Comment calculer la capacité du réservoir de stockage de bitume d'une centrale d'enrobage ?

Choisir la capacité adéquate d'une cuve de stockage de bitume ne se résume pas à opter pour la plus grande cuve disponible. Le système de stockage doit être adapté au débit de production réel de la centrale d'enrobage, à sa consommation journalière de bitume, à la fréquence d'approvisionnement, à sa capacité de chauffage et à son programme d'exploitation.

Si la cuve est trop petite, la centrale d'enrobage risque de s'arrêter en attendant de nouvelles livraisons de bitume ou pendant la fusion du bitume solide. Si la cuve est trop grande, le projet risque de dépenser plus que nécessaire en équipements, isolation, fondations, capacité de chauffage et maintien de la température à long terme.

Ce guide explique comment calculer la capacité des réservoirs de stockage de bitume pour une centrale d'enrobage et comment convertir ce calcul en une configuration de réservoir pratique.

Pourquoi la capacité des réservoirs de bitume doit correspondre à la production des centrales d'enrobage

Une centrale d'enrobage consomme du bitume en continu pendant sa production. La capacité de stockage requise dépend donc principalement du nombre de tonnes d'asphalte produites par la centrale et de la quantité de bitume contenue dans chaque tonne d'enrobé.

Cependant, la capacité nominale d'une installation ne suffit pas. Une installation d'une capacité de 160 tonnes par heure fonctionne rarement à pleine capacité pendant toute la durée prévue. L'alimentation en matériaux, l'humidité des granulats, les changements de mélange, la disponibilité des camions, la maintenance et les interruptions de production influent tous sur le débit réel.

Un calcul fiable doit donc prendre en compte :

• Production nominale d'une centrale d'asphalte
• Taux d'utilisation réel de l'usine
• Teneur en bitume du mélange d'asphalte
• Horaires d'ouverture quotidiens
• Jours de stockage requis
• fiabilité de l'approvisionnement et des livraisons
• Réserve de sécurité
• Volume maximal utilisable du réservoir
• Nombre de qualités de bitume utilisées

Étape 1 : Calculer la consommation horaire de bitume

La première étape consiste à calculer la quantité de bitume consommée par la centrale d'enrobage pendant une heure de production.

Formule:

Consommation horaire de bitume = Production de la centrale d'enrobage × Teneur en bitume

Par exemple, supposons qu'une centrale d'enrobage ait une capacité de production nominale de 160 tonnes par heure et que le mélange d'asphalte contienne 5% de bitume.

160 t/h × 5% = 8 tonnes de bitume par heure

Si l'usine fonctionne en continu à pleine capacité, elle consommera environ 8 tonnes de bitume par heure.

Le pourcentage réel de bitume doit toujours provenir de la formulation approuvée du mélange d'asphalte. Différentes couches de roulement, couches de base, mélanges d'asphalte à base de mastic de pierre et mélanges d'asphalte modifiés peuvent utiliser des teneurs en liant différentes.

Étape 2 : Ajustement en fonction du taux d’utilisation réel de l’usine

Utiliser la puissance nominale de l'installation sans ajustement peut surestimer la demande journalière. Un coefficient d'utilisation permet d'obtenir une estimation plus réaliste de la production réelle.

Formule:

Production horaire réelle d'asphalte = Production nominale × Facteur d'utilisation

Supposons que l'usine de 160 t/h fonctionne à un taux d'utilisation moyen de 80%.

160 t/h × 80% = 128 t/h de production moyenne réelle

La consommation moyenne de bitume correspondante est :

128 t/h × 5% = 6,4 tonnes de bitume par heure

Pour les calculs préliminaires, les entrepreneurs peuvent utiliser un facteur d'utilisation estimé à partir de projets antérieurs. Pour le choix définitif des équipements, les données de production réelles ou le calendrier prévisionnel de l'exploitant de l'usine constituent des sources plus fiables.

Étape 3 : Calculer la demande quotidienne de bitume

La consommation journalière de bitume dépend de la consommation horaire moyenne et du nombre d'heures de fonctionnement productives.

Formule:

Demande journalière de bitume = Production nominale de l'usine × Facteur d'utilisation × Heures de fonctionnement × Teneur en bitume

En reprenant l'exemple précédent :

• Production de la centrale d'enrobage : 160 t/h
• Facteur d'utilisation : 80%
• Durée de fonctionnement : 10 heures par jour
• Teneur en bitume : 5%

160 × 0,80 × 10 × 0,05 = 64 tonnes de bitume par jour

L'usine devrait donc recevoir, fondre, stocker et fournir environ 64 tonnes de bitume par jour de production complet.

