瀝青拌和站信息化管控及環(huán)保提升的探索實(shí)踐

摘要 文章旨在探討瀝青拌和站的可持續(xù)發(fā)展，以福州某基地的瀝青拌和站為例，從信息化管控和環(huán)保提升改造兩方面入手，通過分析拌和站現(xiàn)狀及存在的主要問題，提出相應(yīng)的升級改造思路及措施，最終實(shí)現(xiàn)竣工環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收均滿足環(huán)保要求，信息化管控水平得到提升，瀝青混合料質(zhì)量更加穩(wěn)定，環(huán)境污染得到有效控制，為生產(chǎn)提供了一個更安全健康的環(huán)境。該拌和站的升級改造措施可以為其他類似拌和站的改造提供一定借鑒，為瀝青拌和站的可持續(xù)發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞 瀝青拌和站；信息化管控；環(huán)保改造；可持續(xù)發(fā)展

中圖分類號 U415 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）20-0167-03

0 引言

瀝青混合料是瀝青道路建設(shè)中不可或缺的材料，瀝青拌和站在生產(chǎn)瀝青混合料中扮演著至關(guān)重要的角色[1]。它是將砂石料經(jīng)過一系列處理后，與熱瀝青、填充料按適當(dāng)比例均勻攪拌成瀝青混合料的成套設(shè)備[2]，為瀝青混合料的生產(chǎn)效率提供了有力保障。近年來，國家對瀝青拌和站生產(chǎn)提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)與要求，環(huán)保成了其正常經(jīng)營的必要條件，且傳統(tǒng)的瀝青拌和站在生產(chǎn)中存在信息化管控水平低、高排放、高污染等問題，生產(chǎn)出的瀝青混合料質(zhì)量不穩(wěn)定，同時污染物處理不當(dāng)對環(huán)保造成極大壓力，因此，對瀝青拌和站進(jìn)行可持續(xù)發(fā)展的探討具有重要意義。該文針對福州某養(yǎng)護(hù)基地現(xiàn)有的瀝青拌和站進(jìn)行了分析探討，根據(jù)存在的問題，提出相應(yīng)的改進(jìn)措施，進(jìn)行相應(yīng)的升級改造，以實(shí)現(xiàn)該設(shè)備的可持續(xù)發(fā)展，為其他傳統(tǒng)瀝青拌和站的升級改造提供一定參考。

1 瀝青拌和站現(xiàn)狀分析

福州某養(yǎng)護(hù)基地現(xiàn)有傳統(tǒng)瀝青拌和站，存在很多不足之處，若不進(jìn)行改造升級，將會面臨被淘汰的局面，主要有以下幾點(diǎn)不足：

1.1 瀝青拌和站信息化管控程度低

瀝青拌和站信息化管控作為對瀝青路面施工全過程進(jìn)行實(shí)時有效質(zhì)量監(jiān)控的一部分，是確保瀝青混合料質(zhì)量符合要求、產(chǎn)量滿足施工計劃的重要手段，直接關(guān)系道路的施工質(zhì)量。目前，該拌和站在信息化管控方面存在以下不足：

（1）不能實(shí)時了解生產(chǎn)過程中的油石比、加熱溫度、拌和時間等關(guān)鍵參數(shù)走勢，容易因人為因素干擾生產(chǎn)，造成瀝青混合料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，進(jìn)而影響施工質(zhì)量。

（2）監(jiān)測及預(yù)警系統(tǒng)沒有設(shè)定預(yù)警閾值，預(yù)警精度不足，不能對生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的不同預(yù)警等級進(jìn)行細(xì)分處置，不能及時對不符合質(zhì)量的瀝青混合料采取相應(yīng)的調(diào)整措施。

（3）不能實(shí)時掌握運(yùn)輸車輛信息、運(yùn)行軌跡、接料開始時間等信息，無法實(shí)現(xiàn)智能調(diào)度，不能保證及時接料及卸料，影響瀝青拌和站的生產(chǎn)周期，導(dǎo)致產(chǎn)量不穩(wěn)定，無法實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)力的最大化，同時當(dāng)后期施工出現(xiàn)質(zhì)量問題時，也無法進(jìn)行溯源。

1.2 瀝青拌和站污染環(huán)境嚴(yán)重

瀝青拌和站在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的廢氣、噪聲等污染，若得不到有效處理，將對場站及周邊環(huán)境產(chǎn)生極大影響，危害居民的身體健康。

