超导热管技术在沥青加热中的应用是怎样的？主要特点是什么？请看鲁班乐标编辑的文章。

1正视沥青加热的技术经济问题

沥青加热是沥青路面施工、养护的一个重要环节，它既制约着公路施工、养护的质量，也影响着公路施工、养护的成本，还与养路工人的劳动强度、施工环境及周边生态环境密切相关。几十年来，广大公路科技工作者与相关专家、学者，围绕这一问题作出了不懈的努力。益阳市公路管理局依托省局的大力支持，分阶段地对所属邓石桥沥青油场进行了多次技术改造，每次均不同程度地收到了可观的社会、经济效益。邓石桥油场技术改造所经历的几个主要阶段及尚需解决的主要技术经济问题，可归纳为如下几个方面：

1)20世纪60年代，随着沥青路面的兴建，益阳市于1964年建立邓石桥沥青油场。下属各公路管养单位也相继建成规模不一的沥青油场。这些油场全部采用砖砌油池、土灶铁锅外部加热，沥青从砖池到铁锅，基本上由人工用半节开口铁桶转送。这种方式加热沥青能耗大、损耗大、工人劳动强度大、工作条件差、生产成本高、环境污染严重，但加热设施的一次性投入不大。每年公路大中修、新改建等均需要大量沥青，高温季节里沥青油场浓烟滚滚，臭气难闻，伤害人畜庄稼，附近居民怨声载道，并常常因此发生纠纷。这种明火外部加热沥青的方法，一直延续到上世纪80年代;而公路小修用沥青的加热，由于受公路基础设施投入不足等诸多因素的影响，至今尚无大的改变。

2)1983年6月，成立“邓石桥沥青油场改造课题组”，着手对其进行研究和改进，至1984年8月建成利用太阳能、远红外综合加热沥青的炼油场。该油场设太阳能石砌油池4座，采光面积428. 5平方米，沥青储量1100多吨；沥青熬炼车间一个，内设容量5吨的远红外加热油锅5口，装机总功率240千瓦。同时，配套建成了乳化沥青生产线和沥青试验室，做到了沥青储存、加热、化验、出油等设备基本配套成龙。从太阳能油池到加热油锅、成品油出锅，形成了一条全新工艺的生产线。

改变了以往价格高、油质差、肮脏、笨重的老工艺，实现了低耗、物美、清洁、文明的改造目标。存在的主要问题是：①远红外电热管工作时表面温度在350℃以上，高温金属管表面在向沥青传热的过程中，对“沥青质”的损失较为严重，沥青加热(特别是重复加温)后其针入度增加3%左右。②高温金属管与沥青接触，导致沥青在熬炼过程中自燃起火，安全生产存在严重隐患。③电能消耗大，热效率低，电热管质量难过关，维修拆换困难。同时，维修费等费用一度增至12元/吨，加热能耗成本增至120元/吨(1997年)。

3)1998年，益阳市公路管理局投入90多万元,采用中压水载体加热技术，取代了邓石桥油场的远红外电热管加热系统。一方面使沥青的熬炼质量得以保证，另一方面将熬炼成本降低，较改造前每吨节约近70元,6年共节约近100万元，通过节约收回了技术改造的全部投资。但是，由于燃煤价格的上涨，熬炼沥青的煤电消耗由1998年的50元/吨涨至2003年的66元/吨、2004年达80元/吨左右。同时，中压水锅炉及管系的检测、维修频率高，稍有不慎，将有引发锅炉爆裂的危险，安全生产仍然存在隐患。

目前已有中压水锅炉爆裂的先例，也有油场在对中压水载体加热试用一年后，被迫改为导热油载体加热。另外，邓石桥油场的石砌太阳能油池已使用多年，漏油渗水严重，增加了沥青熬炼的能耗与损耗。而且，该油场只能生产热沥青，乳化沥青设备也已陈旧，沥青化验室破旧不堪，改性沥青等的生产更是空白。再一次对邓石桥油场进行技术改造，或另行择址新建一个具有多种沥青产品加工、化验、经营等功能的现代化沥青供应站，已迫在眉睫。2超导热管加热沥青前景十分广阔

