Asfalt heeft zichzelf bewezen als een van de meest veelzijdige en effectieve materialen voor bestrating, of het nu gaat om wegen of daken. Ervoor zorgen dat asfalt voldoet aan wettelijke normen zoals ASTM, AASHTO, DIN, EN en tegelijkertijd de emissies met betrekking tot de productie en het gebruik ervan verminderen, is een win-winsituatie. Rreal-time inline viscositeitsbewaking en -regeling of asfalt vanaf productie in raffinaderijen om uiteindelijke belading op terminal voor transport naar verhardingsterrein verbetert de bedrijfsresultaten en beschermt het personeel. Kostenreductie en veiligheidsverbeteringen worden bereikt door optimalisatie het gebruik van oplosmiddelen en modifiers om een geschikt asfaltmengsel te verkrijgen. Het meetproces creëert nul emissies en kan volledig inline worden gedaan zonder dat dit nodig is besteld, offline steekproeven. Een op resonantiesensor gebaseerde inline viscositeitsmeter voert viscositeitsmetingen uit in de digitale wereld in overeenstemming met modern wegontwerp en maakt realtime beheer van bitumeneigenschappen over het complete asfalt levenscyclus.
De twee belangrijkste parameters van met polymeer gemengd bitumen voor de productie van Hot Mix Asphalt (HMA) zijn viscositeit en temperatuur. Asfalt-cementviscositeit beschrijft de weerstand tegen verdichting van het bestratingsmengsel. Met behulp van viscositeitsmetingen in leidingen en tanks kunnen ingenieurs ervoor zorgen dat de parameters voor kwaliteitscontrole worden nageleefd en dat het product binnen de specificaties valt. Een inline viscositeitsmeting zou kunnen worden gebruikt als procesfeedbackvariabele in een automatisch mengregelsysteem om de temperatuur, mengtijd en toevoeging van prestatieverhogende additieven te regelen.
Voor asfaltmeng- en transportactiviteiten bieden viscositeitsgegevens meer zinvolle inzichten wanneer ze in de loop van de tijd worden verzameld en geanalyseerd. Gegevensanalyse helpt procesingenieurs bij het diagnosticeren van kwaliteitsproblemen. Operators kunnen onderhoud plannen en de nodige upgrades aanbrengen aan hun apparatuur om de betrouwbaarheid en efficiëntie te verbeteren.
Er zijn twee afzonderlijke fasen in de levensduur van elke hot-mix asfaltverharding. De bouwfase van koude aggregaattoevoer en asfaltopslag tot afgewerkte bestrating. De eigenschappen van bitumen veranderen naarmate het ouder wordt in bulkopslag, transport en opslag op locatie. De verandering in de eigenschappen van bitumen moet worden gecontroleerd en er moeten passende corrigerende maatregelen worden genomen in de hele waardeketen om de juiste eigenschappen te garanderen voordat ze worden aangebracht.
| Segmenten | Challenges | Waarde van viscositeitsbeheer |
|---|---|---|
| Asfaltproductie (raffinaderijen) | • Nauwkeurig voldoen aan doeleigenschappen in zware omstandigheden met temperatuur- en omgevingsschommelingen • Fluctuaties in de productie van grondstoffen en processen betekenen dat periodieke laboratoriumtests niet representatief zijn voor het asfalt dat wordt geproduceerd. • Inconsistentie leidt tot een aanzienlijke hoeveelheid geld en tijd die wordt besteed aan het mengen na het proces om aan de minimale doelspecificaties te voldoen | • R&D en testen van formuleringen • Met realtime viscositeitsbewaking kunnen aanpassingen in de productieprocessen worden doorgevoerd en kunnen corrigerende maatregelen worden geautomatiseerd. • Helpt bij het bereiken van duurzame productiedoelen – minimaliseer materiaal- en energiekosten met optimalisatie van het mengproces. |
