасход воздуха и, как следствие, продолжительность 

окисления.  К  числу  таких  факторов  следует  также  отнести  давление  в  зоне 

реакции,  подогрев  сжатого  воздуха,  подаваемого  на  окисление,  уровень 

жидкой  фазы  в  окислительной  колонне.  Соответствующим  подбором  сырья 

можно  получать  окисленные  битумы  различных  марок.  С  понижением 

содержания масел в исходном гудроне повышаются растяжимость и температура 

вспышки  битумов,  понижаются  их  теплостойкость,  пластичность  и 

морозостойкость. Твердые парафиновые соединения, как и асфальтены влияют 

на формирование дисперсной фазы, а следовательно и на дисперсную структуру 

битума. Повышение содержания и-парафиновых соединений в сырье понижает 

растяжимость  битумов,  повышает  расход  воздуха  и  продолжительность 

окисления. 

 

 

 

 

 

 

 

содержание      ..       1      2     ..

 

///////////////////////////////////////