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沥青. 沥 青 产 品. 生产与评价. 中油燃料油有限责任公司 郭立森 2013 年 6 月. 主要内容. 第一部分 石油沥青产品的简介 第二部分 石油沥青的生产工艺 第三部分 石油沥青评价方法. 第一部分 沥青产品的简介. 何为沥青?. 美国 ASTM 定义:沥青是指黑色或暗黑色粘稠状物 ( 固体、半固体或粘稠状物 ) ,有天然或人工制造而得,主要由高分子烃类所组成。 国内定义:暗褐色至黑色的,可溶于苯或二硫化碳等溶剂的固体或半固体有机物,是自然界天然存在的或是从原油经蒸馏得到的残渣。
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沥青 沥 青 产 品 生产与评价 中油燃料油有限责任公司 郭立森2013年6月
主要内容 第一部分 石油沥青产品的简介 第二部分 石油沥青的生产工艺 第三部分 石油沥青评价方法
何为沥青? 美国ASTM定义:沥青是指黑色或暗黑色粘稠状物(固体、半固体或粘稠状物),有天然或人工制造而得,主要由高分子烃类所组成。 国内定义:暗褐色至黑色的,可溶于苯或二硫化碳等溶剂的固体或半固体有机物,是自然界天然存在的或是从原油经蒸馏得到的残渣。 铺路 (绝大部分) 防水(石油沥青纸、沥青油毡、防水油膏等) 防腐 绝缘 沥青用途
为何用沥青? 沥青路优点: 1、可以提高车速;提高运输效率; 2、降低油耗;节省燃料油20%; 3、降低运输成本20%-35%; 4、延长轮胎使用寿命;由平均5万公里延长到17万公里; 5、延长汽车大修里程;由平均6万公里延长到24万公里; 6、节省养路费及材料费20%-25%; 7、行车的平稳性与舒适性提高;
石油沥青产品分类 1、按生产工艺 分类 直馏沥青、溶剂脱沥青、氧化沥青、调合沥青、乳化沥青、改性沥青 2、按形态分类 液体沥青、固体沥青、稀释沥青、乳化液、改性体 3、按用途分类 道路沥青、建筑沥青、防水防腐沥青、以用途与功能命名的各种专用沥青 4、按牌号分类 30号沥青、50号沥青、70号沥青、90号沥青、110号沥青、130号沥青、改性沥青的I-C、I-D等等
国内沥青产品的现行标准 1、NB SH/T 0522-2010 行业标准 2、GB/T 15180-2010 国家标准 3、JTG F40-2004 交通部标准
怎样使用沥青? 1、行业标准(NB SH/T 0522-2010) 适用于中、低等级道路及城市道路主干道的道路沥青路面,也可作为乳化沥青和稀释沥青的原料 2、国家标准(GB/T 15180-2010 适用于高速公路、一级公路和城市快速路、主干路重交通道路石油沥青路面,也适用于其他各各等公路、城市道路、机场道面等以及作为乳化沥青、稀释沥青和改性沥青的原料 3、交通部标准(JTG F40-2004) 适用于所有路面,根据气候分区与不同等级(A、B、C级)进行选择使用。
石油沥青的生产 沥青的质量 可以通过 资源优化 工艺优化 得到改善
石油沥青的常用生产工艺 1、常减压蒸馏 2、常减压蒸馏-氧化工艺 3、常减压蒸馏-溶剂脱沥青-调合工艺
常减压蒸馏-氧化生产工艺 汽油、柴油 馏分油 常压炉 原油 常压塔 减压炉 减压塔 氧化塔 沥青
常减压蒸馏—溶剂脱沥青—调和工艺 汽油、柴油、馏分油 脱沥青油 常减压塔 调和 沥青 调合罐 原油 溶 剂脱 沥 青 渣油 或重芳烃油
道路沥青的评价体系 在国际上流行以下几种代表性分级体系 针入度分级:中国,美国,日本,欧盟,澳大利亚, 印度,奥地利等 粘度分级(AC、AR分级):美国 PG分级(Performance Grade):美国
国内石油沥青评价标准 国内道路石油沥青评价主要有三个标准: 1、NB SH/0522-2010 行业标准 2、GB/T 15180-2010 国家标准 3、JTG F40-2004 交通部标准
JTGF40-2004 交通部标准 (公路沥青路面施工技术规范)
JTGF40-2004 交通部标准 (公路沥青路面施工技术规范) • 根据公路等级、气候、交通、路面结构等因素,选择合适的标号、等级沥青。
空冷 倒样 恒温 测定 沥青指标简介 1、针入度 检验沥青稠度与划分沥青牌号 在试验条件下(通常温度25 ℃,荷载100g,),5秒内标准针贯入沥青的深度,称之为针入度,单位,1/10mm 试验方法:
空冷 恒温 测定 切平 倒样 沥青指标简介 2、软化点 沥青高温性指标 越大越好 在试验条件下,加热沥青达到(软化至)某一稠度的温度,单位, ℃
