傳統(tǒng)型瀝青攪拌站入駐高原技術(shù)探討

高延博，邵建文

（中交西安筑路機械有限公司，陜西 西安 710200）

實踐證明，傳統(tǒng)瀝青攪拌站在低于海拔1500m，設備的性能不會發(fā)生大的變化，但隨著海拔的繼續(xù)升高，瀝青攪拌站的正常運行工況會越來越惡化，帶來諸多不利影響。因而傳統(tǒng)瀝青攪拌站上高原，要結(jié)合高原地區(qū)的特征做出相應改進，以保證設備的正常運轉(zhuǎn)和生產(chǎn)率。

高原地區(qū)的主要特征為：空氣壓力或空氣密度小；氣候寒冷，且晝夜溫差較大；空氣絕對濕度較?。惶栞椛湔斩容^高；降水量較少；每年大風日多；地質(zhì)寒冷，且冰凍的時間較長。

針對這一實際問題，作者結(jié)合近幾年瀝青攪拌站在高原地區(qū)的使用效果及出現(xiàn)的問題進行分析，提出從以下幾個方面進行改進。

1 驅(qū)動電機

（1） 電機的絕緣強度降低。根據(jù)相關(guān)的實踐數(shù)據(jù)，海拔每升高1000m，絕緣強度就要降低8% 15%。眾所周知，瀝青攪拌站需要電機驅(qū)動的地方較多，生產(chǎn)時設備檢修工要在設備上來回巡視，檢查各部位包括電機運行狀況。為達到安全生產(chǎn)，根據(jù)設備使用海拔，所有電機要進行絕緣強度增強處理。由于不同絕緣材料耐受高溫的能力不同，行業(yè)制定了7個最高允許的溫度，按照耐溫程度由小到大分別為：Y、A、E、B、F、H和C。它們的允許工作溫度分別為：90℃、105℃、120℃、130℃、155℃、180℃和180℃以上。由于瀝青攪拌站行業(yè)的特殊性，目前平原（≤1500m海拔）電機都是F級絕緣，即電機正常工作時保證不使電機的絕緣材料超過155℃。針對高原型攪拌站，海拔5000m及以下推薦使用H級絕緣等級，5000m海拔推薦使用C級絕緣等級。

（2） 電氣間隙的擊穿電壓下降。所謂電氣間隙就是在2個導電零部件之間或?qū)щ娏悴考c設備防護界面之間測得的最短空間距離。平原電機的擊穿電壓在海拔低于1000m是安全的，當用于

高原地區(qū)時，就要相應增大電氣間隙。

海拔不同，電器間隙要求值不同。海拔在2000 5000m時，間隙的要求值按海拔5000m的要求執(zhí)行，即乘以GB/T16935.1表中海拔高度在5000m的修正系數(shù)1.48，也即將標準中的要求值乘以l.48；對海拔2000m及以下， 間隙的要求值按海拔2000m的要求執(zhí)行，即直接采用標準中的要求值。海拔在5000m以上使用的設備，間隙修正系數(shù)按表1給出的系數(shù)。

（3） 電暈起始電壓降低。要求電機的絕緣材料選用耐電暈材料，浸漆也是用耐電暈漆；同時巡檢人員和電工要加強防暈措施，比如帶絕緣手套等。

（4） 空氣冷卻電機的能力下降。海拔每升高1000m，溫升要增加3%10%，故要修正電機溫升。電動機各部分的溫升限值主要由定子、轉(zhuǎn)子的絕緣等級，環(huán)境溫度，軸承所允許的最高溫度來決定。在高原地區(qū)，瀝青攪拌站所用的電機，由于運行時要發(fā)熱，另外加上白天太陽的強光照射，按常理，電機運轉(zhuǎn)會超過溫升限度，但從現(xiàn)場實際測量和使用效果看，發(fā)現(xiàn)電機的溫熱情況不明顯，這是由于在高原地區(qū)常年溫度較低，對溫升有一定的抵消作用，故反映問題不大。

（5） 布袋除塵器的引風機電機要相應增大。高原地區(qū)由于氧氣含量降低，為保證相同時間內(nèi)所供氧氣量，主燃燒器所需的風機風量增加；為保證烘干筒和布袋除塵器的正常工作，布袋除塵器主引風機的引風量也需要增加，從而引風機的功率要加大。風量增加后，為保證正常的過濾風速，布袋除塵系統(tǒng)的過風管道截面積需增大，同時袋房的過風鋼板材質(zhì)要相應增加厚度或者選用可靠耐磨性材質(zhì)，以防過早磨穿。

綜上，上高原的瀝青攪拌站電機一般應更換為高原型電機，布袋引風機的電機還需加大功率。

表1 海拔修正系數(shù)

2 空氣壓縮機

瀝青攪拌站一般配套有2臺壓縮機，1臺用于為主燃燒器燃油的充分燃燒提供合適氧氣，另1臺用于驅(qū)動瀝青攪拌站的氣動元件。壓縮機上高原后，由于空氣壓力降低，排氣量和排氣壓力均發(fā)生變化。一般情況下排氣量會下降很多，而排氣壓力則跟隨排氣量的變化一直在變化。只有當排氣量達到使用要求后，排氣壓力才能保證。故高原型壓縮機實際需要排氣量＝額定排氣量×高原系數(shù)。（高原系數(shù)的選擇見表2）

