Способ затаривания тугоплавких битумов в полимерные мешки

)4 С 3/1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Я 1 сМЫ. )ь, .: М Б 11 БЛ 11 С, ), ,САНИЕ ИЗОБРЕТЕ(56) Хаымов ГЯ, Припортирование нефтяныНаука, 1968, с.45-47,Авторское свидетгльстХ, кл. С 1 О С 31969,( 54 ) ( 5 7 ) СПОСОБ ЗАТАРИВАНИЯ ПЛАВКИХ БИТУЮВ В ПОЛНОМЕРНЫ включающий заливку битума в и охлаждение водой, о т л ии й с я тем, что, с целью ния процесса и снижения эне ТУГО 1 ЕШКИ, 1 ешки ий политехнический нинского комсомола а коре- эатра Ш, Теряева,етерук заливку битума ведут в мешки чатанные по периметру, уложеризонтально в металлическую раздутые сжатым воздухом, охл поверхности мешка водой осуп ют во время за",ивки битума и лаждают мешки с битумом на в зап нные го форму и менение и транх битумов, М,ествля о оздухе,во СССР10, опубли Фрязинов В.В. и др, Транспортироание и хранение нефтяных битумов.ематыческий обзор, 1981, с.5. 2ма при затаривании, транспортировкеи потреблении.Битум заливают в бумажные мешки,расположенные в металлических обрешетках массой до 15 кг, установленные на поддонах массой 40 кг, которые доставляют на заливку и площадку для охлаждения электрокарами илиавтопогрузчиками, на эту операциюзатрачивается большое количествоэнергии. Бумажные мешки при заливкегорячетекущего битума часто разрываются и деформируются, что приводитк.потере битума,Кроме того, указанный способ характеризуется использованием малопроизводительного ручного труда, тяжелыми условиями труда обслужи Изобретение относится к нефтепе аботке, а именно к расфасовке ту плавких нефтяных битумов, напристроительных, кровельных, спемерци альных,Известен спосоплавких битумов,горячего битума с180 С в бумажнуюзатаренного битумвердевания в теченмосты от времени затаривания туго ключающий заливкутемпературой 160 ару и охлаждение на воздухе. до зате 3-8 сут в зависиода Данный сопсоб затарив лавкых битумов характери шой продолжительностью п счет длительного охлажде ного битума, высокими по тся больцесса за атар енми битуваюшеА ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУз 147248го .персонала, низким уровнем механизации, При,транспортировке в летнеевремя мешки с битумом слипаются вмонолитную массу, так как открыты.сверху, а битум активно прилипает кбумаге, Слипшийся битум для выгрузкидробят вручную, что сопряжено с потерями битума и длительным простоемтранспортных средств, 10На месте потребления, перед закладкой битума в котел, его необходимо освободить от бумаги, так какполностью отделить бумагу от битуманевозможно, ее вылавливают вРучную 15из котлов, при этом теряется и налипший на нее. битум.Общие потери битума при затаривании, транспортировке и подготовке кпотреблению достигают 10-157,Известен способ затаривания битумов в полимерную, например полиэти"леновую, тару, включающий непрерывное изготовление рукава из полиэтиле-новой пленки, заполнение его битумом 25при интенсивном охлаждении водой,сматывание. рукава с эатаренным битумом в бухту,Битум обладает чрезвычайно низкойтеплопроводностью, в связи с чем ох- щ 0лаждение и затвердевание битума происходит у поверхности рукава, а внутрион долгое время остается жидким и. ,сохр аняет высокую темпер атуру.35При работе установки по данному способу происходит расплавление участков отдельных участков рукавной пленки и вытекание битума. в ванну за счет всплывания рукава с горячим 40 битумом, имеющим плотность меньше плотности воды, и расплавления участков полиэтиленовой пленки, не охлаждаемых водой, Увеличение числа валков, удерживающих рукав с биту мом в затопленном состоянии по всей длине ванны, затрудняет протягивание рукава и процесс в целом, Для перемещения рукава с битумом, его удерживания в ванне с помощью валков необ 50 ходим значительный расход энергии вследствие того, что битум необходимо охлаждать до полного затвердевания, за счет чего время процесса значительно увеличивается.55Иэ известных способов затаривания тугоплавких битумов в полимерные мешки наиболее близким по технической сущности является способ, включающий заливку высокотемпературного битума в вертикально расположенный открытый мешок из полипропиленовойпленки, который по мере наполнениябитумом постепенно опускается в ванну с водой, после заливки битумаверх мешка заваривают и отпускаютмешок плыть вдоль ванны с водой, вкоторой осуществляется охлаждениезалитого битумом мешка, затем мешоквылавливают и укладывают на бетонную площадку для придания плоскойфорьы,Охлаждение залитого битумом мешка производится водой в водяной ванне большого объема.