交通部《公路沥青路面施工技术规范》50号A级沥青的开发与应用.pdf

'2012年4月石油沥青PETROLEUMASPHALT第26卷第2期交通部《公路沥青路面施工技术规范》50号A级沥青的开发与应用郑伟达(中国石化镇海炼化分公司，镇海315207)摘要：交通部《公路沥青路面施工技术规范》50号A级沥青具有针入度小、粘度大、软化点高的特点，其高温性能优良，温度敏感性好。通过实验室试验和工业装置生产，从①科威特原油减压深拔，②科威特70号A级沥青与50号沥青调合，③科威特原油掺炼巴士拉原油减压深拔这三个方面对50号A级道路沥青进行研制。通过研制得出交通部JTGF40—2004《公路沥青路面施工技术规范》中50号A级沥青的关键指标是膜前1O℃延度。关键词：50号A级沥青科威特原油减压深拔10℃延度随着我国道路交通事业的快速发展，近几年路面的车辙问题也越来越突出。在以住的车辙研道路沥青的消耗以超过10％的速度迅速增加，与究中往往侧重于上面层沥青混合料的抗车辙性此同时，人们对道路沥青的质量和路用性能认识能，但是力学分析结果表明：面层以下5一lO在不断加深，要求也越来越高。交通部根据国家cm的区域(中面层)受剪应力作用最大⋯。50重点科技项目“道路沥青及沥青混合料路用性能号A级沥青具有针入度小、粘度大、软化点高的研究”成果以及国内重交沥青的生产状况，综特点，其高温性能优良，温度敏感性好。50号合考虑欧美一些国家的最新标准，发布的JTGA级沥青使用越来越广，5O号道路石油沥青技F40-2004{公路沥青路面施工技术规范》新的道术要求(F40-2004)见表l。路沥青技术要求(下称“新技术要求”)。在“新技50号A级沥青是沥青生产中难度较大的品术要求”中将沥青产品分为160号、130号、110种，其关键指标是膜前l0℃延度。本试验通过号、9O号、70号、50号和30号(按针人度划分)七实验室试验和工业装置生产，从①科威特原油减个牌号，每个牌号又分为A、B、C三个等级，并且压深拔②科威特70号A级沥青与5O号沥青调合将沥青产品的针人度、6O℃粘度、低温延度等指③科威特掺炼巴士拉原油减压深拔这三个方面对标与气候分区体系结合起来，使沥青产品划分更5O号A级道路沥青进行研制。成功研制出符合加具体、复杂。交通部发布的JTGF40-2004与交通部《公路沥青路面施工技术规范》5O号A现有GB／T15180重交通道路石油沥青技术要求级道路沥青产品。研制过程重点解决低温延度，最大的变化是把道路沥青的针人度指数PI值及尤其是膜前l0c【=延度卡边的问题。低温l0℃延度列入指标。毫无疑问，交通部的技1试验部分术要求更为严格，对质量要求更高，因此它将对整1．1主要试验仪器及用途实沸点减压蒸馏仪(EURODIST)，海尔潮个道路沥青生产及市场构成重大的影响。近几年的实践表明，高温、重载导致沥青路收稿日期：2o12—12—30。面损害。目前公路对沥青应用性能要求趋于硬质作者简介：郑伟达(1965一)，男，工程师，1988年毕业化，以提高沥青路面的最终使用性能。随着公路于抚顺石油学院石油加工专业．现主要从事石油化工产品交通量的增加、汽车轴载的加大，我国公路沥青质量管理、检验、研发等方面工作。 58石油沥青2012年第26卷减压蒸馏仪(HERZOGMC630)，低温恒温箱PI=30(1+50A)～一lO(2)(±0．1℃，杭州大和)，全自动针入度测定仪P为针人度，为测量温度，A、为常(ANALYS)，全自动软化点测定仪(ISL)，延度数。A值通过测定5，l0，l5，20，35℃五个温测定仪(PETROTEST)，薄膜烘箱(PETROTEST)度下的针人度按(1)式回归得到，相关系数用于薄膜烘箱TFOT试验及薄膜氧化筛选试验，要求大于0．999。CT一2000型粘度测定仪(CANNON)用于测定b)氧化试验分薄膜氧化试验、1L小釜氧6O℃动力粘度，1L小釜氧化试验装置等。测定化试验二种。薄膜氧化试验应用薄膜烘箱为方法略。氧化试验装置，根据试验要求控制不同的氧化温度、氧化时间氧化到目标值。lL氧化釜为自表150号道路石油沥青技术要求(JTGF40-20O4)制，正常氧化试验风量取150L／(h·kg)，根据试验要求控制不同的氧化温度和氧化时间。