Étape 4 : Déterminer le nombre de jours de stockage requis

La durée de stockage est l'une des variables de conception les plus importantes. Un projet recevant du bitume en vrac quotidiennement peut nécessiter une capacité de stockage moindre qu'un projet routier isolé approvisionné en fûts ou en big bags.

Les questions typiques comprennent :

• À quelle fréquence le bitume peut-il être livré ?
• Le fournisseur est-il local ou étranger ?
• Les conditions météorologiques ou routières peuvent-elles retarder le transport ?
• Le projet se déroule-t-il dans une zone isolée ?
• Le bitume est-il fourni en vrac, en fûts ou en sacs ?
• Combien de temps dure le processus de fusion ?
• Un retard de livraison suffirait-il à stopper la production d'asphalte ?

Pour une usine bénéficiant de livraisons quotidiennes fiables en vrac, un à deux jours de stockage peuvent suffire. Les projets dont la logistique est instable, qui utilisent du bitume importé, qui s'approvisionnent en fûts ou qui nécessitent de longues distances de transport, peuvent exiger un stock de plusieurs jours.

Formule:

Besoins de stockage de base = Demande journalière de bitume × Nombre de jours de stockage requis

Pour l'installation de 160 t/h consommant 64 tonnes par jour et nécessitant deux jours de stock :

64 tonnes/jour × 2 jours = 128 tonnes

Étape 5 : Ajouter une réserve de sécurité

La consommation calculée ne doit généralement pas représenter la totalité des stocks disponibles. Une réserve permet de compenser les retards de livraison, les fluctuations de production, les variations imprévues de la composition des produits et les différences de mesure.

Formule:

Capacité de stockage utilisable requise = Besoin de stockage de base × (1 + Réserve de sécurité)

Si une réserve 15% est utilisée :

128 tonnes × 1,15 = 147,2 tonnes de stockage utilisable

La réserve appropriée dépend de la fiabilité de la chaîne d'approvisionnement. Un projet situé à proximité d'une raffinerie ou d'un terminal peut nécessiter une réserve moins importante qu'un projet isolé dépendant de fûts de bitume importés.

Étape 6 : Convertir le poids du bitume en volume du réservoir

Les réservoirs de stockage de bitume sont généralement spécifiés en volume, tandis que la consommation du projet est habituellement calculée en poids.

Formule:

Volume requis = Poids de bitume requis ÷ Densité du bitume

La densité du bitume varie selon sa qualité et la température. Pour un dimensionnement préliminaire, une estimation peut être utilisée, mais le calcul final doit se baser sur les données techniques fournies par le fournisseur.

En supposant une densité préliminaire de 0,98 tonne par mètre cube :

147,2 tonnes ÷ 0,98 t/m³ = environ 150,2 m³ de volume utile

Étape 7 : Tenir compte du niveau de remplissage maximal

Un réservoir de stockage ne doit pas être rempli à 100% de son volume nominal. Un espace doit être réservé pour la dilatation thermique, le bon fonctionnement, les variations de niveau et la circulation interne.

Formule:

Capacité nominale du réservoir = Volume utile requis ÷ Taux de remplissage maximal

Si le taux de remplissage autorisé est de 90% :

150,2 m³ ÷ 0,90 = environ 166,9 m³

En matière de choix pratique des équipements, ce projet pourrait envisager une capacité nominale totale d'environ 180 à 200 m³, en fonction des tailles de réservoirs standard disponibles et de la réserve opérationnelle requise.

Formule complète de capacité des réservoirs de bitume

Le calcul préliminaire complet peut s'écrire comme suit :

Volume nominal du réservoir = Production de l'usine × Facteur d'utilisation × Heures de fonctionnement × Teneur en bitume × Durée de stockage × Coefficient de sécurité ÷ Densité du bitume ÷ Taux de remplissage

Où:

• Production de l'usine se mesure en tonnes d'asphalte par heure
• Facteur d'utilisation représente la production moyenne réelle
• Horaires d'ouverture sont des heures productives par jour
• Teneur en bitume est tiré de la conception du mélange d'asphalte
• Jours de stockage représenter la période de stock requise
• Facteur de sécurité comprend la réserve supplémentaire
• densité du bitume convertit le poids en volume
• Taux de remplissage compte tenu de la capacité utile du réservoir

Exemples de capacité pour différentes centrales d'enrobage

Les exemples suivants utilisent les mêmes hypothèses préliminaires :

• Facteur d'utilisation : 80%
• Durée de fonctionnement : 10 heures par jour
• Teneur en bitume : 5%
• Durée de conservation : 2 jours
• Réserve de sécurité : 15%
• Densité du bitume : 0,98 t/m³
• Taux de remplissage maximal : 90%

Ces configurations sont données à titre d'exemple et non de recommandations définitives. Le dimensionnement réel des réservoirs dépend des dimensions standard des réservoirs, des qualités de bitume, des conditions de livraison, du mode de chauffage, de l'agencement du projet et de la redondance requise.