| Transport van asfaltmenginstallatie naar aanbrengpunt met Material Transfer Vehicles | • Verandering van asfalteigenschappen tijdens transport van raffinaderij naar bestrating (toepassingslocaties) door veroudering en microverontreiniging | • Voorkomen van verandering van eigenschappen tijdens bulkopslag en transport door veroudering en vervuiling. • Om QC te verzekeren alvorens over te dragen van menginstallaties naar de vrachtwagens - laden, lossen. |
| Aanbrengpunt (bestrating) | • Materiaaloverdrachtsvoertuig om materiaal opnieuw te mengen voorafgaand aan het aanbrengen gedurende het gehele proces - aanpassing aan temperatuur en omgevingsfactoren. • De viscositeit van asfalt-cement in een bestratingsmengsel beïnvloedt de verdichting door te rollen tijdens de aanleg en door het verkeer tijdens de vroege levensduur van de bestrating. | • Zorgen voor homogeniteit in het mengsel en zorgen voor correcte eigenschappen vlak voor applicatie. • Het verdichten van het bestratingsmengsel tot de gespecificeerde dichtheid wordt op betrouwbare wijze bereikt door rollend materieel, met voldoende verdichtingsinspanning. |
Viscositeit als hulpmiddel voor R&D - Onderzoek naar de ontwikkeling en verbetering van nieuwe asfaltmengsels
Viscositeit is een eigenschap die op moleculair niveau wordt beïnvloed en heeft een enorme hoeveelheid informatie over het proces en het vloeistofgedrag. Toevoeging van viscositeitsmodificatoren om gemodificeerde asfaltverharding met hoge viscositeit te creëren, heeft bewezen een sterk vermogen te hebben om afschuifstroming en vervorming te weerstaan, een sterke hechtsterkte en verbeterde prestaties bij lage temperaturen van het materiaal. De hoeveelheid en soorten toevoegingen moeten nauwkeurig worden afgesteld en viscositeitsmetingen zijn sleutelelementen bij het uitvoeren van R&D, experimenten en asfaltkarakteriseringsstudies. De relatie tussen temperatuur en viscositeit is belangrijk bij het bepalen van prestatieparameters zoals hechting, reologie, duurzaamheid en aanbrengtemperatuur van bitumen. Daarom is nauwkeurige viscositeitsanalyse van bitumen bij verschillende temperaturen een belangrijke test geworden.
Viscositeit van asfaltbindmiddel bij hoge temperaturen is belangrijk omdat het het volgende beïnvloedt:
Dichtheidsinformatie die essentieel is voor het oplossen van problemen met bestrating en het voorkomen van bestratingsproblemen
De prestaties van het wegdek op lange termijn zijn het resultaat van de gladheid en de matkwaliteit van het HMA-mengsel. Soepelheid is van invloed op de transportkosten van de weggebruiker en heeft een directe invloed op de onderhoudskosten van het voertuig, het brandstofverbruik, de snelheid, het passagierscomfort, de veiligheid en het voertuiggeluid. Een slechte matkwaliteit heeft ook invloed op de prestaties van het wegdek en kan worden veroorzaakt door scheuren, segregatie, slechte voegen en andere defecten. Bovendien kan een lage dichtheid ervoor zorgen dat het mengsel vervormt, het mengsel vatbaarder maakt voor vocht, het asfalt voortijdig uithardt, de vermoeiingsweerstand vermindert of de structurele sterkte van de bestrating vermindert. Mogelijke problemen bij onvoldoende dichtheidsbeheer bij verhardingen zijn:
Het gebruik van gemodificeerde asfaltbindmiddelen neemt toe. Dientengevolge zijn additieven zoals polymeren, rubbers, zuren en oliën gebruikt voor asfaltmodificatie. De prestatie-eigenschappen van asfaltbindmiddelen, zoals weerstand tegen spoorvorming bij hoge temperaturen, zijn aanzienlijk verbeterd door modificatie van het asfaltbindmiddel.