c)实验室减压蒸馏分别在实沸点减压蒸馏仪(EURODIST)和海尔潮减压蒸馏仪(HERZOGMC630)上进行减压蒸馏得到目的产品。d)工业减压分馏在燃料型常减压蒸馏装置的减压塔上进行，该减压塔进料段以上塔盘装有苏尔寿填料(分离效果较好)。e)实验室调合采用沥青在500一l000mL的搪瓷杯中用机械搅拌进行。f)工业上调合采用沥青在l000—3000m的罐中用机械搅拌和泵循环进行。2试验结果与讨论2．1科威特原油实沸点蒸馏试验科威特原油及渣油分析结果见表2和表3。表2科威特原油分析结果项目结果密度(20℃)／(g·cm一’)粘度(5O℃)／(mm·s。)总硫。％总氮／(mg·kg)凝固点／ac蜡含量，％胶质。％沥青质，％1．2试验或计算方法残炭，％a)P，计算方法取自支献计算式：灰分，％LOGP帅=AT+(1) 第2期郑伟达．交通部《公路沥青路面施工技术规范》50号A级沥青的开发与应用59表3科威特>530℃渣油分析结果高的还有沥青的软化点和6o℃动力粘度，这几项目结果个指标均反映了道路沥青的高温性能。密度(2O℃)／(g·cnl)1．o322．2科威特沥青调合研制5O号A级沥青粘度(100℃)／(mm·s)3O28随着对50号A级沥青认知的增加，发现50总硫。％5．18号A级沥青的关键指标是膜前1O℃延度。这一总氮／(mg·kg)3364点与以前的90号A级和7O号沥青有很大的区别凝固点／~E36残炭，％22．9O(90号A级和70号沥青关键指标是膜后l0℃延灰分，％O．02度)。实验室采用调合的方法来提高50号沥青不溶物(C)，％9．13的关键指标是膜前l0℃延度。原料分别采用科四组分，％威特的7O号沥青(针入度771／10mm、10℃延饱和分12．70度大于100cm)、科威特的50号沥青(针人度芳香分48．90511／10mm、10℃延度10cm)。试验结果见表胶质30．24沥青质8．165。表5科威特7O号与5O号沥青调合结果对科威大于530℃渣油在海尔潮减压蒸馏仪(HERZOGMC630)上在1．0mmHg的绝对压力下进行减压深拔得到目的产品，目的产品的性质见表4。表4试验产品的性能项目试样1试样2试样3减压深拔拔出率，％O5．O12．O针入度／(10mm)887355PI一I．46一l_35一I．1O尺0．99980．99980．9999粘度(6O℃)／(Pa·8)175．22l2．O296．1软化点／℃44．746．549．2延度(1O℃)／era>150>10o20．3TFOT后表5的试验结果表明：用科威特原油生产的针人度／(10mm)584938针人度在77左右的70号A级沥青，与针入度在针比，％65．567．368．7延度(1O℃)／em25．614．26．951左右的50号B级沥青调合，能够生产出符合要求的A级50号沥青。对于膜前lO℃延度仅有从表4的数据中可以看出：科威特>530℃10em的达不到A级要求的50号科威特沥青，渣油经过减压深拔，当拔出率是12．O％的时候，可以与科威特的7O沥青进行调合，提高膜前10℃目的产品的针人度是551／10mm，针人度指数延度。从而达到A级50沥青要求。因此，当常P，是一1．10(其线性相关系数：0．9999)，膜减压装置通过深拔不能直接生产出符合要求的前l0℃延度有20cm(要求是>15em)，这几50号A级沥青时，可通过优选调合的方式生产个关键指标均达到A级5O号沥青的要求，其它出符合要求的产品，扩大50号A级沥青生产途指标也符合要求。这说明科威特原油通过直馏可径。以生产符合交通部《公路沥青路面施工技术规2．3科威特与巴士拉沥青研制5O号A级沥青范》5O号A级道路沥青产品。表4中的数据还a)薄膜氧化法可看出：科威特渣油随着深拔程度的增加，其实验室采用原料为科威特：巴士拉(3：1)增大，表明沥青的感温性得到改善，同时升7O号沥青(针入度为691／10mm)进行薄膜氧 60石油沥青2012年第26卷化研制50号A级沥青。试验结果见表6，表6结论：是科威特：巴士拉(3：1)的70号沥青薄膜氧化①科威特原油通过直馏可以生产符合交通部结果，图l是氧化结果的针入度与膜前10cC延《公路沥青路面施工技术规范》5O号A级道路度的变化趋势。试样1、试样2满足50号A级沥青产品。