كيفية حساب سعة خزان تخزين البيتومين لمحطة خلط الأسفلت

إن اختيار السعة المناسبة لخزان تخزين البيتومين لا يقتصر على اختيار أكبر خزان متوفر فحسب، بل يجب أن يتناسب نظام التخزين مع معدل الإنتاج الفعلي لمحطة خلط الأسفلت، واستهلاك البيتومين اليومي، وتواتر الإمداد، وقدرة التسخين، وجدول التشغيل.

إذا كان الخزان صغيرًا جدًا، فقد يتوقف مصنع الأسفلت أثناء انتظار وصول شحنات جديدة من البيتومين أو أثناء استمرار انصهار البيتومين الصلب. أما إذا كان الخزان كبيرًا جدًا، فقد يتكبد المشروع تكاليف إضافية للمعدات والعزل والأساسات وقدرة التدفئة والحفاظ على درجة الحرارة على المدى الطويل، أكثر من اللازم.

يشرح هذا الدليل كيفية حساب سعة خزان تخزين البيتومين لمحطة خلط الأسفلت وكيفية تحويل الحساب إلى تكوين عملي للخزان.

لماذا يجب أن تتناسب سعة خزانات البيتومين مع إنتاج مصنع الأسفلت

يستهلك مصنع خلط الأسفلت مادة البيتومين باستمرار أثناء عملية الإنتاج. ولذلك، تعتمد سعة التخزين المطلوبة بشكل أساسي على كمية الأسفلت التي ينتجها المصنع وكمية البيتومين الموجودة في كل طن من خليط الأسفلت.

مع ذلك، لا تكفي الطاقة الإنتاجية الاسمية للمصنع وحدها. فنادراً ما يعمل مصنعٌ مصممٌ لإنتاج 160 طناً في الساعة بكامل طاقته الإنتاجية في كل ساعة مُجدولة. إذ تؤثر عواملٌ عديدة، منها تغذية المواد، ورطوبة الركام، وتغييرات الخلطة، وتوافر الشاحنات، والصيانة، وانقطاعات الإنتاج، على معدل التشغيل الفعلي.

لذا، ينبغي أن تأخذ الحسابات الموثوقة في الاعتبار ما يلي:

• إنتاج مصنع الأسفلت المصنف
• معدل الاستخدام الفعلي للنبات
• محتوى البيتومين في خليط الأسفلت
• ساعات العمل اليومية
• أيام التخزين المطلوبة
• موثوقية التوريد والتسليم
• احتياطي الأمان
• أقصى حجم خزان قابل للاستخدام
• عدد درجات البيتومين المستخدمة

الخطوة 1: حساب استهلاك البيتومين بالساعة

تتمثل الخطوة الأولى في حساب كمية البيتومين التي يستهلكها مصنع الأسفلت خلال ساعة واحدة من الإنتاج.

صيغة:

معدل استهلاك البيتومين بالساعة = إنتاج مصنع الأسفلت × محتوى البيتومين

على سبيل المثال، افترض أن مصنع الأسفلت لديه إنتاج مصنف يبلغ 160 طنًا في الساعة وأن خليط الأسفلت يحتوي على 5% من البيتومين.

160 طن/ساعة × 5% = 8 أطنان من البيتومين في الساعة

إذا عمل المصنع باستمرار بكامل طاقته، فسوف يستهلك ما يقرب من 8 أطنان من البيتومين كل ساعة.

يجب أن تُستمد النسبة الفعلية للبيتومين دائمًا من تصميم الخلطة الإسفلتية المعتمدة. قد تستخدم طبقات التآكل، وطبقات الأساس، وخلطات الإسفلت الحجري، وخلطات الإسفلت المعدلة نسبًا مختلفة من المادة الرابطة.

الخطوة الثانية: التعديل وفقًا للاستخدام الفعلي للمصنع

قد يؤدي استخدام الإنتاج المُصنّف للمصنع دون تعديل إلى المبالغة في تقدير الطلب اليومي. يوفر عامل الاستخدام تقديرًا أكثر واقعية للإنتاج الفعلي.

صيغة:

إنتاج الأسفلت الفعلي بالساعة = الإنتاج المقدر × عامل الاستخدام

لنفترض أن المصنع الذي تبلغ طاقته الإنتاجية 160 طن/ساعة يعمل بمعدل استخدام متوسط قدره 80%.