1.2.1 粉塵污染

粉塵主要來源于設(shè)備在操作過程及密封性不好等原因產(chǎn)生，如砂石料、混合料傳輸、洗鍋料排放等過程，這些粉塵主要是骨料細(xì)粉[3]。雖然瀝青拌和站自帶二級除塵系統(tǒng)，但未能對粉塵進(jìn)行有效處理，若這些粉塵處理不當(dāng)，將會對周邊環(huán)境造成污染，同時，設(shè)備堆積過量的粉塵，將會影響設(shè)備的使用壽命[4]。

1.2.2 廢氣污染

廢氣主要來源于瀝青加熱、混合攪拌、導(dǎo)熱油爐燃料燃燒等工序開展過程中的產(chǎn)生，包含NOX、SO2、苯并[a]芘等致癌化合物，危害人體健康，且常以焦油細(xì)霧粒形態(tài)存在，容易導(dǎo)致管道堵塞[5]。

1.2.3 廢液污染

當(dāng)瀝青拌和站儲罐區(qū)出現(xiàn)柴油、瀝青泄漏外流時，若沒有進(jìn)行規(guī)范處置，將產(chǎn)生含有油脂、有機(jī)化合物等污染物，這些廢液會造成水體污染、土壤污染和生態(tài)環(huán)境的破壞，必須進(jìn)行妥善處理，才能有效減少對環(huán)境的影響。

1.2.4 噪聲污染

噪聲主要來源于機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)、物料與物料或物料與設(shè)備之間碰撞等過程，如骨料裝運(yùn)、傳輸、篩分過程，以及滾筒式干燥機(jī)內(nèi)進(jìn)行骨料干燥作業(yè)等，這些噪聲的出現(xiàn)形成了噪聲污染，可能會對工作人員造成聽力損害。

2 瀝青拌和站的改造思路與措施

2.1 瀝青拌和站的改造思路

瀝青拌和站的改造主要圍繞信息化管控及環(huán)保提升兩方面。信息化管控系統(tǒng)圍繞服務(wù)器展開，如圖1所示，通過數(shù)據(jù)采集中心、移動客戶端、PC客戶端等實(shí)現(xiàn)瀝青混合料關(guān)鍵質(zhì)量參數(shù)生產(chǎn)的全過程監(jiān)控，以保證瀝青混合料的生產(chǎn)質(zhì)量。在瀝青拌和樓安裝采集終端，逐盤實(shí)時自動采集生產(chǎn)配合比、各檔熱料倉用量、油石比、骨料加熱溫度、出料溫度等，并將數(shù)據(jù)發(fā)送至物聯(lián)監(jiān)控平臺，在LED顯示屏上顯示各溫度、質(zhì)量波動圖及各指標(biāo)走勢圖。在移動客戶端可以實(shí)時查看、分析關(guān)鍵指標(biāo)的波動情況，對異常數(shù)據(jù)進(jìn)行智能預(yù)警，自動生成短信推送至指定人員，并用蜂鳴預(yù)警器提醒現(xiàn)場人員，工作人員根據(jù)預(yù)警級別采取不同的處理辦法，從而有效保障瀝青混合料質(zhì)量。環(huán)保提升主要從廢氣、粉塵、廢液、噪聲等四個方面進(jìn)行重點(diǎn)整治，如圖2所示，通過對部分構(gòu)造進(jìn)行封閉、引進(jìn)先進(jìn)凈化設(shè)備、新建事故應(yīng)急池等一系列舉措，達(dá)到降低環(huán)境污染的目的。

2.2 信息化管控改造

瀝青拌和站信息化管控是通過對瀝青混合料生產(chǎn)環(huán)節(jié)關(guān)鍵參數(shù)的實(shí)時采集、分析、預(yù)警、決策[6]，提升瀝青混合料的生產(chǎn)管理水平，降低生產(chǎn)質(zhì)量波動。為此做出以下信息化改造：

（1）通過對拌和站操作控制室安裝數(shù)據(jù)采集傳輸終端，實(shí)時采集生產(chǎn)過程中的溫度（料倉、瀝青、拌和、出料等溫度）、材料用量（礦料、瀝青、礦粉等用量）及拌和時間等重要參數(shù)，通過無線通信網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送至物聯(lián)監(jiān)控平臺。

（2）安裝手機(jī)移動客戶端，通過手機(jī)移動端在線預(yù)覽數(shù)據(jù)，同時在指揮中心配置數(shù)據(jù)顯示LED屏，將油石比走勢、關(guān)鍵篩孔通過波動圖、加熱溫度、拌和時間等關(guān)鍵指標(biāo)數(shù)據(jù)，以圖表形式顯示出來，方便工作人員了解拌和站的運(yùn)行情況，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