Er zijn veel verschillende componenten van asfalt die helpen bij het bepalen van het gedrag en de functies ervan. Viscositeit, complexe afschuifmodulus en stijfheid behoren tot de componenten die vooral belangrijk zijn bij het begrijpen van het gedrag van asfalt. Er zijn veel geïdentificeerde correlaties tussen bitumenrelevante eigenschappen en de weerstand tegen permanente vervorming van bitumineuze mengsels. De eigenschappen van bitumen en de bijbehorende testen zijn weergegeven in onderstaande tabel.
| Aanbod | Tests |
|---|---|
| viscositeit | Capillaire viscositeitsmetertest Coaxiale cilinder viscositeitstest Kegel- en plaatviscositeitstest Kruip nul/lage afschuifviscositeit Oscillatie nul/lage afschuifviscositeit |
| Verzachtend punt | Ring en Ball (R&B)-test |
| Elastische en herstellende eigenschappen | Multiple Stress Creep and Recovery (MSCR)-test Elastische hersteltest |
| Complexe modulus en fasehoek | Dynamic Shear Rheometer (DSR)-test |
| Prestatiebeoordeling | Classificatie van prestatiegraad (PG) |
Metingen voor specificaties van reologisch asfaltbindmiddel komen overeen met internationale normen zoals ASTM, AASHTO, DIN EN, CEN/TS, IS, GOST en SATS. Voor het karakteriseren van de prestaties bij hoge temperaturen van gemodificeerde asfaltbindmiddelen, gebruiken veel transportbedrijven AASHTO-normen (American Association of Highway and Transportation Officials) en beoordelingssystemen voor het uitvoeren van de tests.
Inline/online-viscositeitsmeters meten direct de viscositeit van materiaal in een tank of pijp terwijl deze in gebruik is, en leveren realtime gegevens. Ze zijn een geschikt alternatief voor tijdrovende laboratoriumprocedures en vervelend meetbeheer, zelfs met ervaren operators. De werkelijke bedrijfskosten kunnen aanzienlijk lager zijn dan bij tafelmodel viscositeitsmeters.
De vibratieviscositeitsmeter is een populair inline-viscositeitsmeetinstrument waarbij geen bewegende delen zijn betrokken. Het belangrijkste voordeel van deze instrumenten is de meting van continue viscositeit bij bedrijfstemperaturen. Hoewel gevoelig voor veranderingen in viscositeit, is dit type instrument ongevoelig voor veranderingen in de stroomsnelheid van het bindmiddel en trillingen. Het is ontworpen om te werken in de ruwe omgevingen van een asfaltcentrale. Het kan het proces van gewijzigde asfaltbindmiddelen effectief bewaken en controleren om ervoor te zorgen dat de asfaltoutput altijd consistent is, zelfs met de variabiliteit van de grondstof.
De echte kans is om verder te kijken dan de basisvereisten en de viscositeitsgegevens tijdig te gebruiken om een consistente asfaltkwaliteit gedurende de hele levenscyclus te garanderen. Het gebruik van een dergelijk bindmiddel zorgt voor betrouwbare prestaties bij het plaatsen van asfalt op de grond. Inline viscositeitsmeting zorgt voor conformiteit met vereiste normen zoals AASHTO M332 MSCR-classificatiesysteem, AASHTO T-350 MSCR-testprocedure die op grote schaal worden toegepast door transportbureaus.
Klantspecificaties variëren per regio, aangezien wegen onderhevig zijn aan radicaal verschillende omgevingen. De grondstof voor het maken van asfalt zijn in feite de overgebleven items in het ruwe olievat nadat hoogwaardige producten zijn geëxtraheerd of geraffineerd. Dat materiaal kan zeer niet-homogeen zijn en kan van vat tot vat radicaal variëren in samenstelling, afhankelijk van de bron van de ruwe olie.
Temperatuur- en vochtigheidsvariaties, de conditie van mengapparatuur, formuleringen, lijnintegratie, machine-interacties en mengtijd zijn enkele van de vele parameters die de kwaliteit van het geproduceerde asfaltmengsel in verschillende batches kunnen beïnvloeden. Technologieën die nodig zijn om herhaalbare bewerkingen te ondersteunen, ondanks de vele beïnvloedende factoren, bestaan nu. Zodra de fabrikant investeert in procesbewakingsapparatuur, zijn de huidige industriële controlesystemen goed ontwikkeld om de viscositeitsgegevens van de processen te kunnen gebruiken om de bewerkingen en kwaliteit te standaardiseren.