160 طن/ساعة × 80% = 128 طن/ساعة متوسط الإنتاج الفعلي

متوسط استهلاك البيتومين المقابل هو:

128 طن/ساعة × 5% = 6.4 طن من البيتومين في الساعة

لإجراء الحسابات الأولية، يمكن للمقاولين استخدام عامل استخدام تقديري بناءً على مشاريع سابقة. أما لاختيار المعدات النهائية، فإن سجلات الإنتاج الفعلية أو الجدول الزمني المتوقع لمشغل المصنع تُعدّ أكثر موثوقية.

الخطوة 3: حساب الطلب اليومي على البيتومين

يعتمد استهلاك البيتومين اليومي على متوسط الاستهلاك الساعي وعدد ساعات التشغيل الإنتاجية.

صيغة:

الطلب اليومي على البيتومين = إنتاج المصنع المقدر × عامل الاستخدام × ساعات التشغيل × محتوى البيتومين

باستخدام المثال السابق:

• إنتاج مصنع الأسفلت: 160 طن/ساعة
• عامل الاستخدام: 80%
• مدة التشغيل: 10 ساعات يومياً
• محتوى البيتومين: 5%

160 × 0.80 × 10 × 0.05 = 64 طنًا من البيتومين يوميًا

وبالتالي، ينبغي أن يستقبل المصنع ويذيب ويخزن ويورد ما يقرب من 64 طنًا من البيتومين لكل يوم إنتاج كامل.

الخطوة الرابعة: تحديد عدد أيام التخزين المطلوبة

تُعدّ فترة التخزين من أهمّ متغيرات التصميم. فمشروعٌ يستقبل كميات كبيرة من البيتومين يومياً قد يحتاج إلى مساحة تخزين أقلّ من مشروع طريق نائي يُزوّد بالبراميل أو الأكياس الكبيرة.

تتضمن الأسئلة النموذجية ما يلي:

• كم مرة يمكن توصيل البيتومين؟
• هل المورد محلي أم مستورد؟
• هل يمكن أن تؤدي الأحوال الجوية أو حالة الطرق إلى تأخير النقل؟
• هل يُنفذ المشروع في منطقة نائية؟
• هل يتم توريد البيتومين بكميات كبيرة، أم في براميل، أم في أكياس؟
• كم من الوقت تستغرق عملية الصهر؟
• هل يمكن أن يؤدي تأخير تسليم شحنة واحدة إلى توقف إنتاج الأسفلت؟

بالنسبة للمصانع التي تتلقى إمدادات يومية منتظمة من المواد السائبة، قد يكفي تخزينها لمدة يوم أو يومين. أما المشاريع التي تعاني من عدم استقرار الخدمات اللوجستية، أو استيراد البيتومين، أو توريد البراميل، أو مسافات النقل الطويلة، فقد تتطلب مخزوناً يكفي لعدة أيام.

صيغة:

متطلبات التخزين الأساسية = الطلب اليومي على البيتومين × أيام التخزين المطلوبة

بالنسبة للمصنع الذي تبلغ طاقته الإنتاجية 160 طن/ساعة ويستهلك 64 طنًا يوميًا ويحتاج إلى مخزون يكفي لمدة يومين:

64 طن/يوم × يومين = 128 طن

الخطوة 5: إضافة احتياطي أمان

لا ينبغي أن يمثل الاستهلاك المحسوب عادةً كامل المخزون المتاح. يساعد الاحتياطي في التعويض عن تأخيرات التسليم، وتقلبات الإنتاج، والتغيرات غير المتوقعة في مزيج المنتجات، واختلافات القياس.

صيغة:

مساحة التخزين القابلة للاستخدام المطلوبة = متطلبات التخزين الأساسية × (1 + احتياطي الأمان)

في حالة استخدام احتياطي 15%:

128 طنًا × 1.15 = 147.2 طنًا من سعة التخزين القابلة للاستخدام

يعتمد الاحتياطي المناسب على موثوقية سلسلة التوريد. قد يتطلب مشروع يقع بالقرب من مصفاة أو محطة احتياطياً أقل من مشروع بعيد يعتمد على براميل البيتومين المستوردة.

الخطوة 6: تحويل وزن البيتومين إلى حجم الخزان

يتم تحديد خزانات تخزين البيتومين عادةً حسب الحجم، بينما يتم حساب استهلاك المشروع عادةً حسب الوزن.

صيغة:

الحجم المطلوب = وزن البيتومين المطلوب ÷ كثافة البيتومين

تتغير كثافة البيتومين تبعاً لدرجته ودرجة حرارته. يمكن استخدام الكثافة التقديرية في الحسابات الأولية، ولكن يجب أن تعتمد الحسابات النهائية على بيانات المنتج الفعلية المقدمة من المورد.