比如，1套平原地區(qū)4000型間歇式瀝青攪拌站，氣動元件所配螺桿壓縮機（比如天津空壓機）為22kW，額定排氣量為3.53m3/min@0.8MPa。若海拔3500m使用，這時需要的額定排氣量壓縮機為3.53×1.63=5.75。故查選型手冊，此時應該選用37kW的壓縮機才能滿足設備用氣量需求。這里選用系數(shù)原則主要：考慮溫度的影響，系數(shù)寧可選高不就低。

某知名品牌攪拌站所配套空壓機的儲氣罐，在平原地區(qū)，儲氣罐上安裝的卸壓閥會周期性的卸壓排氣；但是上高原后，卸壓閥未出現(xiàn)卸壓狀態(tài)，氣動元器件動作緩慢，明顯感覺壓力不足造成。更換為37kW后，效果改善明顯。

綜上，上高原的瀝青攪拌站壓縮機一般要功率加大，同時電機最好更換為高原型。

3 燃燒器

燃燒器一般分為烘干筒用主燃燒器和瀝青預熱用導熱油爐副燃燒器。高原地區(qū)氧氣稀薄，為保證主燃燒器所用燃料充分燃燒的氧氣量，必須足夠大的風量才能滿足，且所用燃燒器風機的功率要加大。同理，小燃燒器的風機功率也要加大。根據(jù)海拔和對應的含氧量情況，表3可推算出功率加大程度。

比如國內(nèi)某知名品牌瀝青攪拌站在平原地區(qū)用主燃燒器為55kW，風量約為35000m3/h，則氧氣用量為7140m3/h。海拔4500m時，含氧量降低了8%，為保證相同時間提供等量的氧氣，則需要提供的風量為：7140/0.08=89250m3/h，這個風量對應的風機功率約為132kW，才能滿足使用條件。后經(jīng)工地實踐證明，與計算結(jié)果吻合。同樣計算過程適用于導熱油爐上的小燃燒器。由于燃燒器產(chǎn)生風量與所配套除塵器的風機關(guān)系密切，所以布袋除塵器引風機的引風量要根據(jù)燃燒器風量的增加相應加大。

表2 高原系數(shù)的選擇

綜上，為保證生產(chǎn)率不變，上高原的瀝青攪拌站所配套燃燒器燃燒風機要加大且最好更換為高原型。

4 潤滑油

由于高原環(huán)境的特殊性，因此減速箱、引風機軸承箱、空壓機、同步齒輪等攪拌設備用到潤滑油的地方，都要引起重視。

首先根據(jù)設備使用環(huán)境，由潤滑油供貨商提供低溫下黏度低牌號的潤滑油進行更換；其次根據(jù)載荷差異、轉(zhuǎn)速不同等因素的影響，建議健全設備潤滑管理制度，每臺潤滑部位都要建立潤滑檔案，注明潤滑油規(guī)格型號，一次加油量、加油、換油時間，以便和潤滑油供貨商對接，提供更加符合要求的潤滑油。

5 電器元器件

由于瀝青攪拌站的電器元器件大都安裝在操作室內(nèi)部，海拔升高，空氣密度降低，空氣散熱能力減弱。當觸頭在分斷電流時，介質(zhì)恢復強度降低，電弧較難熄滅，容易引起電弧重燃，因而燃弧時間延長，觸頭壽命縮短，所以要做好儲備工作和消防工作，這與露天工作的電機情況有區(qū)別。同時熱繼電器動作時間縮短，操作人員要和維保人員加強溝通交流。

6 油漆

在高海拔地區(qū)，白天陽光照射強烈，晚上溫度卻非常低，導致晝夜溫差變化大，從而加速了設備油漆層的老化和龜裂進度。據(jù)分析，設備油漆層的老化屬于光氧老化，其老化程度不僅與陽光的照射程度有關(guān)，也與大氣中含氧量、大氣溫度、大氣濕度息息相關(guān)。高原地區(qū)的太陽照射強且時間較長，但由于大氣干燥、空氣稀薄加上原始溫度較低，所以高原氣候?qū)τ推嵬繉拥挠绊懖淮蟆?/p>

表3 海拔高度與空氣中理論含氧量的關(guān)系表

7 沙塵

高海拔地區(qū)由于風力較大，從而會揚起非常大的細沙和塵土。高原地區(qū)由于雨水少，比較干旱，所以地面的植被耐活率比較低，對沙塵的阻擋微乎其微。如若刮大風，沙塵被大風帶起后對空壓機的空濾和燃燒器的進風口等需要從大氣自吸氣的機械零部件的危害很明顯。

根據(jù)相關(guān)工地實踐經(jīng)驗，空壓機的空濾在高原風沙較大地區(qū)使用時，其很快會被風沙阻塞。由于滲漏而進入氣缸內(nèi)部的沙塵加速了內(nèi)部密封圈和活塞環(huán)等需要密封運動部件的磨損程度。根據(jù)其說明書提示，旋風式紙質(zhì)濾清器要求每隔50h左右就需要保養(yǎng)1次，但在有些風沙較大工地，其2h左右不到就會積滿沙塵，1個臺班就需清理空濾器，拍打紙質(zhì)濾芯約2次。 所以對這些自吸式的機械設備，建議搭建簡易的密封房，以防設備過早出現(xiàn)故障，影響使用性能。

總之，普通瀝青攪拌站上高原后，涉及的方方面面都要綜合考慮。設備維護人員在設備運轉(zhuǎn)和停歇期間，要勤于觀察和維護，以免在出料高峰期出現(xiàn)意外，造成經(jīng)濟損失。