2.1超导热管简介

超导热管又称介质导热管，是近几年发展起来的一种新型热传导元件。其加热原理是在密闭的金属管内填入一种特殊的介质，该介质载热量大，受热后立即产生高能物理变化，并迅速传递热量。超导热管技术的运用，打破了传统的以水、油为介质的传热方式，可将大量热量通过极小的截面积，实现远距离快速传输而无需外加动力，从而实现了高效、节能、低耗、环保的目的。经有关专家测试，其传热速度可达80—100厘米/秒，是银、铜、铝等良导体的数千倍；传输过程几乎是等温传热，热损耗可以忽略不计，使用寿命高达数万小时;超导热管采用普通金属管材，管内介质价格非常低廉，制作十分简单。近几年来，超导热管技术已在许多领域广泛应用，发展十分迅速，如智能型超导热管沥青加热罐等。

2.2智能型超导热管沥青加热罐的主要特点

超导热管沥青加热罐集沥青储存、加热、脱水、保温、输送于一体，可设计制造成卧式或立式金属罐。卧式罐容量可为1.5—100m3不等，又可做成自行式、拖式或便移式；立式罐每个可做成50至数千m3。热源可为燃油、燃气、燃煤等，加热方式为超导热管载体传热。该罐既可用于固定的沥青供应站，又可用于沥青运输；既可进行批量生产，又可用于零星供应热沥青，使用、维修非常方便。其主要特点是:

1)结构紧凑。集沥青储存、燃烧加热、脱水升温、输送、管系预热于一体，占地面积小;

2)节约能源。加热一吨沥青只需耗柴油10L或煤15kg左右;

3)加热成本低。加热一吨沥青约需燃料费30多元，批量生产及使用燃气、燃煤成本更低，且一次性投入也不是太大。经市场调查，建一个50—100m3的便移式卧罐，只需投入16-22万元;建一个1000m3立罐，也只需投入55万元左右，仅为导热油载体加热设备的60%左右，比中压水载体加热设备减少20%左右，3-5年内均可收回投资;

4)沥青质量有保证。罐中设罐，局部加热，可按需加热并输出高温沥青，不需整体反复加热；同时，采用螺旋泵双向循环扰动，避免了沥青的局部老化;

5)管路简单且可完全内置罐内，传热面抗污垢能力强，使用寿命长;

6)省时省工。常温下使用该罐加热到150--170℃的热沥青，仅需两小时左右，连续批量生产时每次所需的时间更短，并且沥青加热过程只需要一人观察仪表与简单操作;

7)智能化控制。该罐可对沥青温度进行动态调控、自动数显、自动报警，并设有液位计;

8)符合环保要求。由于采用了先进的导热材料和工艺设计，热效率高，废气排量少，无其它污染。安化公路管理局沥青路面机械养护专业队使用的XTG/CTG-1.5型超导沥青加热罐，启动后，90min即可用热沥青，加热1.5t沥青，耗柴油10L，成本32元，每吨节约加工费70元左右。

3应用超导热管沥青加热技术应综合考虑和解决的几个问题

3.1沥青供应站的技术改造应与公路站沥青加热设施的改造统筹安排

对公路站的沥青加热设施进行技术改造的时期也已经完全成熟，这既是实现公路跨越式发展的技术、经济要求，也是改善工人劳动条件、减轻劳动强度的现实要求。

1)进行养护运行机制改革，推行公路养护专业化、机械化，为公路小修用沥青加热设施的技术改造提供了契机。按每100km沥青路面〈基本上是一个县级管养单位〉设一个机械养护专业队的格局，则可将其管养范围内的所有沥青土池、土灶全部拆除。选择适当位置，建一个50-100m3的超导热管沥青加热罐，负责管养范围内的沥青熬炼。特别边远的生产作业点，则可与小型超导加热沥青罐〈拖式〉配合使用。部分市局早已着手并初见成效。

2)沥青路面机械养护专业队便移式沥青罐的大小，依据其与沥青供应站的距离而定。距供应站50km以内的可只考虑其公路小修用沥青，其储量可在50m3以内;距供应站超过50km的，则应考虑本队范围内的部分公路大中修、新改建所需沥青的加热，沥青罐储量应为100m3左右。

3)罐中罐的大小，依沥青的用途和日用量而定。仅用于公路小修、日用量较少的沥青罐中的小罐，不应大于1m3 :需供应大中修用沥青者，可制成6m3左右。控制小罐的大小，主要是为了避免沥青的长期保温和反复加热、防止沥青的老化

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