بافتراض كثافة أولية تبلغ 0.98 طن لكل متر مكعب:

147.2 طن ÷ 0.98 طن/م³ = حوالي 150.2 م³ من الحجم القابل للاستخدام

الخطوة 7: مراعاة مستوى التعبئة الأقصى

لا ينبغي ملء خزان التخزين بنسبة 100% من حجمه الاسمي. يجب ترك مساحة كافية للتمدد الحراري، والتشغيل الآمن، وتغير مستوى السائل، والدوران الداخلي.

صيغة:

السعة الاسمية للخزان = الحجم القابل للاستخدام المطلوب ÷ نسبة التعبئة القصوى

إذا كانت نسبة التعبئة المسموح بها هي 90%:

150.2 م³ ÷ 0.90 = حوالي 166.9 م³

في اختيار المعدات العملية، قد يأخذ هذا المشروع في الاعتبار سعة اسمية إجمالية تتراوح من 180 إلى 200 متر مكعب تقريبًا، اعتمادًا على أحجام الخزانات القياسية المتاحة والاحتياطي التشغيلي المطلوب.

معادلة السعة الكاملة لخزان البيتومين

يمكن كتابة الحساب الأولي الكامل على النحو التالي:

حجم الخزان الاسمي = إنتاج المصنع × عامل الاستخدام × ساعات التشغيل × محتوى البيتومين × أيام التخزين × عامل الأمان ÷ كثافة البيتومين ÷ نسبة التعبئة

أين:

• إنتاج المصنع يتم قياسها بأطنان الأسفلت في الساعة
• عامل الاستخدام يمثل متوسط الإنتاج الفعلي
• ساعات العمل عدد الساعات المنتجة في اليوم
• محتوى البيتومين مأخوذ من تصميم الخلطة الإسفلتية
• أيام التخزين يمثل فترة المخزون المطلوبة
• عامل الأمان يشمل الاحتياطي الإضافي
• كثافة البيتومين يحول الوزن إلى حجم
• نسبة التعبئة ويحدد ذلك السعة القابلة للاستخدام للخزان

أمثلة على سعة محطات خلط الأسفلت المختلفة

تستخدم الأمثلة التالية نفس الافتراضات الأولية:

• عامل الاستخدام: 80%
• مدة التشغيل: 10 ساعات يومياً
• محتوى البيتومين: 5%
• مدة التخزين: يومان
• احتياطي الأمان: 15%
• كثافة البيتومين: 0.98 طن/م³
• نسبة التعبئة القصوى: 90%

هذه التكوينات هي أمثلة وليست توصيات ثابتة. يعتمد الحجم الفعلي للخزان على أبعاد الخزان القياسية، ودرجات البيتومين، وظروف التسليم، وطريقة التسخين، وتصميم المشروع، ومتطلبات التكرار.

هل يجب استخدام خزان كبير واحد أم عدة خزانات أصغر؟

يمكن في كثير من الأحيان تقسيم السعة الإجمالية المحسوبة بين عدة خزانات. بالنسبة للعديد من مصانع الأسفلت، توفر الخزانات المتعددة مرونة تشغيلية أفضل من خزان واحد كبير.

مزايا الخزانات المتعددة

• يمكن تخزين درجات البيتومين المختلفة بشكل منفصل.
• يمكن لخزان واحد تزويد المصنع بالمواد بينما يستقبل خزان آخر المواد الجديدة أو يقوم بتسخينها.
• يمكن إتمام الصيانة دون إيقاف تشغيل نظام التخزين بالكامل.
• يمكن التحكم في التدفئة والتهوية بشكل مستقل.
• يحتفظ المشروع بسعة تخزين جزئية في حالة عدم توفر أحد الخزانات مؤقتًا.
• قد يكون توسيع النظام في المستقبل أسهل.

متى قد يكون خزان كبير واحد مناسبًا

• يستخدم المصنع نوعًا واحدًا فقط من البيتومين.
• عمليات توصيل البيتومين مستقرة ومتكررة.
• مساحة الموقع محدودة.
• عملية التشغيل بسيطة ومستمرة.
• يتوفر بالفعل خزان احتياطي أو خزان عازل منفصل.

بالنسبة للمصانع التي تستخدم كلاً من البيتومين ذي درجة الاختراق والبيتومين المعدل بالبوليمر، عادة ما تكون هناك حاجة إلى خزانات منفصلة لأنه لا يجب خلط المنتجات.

