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

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.

Hay dos etapas separadas en la vida de cada pavimento de mezcla asfáltica en caliente. La etapa de construcción desde la alimentación de agregados fríos y el almacenamiento de asfalto hasta el pavimento terminado. Las propiedades del betún cambian a medida que envejece en el almacenamiento a granel, el transporte y el almacenamiento en el sitio. Es necesario monitorear el cambio en las propiedades del betún y tomar las medidas correctivas adecuadas a lo largo de la cadena de valor para garantizar las propiedades correctas antes de la aplicación.

Etapas de la aplicación de betún donde las mediciones de viscosidad en tiempo real pueden mejorar las operaciones

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

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.

Propiedades del betún y tipos de ensayo para estudiar los impactos en la formación de surcos

Las mediciones para las especificaciones reológicas del ligante asfáltico corresponden a estándares internacionales como ASTM, AASHTO, DIN EN, CEN/TS, IS, GOST y SATS. Para caracterizar el desempeño a alta temperatura de los aglutinantes de asfalto modificado, muchas agencias de transporte utilizan los estándares y sistemas de calificación de la AASHTO (Asociación Estadounidense de Funcionarios de Autopistas y Transporte) para realizar las pruebas.

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.

Las especificaciones del cliente varían según la región, ya que las carreteras están sujetas a entornos radicalmente diferentes. La materia prima para fabricar asfalto son básicamente los elementos sobrantes en el barril de petróleo crudo después de que se hayan extraído o refinado productos de alto valor. Ese material puede ser muy heterogéneo y puede variar radicalmente en su composición de un barril a otro dependiendo de la fuente del crudo.

Las variaciones de temperatura y humedad, la condición del equipo de mezcla, las formulaciones, la integración de la línea, las interacciones de la máquina y el tiempo de mezcla son algunos de los muchos parámetros que pueden alterar la calidad de la mezcla asfáltica producida en todos los lotes. Ahora existen las tecnologías necesarias para ayudar a operaciones repetibles a pesar de tantos factores que influyen. Una vez que el fabricante invierte en el control del procesooring equipos, los sistemas de control industrial actuales están bien desarrollados para poder utilizar los datos de viscosidad de los procesos para estandarizar las operaciones y la calidad.

Los impulsores de valor clave al adoptar el monitoreo de viscosidad en línea en tiempo realoring Los equipos por industria asfáltica son los siguientes:

Monitoreo en tiempo realoring para lograr una calidad constante de entrega. Cualquier desviación se puede detectar y corregir rápidamente sin desperdiciar una carga completa o, lo que es peor, crear problemas futuros con la carretera o el techo. La garantía de calidad trazable brinda mayor confianza al productor y reduce la responsabilidad derivada de las quejas de calidad.

Acciones correctivas automatizadas para asegurar la eficiencia y consistencia de la producción. Los bucles de control cerrados a través de la inspección de calidad en línea basada en sensores reducen el desperdicio y aumentan el rendimiento a través de la detección temprana de desviaciones del proceso, el análisis de la causa raíz y la corrección automática para los productores de asfalto.

Innovación circular: Más agilidad en el manejo de nuevas variantes de mezcla asfáltica en producción, cumplimiento y procedencia. Las refinerías producen grados de asfalto únicos y finos, cada uno con una viscosidad diferente que debe cumplir con una especificación objetivo. Con las mediciones de viscosidad en línea, estos productores obtienen información sobre cómo se comportarán las nuevas formulaciones/composiciones y cómo podrían necesitar ajustar los sistemas de mezcla y los parámetros de control actuales.

Big Data proporciona pruebas sólidas para basar las decisiones para una mayor eficiencia. Los datos proporcionados por el monitor de proceso.oring El equipo les permite ajustar varios parámetros del proceso y optimizar el proceso de producción. La interconexión y la transparencia de la información permiten la descentralización de las decisiones dentro y fuera de las instalaciones de producción.

Mayores estándares de calidad y adaptación a las solicitudes de los clientes. La tecnología, los datos y la información que pueden ayudar a transformar las operaciones de fabricación también pueden hacer que los procesos y los sistemas respondan mejor a las necesidades del usuario final.

Seguimiento y localización completos del proceso de producción. Monitoreo en tiempo realoring La recopilación de datos de producción de asfalto permite realizar un seguimiento y localización de cada paso de la cadena del proceso, lo que garantiza el pleno cumplimiento de los requisitos reglamentarios y de las agencias.