Faut-il utiliser un grand réservoir ou plusieurs petits réservoirs ?

La capacité totale calculée peut souvent être répartie entre plusieurs réservoirs. Pour de nombreuses centrales d'enrobage, plusieurs réservoirs offrent une meilleure flexibilité d'exploitation qu'un seul grand réservoir.

Avantages des réservoirs multiples

• Les différents types de bitume peuvent être stockés séparément.
• Un réservoir peut alimenter l'usine tandis qu'un autre reçoit ou chauffe de nouvelles matières.
• La maintenance peut être effectuée sans arrêter l'ensemble du système de stockage.
• Le chauffage et la circulation peuvent être contrôlés indépendamment.
• Le projet conserve une capacité de stockage partielle si un réservoir est temporairement indisponible.
• L'extension future du système pourrait être plus facile.

Quand un seul grand réservoir peut convenir

• L'usine utilise une seule qualité de bitume.
• Les livraisons de bitume sont stables et fréquentes.
• L'espace disponible sur le site est limité.
• Le processus de fonctionnement est simple et continu.
• Un réservoir tampon ou de secours séparé est déjà disponible.

Pour les installations utilisant à la fois du bitume de pénétration et du bitume modifié aux polymères, des réservoirs séparés sont généralement nécessaires car les produits ne doivent pas être mélangés.

La capacité du réservoir doit correspondre à la capacité de chauffage

Une grande capacité de stockage n'est utile que si le système de chauffage peut amener le bitume entrant à la température de fonctionnement requise et compenser les pertes de chaleur.

Le système de chauffage doit être choisi en fonction de :

• température de livraison du bitume
• Température de stockage requise
• Volume du réservoir
• Temps de chauffage requis
• Température ambiante
• épaisseur et qualité de l'isolation
• méthode de chauffage
• pertes de chaleur dans les canalisations et les pompes

Un réservoir conçu uniquement pour maintenir la température nécessite moins de puissance de chauffage qu'un réservoir destiné à chauffer rapidement du bitume froid ou partiellement solidifié.

Un surdimensionnement du stockage sans augmentation de la capacité de chauffage peut entraîner un démarrage lent, une répartition inégale de la température, une consommation de carburant plus élevée et un approvisionnement insuffisant en bitume pendant les pics de production d'asphalte.

Considérations particulières concernant le bitume en fûts et en big bags

Lorsque le bitume arrive en fûts ou en sacs d'une tonne, l'équipement de fusion doit également être adapté à la consommation journalière.

Par exemple, si une centrale d'enrobage consomme 64 tonnes de bitume par jour, mais que le four de fusion n'en traite que 40 tonnes, l'augmentation de la capacité de stockage ne résoudra pas la pénurie d'approvisionnement. Le système de fusion, le système de stockage, les pompes, les canalisations et la centrale d'enrobage doivent être dimensionnés comme un processus complet.

Le système doit être vérifié pour :

• capacité de fusion quotidienne en fût ou en sac
• Capacité tampon du bitume fondu
• chauffage et circulation du réservoir de stockage
• débit de la pompe de transfert de bitume
• Diamètre de la canalisation et traçage thermique
• Consommation de pointe des centrales d'asphalte

Erreurs courantes de dimensionnement des réservoirs de stockage de bitume

Utilisation exclusive du débit nominal de la centrale d'enrobage

La production nominale indiquée sur la plaque signalétique ne reflète pas la production journalière réelle. Les heures de fonctionnement et le taux d'utilisation doivent également être pris en compte.

Ignorer le volume utilisable

Un réservoir d'une capacité nominale de 100 m³ ne fournit pas nécessairement 100 m³ de stockage utile. Les limites de remplissage sécuritaires et l'espace disponible réduisent ce volume.

Oublier la réserve de sécurité

Un système conçu pour une consommation théorique exacte ne protège pas contre les retards de livraison ni les augmentations de production.

Utilisation d'un seul réservoir pour différentes qualités de bitume

Les différentes qualités de bitume, notamment le bitume conventionnel et le bitume modifié, doivent être stockées séparément afin d'éviter toute contamination et tout problème de performance.

Réservoir surdimensionné, chauffage sous-dimensionné

Le réservoir peut contenir suffisamment de bitume, mais ne pas parvenir à le chauffer assez rapidement pour la production d'asphalte.