يجب أن تتطابق سعة الخزان مع سعة التدفئة

لا تكون سعة التخزين الكبيرة مفيدة إلا عندما يستطيع نظام التسخين رفع درجة حرارة البيتومين الوارد إلى درجة حرارة التشغيل المطلوبة وتعويض فقدان الحرارة.

ينبغي اختيار نظام التدفئة وفقًا لما يلي:

• درجة حرارة توصيل البيتومين
• درجة حرارة التخزين المطلوبة
• حجم الخزان
• وقت التسخين المطلوب
• درجة الحرارة المحيطة
• سمك وجودة العزل
• طريقة التسخين
• فقدان الحرارة في الأنابيب والمضخات

الخزان المصمم فقط للحفاظ على درجة الحرارة يتطلب طاقة تسخين أقل من الخزان المتوقع أن يقوم بتسخين البيتومين البارد أو المتصلب جزئيًا بسرعة.

يمكن أن يؤدي تضخيم سعة التخزين دون زيادة قدرة التسخين إلى بطء بدء التشغيل، وتوزيع غير متساوٍ لدرجة الحرارة، وزيادة استهلاك الوقود، وعدم كفاية إمدادات البيتومين خلال ذروة إنتاج الأسفلت.

اعتبارات خاصة للبيتومين المعبأ في براميل وأكياس جامبو

عندما يصل البيتومين في براميل أو أكياس سعة طن واحد، يجب أن تتناسب معدات الصهر أيضاً مع الاستهلاك اليومي.

على سبيل المثال، إذا كان مصنع الأسفلت يستهلك 64 طنًا من البيتومين يوميًا، بينما لا تعالج آلة الصهر سوى 40 طنًا يوميًا، فإن زيادة سعة التخزين لن تحل مشكلة نقص الإمدادات. يجب تصميم نظام الصهر ونظام التخزين والمضخات وخطوط الأنابيب ومصنع الأسفلت كوحدة متكاملة.

ينبغي فحص النظام للتأكد من:

• القدرة اليومية على إذابة البراميل أو الأكياس
• سعة تخزين البيتومين المنصهر
• تسخين وتدوير خزان التخزين
• معدل تدفق مضخة نقل البيتومين
• قطر خط الأنابيب وتتبع الحرارة
• ذروة استهلاك مصنع الأسفلت

أخطاء شائعة في تحديد حجم خزانات تخزين البيتومين

باستخدام الطاقة الإنتاجية المقدرة لمحطة الأسفلت فقط

لا يمثل الناتج المُسجل على لوحة البيانات الإنتاجية اليومية الفعلية. يجب أيضًا مراعاة ساعات التشغيل ومعدل الاستخدام.

تجاهل الحجم القابل للاستخدام

لا يوفر خزان بسعة اسمية تبلغ 100 متر مكعب بالضرورة 100 متر مكعب من مساحة التخزين القابلة للاستخدام. فحدود التعبئة الآمنة ومساحة التشغيل تقلل من الحجم المتاح.

نسيان احتياطي الأمان

إن النظام المصمم للاستهلاك النظري الدقيق لا يوفر أي حماية ضد تأخيرات التسليم أو زيادات الإنتاج.

استخدام خزان واحد لأنواع مختلفة من البيتومين

ينبغي تخزين الدرجات المختلفة، وخاصة البيتومين التقليدي والمعدل، بشكل منفصل لتجنب التلوث ومشاكل الأداء.

خزان كبير الحجم وسخان صغير الحجم

قد يحتوي الخزان على كمية كافية من البيتومين ولكنه قد يفشل في تسخينه بالسرعة الكافية لإنتاج الأسفلت.

تجاهل نموذج توريد البيتومين

تتطلب مواد البيتومين السائبة والبراميل والأكياس الكبيرة ترتيبات استلام وصهر مختلفة. يجب تنسيق سعة التخزين مع طريقة التوريد الأولية.

المعلومات المطلوبة عند طلب عرض سعر

للحصول على تصميم دقيق لخزان البيتومين، يرجى تزويد الشركة المصنعة للمعدات ببيانات المشروع التالية:

• طاقة محطة خلط الأسفلت بالطن في الساعة
• ساعات العمل اليومية المتوقعة
• متوسط نسبة البيتومين في خليط الأسفلت
• أيام التخزين المطلوبة
• عدد وأنواع درجات البيتومين
• شكل توريد البيتومين: سائب، أو براميل، أو أكياس جامبو
• درجة حرارة توصيل البيتومين
• درجة حرارة التخزين والضخ المطلوبة
• أدنى درجة حرارة محيطة محلية
• الوقود المتاح أو الطاقة الكهربائية
• قيود تخطيط الموقع والتركيب
• التصميم المطلوب للخزانات الرأسية أو الأفقية

إن توفير هذه المعلومات يسمح للشركة المصنعة بحساب ليس فقط إجمالي سعة التخزين ولكن أيضًا نظام التدفئة، وسعة المضخة، وترتيب الأنابيب، والعزل، ونظام التحكم، وتخطيط التركيب.