De belangrijkste waardebepalende factoren voor de implementatie van apparatuur voor realtime inline viscositeitscontrole door de asfaltindustrie zijn de volgende:
Realtime monitoring om een consistente leveringskwaliteit te bereiken. Elke afwijking kan snel worden opgevangen en gecorrigeerd zonder een volledige lading te verspillen of erger nog, toekomstige problemen met de weg of het dak te veroorzaken. Traceerbare kwaliteitsborging geeft meer producentenvertrouwen en vermindert aansprakelijkheid als gevolg van kwaliteitsklachten.
Geautomatiseerde corrigerende acties om de efficiëntie en consistentie van de productie te waarborgen. Gesloten regelkringen door op sensoren gebaseerde, in-line kwaliteitscontrole verminderen verspilling en verhogen de opbrengst door vroege detectie van procesafwijkingen, analyse van de hoofdoorzaak en automatische correctie voor asfaltproducenten.
Circulaire innovatie: Meer wendbaarheid in het omgaan met nieuwe asfaltmixvarianten in productie, compliance en herkomst. Fijne unieke asfaltsoorten worden geproduceerd door raffinaderijen, elk met een andere viscositeit die moet voldoen aan een doelspecificatie. Met inline viscositeitsmetingen krijgen deze producenten inzicht in hoe de nieuwe formuleringen/samenstellingen zich zullen gedragen en hoe ze de huidige mengsystemen en controleparameters mogelijk moeten aanpassen.
Big data biedt robuust bewijs om beslissingen te baseren voor meer efficiëntie. De gegevens die de procesbewakingsapparatuur levert, stellen hen in staat om verschillende procesparameters aan te passen en het productieproces te optimaliseren. Interconnectie en informatietransparantie maken decentralisatie van beslissingen binnen en buiten de productiefaciliteiten mogelijk.
Hogere kwaliteitsnormen en aanpassing aan de wensen van de klant. De technologie, gegevens en informatie die de productieprocessen kunnen helpen transformeren, kunnen processen en systemen ook beter laten aansluiten op de behoeften van de eindgebruiker.
Volledige track en trace van het productieproces. Dankzij realtime monitoring van asfaltproductiegegevens kunt u elke stap in de procesketen volgen en traceren. Zo voldoet u volledig aan de wettelijke en overheidseisen.
Nauwkeurige en responsieve in-line viscositeitsmeting en -regeling
Geautomatiseerde in-line viscositeitsmeting maakt continue monitoring van bitumen mogelijk tijdens de productie, het transport en op het punt van toepassing. Het maakt controle over de viscositeit mogelijk om een uniforme kwaliteit in alle fasen te garanderen. In-line viscositeitsbeheer met de Rheonics SRV kan helpen bij het verlichten van enkele van de meest voorkomende problemen met bestrating als gevolg van een inconsistent asfaltaanbod: scheuren (longitudinaal, transversaal, alligator, slippen, rand), bloedingen, scheuren, golvingen, kuilen, depressies, spoorvorming, onrust, rafelen en duwen. Effectieve controle van de viscositeit van het asfalt leidt tot een aanzienlijke verbetering van het bestratingsproces door de kwaliteit te verbeteren en nabewerkingen te verminderen.
Consistente productkwaliteit en controle van het mengen kan worden bereikt door de gegevens van de sensor te gebruiken en deze te integreren in het productie-/mengcontrolesysteem. Gegevens die naar de productiecontrole worden geëxporteerd, kunnen worden gebruikt om het product binnen de gedefinieerde specificaties te houden.
