Cumplir con un riguroso control de calidad del asfalto para cada carga en la terminal con mediciones de viscosidad en tiempo real

El asfalto ha demostrado ser uno de los materiales más versátiles y eficaces para pavimentar, ya sea en carreteras o tejados. Asegurar que el asfalto cumpla con las normas regulatorias como ASTM, AASHTO, DIN, EN mientras se reducen las emisiones relacionadas con su producción y uso es beneficioso para todos. Rmonitoreo y control de la viscosidad en línea en tiempo real of Asfalto hasta producción en refinerías para la carga final en la terminal para el transporte al sitio de pavimentación mejora el resultado final y protege al personal. La reducción de costos y las mejoras de seguridad se logran mediante la optimización el uso de disolventes y modificadores para lograr una mezcla asfáltica adecuada para su propósito. El proceso de medición crea cero emisiones y se puede hacer completamente en línea sin necesidad de muestras tomadas fuera de línea. Un viscosímetro en línea basado en un sensor resonante lleva las mediciones de viscosidad al mundo digital en sintonía con el diseño moderno de carreteras y permite la gestión en tiempo real de las propiedades del betún en todo el mundo. El completo ciclo de vida del asfalto.

Aplicación

Los dos parámetros principales del betún mezclado con polímeros para la producción de Hot Mix Asphalt (HMA) son la viscosidad y la temperatura. La viscosidad del cemento asfáltico describe la resistencia a la compactación de la mezcla de pavimentación. Usando mediciones de viscosidad en tuberías y tanques, los ingenieros pueden garantizar que se cumplan los parámetros de control de calidad y que el producto esté dentro de las especificaciones. Se podría utilizar una medición de viscosidad en línea como una variable de retroalimentación del proceso en un sistema de control de mezcla automático para regular la temperatura, el tiempo de mezcla y la adición de aditivos que mejoran el rendimiento.

Para las operaciones de mezcla y transporte de asfalto, los datos de viscosidad brindan información más significativa cuando se recopilan y analizan a lo largo del tiempo. El análisis de datos ayuda a los ingenieros de procesos a diagnosticar problemas de calidad. Los operadores pueden programar el mantenimiento y realizar las actualizaciones necesarias en sus equipos para mejorar la confiabilidad y la eficiencia.

La viscosidad como herramienta de I+D – Estudios de desarrollo y mejora de nuevas mezclas bituminosas

La viscosidad es una propiedad que se ve afectada a nivel molecular y tiene una gran cantidad de información sobre el proceso y el comportamiento del fluido. Se ha demostrado que la adición de modificadores de viscosidad para crear un pavimento de asfalto modificado de alta viscosidad tiene una gran capacidad para resistir el flujo de corte y la deformación, una fuerte fuerza de unión y un mayor rendimiento del material a bajas temperaturas. La cantidad y los tipos de adición deben ajustarse con precisión y las mediciones de viscosidad son elementos clave para realizar estudios de investigación y desarrollo, experimentación y caracterización del asfalto. La relación temperatura/viscosidad es importante al determinar los parámetros de rendimiento, como la adhesión, la reología, la durabilidad y la temperatura de aplicación del betún. Por lo tanto, el análisis preciso de la viscosidad del betún a diferentes temperaturas se ha convertido en una prueba importante.

La viscosidad del ligante asfáltico a altas temperaturas es importante porque afecta lo siguiente:

  • La capacidad del ligante asfáltico para ser bombeado entre las instalaciones de almacenamiento y hacia la planta de fabricación de HMA.
  • La capacidad del aglomerante asfáltico para mezclarse adecuadamente con el agregado y otros componentes de HMA y para cubrirlos en la planta de fabricación de HMA.
  • La capacidad del HMA resultante para colocarse y compactarse con un esfuerzo razonable.

Información de densidad crítica para la solución de problemas de pavimentación y para evitar problemas de pavimentación

El rendimiento del pavimento a largo plazo es el resultado de la suavidad y calidad de la capa de la mezcla HMA. La suavidad afecta los costos de transporte del usuario de la vía e influye directamente en los costos de mantenimiento del vehículo, el consumo de combustible, la velocidad, la comodidad de los pasajeros, la seguridad y el ruido del vehículo. La mala calidad de la capa también afecta el desempeño del pavimento y puede ser causada por grietas, segregación, juntas deficientes y otros defectos. Además, la baja densidad puede hacer que la mezcla se deforme, hacer que la mezcla sea más susceptible a la humedad, endurecer prematuramente el asfalto, disminuir la resistencia a la fatiga o reducir la resistencia estructural del pavimento. Los posibles problemas con el manejo inadecuado de la densidad en las operaciones de pavimentación son:

