El asfalto, una combinación viscosa de betún y agregados, impermeabiliza y adhiere para la construcción y pavimentación de carreteras. Específicamente, el manejo de asfalto incluye la terminalización, almacenamiento y bombeo para mantener la trabajabilidad y calidad. El bombeo de asfalto ayuda a evitar interrupciones funcionales y mantiene la uniformidad y temperatura para un flujo y aplicación exitosos del material. Mientras tanto, el artículo discute la terminalización, almacenamiento y bombeo de asfalto haciendo hincapié en la importancia de las bombas.
Proceso de Terminalización de Asfalto
Definición e Importancia
En el proceso de terminalización de asfalto, se almacena, calienta y controla la calidad del asfalto para cumplir con las necesidades de la industria antes de suministrarlo a proyectos de pavimentación. El negocio del asfalto requiere terminalización para mantenerlo listo para su uso. Tanques grandes con sistemas de calentamiento mantienen el asfalto a 150-160°C para evitar la solidificación y facilitar el bombeo y mezcla. Las instalaciones de terminalización también incluyen equipos de mezcla que pueden agregar polímeros al asfalto para un mejor rendimiento. La resistencia y calidad de la superficie pavimentada final dependen de estos procesos que preservan la viscosidad y composición del asfalto.
Pasos en la Terminalización
Primero, las terminales reciben asfalto por vagones de ferrocarril, barcos o tuberías, según la ubicación y la infraestructura. Una vez entregado, se mueve rápidamente a tanques de almacenamiento protegidos a altas temperaturas para evitar la solidificación. El asfalto debe calentarse al menos a 150°C utilizando calentadores de aceite térmico de alta eficiencia o calentadores directos para mantenerlo fluido. Luego, las medidas de control de calidad incluyen pruebas de penetración, viscosidad y punto de reblandecimiento del asfalto. Las pruebas de penetración examinan la dureza del asfalto. Por otro lado, las pruebas de viscosidad miden su flujo a diferentes temperaturas. Las terminales contemporáneas también utilizan sistemas de monitoreo en tiempo real para verificar la calidad del asfalto y resolver anomalías.
Almacenamiento de Asfalto
Tanques de Almacenamiento
El almacenamiento de asfalto requiere tanques especializados para preservar sus cualidades. Debido a su economía de espacio y volumen, los tanques verticales cilíndricos son prevalentes. Los tanques incluyen aislamiento y serpentines de calentamiento para regular la temperatura. Los tanques horizontales son menos eficientes en espacio pero más simples de limpiar y mantener. El almacenamiento de asfalto puede requerir tanques calentados con elementos calefactores eléctricos o serpentines de vapor para mantener el asfalto fluido. Un tanque calentado puede mantener el asfalto dentro de un rango apropiado de temperaturas con mecanismos de control de precisión para evitar áreas frías y solidificación.
Mantenimiento de la Temperatura
Mantener la temperatura adecuada de almacenamiento de asfalto evita la solidificación y mantiene el material utilizable. La temperatura de almacenamiento de asfalto depende de la formulación y aplicación para mantenerlo fluido y bombeable. Controles de calentamiento automatizados, sensores térmicos y bombas de recirculación cambian continuamente las temperaturas en sistemas de almacenamiento actuales. Los tanques pueden incluir trazado de calor o aislamiento en áreas más frías para evitar pérdidas de calor. El sobrecalentamiento puede deteriorar la calidad del asfalto mientras se oxida o aumenta la viscosidad, aunque el control preciso de la temperatura limita esta posibilidad.
Medidas de Seguridad
El almacenamiento de asfalto requiere precauciones de seguridad debido a las altas temperaturas. Los tanques tienen características de prevención de sobrecarga, incluyendo alarmas de nivel alto y válvulas de cierre automático para evitar derrames. Los sensores térmicos y manómetros advierten a los operadores sobre cambios de temperatura o presión. Las precauciones de emergencia incluyen colocar extintores de espuma o químicos secos alrededor de las instalaciones de almacenamiento. Las instalaciones de almacenamiento también deben tener salidas de emergencia designadas y duchas de seguridad para accidentes con asfalto caliente. Ejercicios de seguridad y entrenamiento del personal garantizan la preparación para emergencias. Estos procesos reducen los riesgos de almacenar asfalto a alta temperatura para proteger a las personas y el material.
Bombeo de Asfalto
Tipos de Bombas Utilizadas
Las bombas de engranajes, bombas centrífugas y bombas de tornillo se utilizan en el bombeo de asfalto.
- Las bombas de engranajes simples y duraderas son adecuadas para asfaltos de alta viscosidad. Su control de flujo y capacidad de presión de hasta 3000 psi son buenos para operaciones por lotes en refinerías y terminales.
- Las bombas centrífugas funcionan bien con altas tasas de flujo y asfaltos de baja viscosidad. La capacidad para manejar tasas de flujo por encima de 500 GPM es perfecta para la carga y descarga de tanques de asfalto.
