Асфальт зарекомендовал себя как один из самых универсальных и эффективных материалов для мощения – будь то дорога или крыша. Обеспечение соответствия асфальта нормативным нормам, таким как ASTM, AASHTO, DIN, EN, при одновременном снижении выбросов, связанных с его производством и использованием, является беспроигрышным. рлинейный мониторинг вязкости в режиме реального времениoring И контроль of асфальт от производство на нефтеперерабатывающих заводах окончательная погрузка на терминале для транспортировки к месту укладки повышает прибыль и защищает персонал. Снижение затрат и повышение безопасности достигаются за счет оптимизации использование растворителей и модификаторов для получения пригодной для использования асфальтобетонной смеси. Процесс измерения создает нуль выбросы и могут быть полностью встроены без необходимости для образцы автономных захватов. Встроенный вискозиметр на основе резонансного датчика переносит измерения вязкости в цифровой мир в соответствии с современным дизайном дорог и позволяет в режиме реального времени управлять свойствами битума на всех участках дороги. полный жизненный цикл асфальта.
Применение
Двумя основными параметрами смешанных полимерных битумов для производства горячих асфальтобетонных смесей (ГМА) являются вязкость и температура. Асфальтоцементная вязкость характеризует сопротивление уплотнению дорожной смеси. Используя измерения вязкости в трубах и резервуарах, инженеры могут убедиться, что параметры контроля качества соблюдены, а продукт соответствует спецификациям. Измерение вязкости в потоке можно использовать в качестве переменной обратной связи процесса в автоматической системе управления смешиванием для регулирования температуры, времени смешивания и добавления добавок, повышающих эффективность.
Для операций по смешиванию и транспортировке асфальта данные о вязкости дают более содержательную информацию, если их собирать и анализировать с течением времени. Анализ данных помогает инженерам-технологам диагностировать проблемы с качеством. Операторы могут планировать техническое обслуживание и производить необходимые обновления своего оборудования для повышения надежности и эффективности.
Этапы асфальтовой экосистемы, на которых измерение вязкости приносит пользу
В жизни любого горячего асфальтобетонного покрытия есть два отдельных этапа. Этап строительства от подачи холодного заполнителя и хранения асфальта до готового дорожного покрытия. Свойства битума изменяются по мере его старения при бестарном хранении, транспортировке и хранении на месте. Необходимо контролировать изменение свойств битума и предпринимать соответствующие корректирующие действия по всей цепочке создания стоимости, чтобы обеспечить правильные свойства перед нанесением.
Этапы нанесения битума, на которых измерение вязкости в режиме реального времени может улучшить работу
Сегменты | Вызовы | Ценность управления вязкостью |
---|---|---|
Производство асфальта (перерабатывающие заводы) | • Точное соответствие заданным свойствам в суровых условиях с колебаниями температуры и окружающей среды • Колебания сырьевых материалов и технологических процессов означают, что периодические лабораторные испытания не отражают производимый асфальт. • Несоответствие приводит к значительным затратам денег и времени на последующее смешивание, чтобы соответствовать минимальным целевым спецификациям. | • НИОКР и тестирование составов • С контролем вязкости в реальном времени.oring, можно вносить коррективы в производственные процессы и автоматизировать корректирующие действия. • Помогает в достижении устойчивых производственных целей – минимизация материальных и энергетических затрат за счет оптимизации процесса смешивания. |
Транспортировка от асфальтобетонного завода до места применения с помощью транспортных средств для транспортировки материалов | • Изменение свойств асфальта при транспортировке с нефтеперерабатывающего завода на тротуар (участки применения) из-за старения и микроконтроля. | • Предотвращение изменения свойств во время массового хранения и транспортировки из-за старения и загрязнения. • Обеспечить контроль качества перед передачей из смесительных заводов в грузовые автомобили - погрузка, разгрузка. |