（3）建立智能的監(jiān)控和預(yù)警機(jī)制，通過逐盤采集油石比、骨料用量、礦粉用量等數(shù)據(jù)，依據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)范設(shè)定預(yù)警閾值，根據(jù)誤差程度范圍劃分初、中、高級預(yù)警，當(dāng)采集的數(shù)據(jù)超過閾值時及時預(yù)警，并生成數(shù)據(jù)分析臺賬。同時，根據(jù)預(yù)警級別報送不同對象，并通過現(xiàn)場蜂鳴預(yù)警形式提醒，從而實(shí)現(xiàn)拌和樓的及時調(diào)試，消除設(shè)備故障或人為干擾，直至恢復(fù)到正常波動水平，確保拌和站的生產(chǎn)安全和穩(wěn)定。

（4）在運(yùn)輸環(huán)節(jié)，采用車輛運(yùn)輸管控系統(tǒng)，在運(yùn)輸車上安裝射頻識別設(shè)備、北斗定位設(shè)備，并在拌和樓出料口橫梁上安裝車輛身份識別終端，自動采集每輛運(yùn)輸車的開始接料時間、結(jié)束接料時間、裝料地點(diǎn)、運(yùn)輸路線等多種信息，使得每一車料從出站到攤鋪全過程的可控，便于發(fā)現(xiàn)施工薄弱環(huán)節(jié)，進(jìn)行針對性的質(zhì)量檢測，為后期施工質(zhì)量的追溯提供依據(jù)，也便于調(diào)整瀝青拌和站的生產(chǎn)周期，保證瀝青混合料的質(zhì)量平穩(wěn)。同時，該系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)對運(yùn)輸車位置、運(yùn)行軌跡的實(shí)時監(jiān)控，電子圍欄功能為運(yùn)料車輛圈定行駛范圍，當(dāng)運(yùn)輸車輛發(fā)生超時、超速、越界等違規(guī)行為時立即發(fā)出預(yù)警，保證運(yùn)輸車在有效時間、范圍內(nèi)及時到場和卸料。

2.3 環(huán)保提升改造

2.3.1 廢氣、粉塵系統(tǒng)改造

瀝青拌和站在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生廢氣、粉塵等，包含顆粒物、SO2、NOX、苯并[a]芘等，若未經(jīng)處理排放將嚴(yán)重危害生態(tài)環(huán)境。為確保排放達(dá)標(biāo)，做出以下幾方面的改造：

（1）接料通道兩側(cè)各安裝10 m行車通道的密封鋼結(jié)構(gòu)棚，同時在通道兩側(cè)各安裝一扇電動卷閘門，使通道形成一個全封閉的空間。在成品倉卸料口的兩側(cè)通道，水平布置兩排風(fēng)管，通過軸流式風(fēng)機(jī)，形成負(fù)壓引風(fēng)系統(tǒng)，及時收集卸料過程中產(chǎn)生的粉塵、瀝青煙。

（2）新增一套瀝青煙凈化處理設(shè)備，通過管道將靜電式油煙凈化器、活性炭吸附設(shè)備、脈沖布袋除塵器依次連接，將收集到的瀝青煙、粉塵通過靜電處理后，經(jīng)活性炭吸附、布袋除塵后通過15 m排氣筒進(jìn)行排放。

（3）新增水浴除塵器，用管道收集導(dǎo)熱油爐產(chǎn)生的廢氣，經(jīng)水浴除塵后經(jīng)高度15 m的排氣筒進(jìn)行排放。

（4）將上料棚及皮帶機(jī)用彩瓦板包封，能夠有效地抑制粉塵的擴(kuò)散，還能隔絕和減少噪聲的傳播。

（5）在拌和站圍墻、骨料倉頂棚、場站內(nèi)建筑樓頂安裝基于物聯(lián)網(wǎng)控制的圍擋噴淋系統(tǒng)，架設(shè)在拌和站內(nèi)的揚(yáng)塵監(jiān)測設(shè)備可以實(shí)時采集環(huán)境指標(biāo)。當(dāng)環(huán)境指標(biāo)異常時，通過電磁閥開關(guān)控制水管閥門，實(shí)現(xiàn)超標(biāo)自動噴淋降塵的目的。

2.3.2 廢液系統(tǒng)改造

為了防止儲罐區(qū)出現(xiàn)柴油或?yàn)r青泄漏外流而造成的環(huán)境污染，按照設(shè)計規(guī)范在儲罐區(qū)搭建圍堰，同時粉刷環(huán)氧樹脂，以提高圍堰的耐久性和抗化學(xué)腐蝕能力。新建連接圍堰的地埋式事故應(yīng)急池，收集圍堰區(qū)內(nèi)柴油或者瀝青泄漏產(chǎn)生的事故廢液，由專門廢液處理公司用罐車抽走處理。