沥青要求，从中还看出当氧化试样的针人度大于②常减压装置通过深拔不能直接生产出符合551／10mill时，其膜前l0℃延度能够达到大于要求的50号A级沥青时，可通过优选调合的方15em这个要求。式生产出符合要求的产品，扩大5O号A级沥青生产路线。表6科威特：巴士拉(3：1)70号沥青薄膜氧化结果③科威特掺炼巴士拉原油通过直馏可以生产5O号A级道路沥青产品。表7减压深拔结果3工业装置生产情况3．1科威特原油直馏生产5O号A级沥青表8是工业生产装置科威特原油直馏生产A级50号沥青的典型数据。表8工业生产装置典型数据针入度／(10ram)项目黧图l针入度／延度变化趋势图2．3．2直馏法实验室对原料为科威特：巴士拉(3：1)70号沥青(针人度691／10mm)采用海尔潮减压蒸馏仪(HERZOGMC630)上在1．0mmHg的绝对压力下进行减压深拔进行直馏研制5O号A级沥青。试验结果见表7。表7中试样2是科威特：巴士拉(3：1)的7O号沥青减压深拔拔出率3％的试样，其各项指从表8中可以看出，对于纯科威特原油，采标均符合5O号A级沥青的要求。结合氧化数用减压深拔的工艺能够直接生产出符合交通部要据，试样2的数据同时说明了对于同一原料，直求的5O号A级沥青。通过对常减压塔底温度、馏的效果要优于氧化的效果。减四线下返塔量、及塔底吹气量等工艺参数来控通过上述实验室的试验结果，可以得出以下制沥青产品质量，馏出口产品质量得到了稳定控 第2期郑伟达．交通部《公路沥青路面施工技术规范》50号A级沥青的开发与应用61制，其主要控制原则如下：表10工业生产装置典型数据①低炉温，高真空，低压降；②提高常压拔出率，降低减压塔负荷，提高真空度；③减三线下返塔适当降低，同时也适当降低减二中回流量，提高蜡油拔出率；④减四线量多拔，减少渣油中轻馏份含量；⑤保持原油加工负荷在一定范围内，避免影响减压真空度及减压深拔程度。直馏生产50号A级沥青时，无论时馏出口样还是罐样，质量比较稳定，关键的膜前lOcI=延度有一定的余量。根据表l0的数据，可得出：科威特原油与3．2科威特渣油调合生产A级50号沥青巴士拉原油混炼，通过直馏能生产达到交通部表9是根据实验室试验结果进行工业装置调5O号A级沥青。拓宽5O号A级沥青生产原料，合的罐样主要数据。从而降低生产成本和生产苛刻度。表9工业装置罐样的调合数据4结论a)科威特原油通过常减压装置减压深拔能够生产符合交通部《公路沥青路面施工技术规范》50号A级道路沥青产品，其关键指标是膜前1O℃延度；b)对于膜前1O℃延度达不到5O号A级要求的科威特沥青，可以与科威特的70号沥青进行调合，提高膜前1O℃延度，从而达到50号A级沥青要求。当常减压装置通过深拔不能直接生产出符合交通部要求的5O号A级沥青时，可通过与70号A级沥青调合的方式生产出符合要求的产品，扩大50号A级沥青生产途径。表9的调合罐样的数据验证了实验室的结c)科威特原油与巴士拉原油混炼，通过直论，对于膜前l0℃延度达不到50号A级要求的馏能生产达到交通部5O号A级沥青。拓宽了5O科威特沥青，可以与科威特的7O号A级沥青进号A级沥青生产原料，从而降低生产成本和生行调合，提高膜前l0o【=延度，从而达到5O号A产苛刻度。级沥青要求。罐样1中组分罐G225的膜前lO℃延度只有l2．7cm，罐样2中组分罐G225和参考文献G226的膜前l0℃延度分别是12．6cm和13．0cm，均未达到要求。它们通过与7O号A级沥青[1]陈军．中、下面层沥青混合料抗车辙性能的研究．优化调合，产品的膜前lOc【=延度得到提高，能南京：东南大学，2005．满足50号A级沥青要求。[2]陈惠敏．石油沥青产品手册．北京，石油工业出版3．3混炼原油直馏生产50号A级沥青社．2001．表10是工业生产装置科威特：巴士拉(2：[3]汤晟，李天金．用薄膜氧化法指导生产1号AH一1)混炼原油直馏生产5O号A级沥青的典型数70道路沥青的研究．石油沥青，2003，17(1)：20—据。24． 