  • No uniformidad en la mezcla de HMA
  • Variaciones de espesor y calidad de la capa
  • Tapete empujando por delante del rodillo
  • Compactación insatisfactoria

Métodos de prueba típicos para caracterizar las propiedades relevantes del betún y el impacto en la resistencia a la formación de surcos

El uso de ligantes de asfalto modificado ha ido en aumento. Como resultado, se han utilizado aditivos como polímeros, cauchos, ácidos y aceites para la modificación del asfalto. Las propiedades de rendimiento de los ligantes asfálticos, como la resistencia a la formación de surcos a alta temperatura, se han incrementado significativamente debido a la modificación del ligante asfáltico.

Hay muchos componentes diferentes del asfalto que ayudan a definir su comportamiento y funciones. La viscosidad, el módulo de corte complejo y la rigidez se encuentran entre los componentes que son especialmente importantes cuando se trata de comprender el comportamiento del asfalto. Hay muchas correlaciones identificadas entre las propiedades relevantes del betún y la resistencia a la deformación permanente de las mezclas bituminosas. Las propiedades del betún y las pruebas asociadas se presentan en la siguiente tabla.

¿Cómo se pueden realizar y utilizar de forma fiable las mediciones de viscosidad?

Los viscosímetros en línea/en línea miden directamente la viscosidad del material en un tanque o tubería mientras está en uso, proporcionando datos en tiempo real. Son una alternativa adecuada a los procedimientos de laboratorio que consumen mucho tiempo y la tediosa gestión de mediciones, incluso con operadores experimentados. El costo real de operación puede ser significativamente menor que con los viscosímetros de mesa.

El viscosímetro vibratorio es un popular instrumento de medición de viscosidad en línea que no involucra partes móviles. La principal ventaja de estos instrumentos es la medición continua de la viscosidad a temperaturas de funcionamiento. Aunque es sensible a los cambios de viscosidad, este tipo de instrumento es insensible a los cambios en la tasa de flujo del aglomerante y la vibración. Está diseñado para operar en ambientes hostiles de una planta de asfalto. Puede monitorear y controlar de manera efectiva el proceso de aglutinantes de asfalto modificado para garantizar que la producción de asfalto sea siempre consistente, incluso con la variabilidad de la materia prima.

La verdadera oportunidad es mirar más allá de los requisitos básicos y utilizar los datos de viscosidad de manera oportuna para garantizar una calidad uniforme del asfalto durante todo el ciclo de vida. El uso de dicho aglutinante garantizará un rendimiento confiable al colocar asfalto en el suelo. La medición de la viscosidad en línea permite cumplir con los estándares requeridos, como el sistema de clasificación AASHTO M332 MSCR, el procedimiento de prueba AASHTO T-350 MSCR, que son ampliamente adoptados por las agencias de transporte.

Propuesta de valor para refinerías

  • Mejor control sobre la calidad y, por lo tanto, reducción de las variabilidades de producción.
  • Se logran ahorros de costos significativos al reducir la cantidad de diluyente necesaria para lograr las especificaciones específicas
  • Mejoras en la confiabilidad de las operaciones y reducción en los requisitos de tanques, costos asociados de energía, capital y mantenimiento
  • El proceso de medición crea cero emisiones y se puede realizar completamente en línea sin necesidad de mediciones fuera de línea
  • Mayor rendimiento con menos inversión en inventario y equipo de capital

Desde el comienzo de la tecnología del asfalto, la viscosidad se ha utilizado para clasificar el betún y predecir las propiedades del asfalto. Los métodos de medición, sin embargo, no se han mantenido al día. Son lentos, laboriosos y dependientes de solventes. Los viscosímetros modernos sobresalen desde una perspectiva práctica y ambiental, así como desde una perspectiva de costos. Debido a la complejidad de los fundidos de asfalto y las emulsiones de asfalto como fluidos, los instrumentos de laboratorio típicos son costosos y engorrosos. Por lo tanto, existe la necesidad de una instrumentación mejor y más simple en la industria.

Además de satisfacer la necesidad del cliente de medir la viscosidad a alta temperatura y recopilar datos en tiempo real, el diseño de autolimpieza del sistema de viscosímetro en línea permite que el fabricante de asfalto mantenga los sistemas de manera más eficiente, sin mantenimiento ni recalibración constantes. Industrias de pavimentación de carreteras destacan enorme CO2 ahorros que pueden lograrse potencialmente con la mejor calidad de construcción de las carreteras.