Точка приложения (мощение) | • Транспортное средство для переноса материала для повторного смешивания материала перед нанесением повсюду - с поправкой на температуру и факторы окружающей среды. • Вязкость асфальтоцемента в смеси для дорожного покрытия влияет на ее уплотнение при укатывании во время строительства и при движении транспорта в начале срока службы дорожного покрытия. | • Обеспечение однородности в смеси и обеспечение правильных свойств непосредственно перед применением. • Уплотнение дорожной смеси до заданной плотности надежно достигается катковым оборудованием с достаточным усилием уплотнения. |
Вязкость как инструмент НИОКР – исследования по разработке и улучшению новых асфальтобетонных смесей
Вязкость — это свойство, на которое влияют на молекулярном уровне и которое содержит огромное количество информации о процессе и поведении жидкости. Доказано, что добавление модификаторов вязкости для создания высоковязкого модифицированного асфальтового покрытия обладает высокой способностью сопротивляться сдвиговому потоку и деформации, высокой прочностью сцепления и улучшенными низкотемпературными характеристиками материала. Количество и типы добавок необходимо точно отрегулировать, а измерения вязкости являются ключевыми элементами проведения НИОКР, экспериментов и исследований характеристик асфальта. Соотношение температура/вязкость важно при определении рабочих параметров, таких как адгезия, реология, долговечность и температура нанесения битума. Поэтому важным испытанием стал точный анализ вязкости битума при различных температурах.
Вязкость битумного вяжущего при высоких температурах важна, поскольку она влияет на следующее:
- Возможность перекачки битумного вяжущего между складскими помещениями и заводом по производству ТМА.
- Способность битумного вяжущего правильно смешиваться с заполнителем и другими компонентами ТМА и покрывать их на заводе по производству ТМА.
- Способность полученного HMA размещаться и уплотняться с разумными усилиями.
Информация о плотности имеет решающее значение для устранения неполадок укладки и предотвращения проблем с укладкой
Долгосрочные эксплуатационные характеристики дорожного покрытия являются результатом гладкости и матовости смеси HMA. Плавность хода влияет на транспортные расходы участника дорожного движения и напрямую влияет на затраты на техническое обслуживание автомобиля, расход топлива, скорость, комфорт пассажиров, безопасность и шум автомобиля. Плохое качество покрытия также влияет на характеристики дорожного покрытия и может быть вызвано трещинами, сегрегацией, некачественными швами и другими дефектами. Кроме того, низкая плотность может вызвать деформацию смеси, сделать смесь более восприимчивой к влаге, преждевременно затвердеть асфальт, снизить сопротивление усталости или снизить структурную прочность дорожного покрытия. Возможные проблемы с неадекватным управлением плотностью при укладке:
- Неравномерность смеси HMA
- Варианты толщины и качества мата
- Коврик толкается впереди катка
- Неудовлетворительное уплотнение
Типичные методы испытаний для определения свойств битума и их влияния на устойчивость к колееобразованию
Использование модифицированных битумных вяжущих растет. В результате для модификации асфальта стали использовать такие добавки, как полимеры, каучуки, кислоты и масла. Эксплуатационные свойства битумных вяжущих, такие как устойчивость к высокотемпературной колееобразованию, были значительно повышены за счет модификации битумного вяжущего.
Есть много различных компонентов асфальта, которые определяют его поведение и функции. Вязкость, комплексный модуль сдвига и жесткость входят в число тех компонентов, которые особенно важны при попытке понять поведение асфальта. Выявлено множество взаимосвязей между соответствующими свойствами битума и сопротивлением остаточной деформации битумных смесей. Свойства битума и соответствующие тесты представлены в таблице ниже.