Недостатком указанного способаявляется большая продолжительностьпроцесса охлаждения, вследствие того, что при заливке битума мешок засчет тепловой деформации пленки поддействием гидростатического давлениябитума приобретает овальную в поперечном сечении форму, При увеличении времени охлаждения увеличиваетсярасход хладагента и энергоэатратына его подачу,Кроме того, по известному способу получают брикеты неправильнойформы, так как после выдержки на бетонной площадке они имеют лишь однуплоскую поверхность,При складировании и транспортировке таких мешков коэффициент использования полезного объема складской или транспортной единицы невысок из-за наличия зазоров между мешками вследствие кривизны их поверхностей. Таким образом, использование складских помещений и транспортных средств недостаточно эффективно,что связано с нерациональными затратами на складирование и транспортировку.Известный способ предполагает наличие операций, которые очень сложно механизировать: раскрытие мешкаперед заливкой битума, закреплениеего вертикально под закалочным патрубком, заварку верха мешка посленаполнения его битумом, что практически невозможно осуществить при попадании битума на стенкимешка, вылавливание из ванны.с водой свободноплавающих мешков,Цель изобретения - ускорение процесса и снижение энергозатрат на егоо суще ствлени е, 5 147Поставленная цель достигается темчто в способе затаривания тугоплавких би тумо в в полимер ные меш кизаливку битума ведут в мешки, запечатанные па периметру, уложенные горизонтально в металлическую форму ираздутые сжатым воздухом, охлаждениеповерхности мешка водой осуществляютво время заливки битума и доохлажцают мешки с битумом на воздухе,В предлагаемом способе используютмешки, изготовленные из полиэтилена.,Жесткая металическая форма слупятдля ограничения тепловых деформацийстенок полиэтиленового мешка, разогретого залитым битумом, приданияполучаемой упаковке пря моу гол ьнойформы и отвода тепла к атмосферномувоздуху,Ускорение процесса достигаетсяпутем снижения времени охлаждения засчет уменьшения толщины слоя битумапри получении брикетов прямоугольного сечения по сравнению с другойформой брикета, имеющего ту же массу.Снижение энергозатрат происходитэа счет того, что вода используетсяв очень небольшем количестве, онаподается только во время заливки би,тума до заполнения зазоров междустенками металлической формы и поли -этиленового мешка, а охлаждение битума производится воздухом,Подача воды на поверхность мешкаво время заливки битума обеспечиваетинтенсивный отвод тепла от наружныхслоев битума через пленку к стенкамметаллической формы и от нее к воздуху, что предотвращает проплавлениеполиэтиленовой пленки горячим битумом,Вследствие очень низкой теплопроводности битума интенсивность теплопередачи от битума к пленке значительно ниже, чем от пленки к воде,благодаря чему температура полиэтиленовой пленки практически не отличается от температуры охлаждающей воды, т,е. она значительно ниже температуры плавления полиэтилена, которая находится в интервале 95-105 фС,и температуры заливаемого битума,которая находится в интервале 160 о190 С, Температура воды незначительно повышается во время заливки битума, а затем постепенно уменьшаетсядо температуры окружающей среды, таккак скорость отвода тепла от воды2486 51015 20 25 30 35 40 45 50 55 через стенки формы к воздуху больше, чем от битума через пленку к воде,Горизонтальное размещение мешка в форме дает воэможность исключить заклинивание заполненного мешка при гидростатическом давлении эапитого битума и уменьшить это давление,Пря моу гол ьная фор ма пал у чае мой упаковки битума позволяет достичь практически полного использования полезного объема складских и транспортных средств, за счет чего уменьшают затраты на складирование и транспор" тировку, Кроме того, упаковки прямоугольной формы легко поддаются пакетированию, т.е, формированию крупных грузовых единиц, что позволяет механизировать погрузочно-разгрузочныеоперации, уменьшить их продолжтельность и стоимость,Раздув мешка сжатым воздухом передзаливкой битума возможен благодарятому, что мешок заранее запечтан повсему периметру. Подача сжатого воздуха позволяет разъединить плотноприлегающие друг к другу стенки мешка, создать внутри него полость, исключить образование складок на стенках мешка и заполнить битумом весьобъем мешка, Подача воздуха осуществляется после прокалывания заостренным наконечником воздуховода верхнейстенки мешкаОдним иэ возможных вариантов является подача заливаемого битума через надрез в верхней стенке мешка,На фиг, изображена схема установки для реализации предлагаемого способа в момент прокалывания мешка; нафиг,2 - то же, в момент подачи сжатого воздуха и начала загрузки битума; на фиг.