الأسئلة الشائعة

كم عدد أيام تخزين البيتومين التي يجب أن يمتلكها مصنع الأسفلت؟

تعتمد مدة التخزين المناسبة على موثوقية التوريد وموقع المشروع. قد تحتاج المصانع التي تتمتع بتوريدات محلية مستقرة بكميات كبيرة إلى مخزون أقل، بينما قد تتطلب المشاريع البعيدة أو المشاريع التي تستخدم براميل مستوردة عدة أيام من التخزين.

هل خزان البيتومين بسعة 100 متر مكعب كافٍ لمصنع الأسفلت الذي تبلغ طاقته الإنتاجية 160 طن/ساعة؟

يعتمد ذلك على ساعات التشغيل، ونسبة المادة الرابطة، ومعدل الاستخدام، وتواتر التسليم. في ظل الظروف المذكورة في هذا المقال، يحتاج مصنع بطاقة إنتاجية 160 طن/ساعة إلى أكثر من 160 مترًا مكعبًا من سعة التخزين الاسمية ليومين من الإنتاج، بالإضافة إلى احتياطي احتياطي.

هل يمكن لخزان واحد أن يخزن كلاً من البيتومين العادي والبيتومين المعدل؟

يُنصح باستخدام خزانات منفصلة. قد يؤثر خلط البيتومين التقليدي والبيتومين المعدل بالبوليمر على خصائص المواد وأداء الأسفلت.

هل ينبغي حساب سعة خزانات البيتومين بالطن أم بالأمتار المكعبة؟

يُحسب الاستهلاك عادةً بالطن، بينما تُحدد سعة الخزان بالمتر المكعب. ويجب أن يستخدم التحويل الكثافة الفعلية للبيتومين عند درجة الحرارة المناسبة.

هل يؤدي استخدام خزان أكبر للبيتومين إلى تقليل تكاليف التشغيل؟

ليس بالضرورة. قد يقلل الخزان الأكبر من مخاطر التوصيل، ولكنه يزيد أيضًا من تكاليف الاستثمار، ومساحة العزل، والحاجة إلى التدفئة، وتكاليف الحفاظ على درجة الحرارة. يجب أن تتناسب السعة مع الإنتاج الفعلي والخدمات اللوجستية.

كيف أختار بين خزانات البيتومين الرأسية والأفقية؟

يعتمد القرار على مساحة الموقع، وقيود النقل، وحالة الأساسات، وطريقة التركيب، وسهولة الوصول للصيانة، والسعة المطلوبة. ويمكن لكلا التصميمين توفير تخزين موثوق به عند تنفيذهما هندسيًا بشكل صحيح.

الخاتمة

ينبغي حساب سعة خزان تخزين البيتومين الصحيحة من إنتاج الأسفلت الفعلي بدلاً من اختيارها عن طريق التخمين.

تتمثل العملية الأساسية في حساب الطلب اليومي على البيتومين، وضربه في عدد أيام التخزين المطلوبة، وإضافة احتياطي أمان، وتحويل الوزن إلى حجم، ومراعاة الحد الأقصى لمستوى التعبئة القابل للاستخدام في الخزان.

يجب أن يتوافق نظام التخزين النهائي أيضًا مع معدات تسخين البيتومين، وقدرة الصهر، والمضخات، وخطوط الأنابيب، ودرجات البيتومين، وطريقة الإمداد.

بإمكان شركة FEITENG تصميم أنظمة كاملة لإذابة البيتومين وتسخينه وتخزينه وتدويره وإمداده لمحطات خلط الأسفلت ومشاريع بناء الطرق.

للحصول على سعة الخزان الموصى بها والتكوين الفني، أرسل لنا إنتاج مصنع الأسفلت الخاص بك، وساعات التشغيل اليومية، ونسبة البيتومين، وطريقة التوريد، وموقع المشروع، وفترة التخزين المطلوبة.

واتساب: +86 15335447006
موقع إلكتروني: www.bitumenmachine.com

للحصول على معلومات إضافية حول الاستثمار في المعدات وعوامل التكوين، اقرأ ما يلي: دليل أسعار خزانات تخزين البيتومين.