空冷 倒样 恒温 测定 切平 沥青指标简介 3、延度 沥青低温性能指标 越大越好 将沥青装入规定的模具里,在试验温度下的水浴中恒温,并按一定的拉伸速度,拉伸至沥青丝断裂时的长度,称之为延度,单位,cm 试验方法:
沥青指标简介 4、薄膜烘箱试验 检验沥青抗老化性能 在试验条件下(通常温度163 ℃,5h),沥青在薄膜盘中老化,检验沥青老化性能的变化情况。 老化后沥青分析三个指标 质量变化:老化后沥青质量的变化情况,%(越小越好) 针比: 老化前后针入度的比值,%(越大越好) 延度: 老化后沥青的延度,cm(越大越好)
沥青指标简介 5、动力粘度 检验沥青稠度 流体具有流动性,在外力的作用下内部产生相对运动,另一方面,在运动的状态下,液体还有一种抗拒内在的向前运动的特性,称为粘性,就是粘度,单位,pa.s
沥青指标简介 6、蜡含量 (越小 越好) 沥青中蜡质物质的含量,单位,% 蜡含量容易造成路面高温返油与低温开裂。
沥青指标简介 7、闪点 检验沥青安全性能指标 (越大 越好) 加热沥青,油蒸汽与火接触发生闪为的最低温度,单位, ℃
沥青指标简介 8、溶解度 检验沥青的纯度 (越大 越好) 用特定溶剂(三氯乙烯)溶解,过滤,测定可溶物质的含量,单位,% 意义:检验沥青的杂质情况及沥青在生产过程的炭化情况。
粘度(AC、AR)分级评价简介 以60 ℃粘度为基准 AC--20 AR--4000 粘度分级 粘度值
道路沥青的性能PG分级评价简介 SHRP评价 PG 58-28 Min pavement design temp 最低设计温度 Performance Grade PG分级 Average 7-day max pavement design temp 平均7天最高路面设计温度 PG 分级体系
AASHTO MP1a Specifications Avg 7-day Max, oC PG 46 PG 52 PG 58 PG 64 PG 70 PG 76 PG 82 1-day Min, oC -34 -40 -46 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -46 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -10 -16 -22 -28 -34 ORIGINAL > 230 oC (Flash Point) FP <3Pa.s@135 oC (Rotational Viscosity) RV (Dynamic Shear Rheometer) DSR G*/sin d > 1.00 kPa 46 52 58 64 70 76 82 (ROLLING THIN FILM OVEN) RTFO Mass Loss < 1.00 % (Dynamic Shear Rheometer) DSR G*/sin d > 2.20 kPa 46 52 58 64 70 76 82 (PRESSURE AGING VESSEL) PAV 20 Hours, 2.07 MPa 90 90 100 100 100 (110) 100 (110) 110 (110) (Dynamic Shear Rheometer) DSR G* sin d < 5000 kPa 10 7 4 25 22 19 16 13 10 7 25 22 19 16 13 31 28 25 22 19 16 34 31 28 25 22 19 37 34 31 28 25 40 34 31 Creep Stiffness, TP1: ( Bending Beam Rheometer) BBR “S” Stiffness & “m”- value Determine Critical Cracking Temperature as described in PP42 -24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24 (Bending Beam Rheometer) BBR Physical Hardening Report Value Direct Tension, TP3: (Direct Tension) DT Determine Critical Cracking Temperature as described in PP42 -24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24
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