Soluciones de Rheonics para mejorar las operaciones en la producción, transporte y aplicación de asfalto

La medición y el control automatizados de la viscosidad en línea son cruciales para controlar la viscosidad durante el proceso de fabricación y garantizar que las características críticas cumplan plenamente con los requisitos en varios lotes, sin tener que depender de métodos de medición fuera de línea y técnicas de toma de muestras. Rheonics ofrece las siguientes soluciones para el control y la optimización de procesos,

Medidores de viscosidad y densidad

  1. En línea Viscosidad mediciones: Rheonics SRV es un dispositivo de medición de viscosidad en línea de amplio rango capaz de detectar cambios de viscosidad dentro de cualquier flujo de proceso en tiempo real.
  2. En línea Viscosidad y Densidad mediciones: Rheonics SRD es un instrumento de medición de densidad y viscosidad simultánea en línea. Si la medición de la densidad es importante para sus operaciones, SRD es el mejor sensor para satisfacer sus necesidades, con capacidades operativas similares a las del SRV junto con mediciones de densidad precisas.

Integrado, llave en mano calidad de esterilización

Rheonics ofrece una solución integral llave en mano para la gestión de la calidad compuesta por:

  1. En línea Viscosidad mediciones: SRV de Rheonics – un dispositivo de medición de viscosidad en línea de amplio rango con medición de temperatura de fluido incorporada
  2. Monitor de procesos reónicos: un avanzado controlador de seguimiento predictivo para monitorear y controlar en tiempo real las variaciones de las condiciones del proceso
  3. Rheonics RheoPulso con automáticamente dosear: Un sistema autónomo de nivel 4 que garantiza que no se comprometa con los límites de viscosidad establecidos y activa automáticamente válvulas de derivación o bombas para dosificar de forma adaptativa los componentes de la mezcla.

El sensor SRV está ubicado en línea, por lo que mide continuamente la viscosidad (y la densidad en el caso de SRD). Las alertas se pueden configurar para notificar al operador de la acción necesaria o todo el proceso de gestión se puede automatizar completamente con RPTC (Controlador de seguimiento predictivo Rheonics). El uso de un SRV en una línea de proceso de fabricación da como resultado una productividad mejorada, márgenes de ganancia y logra el cumplimiento normativo. Los sensores Rheonics tienen un factor de forma compacto para una instalación simple de OEM y modernización. No requieren mantenimiento ni reconfiguraciones. Los sensores ofrecen resultados precisos y repetibles sin importar cómo o dónde se monten, sin necesidad de cámaras especiales, sellos de goma o protección mecánica. Al no usar consumibles y no requieren recalibración, SRV y SRD son extremadamente fáciles de operar, lo que resulta en costos de operación de por vida extremadamente bajos.

Una vez que se establece el entorno del proceso, generalmente se requiere poco esfuerzo para mantener la coherencia de la integridad de los sistemas; los operadores pueden confiar en el control estricto con la solución de gestión de calidad de producción de Rheonics.

La ventaja de Rheonics

Factor de forma compacto, sin partes móviles y no requiere mantenimiento

El SRV y el SRD de Rheonics tienen un factor de forma muy pequeño para la instalación sencilla de OEM y modificaciones. Permiten una fácil integración en cualquier flujo de proceso. Son fáciles de limpiar y no requieren mantenimiento ni reconfiguraciones. Tienen una huella pequeña que permite la instalación en línea en cualquier línea de proceso, evitando cualquier espacio adicional o requisito de adaptador.

Alta estabilidad e insensible a las condiciones de montaje: cualquier configuración posible

Rheonics SRV y SRD utilizan un resonador coaxial patentado único, en el que dos extremos de los sensores giran en direcciones opuestas, cancelando los pares de reacción en su montaje y, por lo tanto, haciéndolos completamente insensibles a las condiciones de montaje y los caudales. El elemento sensor se asienta directamente en el fluido, sin requisitos especiales de carcasa o jaula protectora.

Lecturas instantáneas precisas sobre la calidad de la producción: descripción general completa del sistema y control predictivo

El software de Rheonics es potente, intuitivo y cómodo de usar. El fluido del proceso en tiempo real se puede monitorear en el IPC integrado o en una computadora externa. Varios sensores distribuidos por la planta se gestionan desde un único panel. Ningún efecto de la pulsación de presión del bombeo sobre el funcionamiento del sensor o la precisión de la medición. Sin efecto de vibración.