Geautomatiseerde in-line viscositeitsmeting en -controle is van cruciaal belang om de viscositeit tijdens het productieproces te beheersen en ervoor te zorgen dat kritische kenmerken volledig voldoen aan de vereisten voor meerdere batches, zonder afhankelijk te hoeven zijn van offline meetmethoden en monsternemingstechnieken. Rheonics biedt de volgende oplossingen voor procesbeheersing en optimalisatie,
Rheonics biedt een geïntegreerde turn-key oplossing voor kwaliteitsmanagement bestaande uit:
De SRV-sensor is in-line geplaatst en meet dus continu de viscositeit (en dichtheid in het geval van SRD). Waarschuwingen kunnen worden geconfigureerd om de operator op de hoogte te stellen van de nodige actie of het hele beheerproces kan volledig worden geautomatiseerd RPTC (Rheonics Voorspellende trackingcontroller). Het gebruik van een SRV in een productieproceslijn resulteert in een verbeterde productiviteit en winstmarges en zorgt voor conformiteit met de regelgeving. Rheonics sensoren hebben een compacte vormfactor voor eenvoudige OEM- en retrofit-installatie. Ze vereisen geen onderhoud of herconfiguraties. De sensoren bieden nauwkeurige, herhaalbare resultaten, ongeacht hoe of waar ze zijn gemonteerd, zonder dat er speciale kamers, rubberen afdichtingen of mechanische bescherming nodig zijn. Omdat ze geen verbruiksartikelen gebruiken en geen herkalibratie vereisen, zijn SRV en SRD uiterst eenvoudig te bedienen, wat resulteert in extreem lage bedrijfskosten gedurende de hele levensduur.
Als de procesomgeving eenmaal tot stand is gebracht, is er doorgaans weinig inspanning nodig om de integriteitsconsistentie van de systemen te behouden – operators kunnen vertrouwen op de strakke controle met Rheonics oplossing voor productiekwaliteitsbeheer.
Rheonics' SRV en SRD hebben een zeer kleine vormfactor voor eenvoudige OEM- en retrofit-installatie. Ze maken een eenvoudige integratie in elke processtroom mogelijk. Ze zijn gemakkelijk schoon te maken en vereisen geen onderhoud of herconfiguratie. Ze hebben een kleine footprint waardoor inline-installatie in elke proceslijn mogelijk is, waardoor extra ruimte of adaptervereisten worden vermeden.
Rheonics SRV en SRD maken gebruik van een unieke gepatenteerde coaxiale resonator, waarbij twee uiteinden van de sensoren in tegengestelde richtingen draaien, waardoor reactiekoppels op hun montage worden geëlimineerd en ze dus volledig ongevoelig worden voor montageomstandigheden en stroomsnelheden. Het sensorelement zit direct in de vloeistof, zonder speciale vereisten voor behuizing of beschermende kooi.
Rheonics'software is krachtig, intuïtief en gemakkelijk te gebruiken. Realtime procesvloeistof kan worden gemonitord op de geïntegreerde IPC of een externe computer. Meerdere sensoren verspreid over de fabriek worden beheerd vanuit één dashboard. Geen effect van drukpulsatie door pompen op de werking van de sensor of de meetnauwkeurigheid. Geen effect van trillingen.
Installeer de sensor direct in uw processtroom om realtime viscositeits- (en densiteits-) metingen uit te voeren. Er is geen bypass-lijn nodig: de sensor kan in-line worden ondergedompeld; debiet en trillingen hebben geen invloed op de meetstabiliteit en nauwkeurigheid.
In het onwaarschijnlijke geval van een beschadigde sensor dient u de sensoren te vervangen zonder de elektronica te vervangen of opnieuw te programmeren. Drop-in vervangingen voor zowel sensor als elektronica zonder enige firmware-updates of kalibratiewijzigingen. Eenvoudige montage. Verkrijgbaar met standaard en maatwerk procesaansluitingen zoals NPT, Tri-Clamp, DIN 11851, Flens, Varinline en andere sanitaire en hygiënische aansluitingen. Geen speciale kamers. Gemakkelijk te verwijderen voor reiniging of inspectie. SRV is ook verkrijgbaar met DIN11851 en tri-clamp aansluiting voor eenvoudige montage en demontage. SRV-sondes zijn hermetisch afgesloten voor Clean-in-place (CIP) en ondersteunen hogedrukreiniging met IP69K M12-connectoren.
24V DC voeding met minder dan 0.1 A stroomopname tijdens normaal gebruik.
Ultrasnelle en robuuste elektronica, gecombineerd met uitgebreide computermodellen, zorgen ervoor Rheonics apparaten een van de snelste, veelzijdige en meest nauwkeurige in de branche. SRV en SRD geven elke seconde realtime, nauwkeurige metingen van de viscositeit (en dichtheid voor SRD) en worden niet beïnvloed door variaties in de stroomsnelheid!