62石油沥青2012年第26卷DevelopmentandApplicationofGrade—A50AsphaltWhichMeetsTechnicalSpecificationsforConstructionofHighwayAsphaltPavementsRssuedbytheMinistryofCommunications(SinopecZhenhaiRefining&ChemicalCompany，Zhenhai315207)Abstract：Thegrade—A50asphaltwhichmeetsTechnicalSpecificationsforConstructionofHighwayAsphahPavementsissuedbytheMinistryofCommunicationshasthecharactersofsmalpenetration，hishvis—cosityandsofteningpoint，SOithasexcellenthightemperaturepropertiesandtemperaturesusceptibility．Thispaperexplainedthedevelopmentandapplicationofgrade—A50asphaltthroughthefollowingways：a)．Ku—waitcrudeoilhadbeendeepvacuumdistilled，b)．Kuwaitgrade—A70asphaltand50asphalthadbeenblended，c)．KuwaitandBasramixedcrudeoilhadbeendeepvacuumdistilled，whichhadbeenverifiedbothinlaboratoryandcommercialunit．Thispaperdesiredtoemphasizethattheductilityat10oCbeforeTOgl"wasthekeypropertyamongthoseofgrade—A50asphalt．Keywords：grade—A50asphalt；Kuwaitcrudeoil；deepvacuumdistillation；ductilityat10℃·短讯·河北青银高速年内将直通106国道湖北保宜高速公路襄阳段随着青银高速河北段威县互通跨线桥第一棵桩基正式开钻，威县互通工程施工全面展开，同期设计的11．4征迁工作正式启动km连接线同时开工，2012年内建成通车后青银高速将直通106国道。2012年3月10日，保宜高速公路襄阳段征迁工作据了解，新增互通立交位于青银高速公路威县寺庄动员会在襄阳市保康县召开，并同时举行了保宜高速公处，连接线向西经过寺庄村南、张助、李家屯村南、河路襄阳段挖沟放线启动仪式，标志着保宜高速襄阳段进岔股村，北至106国道。项目采用匝道上跨主线的B型入实质性启动阶段。单喇叭型式，互通区设跨线桥一座、三进三出收费站一保(康)宜(昌)高速公路是国家高速公路网的连处，完工后，青银高速到106国道的路程将缩短50km，接线和加密线，是湖北省“七纵五横三环”高速公路网耗时减少30rain。布局规划中的重要组成部分，也是襄阳“井”字型高速公路布局的一条重要纵线，北与麻竹高速公路相交，南江苏环湖东路、武进大道西延伸线与荆宜高速公路相交。线路起于保康县城关镇窑其堰，将建成“低碳公路"经后坪、歇马、马良、店垭和南漳县巡检镇，与保宜高速宜昌段相连，止于当阳市双莲村，全长143km，概算武进公路部门2012年将实施环湖东路、武进大道西总投资123亿元。其中，襄阳段长75．425km，概算投延工程。公路部门将以公路发展的低碳化为目标，进一资79．566亿元，桥梁57座，涵洞46道，隧道l4座步更新发展理念，加大科技投入，通过节能减排新技术2．12×10m，桥隧比为64．8％。公路等级为双向四车道的应用来实现公路工程建设的低碳化，打造“绿色低高速公路，设计速度为80kin／h，路基宽度24．5m，建碳”示范项目。根据设计方案，两条道路在施工推行沥设工期42个月。项目建成后，宜昌到保康仅需90rain，青混合料温拌技术、在道路亮化方面采取风光互补照明这对带动“一江两山”(长江三峡、神农架、武当山)新技术，充分节约和利用能源。同时运用透水路面技术核心旅游景区发展，促进省域副中心城市发展和鄂西生来降低噪音、缓解雨水冲击力、增加行车安全性。态文化旅游圈建设，具有十分重要的意义。(沥青情报站供稿)'