Свойства битума и типы испытаний для изучения влияния на колейность
Объекты | Tests |
---|---|
Вязкость | Капиллярный вискозиметрический тест Испытание на вязкость коаксиального цилиндра Тест на вязкость с конусом и пластиной Нулевая ползучесть/низкая сдвиговая вязкость Нулевые колебания/низкая сдвиговая вязкость |
Точка размягчения | Тест Ring and Ball (R&B) |
Упругие и восстановительные свойства | Испытание на ползучесть и восстановление при множественном напряжении (MSCR) Тест упругого восстановления |
Комплексный модуль и фазовый угол | Испытание на динамическом сдвиговом реометре (DSR) |
Оценка производительности | Классификация класса производительности (PG) |
Измерения характеристик реологических асфальтовых вяжущих соответствуют международным стандартам, таким как ASTM, AASHTO, DIN EN, CEN/TS, IS, ГОСТ и SATS. Для характеристики характеристик модифицированных битумных вяжущих при высоких температурах многие транспортные агентства используют стандарты и системы оценки AASHTO (Американской ассоциации дорожных и транспортных служащих) для проведения испытаний.
Как можно проводить измерения вязкости и надежно их использовать?
Поточные/онлайн вискозиметры измеряют непосредственно вязкость материала в резервуаре или трубе во время их использования, предоставляя данные в режиме реального времени. Они представляют собой подходящую альтернативу трудоемким лабораторным процедурам и утомительному управлению измерениями даже с опытными операторами. Фактическая стоимость эксплуатации может быть значительно ниже, чем при использовании настольных вискозиметров.
Вибрационный вискозиметр — это популярный встроенный прибор для измерения вязкости, в котором нет движущихся частей. Основным преимуществом этих приборов является измерение постоянной вязкости при рабочих температурах. Несмотря на чувствительность к изменениям вязкости, этот тип приборов нечувствителен к изменениям расхода связующего и вибрации. Он предназначен для работы в суровых условиях асфальтового завода. Он может эффективно отслеживать и контролировать процесс производства модифицированных битумных вяжущих, чтобы гарантировать, что выход асфальта всегда будет стабильным, даже при изменчивости сырья.
Реальная возможность заключается в том, чтобы выйти за рамки основных требований и своевременно использовать данные о вязкости, чтобы обеспечить постоянное качество асфальта на протяжении всего жизненного цикла. Использование такого вяжущего обеспечит надежную работу при укладке асфальта на грунт. Измерение вязкости в потоке позволяет обеспечить соответствие требуемым стандартам, таким как система классификации AASHTO M332 MSCR, процедура испытаний AASHTO T-350 MSCR, которые широко используются транспортными агентствами.
Asphalt 4.0 — Опережая проблемы, используя данные и цифровизацию
Спецификации клиентов различаются в зависимости от региона, поскольку дороги подвержены совершенно разным условиям. Сырьем для производства асфальта в основном являются остатки в бочках с сырой нефтью после извлечения или переработки ценных продуктов. Этот материал может быть очень негомогенным и может радикально различаться по составу от бочки к бочке в зависимости от источника сырой нефти.
Изменения температуры и влажности, состояние смесительного оборудования, рецептуры, интеграция линий, взаимодействие машин и время смешивания — вот лишь некоторые из многих параметров, которые могут изменить качество производимой асфальтобетонной смеси в разных партиях. Технологии, необходимые для обеспечения повторяемости операций, несмотря на множество влияющих факторов, в настоящее время существуют. Как только производитель инвестирует в мониторинг процессовoring оборудования, существующие системы промышленного контроля хорошо развиты и позволяют использовать данные о вязкости, полученные в результате процессов, для стандартизации операций и качества.
Ключевые факторы, способствующие внедрению линейного мониторинга вязкости в режиме реального времениoring Оборудование асфальтной промышленности следующее:
Мониторинг в реальном времениoring для достижения стабильного качества доставки. Любое отклонение можно быстро обнаружить и исправить, не тратя впустую полную нагрузку или, что еще хуже, создавая будущие проблемы с дорогой или крышей. Отслеживаемая гарантия качества повышает доверие производителя и снижает ответственность, связанную с жалобами на качество.
Автоматизированные корректирующие действия для обеспечения эффективности и согласованности производства. Замкнутые контуры управления с помощью встроенного контроля качества на основе датчиков сокращают количество отходов и повышают производительность благодаря раннему обнаружению отклонений в процессе, анализу первопричин и автоматической корректировке для производителей асфальта.