- Las bombas de tornillo son apropiadas para asfaltos modificados y basados en polímeros debido a su flujo suave y libre de pulsaciones y capacidad para manejar viscosidades de hasta 35,000 cst. Además, las bombas de tornillo también pueden manejar 4,000 psi para transmisión por tubería.
Criterios de Selección de Bombas
Varios elementos determinan la mejor bomba de asfalto. Las bombas de engranajes funcionan bien con asfaltos altamente viscosos. Sin embargo, las bombas centrífugas funcionan mejor con asfaltos menos viscosos. A continuación, los requisitos de caudal deben coincidir con la capacidad de la bomba con las demandas operativas. Las bombas de engranajes pueden manejar caudales más bajos que las bombas centrífugas. El asfalto puede alcanzar los 230°C, por lo que el manejo de la temperatura es clave. Las bombas necesitan sellos y materiales como elastómeros de alta temperatura o fuelles metálicos para evitar fallas. Sostener la funcionalidad y confiabilidad de la bomba bajo condiciones de calor intenso es vital para las operaciones continuas.
Instalación y Mantenimiento
La instalación de la bomba de asfalto especifica el alineamiento adecuado, el montaje y el diseño de tuberías para una menor cavitación y caídas de presión. Conexiones flexibles y juntas de expansión absorben la expansión térmica y las vibraciones. Las bombas necesitan reparaciones periódicas para durar. Dado que el asfalto es abrasivo, los sellos, rodamientos y placas de desgaste deben ser revisados con frecuencia. El análisis de vibraciones y la termografía pueden reconocer la cavitación antes de que cause fallas catastróficas en la bomba. Problemas como la disminución del flujo o ruidos extraños pueden resolverse mediante la inspección de obstrucciones, fugas o piezas desgastadas. Los sistemas de calefacción de la bomba deben ser calibrados y mantenidos para mantener el asfalto a la temperatura adecuada para el bombeo.
Bombeo de Asfalto a Camiones
Estaciones de Carga: Diseño y Configuración para Carga Eficiente de Camiones
La ingeniería de precisión ayuda a diseñar estaciones de carga de bombeo de asfalto para obtener tasas de flujo óptimas y mínima interrupción. Comienza con brazos de carga flexibles con juntas giratorias para alinear las escotillas de los camiones. Recuerda mantener el asfalto a la temperatura adecuada utilizando tuberías y bombas calentadas para evitar problemas de viscosidad. Utiliza bombas de alta capacidad para acelerar la carga. Coloca celdas de carga en las plataformas de llenado para medir el peso del asfalto y asegurarte de que cada vehículo reciba la carga adecuada. Automatiza las válvulas de control del flujo de asfalto para reducir la intervención y errores manuales. Crea zonas de contención de derrames con sistemas de drenaje para gestionar derrames accidentales sin dañar el medio ambiente.
La operación de la bomba durante la carga
Los estándares modernos de control de flujo y seguridad regulan el flujo de bombeo de asfalto. Utilice variadores de frecuencia en las bombas para ajustar la velocidad del motor y mantener la tasa de flujo independiente de la presión del sistema. Los sensores de viscosidad en línea pueden ajustar el funcionamiento de la bomba para mantener la viscosidad del asfalto dentro del rango ideal. Instale válvulas de cierre automatizadas para evitar derrames y accidentes debido a sobrepresión o fallos en las mangueras. Coloque botones de parada de emergencia y barreras de seguridad en el área de carga para que los operadores puedan detener las operaciones rápidamente. El asfalto es inflamable, por lo tanto, se deben utilizar equipos antichispa y componentes eléctricos a prueba de explosiones. Establezca una rutina intensiva de mantenimiento de bombas y mangueras, que incluya controles periódicos y pruebas de presión, para identificar desgastes y puntos probables de falla antes de interrupciones en las operaciones.
Sistemas de Automatización y Control
Promover la carga automatizada de asfalto requiere tecnologías contemporáneas de automatización y control. Durante la carga, los PLC pueden automatizar la activación de las bombas, la gestión de válvulas y el monitoreo de temperatura y caudal. Las IHM proporcionan a los operadores información actualizada y control para tomar decisiones mejores y observar funciones de manera eficaz. Por ejemplo, los sistemas SCADA pueden recopilar y analizar datos de sensores para mantenimiento predictivo. La tecnología RFID sigue la identidad de los camiones y el estado de carga para garantizar que cada camión tenga la mezcla de asfalto adecuada. El monitoreo remoto permite a los supervisores fuera del sitio observar las operaciones y abordar rápidamente cualquier problema. Siguiendo estas líneas, las operaciones de bombeo de asfalto podrían mejorar la eficiencia, los tiempos de carga y la seguridad con estos sistemas de control. No dude en contactarnos para más consultas sobre el manejo y bombeo de asfalto.
