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沥青泵选型及运输要求

2020-04-14 10:51:14
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1沥青的特性及运输要求
  沥青种类繁多,主要有道路石油沥青、建筑石油沥青、专用石油沥青等,沥青运输船主要运输道路石油沥青。
  道路石油沥青具有十分  的物理化学特性,在常温下呈固态或粘稠状态,其软化点(指沥青受热从固态转变为粘稠态时的温度)一般为43~55℃,改性沥青甚至高达60℃以上。要保持沥青呈液态,就将沥青加热到相应温度。液态沥青粘度大,且与温度有很大关系。
  沥青的这些特性,要求液态沥青运输船在装卸和运输过程中,始终对沥青进行加热,使沥青保持  的温度,处于适宜的粘度状态,以便沥青能自由流到泵吸口并使泵处于良好的运转状态。一般要求粘度在100~200cst为宜,沥青温度应该在160℃左右。不同品种沥青,其适宜温度不同,有些改性沥青适宜温度高达175℃。因此,沥青船的装卸系统与一般油船不同,除货油管路外,还要有伴热管路、特殊的扫线管路等。此外,还防止液货系统渗水,水与沥青接触会汽化,使沥青起泡,甚至产生爆炸。
  2沥青泵组选型
  沥青驳运泵组是沥青装卸系统的核心设备,它对整个系统的经济性、可靠性、操作性起着决定性的作用。
  2.1沥青泵选型
  一般油船货油泵的型式有离心泵、螺杆泵、齿轮泵等。
  离心泵在大型油轮上使用较多,它具有排量大、流量连续均匀、运转平稳、重量轻、结构紧凑、造价低等优点。但离心泵无自吸能力,一般不适合于粘度过大的液体,因此,不能选用离心泵作沥青驳运泵。
  螺杆泵和齿轮泵均为容积式泵,具有较强的自吸能力,且适用的粘度范围较广,这两种类型的泵都可以作沥青驳运泵。
  齿轮泵结构简单、价格低廉,但振动和噪声大,一般用于低压、小流量的场合,目前仅在个别小型沥青船有应用,排量在150m³/h以下。
  螺杆泵流量范围大,流量均匀、工作平稳,噪声和振动较少,适用的粘度范围较广,具有  强的自吸能力,实船运行中,曾出现过泵前真空度达0.08MPa的情况。因此螺杆泵十分适合作沥青驳运泵。
  常用螺杆泵有单、双、三螺杆泵。单螺杆泵采用橡胶泵缸,流量小,且不能用于高温液体,三螺杆泵不宜输送含杂质的液体,价格也高,一般不选择这两种类型螺杆泵。
  双螺杆泵适用介质粘度范围从1~3*106m㎡/s;其压力可达4MPa;流量范围1~2000m³/h;温度范围-15℃~280℃。因此,双螺杆泵较适合作沥青泵。双螺杆泵采用同步齿轮传动,泵的转动零件互不接触,即使短时间干转动也没有危害,可以输送含固体杂质的液体,且能汽液混输。采用双壳加热套结构型式,还可以满足沥青加热保温要求,保证介质畅流。
  目前,双螺杆泵基本成为沥青船驳运泵的标准配置。设计时,其转速一般限制在1500r/min以下;流量按卸货时间(10~20h)要求来选取;泵的压头需根据装卸港口实际情况,经过管路阻力计算之后再确定,一般取0.8~1.5MPa。每船配2~3台沥青泵。
  2.2原动机选型
  沥青泵组中原动机的常见类型有柴油机、双速电机、单速电机,几种类型各有利弊。
  双螺杆泵流量与压力或粘度无关,转速不变,其理论流量也不变;排出压力升高,驱动功率成比例增加,而流量变化甚微,所以,该泵不能用调节排出阀开度的大小来调节流量。
  柴油机在其工作范围内,速度和功率可任意调节,以其作原动机的沥青泵组,其流量和排出压力可很方便地进行调节,因而具有操作管理方便、适应性强的特点,且启动可靠、迅速,运行效率高、经济好。但柴油机初投资费用高,安装复杂,要求较大的安装空间,使其在小型船舶上的应用受到限制。
  以单速电机作原动机,泵组的流量为定量,调节流量只能采用回流调节法,即通过改变旁通回流阀开度,调节主管路实际流量。只要操作得当,该系统可满足实际需要。沥青车进行灌装,效果良好。该类型泵组投资少,安装方便所需空间小,设计工况效率高。缺点是操作管理复杂,启动要求高,要有足够的电站容量,变流量工作时,部分功率浪费于回流上,经济性较差。双速电机泵组则介于柴油机和单速电机之间。