Круговые инновации: больше гибкости при работе с новыми вариантами асфальтобетонных смесей при производстве, соблюдении требований и происхождении. Нефтеперерабатывающие заводы производят высококачественные уникальные марки асфальта, каждая из которых имеет разную вязкость, которая должна соответствовать заданной спецификации. С помощью встроенных измерений вязкости эти производители получают представление о том, как будут вести себя новые рецептуры/композиции, и о том, как им может потребоваться корректировка существующих систем смешивания и контрольных параметров.
Большие данные предоставляют надежные доказательства для принятия решений для повышения эффективности. Данные, предоставленные процессом мониторингаoring оборудование позволяет им настраивать различные технологические параметры и оптимизировать производственный процесс. Взаимосвязь и информационная прозрачность позволяют децентрализовать решения внутри и за пределами производственных объектов.
Более высокие стандарты качества и адаптация к запросам клиентов. Технологии, данные и информация, которые могут помочь преобразовать производственные операции, также могут сделать процессы и системы более гибкими для удовлетворения потребностей конечных пользователей.
Полное отслеживание производственного процесса. Мониторинг в реальном времениoring Данные о производстве асфальта позволяют отслеживать каждый этап технологической цепочки, обеспечивая полное соответствие нормативным и ведомственным требованиям.
Точное и оперативное измерение и контроль вязкости в потоке
Автоматическое поточное измерение вязкости обеспечивает непрерывный мониторинг.oring битума при производстве, транспортировке и в местах применения. Это позволяет контролировать вязкость для обеспечения однородного качества на всех этапах. Линейное управление вязкостью с помощью Rheonics SRV может помочь облегчить некоторые из наиболее распространенных проблем с дорожным покрытием, возникающих из-за непостоянной подачи асфальта: трещины (продольные, поперечные, крокодиловые, проскальзывания, края), растекание, разрывы, волнистость, выбоины, впадины, колеи, перевороты, расползания и толкания. Эффективный контроль вязкости асфальта приводит к значительному улучшению процесса укладки за счет повышения качества и сокращения переделок.
Стабильное качество продукта и контроль смешивания можно обеспечить, используя данные датчика и интегрируя их в систему управления производством/смешиванием. Данные, экспортированные в систему управления производством, могут использоваться для поддержания продукта в соответствии с заданными спецификациями.
Rheonics' решения для улучшения операций по производству, транспортировке и применению асфальта
Автоматизированное поточное измерение и контроль вязкости имеет решающее значение для контроля вязкости во время производственного процесса и обеспечения полного соответствия критических характеристик требованиям для нескольких партий без необходимости полагаться на автономные методы измерения и методы отбора проб. Rheonics предлагает следующие решения для управления и оптимизации процессов,
Измерители вязкости и плотности
- В очереди Вязкость измерения: Rheonics" SRV представляет собой поточное устройство для измерения вязкости с широким диапазоном, способное обнаруживать изменения вязкости в любом технологическом потоке в режиме реального времени.
- В очереди Вязкость и плотность измерения: Rheonics" SRD представляет собой поточный прибор для одновременного измерения плотности и вязкости. Если измерение плотности важно для вашей работы, SRD - лучший датчик для удовлетворения ваших потребностей, с рабочими возможностями, аналогичными SRV, а также с точными измерениями плотности.
Комплексный, под ключ управление
Rheonics предлагает комплексное «под ключ» решение по управлению качеством, состоящее из:
- В очереди Вязкость измерения: Rheonics' СРВ - широкодиапазонное поточное устройство измерения вязкости со встроенным измерением температуры жидкости
- Rheonics Монитор процессов: продвинутый прогнозирующий контроллер слежения для мониторинга и управления изменениями условий процесса в реальном времени
- Rheonics РеоПульс автоматически dосинг: Автономная система уровня 4, которая обеспечивает бескомпромиссное соблюдение установленных пределов вязкости и автоматически активирует перепускные клапаны или насосы для адаптивного дозирования компонентов смеси.