Rheonics'instrumenten zijn gebouwd om metingen te doen in de meest uitdagende omstandigheden.
SRV is verkrijgbaar met het breedste operationele assortiment op de markt voor inline procesviscometer:
Rheonics'SRD is een uniek product dat drie verschillende instrumenten voor viscositeits-, dichtheids- en temperatuurmetingen vervangt. Het elimineert de moeilijkheid van het naast elkaar plaatsen van drie verschillende instrumenten en levert extreem nauwkeurige en herhaalbare metingen onder de zwaarste omstandigheden.
Geavanceerde, gepatenteerde elektronica is het brein van deze sensoren. SRV en SRD zijn verkrijgbaar met industriestandaard procesaansluitingen zoals ¾” NPT, DIN 11851, flens en Tri-clamp waardoor operators een bestaande temperatuursensor in hun proceslijn kunnen vervangen door SRV/SRD, wat zeer waardevolle en bruikbare procesvloeistofinformatie oplevert, zoals viscositeit, naast een nauwkeurige temperatuurmeting met behulp van een ingebouwde Pt1000 (DIN EN 60751 klasse AA, A, B beschikbaar) .
De sensorelektronica is verkrijgbaar in zowel een transmitterbehuizing als een kleine DIN-railmontage en maakt eenvoudige integratie in proceslijnen en in apparatuurkasten van machines mogelijk.
Meerdere analoge en digitale communicatiemethoden die in de sensorelektronica zijn geïmplementeerd, maken het aansluiten op industriële PLC- en besturingssystemen eenvoudig en eenvoudig.
Analoge en digitale communicatie-opties
Optionele digitale communicatie-opties
Rheonics biedt intrinsiek veilige sensoren gecertificeerd door ATEX en IECEx voor gebruik in gevaarlijke omgevingen. Deze sensoren voldoen aan de essentiële gezondheids- en veiligheidseisen met betrekking tot het ontwerp en de constructie van apparatuur en beveiligingssystemen bedoeld voor gebruik in potentieel explosieve atmosferen.
De intrinsiek veilige en explosieveilige certificeringen van Rheonics maakt het ook mogelijk om een bestaande sensor aan te passen, waardoor onze klanten de tijd en kosten kunnen vermijden die gepaard gaan met het identificeren en testen van een alternatief. Er kunnen op maat gemaakte sensoren worden geleverd voor toepassingen waarbij één tot duizenden eenheden nodig zijn; met doorlooptijden van weken versus maanden.
Rheonics SRV & SRD zijn beide ATEX- en IECEx-gecertificeerd.
Rheonics ontwerpt, produceert en verkoopt innovatieve vloeistofdetectie- en monitoringsystemen. Precisie gebouwd in Zwitserland. Rheonics'in-line viscometers en dichtheidsmeters hebben de gevoeligheid die vereist wordt door de toepassing en de betrouwbaarheid die nodig is om te overleven in een zware werkomgeving. Stabiele resultaten – zelfs onder ongunstige stromingsomstandigheden. Geen effect van drukval of stroomsnelheid. Het is evenzeer geschikt voor kwaliteitscontrolemetingen in het laboratorium. U hoeft geen enkel onderdeel of parameter te wijzigen om over het volledige bereik te meten.
Brandbaar stof vormt een aanzienlijk explosiegevaar in industrieën zoals de voedselverwerking, de chemische industrie, de mijnbouw, enz.
De viscositeit van smeltlijm is een cruciale eigenschap, omdat deze direct van invloed is op de mate waarin het…
Bij de productie van batterijen spelen viscositeit en dichtheid een cruciale rol om een consistente slurrykwaliteit te bereiken.
Atomisering is een proces waarbij een vloeistof in fijne druppeltjes wordt opgedeeld, meestal gedaan…
Het vermogen om de viscositeit van slurry te monitoren en te controleren is essentieel voor verlorenwasgieten. Procesinstrumentatie…
Zuiveringsinstallaties worden geconfronteerd met de uitdaging van strengere regelgeving en hogere normen voor afgewerkte…
