Transformation of oil dispersed systems during operation

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Abstract: Using the example of oil road bitumen grades BND 100/130, BND 130/200 and BND 70/100, this article studies the transformation of oil dispersed systems under various logistic schemes of operation. This research focuses on the influence of the conditions for storing road bitumens of different grades on their physical and mechanical properties and group hydrocarbon composition during transportation from the manufacturer to the consumer. The results show that a change in the physical and mechanical properties of road bitumens during high-temperature storage is related to the changes in the group hydrocarbon composition due to the hydrocarbons autooxidation and destabilization of the colloidal structure of dispersal systems. The conditions for storing bitumen with a minimum change in its quality indicators have been determined. It has been established that storage of bitumen under atmospheric conditions allows preserving its original properties without significant changes. There is evidence that nitrogen purging significantly reduces the effect of homolytic processes leading to the transformation of oil dispersed systems during further transportation from the manufacturer to the consumer. Experimental data confirm that of all basic physical and mechanical properties of bitumen, “the depth of penetration of needle” is the most sensitive index, while the “softening temperature” index, frequently used for quality control of bitumen, is inertial. Determining the change in penetration, depending on the duration of storing bitumen, has required formulating a special equation. It has been established that when storing road bitumen at a temperature of 180 ºС, for each hour the index of the penetration depth of the needle at 25 º decreases by 0.8 units. Organizational and technical measures have been determined to ensure the stability of the road bitumen quality during manufacture, storage and transportation to consumers.

About the authors

V. D. Cherepanov

Irkutsk National Research Technical University

Email: vadim.cherep@gmail.com

S. G. D’yachkova

Irkutsk National Research Technical University

Email: dyachkova@istu.edu

I. I. Kuzora

SC “Angarsk petrochemical company”

Email: KuzoraIE@anhk.rosneft.ru

D. A. Dubrovskii

SC “Angarsk petrochemical company”

Email: DubrovskiiDA@anhk.rosneft.ru

V. I. Lukina

Irkutsk National Research Technical University

References

  1. Полякова В.И. К вопросу о структурообразовании дорожных вяжущих материалов // Дороги и мосты. 2016. N 2. С. 233–264.
  2. Унгер Ф.Г., Андреева Л.Н. Фундаментальные аспекты химии нефти. Природа смол и асфальтенов. Новосибирск: Наука, 1995. 188 с.
  3. Колбановская А.С., Михайлов В.В. Дорожные битумы. М.: Транспорт, 1973. 264 с.
  4. Гуреев А.А. Нефтяные вяжущие материалы. М.: Недра, 2018. 240 с.
  5. Пактер М.К., Братчун В.И., Стукалов А.А., Беспалов В.Л., Доля А.Г. Закономерности технологического старения нефтяных дорожных битумов и асфальтобетонных смесей // Современное промышленное и гражданское строительство. 2014. Т. 10. N 4. С. 225–235.
  6. Chang H.-L., Wong G.K., Lin J.-R., Yen T.F. Chapter 9. Electron spin resonance study of bituminous substances and asphaltenes // Developments in Petroleum Science. 2000. Vol. 40. Part B. P. 229–280. https://doi.org/10.1016/S0376-7361(09)70280-8
  7. Петрова Л.М., Зайдуллин И.М., Аббакумова Н.А., Хуснутдинов И.Ш., Кашапова Р.Р. Информативность параметров состава и строения битумов для оценки их сопротивления старению // Вестник Казанского технологического университета. 2011. N 10. С. 131–134.
  8. Пактер М.К., Братчун В.И., Нарижная О.Н., Стукалов А.А., Беспалов В.Л. Изучение коллоидно-дисперсной структуры дорожного битума при термоокислительном старении // Современное промышленное и гражданское строительство. 2018. Т. 14. N 3. С. 133–141.
  9. Печеный Б.Г., Курбатов В.Л., Лосев В.П. О механизме старения битумов и методах их испытания // Университетская наука. 2019. N 2. С. 28–32.
  10. Рыбачук Н. А. Старение битумного вяжущего // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2015. N 2 (97). С. 120–125.
  11. Илиополов С.К., Яковлевич Н.Ю., Саенко C.C. Старение битума в рабочем котле АБЗ // Дороги и мосты. 2009. N 21. С. 208–220.
  12. Братчун В.И., Пактер М.К., Стукалов А.А. Прогнозирование изменения группового состава при технологическом старении дорожного битуа // Вестник Донбасской национальной академии строительства и архитектуры. 2015. N 1 (11). С. 12–20.
  13. Абдуллин А.И., Идрисов М.Р., Емельянычева Е.А., Абдуллина В.Х. Изменение вязкостных свойств нефтяных битумов в процессе старения // Вестник Технологического университета. 2019. Т. 22. N 10. С. 25–29.
  14. Гуреев А.А., Чан Нят Тан Нят Тан. Термоокислительная стабильность дорожных битумов // Нефтепереработка и нефтехимия. 2010. N 4. С. 9–12.
  15. Васильев В.В., Никитин Е.Е., Карпов К.А., Саламатова Е.В., Потехин В.М., Алексеев О.В. Исследование процесса окисления гудрона западносибирских нефтей газометрическим методом // Нефтепереработка и нефтехимия. 2002. N 8. С. 13–16.
  16. Саламатова Е.В., Васильев В.В., Потехин В.М. Определение скоростей автоокисления некоторых углеводородов и нефтяных остатков // Нефтепереработка и нефтехимия. 2004. N 8. С. 16–22.
  17. Галдина В.Д. Кинетика термоокислительного старения битумов различной природы // Вестник Томского государственного университета. 2011. N 3 (32). С. 133–139.
  18. Hofko B., Cannone Falchetto A., Grenfell J., Huber L., Lu X., Porot L., et al. Effect of short-term ageing temperature on bitumen properties // Road Materials and Pavement Design. 2017. Vol. 18. Issue 3. P. 108–117. https://doi.org/10.1080/14680629.2017.1304268
  19. Hofko B., Maschauer D., Steiner D., Mirwald J., Grothe H. Bitumen ageing – Impact of reactive oxygen species // Case Studies in Construction Materials. 2020. Vol. 13. P. e00390. https://doi.org/10.1016/j.cscm.2020.e00390
  20. Tarsi G., Varveri A., Lantieri C., Scarpas T., Sangiorgi C. Effects of different ageing methods on the chemical and rheological properties of bitumen // Journal of Materials in Civil Engineering. 2018. Vol. 30. Issue 3. https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0002206

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download


Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).