Medición y control de viscosidad en línea precisos y receptivos

La medición automatizada de la viscosidad en línea permite una monitorización continuaoring de betún en producción, tránsito y en el punto de aplicación. Permite controlar la viscosidad para garantizar una calidad uniforme en todas las etapas. Gestión de la viscosidad en línea con el Rheonics SRV puede ayudar a aliviar algunos de los problemas de pavimentación más comunes debido al suministro inconsistente de asfalto: grietas (longitudinales, transversales, de cocodrilo, deslizamientos, bordes), sangrado, desgarros, ondulaciones, baches, depresiones, surcos, agitaciones, desmoronamientos y empujones. Un control eficaz de la viscosidad del asfalto conduce a una mejora significativa del proceso de pavimentación mejorando la calidad y reduciendo los retrabajos.

La calidad constante del producto y el control de la mezcla se pueden lograr utilizando los datos del sensor e integrándolos en el sistema de control de producción/mezcla. Los datos exportados al control de producción se pueden utilizar para mantener el producto dentro de las especificaciones definidas.

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 múltiples lotes, sin tener que depender de métodos de medición fuera de línea ni técnicas de toma de muestras. Rheonics ofrece las siguientes soluciones para el control y 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 Management

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

1. En línea Viscosidad mediciones: Rheonics' SRV - un dispositivo de medición de viscosidad en línea de amplio rango con medición de temperatura de fluido incorporada
2. Rheonics Monitor de proceso: un avanzado controlador de seguimiento predictivo para monitorear y controlar en tiempo real las variaciones de las condiciones del proceso
3. Rheonics RheoPulso y automática 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 (Rheonics Controlador de seguimiento predictivo). El uso de un SRV en una línea de proceso de fabricación mejora la productividad y los márgenes de beneficio y logra el cumplimiento normativo. Rheonics Los sensores tienen un factor de forma compacto para una sencilla instalación OEM y de actualización. 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 utilizar consumibles y no requerir recalibración, SRV y SRD son extremadamente fáciles de operar, lo que resulta en costos de funcionamiento 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 estricto control con Rheonics Solución de gestión de calidad de producción.

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

Rheonics' SRV y SRD tienen un factor de forma muy pequeño para una instalación sencilla de OEM y de actualización. Permiten una fácil integración en cualquier flujo de proceso. Son fáciles de limpiar y no requieren mantenimiento ni reconfiguraciones. Ocupan un tamaño reducido que permite la instalación en línea en cualquier línea de proceso, evitando cualquier requisito de espacio o adaptador adicional.

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 se 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

RheonicsEl software 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. Múltiples sensores repartidos por la planta se gestionan desde un único panel. No hay efecto de la pulsación de presión del bombeo sobre el funcionamiento del sensor o la precisión de la medición. Ningún 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 improbable caso de que un sensor esté dañado, reemplace los sensores sin reemplazar ni reprogramar los componentes electrónicos. Reemplazos directos tanto para sensores como para componentes electrónicos sin actualizaciones de firmware ni cambios de calibración. Fácil montaje. Disponible con conexiones de proceso estándar y personalizadas como NPT, Tri-Clamp, DIN 11851, Brida, Varinline y otras conexiones sanitarias e higiénicas. Sin cámaras especiales. Se retira fácilmente para limpieza o inspección. SRV también está disponible con DIN11851 y tri-clamp Conexión para fácil montaje y desmontaje. Las sondas SRV están selladas herméticamente para limpieza in situ (CIP) y admiten 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 completos, hace que Rheonics dispositivos 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 las variaciones del caudal.

Amplias capacidades operativas

Rheonics'Los instrumentos están diseñados para realizar mediciones en las condiciones más difíciles.

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

Rheonics' SRD 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 permitiendo a los operadores reemplazar un sensor de temperatura existente en su línea de proceso con SRV/SRD, brindando información de fluido de proceso altamente valiosa y procesable, como la viscosidad, además de 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.

Opciones de comunicación analógica y digital

Opciones de comunicación digital opcionales

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

Las certificaciones intrínsecamente seguras y a prueba de explosiones detenidas por Rheonics También permite 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 desde una unidad hasta miles de unidades; con plazos de entrega de semanas versus meses.

Rheonics SRV & SRD están certificados por ATEX e IECEx.

Rheonics diseña, fabrica y comercializa sensores y monitores de fluidos innovadoresoring sistemas. Precisión construida en Suiza, RheonicsLos viscosímetros y densímetros en línea tienen la sensibilidad que exige la aplicación y la confiabilidad necesaria para sobrevivir en un entorno operativo hostil. Resultados estables, incluso en condiciones de flujo adversas. No hay efecto de caída de presión o caudal. Es igualmente adecuado para mediciones de control de calidad en el laboratorio. No es necesario cambiar ningún componente o parámetro para medir en todo el rango.