Ignorer le formulaire d'approvisionnement en bitume

Le bitume en vrac, les fûts et les big bags nécessitent des dispositifs de réception et de fusion différents. La capacité de stockage doit être adaptée au mode d'approvisionnement en amont.

Informations à fournir lors d'une demande de devis

Pour obtenir une configuration précise de réservoir de bitume, veuillez fournir au fabricant d'équipement les données de projet suivantes :

• Capacité d'une centrale d'enrobage en tonnes par heure
• Heures d'ouverture quotidiennes prévues
• Pourcentage moyen de bitume dans le mélange d'asphalte
• Jours de stockage requis
• Nombre et type de grades de bitume
• Conditionnement du bitume : en vrac, en fûts ou en big bags
• température de livraison du bitume
• Température de stockage et de pompage requise
• température ambiante minimale locale
• énergie disponible sous forme de carburant ou d'électricité
• Restrictions d'aménagement et d'installation du site
• Conception de réservoir vertical ou horizontal requise

Ces informations permettent au fabricant de calculer non seulement la capacité totale de stockage, mais aussi le système de chauffage, la capacité de la pompe, la disposition des canalisations, l'isolation, le système de contrôle et l'agencement de l'installation.

Questions fréquemment posées

Combien de jours de stockage de bitume une centrale d'asphalte doit-elle avoir ?

La durée de stockage appropriée dépend de la fiabilité des livraisons et de la localisation du projet. Les usines bénéficiant de livraisons locales régulières en vrac peuvent nécessiter un stock moindre, tandis que les projets éloignés ou ceux utilisant des fûts importés peuvent exiger plusieurs jours de stockage.

Un réservoir de bitume de 100 m³ est-il suffisant pour une centrale d'enrobage de 160 t/h ?

Cela dépend des heures de fonctionnement, du pourcentage de liant, du taux d'utilisation et de la fréquence de livraison. Dans les conditions données à titre d'exemple dans cet article, une installation d'une capacité de 160 t/h nécessite plus de 160 m³ de stockage nominal pour deux jours de production et une réserve de sécurité.

Un seul réservoir peut-il stocker à la fois du bitume normal et du bitume modifié ?

L'utilisation de réservoirs séparés est recommandée. Le mélange de bitume conventionnel et de bitume modifié aux polymères peut affecter les propriétés des matériaux et les performances de l'asphalte.

La capacité des réservoirs de bitume doit-elle être calculée en tonnes ou en mètres cubes ?

La consommation est généralement calculée en tonnes, tandis que la capacité du réservoir est exprimée en mètres cubes. La conversion doit tenir compte de la densité réelle du bitume à la température concernée.

Une cuve à bitume de plus grande capacité permet-elle de réduire les coûts d'exploitation ?

Pas automatiquement. Un réservoir plus grand peut réduire les risques liés à la livraison, mais il augmente également l'investissement, la surface d'isolation, les besoins en chauffage et les coûts de maintien de la température. La capacité doit être adaptée à la production et à la logistique réelles.

Comment choisir entre des réservoirs de bitume verticaux et horizontaux ?

Le choix dépend de l'espace disponible, des contraintes de transport, de l'état des fondations, du mode d'installation, de l'accessibilité pour la maintenance et de la capacité requise. Correctement conçues, les deux solutions offrent un stockage fiable.

Conclusion

La capacité correcte des réservoirs de stockage de bitume doit être calculée à partir de la production réelle d'asphalte plutôt que d'être choisie au hasard.

Le processus de base consiste à calculer la demande quotidienne de bitume, à la multiplier par le nombre de jours de stockage requis, à ajouter une réserve de sécurité, à convertir le poids en volume et à tenir compte du niveau de remplissage maximal utilisable du réservoir.

Le système de stockage final doit également être adapté à l'équipement de chauffage du bitume, à la capacité de fusion, aux pompes, aux canalisations, aux qualités de bitume et à la méthode d'approvisionnement.

FEITENG est en mesure de concevoir des systèmes complets de fusion, de chauffage, de stockage, de circulation et d'approvisionnement en bitume pour les centrales d'enrobage et les projets de construction routière.

Pour connaître la capacité de réservoir recommandée et la configuration technique, veuillez nous indiquer la production de votre centrale d'asphalte, ses heures de fonctionnement quotidiennes, le pourcentage de bitume, le mode d'approvisionnement, l'emplacement du projet et la durée de stockage requise.

WhatsApp : +86 15335447006
Site web: www.bitumenmachine.com

Pour plus d'informations sur les facteurs d'investissement et de configuration des équipements, consultez notre Guide des prix des réservoirs de stockage de bitume.