Mediciones en línea, no se necesita una línea de derivación

Instale directamente el sensor en su flujo de proceso para realizar mediciones de viscosidad (y densidad) en tiempo real. No se requiere una línea de derivación: el sensor puede sumergirse en línea; El caudal y las vibraciones no afectan la estabilidad y precisión de la medición.

Instalación sencilla y sin necesidad de reconfiguraciones / recalibraciones: cero mantenimiento / tiempos de inactividad

En el caso poco probable de que un sensor se dañe, reemplace los sensores sin reemplazar ni reprogramar la electrónica. Reemplazos directos tanto para el sensor como para la electrónica sin actualizaciones de firmware ni cambios de calibración. Fácil montaje. Disponible con conexiones de proceso estándar y personalizadas como NPT, Tri-Clamp, DIN 11851, Flange, Varinline y otras conexiones sanitarias e higiénicas. Sin cámaras especiales. Se quita fácilmente para su limpieza o inspección. SRV también está disponible con DIN11851 y conexión de triple abrazadera para un fácil montaje y desmontaje. Las sondas SRV están selladas herméticamente para limpieza en el lugar (CIP) y admiten el lavado a alta presión con conectores IP69K M12.

Bajo consumo de energía

Fuente de alimentación de 24 V CC con consumo de corriente inferior a 0.1 A durante el funcionamiento normal.

Tiempo de respuesta rápido y viscosidad compensada por temperatura

La electrónica ultrarrápida y robusta, combinada con modelos computacionales integrales, hace que los dispositivos Rheonics sean uno de los más rápidos, versátiles y precisos de la industria. SRV y SRD brindan mediciones precisas de viscosidad (y densidad para SRD) en tiempo real cada segundo y no se ven afectados por variaciones de caudal.

Amplias capacidades operativas

Los instrumentos de Rheonics están diseñados para realizar mediciones en las condiciones más desafiantes. SRV está disponible con la gama operativa más amplia del mercado para viscosímetros de proceso en línea:
  • Rango de presión hasta 5000 psi
  • Rango de temperatura desde -40 hasta 200 ° C
  • Rango de viscosidad: 0.5 cP hasta 50,000 cP (y superior)

SRD: instrumento único, función triple - Viscosidad, temperatura y densidad

El SRD de Rheonics es un producto único que reemplaza tres instrumentos diferentes para mediciones de viscosidad, densidad y temperatura. Elimina la dificultad de ubicar tres instrumentos diferentes y ofrece mediciones extremadamente precisas y repetibles en las condiciones más duras.

Diseño y tecnología de sensores superiores.

La electrónica sofisticada y patentada es el cerebro de estos sensores. SRV y SRD están disponibles con conexiones de proceso estándar de la industria como ¾ ”NPT, DIN 11851, Brida y Tri-clamp, lo que permite a los operadores reemplazar un sensor de temperatura existente en su línea de proceso con SRV / SRD, lo que brinda información de fluidos de proceso altamente valiosa y procesable, como la viscosidad, una medición precisa de la temperatura utilizando un Pt1000 incorporado (DIN EN 60751 Clase AA, A, B disponible).

Electrónica construida para satisfacer sus necesidades.

Disponible tanto en una carcasa de transmisor como en un montaje en riel DIN de factor de forma pequeño, la electrónica del sensor permite una fácil integración en las líneas de proceso y dentro de los gabinetes de equipos de las máquinas.

Fácil de integrar

Múltiples métodos de comunicación analógica y digital implementados en la electrónica del sensor hacen que la conexión a PLC industriales y sistemas de control sea sencilla y sencilla.

Cumplimiento de ATEX e IECEx

Rheonics ofrece sensores intrínsecamente seguros certificados por ATEX e IECEx para su uso en entornos peligrosos. Estos sensores cumplen con los requisitos esenciales de salud y seguridad relacionados con el diseño y la construcción de equipos y sistemas de protección destinados a utilizarse en atmósferas potencialmente explosivas.

Las certificaciones intrínsecamente seguras y a prueba de explosiones de Rheonics también permiten la personalización de un sensor existente, lo que permite a nuestros clientes evitar el tiempo y los costos asociados con la identificación y prueba de una alternativa. Se pueden proporcionar sensores personalizados para aplicaciones que requieren una unidad hasta miles de unidades; con plazos de entrega de semanas versus meses.

Rheonics SRV & SRD están certificados por ATEX e IECEx.

Selección de instrumentos Rheonics

Medidor de densidad de proceso en línea y viscosímetro

SRDCotiza ahora

Viscosímetro de proceso en línea de amplio rango

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