Датчик SRV расположен на линии, поэтому он непрерывно измеряет вязкость (и плотность в случае SRD). Оповещения могут быть настроены для уведомления оператора о необходимых действиях, или весь процесс управления может быть полностью автоматизирован с помощью РПТС (Rheonics Контроллер прогнозирующего слежения). Использование SRV в производственной линии приводит к повышению производительности, увеличению прибыли и обеспечению соответствия нормативным требованиям. Rheonics Датчики имеют компактный форм-фактор, что упрощает установку OEM и модернизацию. Они не требуют обслуживания или изменения конфигурации. Датчики обеспечивают точные, повторяемые результаты независимо от того, как и где они установлены, без необходимости использования специальных камер, резиновых уплотнений или механической защиты. Не требуя расходных материалов и повторной калибровки, SRV и SRD чрезвычайно просты в эксплуатации, что приводит к чрезвычайно низким эксплуатационным расходам в течение всего срока службы.
После создания технологической среды обычно требуется мало усилий для поддержания целостности систем: операторы могут рассчитывать на жесткий контроль с Rheonics решение для управления качеством производства.
Rheonics' Преимущество
Компактный форм-фактор, нет движущихся частей и не требует обслуживания
RheonicsSRV и SRD имеют очень малый форм-фактор, что упрощает установку OEM и модернизацию. Они обеспечивают легкую интеграцию в любой технологический поток. Их легко чистить, они не требуют обслуживания или изменения конфигурации. Они занимают небольшую площадь, что позволяет устанавливать их в линию на любой технологической линии, избегая необходимости в дополнительном пространстве или адаптере.
Высокая стабильность и нечувствительность к условиям монтажа: возможна любая конфигурация
Rheonics В SRV и SRD используется уникальный запатентованный коаксиальный резонатор, в котором два конца датчиков закручиваются в противоположных направлениях, компенсируя реактивные моменты при их монтаже и, следовательно, делая их совершенно нечувствительными к условиям монтажа и расходам. Чувствительный элемент располагается непосредственно в жидкости, не требуя специального корпуса или защитной клетки.
Мгновенное получение точных данных о качестве продукции - полный обзор системы и прогнозирующий контроль
RheonicsПрограммное обеспечение является мощным, интуитивно понятным и удобным в использовании. Технологическую жидкость можно отслеживать в режиме реального времени на встроенном интеллектуальном ПК или внешнем компьютере. Управление несколькими датчиками, разбросанными по всему заводу, осуществляется с единой панели управления. Отсутствие влияния пульсации давления от перекачки на работу датчика или точность измерений. Отсутствие эффекта вибрации.
Встроенные измерения, обходная линия не требуется
Непосредственно установите датчик в ваш технологический поток, чтобы выполнять измерения вязкости (и плотности) в режиме реального времени. Обходной линии не требуется: датчик может быть погружен в линию; Расход и вибрации не влияют на стабильность и точность измерений.
Простая установка и не требует перенастройки / перекалибровки - не требует обслуживания / простоев
В маловероятном случае повреждения датчика замените датчики, не заменяя и не перепрограммируя электронику. Замена сенсора и электроники без каких-либо обновлений прошивки или изменений калибровки. Легкий монтаж. Доступны со стандартными и специальными технологическими соединениями, такими как NPT, Tri-Clamp, DIN 11851, Фланец, Варинлайн и другие санитарно-гигиенические соединения. Никаких специальных камер. Легко снимается для чистки или осмотра. SRV также доступен с DIN11851 и tri-clamp соединение для облегчения монтажа и демонтажа. Датчики SRV герметично закрыты для очистки на месте (CIP) и поддерживают промывку под высоким давлением с разъемами IP69K M12.
Низкое энергопотребление
Источник питания 24 В постоянного тока с потребляемым током менее 0.1 А при нормальной работе.
Быстрое время отклика и температурная компенсация вязкости
Сверхбыстрая и надежная электроника в сочетании с комплексными вычислительными моделями позволяют Rheonics устройства одни из самых быстрых, универсальных и точных в отрасли. SRV и SRD обеспечивают точные измерения вязкости (и плотности для SRD) в режиме реального времени каждую секунду, и на них не влияют изменения расхода!