З - то же, в процессе загрузки битума; на фиг.4 - то же, впроцесс доохлаждения мешка с битумомна воздухе,3Установка включает конвеиер 1 любого известного типа, по которому циклически перемещаются металлическиеформы 2, имеющие форму параллепипеда,На дно формы заранее уложены горизонтально полиэтиленовые мешки Э.Под заливочным патрубком 4 горячетекущего битума расположены штоки 5для поднятия и опускания форм, Трубопровод 6 с заостренным наконечником для подачи сжатого воздуха и трубопровод 7 для подачи воды размещенынад штокоми подъема и опускания форм, 1472481Установка работает следующим образом,Стандартные полиэтиленовые мешки3, изготовленные запечатанными по периметру, укладывают горизонтальнона дно форм 2, Конвейер 1 осуществляет цилиндрическую подачу форм 2 сполиэтиленовыми;мешками 3 к заливочному патрубку 4 битума.Форма с мешком, оказавшаяся вовремя остановки конвейера под заливочным патрубком, поднимается штоком5 к расположенным в непосредственной близкости от заливочного патрубка трубопроводу 6 подачи сжатого воздуха и трубопроводу 7 подачи воды.При подъеме формы 2 полиэтиленовыймешок 3 накалывается на заостренныйконец трубопровода 6 и автоматическивключается подача сжатого воздуха,мешок 3 раздувается и заполняет основной объем формы 2,На верхнюю стенку мешка 3 и впространство между стенками мешка иформы 2 подается вода, заполняющаявсе зазоры и обеспечивающая отводтепла от расплавленного битума черезстенки металлической формы к окружающему воздуху, Через заранее выполненный надрез в верхней стенке мешка 3 или отверстие, образующееся припрожоге в месте контакта мешка с высокотемпературным накОнечником 4 битумопровода, в мешок заливается битум 8. По окончании заливки формас заполненным битумом мешком 3 опускается на конвейер 1 и отводитсяот заливочного патрубка 4, Цикл заливки очередной формы повторяется.Мешки с залитым битумом движтся поконвейеру до остывания поверхностныхслоев битума, после чего формы автоматически опрокидываются и мешки окончательно охлаждаются на открытыхплощадках или в штабелях.П р и м е р, Для затирания битума используют стандартные объемныеполиэтиленовые мешки емкостью 50 л,имеющие размеры 820" 490 х 130 мм, толщину стенки 0,22 мм, Выполняют крестообразный надрез размером 4040 мми верхней стенке мешка. Для затаривания используют стальную форму высотой 150 мм, основанием 850 520 мм,Мешки укладывают на дно формы,через надрез вводят патрубок для подачи сжатого воздуха и раздувают ме 5шок до полного расправления. Затемв тот же надрез вводят патрубок дляподачи битума и заливают битум стемпературой 170 С, 0 дновременно сзаливкой битума подают на верхнююстенку мешка охлаждающую воду с температурой 12 С;Воду подают до заполнения свободного объема формы, количество залитойводы составляет 3 л. Через 20 мин15 воду выливают, форму переворачиваюти мешок с битумом извлекают.Таким образом были заполнены битумом 30 мешков, ни один из них непроплавился, мешки имели правильнуюпря моу гол ьную фор муИспользование предлагаемого способа по сравнению с известными позволяет ускорить процесс эатариваниятугоплавких битумов в полимерные меш 25 ки за счет уменьшения времени охлаждения. Например, по сравнению с прототипом, при получении упаковок массой50 кг оно уменьшается минимум в 1,5раза, Снижаются энергозатраты, так30 как фактическое охлаждение полученных, брикетов прямоугольной формы осуществляется на воздухе, а вода используется только как теплоноситель,обеспечивающий полный контакт стенокмешка со стенкаья металлической формы, Предлагаемый способ по сравнениюс прототипом обеспечивает снижение.энергозатрат приблизительно в 1,5 раза,40 Затаренный в пленку битум можнозакладывать в битумный котел вместес тарой, так как полиэтилен не ухудшает свойства битума, В случае необ-.ходимости пленку можно легко отде 45 лить, так как она практически не прилипает к битуму. Таким образом, припотреблении потери битума, эатаренного в полиэтиленовую пленку, исключаются,Предлагаемый способ позволяет ме 50ханиэировать все операции при наличии стандартного оборудования общегоназначения: транспортеров, гидро- илипневмоцилиндров, пакетоформирующихмашин и др.1472481 Заказ 1672/27 Тираж 446 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям пр113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 НТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Га а,10 Составитель Н, Стрижова едактор Н.Киштулинец Техред М,Дидык Корректор Н.Гунько