2.3.3 降噪措施

建立設(shè)備定期維護(hù)、保養(yǎng)的管理制度，加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的維修保養(yǎng)，適時更換機(jī)油及液壓油，防止機(jī)械磨損，杜絕因設(shè)備不正常運(yùn)轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的高噪聲現(xiàn)象。

3 改造結(jié)果分析

經(jīng)改造后，委托檢測公司開展驗(yàn)收監(jiān)測，根據(jù)驗(yàn)收監(jiān)測報告，拌和站廢氣處理設(shè)施出口的顆粒物、SO2、NOX均可達(dá)到《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 16297—1996）的二級標(biāo)準(zhǔn)（即顆粒物≤120 mg/m3，排放速率≤3.5 kg/h；SO2≤550 mg/m3，排放速率≤2.6 kg/h；NOX≤240 mg/m3，排放速率≤0.77 kg/h）；瀝青塔廢氣處理設(shè)施出口的顆粒物、瀝青煙、苯并[a]芘均可達(dá)到《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的二級標(biāo)準(zhǔn)（即顆粒物≤120 mg/m3，排放速率≤3.5 kg/h；瀝青煙≤75 mg/m3，排放速率≤0.18 kg/h；苯并[a]芘≤0.3×10?3 mg/m3，排放速率≤0.050×10?3 kg/h）；導(dǎo)熱油爐廢氣排氣筒出口的顆粒物、SO2、NOX均可達(dá)到《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 13271—2014）表3燃油鍋爐標(biāo)準(zhǔn)（即顆粒物≤30 mg/m3，SO2≤100 mg/m3，NOX≤200 mg/m3）；項(xiàng)目廠界無組織排放的顆粒物、SO2、NOX、瀝青煙、苯并[a]芘等均可達(dá)到《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 16297—1996）中表2無組織排放濃度限值標(biāo)準(zhǔn)（即顆粒物≤1.0 mg/m3，SO2≤0.40 mg/m3，NOX≤0.12 mg/m3，苯并[a]芘≤0.008 μg/m3）。廠界噪聲符合《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 12348—2008）中的4類標(biāo)準(zhǔn)，其余三側(cè)廠界噪聲排放符合2類標(biāo)準(zhǔn)。

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瀝青拌和站經(jīng)過信息化管控及環(huán)保提升改造后，運(yùn)行效果得到了明顯改善，實(shí)現(xiàn)了對拌和站生產(chǎn)狀態(tài)、瀝青混合料運(yùn)輸?shù)冗^程關(guān)鍵參數(shù)的實(shí)時監(jiān)控，變被動“監(jiān)督”為主動“監(jiān)控”，將瀝青路面的施工質(zhì)量管理從事后把關(guān)，轉(zhuǎn)向事前控制。同時，有效降低了廢氣、廢液等污染物的排放，改善了環(huán)境質(zhì)量，為瀝青拌和站的可持續(xù)發(fā)展提供了有力支持。

瀝青拌和站的可持續(xù)發(fā)展是多方面融合的結(jié)果，需要進(jìn)一步研究和探討，應(yīng)勇于探索新技術(shù)，積極學(xué)習(xí)新方法，進(jìn)一步提高信息化管控系統(tǒng)的精度及智能水平，確保瀝青混合料質(zhì)量的穩(wěn)定性。同時，應(yīng)不斷優(yōu)化提升環(huán)保措施，降低污染物的排放，用實(shí)際行動詮釋“綠水青山就是金山銀山”環(huán)保理念。此外，在日常的管理上，還應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：

（1）操作人員與維修人員經(jīng)培訓(xùn)考核通過后持證上崗，認(rèn)真執(zhí)行操作規(guī)程，做好設(shè)備啟動前、生產(chǎn)中、停機(jī)后的檢查工作，同時嚴(yán)格遵守設(shè)備安全操作規(guī)程，保證生產(chǎn)安全。

（2）嚴(yán)格按照保養(yǎng)規(guī)程做好瀝青拌和站與環(huán)保設(shè)備的日常保養(yǎng)工作，保證設(shè)備的完好率和利用率，做到瀝青混合料的穩(wěn)定生產(chǎn)，且各類污染源能長期、穩(wěn)定地達(dá)標(biāo)排放。

（3）做好信息化管控系統(tǒng)的硬件維護(hù)檢修，確保正常使用，精確采集重要數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)信息化管控，保證瀝青混合料質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

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收稿日期：2024-07-15

作者簡介：吳龍（1988—），男，本科，工程師，主要從事公路養(yǎng)護(hù)設(shè)施管理工作。