Широкие операционные возможности
Rheonics'приборы созданы для проведения измерений в самых сложных условиях.
SRV доступно с самый широкий рабочий диапазон на рынке вискозиметров для поточного процесса:
- Диапазон давления до 5000 фунтов на квадратный дюйм
- Диапазон температур от -40 до 200 ° C
- Диапазон вязкости: от 0.5 сП до 50,000 сП (и выше)
SRD: один инструмент, тройная функция - Вязкость, температура и плотность
RheonicsSRD — это уникальный продукт, который заменяет три различных прибора для измерения вязкости, плотности и температуры. Это устраняет трудности совместного размещения трех разных приборов и обеспечивает чрезвычайно точные и повторяемые измерения в самых суровых условиях.
Превосходный дизайн датчика и технология
Сложная запатентованная электроника является мозгом этих датчиков. SRV и SRD доступны со стандартными технологическими соединениями, такими как ¾ дюйма NPT, DIN 11851, фланцами и Tri-clamp позволяет операторам заменить существующий датчик температуры в технологической линии на SRV/SRD, предоставляя ценную и полезную информацию о технологической жидкости, такую как вязкость, помимо точного измерения температуры с помощью встроенного датчика Pt1000 (доступен стандарт DIN EN 60751, класс AA, A, B) .
Электроника построена в соответствии с вашими потребностями
Электроника датчика, доступная как в корпусе преобразователя, так и в малом форм-факторе для монтажа на DIN-рейку, позволяет легко интегрировать в технологические линии и внутри аппаратных шкафов машин.
Простота интеграции
Многочисленные аналоговые и цифровые методы связи, реализованные в электронике датчика, делают подключение к промышленному ПЛК и системам управления простым и понятным.
Варианты аналоговой и цифровой связи
Дополнительные опции цифровой связи
Соответствие ATEX и IECEx
Rheonics предлагает искробезопасные датчики, сертифицированные ATEX и IECEx для использования в опасных средах. Эти датчики соответствуют основным требованиям по охране труда и технике безопасности, касающимся проектирования и изготовления оборудования и защитных систем, предназначенных для использования в потенциально взрывоопасных средах.
Сертификаты искробезопасности и взрывобезопасности, выданные Rheonics также позволяет настраивать существующий датчик, позволяя нашим клиентам избежать времени и затрат, связанных с поиском и тестированием альтернативы. Пользовательские датчики могут быть предоставлены для приложений, требующих от одного до тысяч единиц; со сроками выполнения недель, а не месяцев.
Rheonics Выбор инструмента
Rheonics разрабатывает, производит и продает инновационные датчики и средства мониторинга жидкостей.oring системы. Точность, созданная в Швейцарии, RheonicsЛинейные вискозиметры и плотномеры обладают чувствительностью, необходимой для применения, и надежностью, необходимой для работы в суровых условиях эксплуатации. Стабильные результаты – даже при неблагоприятных условиях потока. Никакого влияния перепада давления или скорости потока. Он одинаково хорошо подходит для измерений контроля качества в лаборатории. Нет необходимости изменять какой-либо компонент или параметр для измерения во всем диапазоне.
Предлагаемые продукты для применения
- Широкий диапазон вязкости - контроль всего процесса
- Повторяющиеся измерения в ньютоновских и неньютоновских жидкостях, однофазных и многофазных жидкостях
- Герметичные, все смачиваемые детали из нержавеющей стали 316L
- Встроенное измерение температуры жидкости
- Компактный форм-фактор для простой установки в существующие технологические линии
- Легко чистится, не требует обслуживания или перенастройки
- Единый прибор для измерения технологической плотности, вязкости и температуры
- Повторяющиеся измерения в ньютоновских и неньютоновских жидкостях, однофазных и многофазных жидкостях
- Цельнометаллическая конструкция (нержавеющая сталь 316L)
- Встроенное измерение температуры жидкости
- Компактный форм-фактор для простой установки в существующие трубы
- Легко чистится, не требует обслуживания или перенастройки