非洲炼油项目混凝土生产探索

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇非洲炼油项目混凝土生产探索范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：由于非洲工业基础差，要在非洲内陆荒漠上建设一座现代化炼厂，所需的混凝土就是一个拦路虎。一般情况下，可以通过市场找到解决现场混凝土需要的水泥，但解决混凝土所必须的骨料石子、砂子却比较困难。本文通过尼日尔津德尔100万吨/年炼油厂项目，在无法采购到成品石子、砂子的情况下，立足现场，积极探索，自行设计，自建实验室，自建生产线，通过反复试验终于解决了15万立方米混凝土的实际情况，进行非洲炼油项目混凝土生产的探索。

关键词：非洲；炼油厂；混凝土；石子；砂子

0引言

尼日尔津德尔100万吨/年炼油厂（以下简称炼厂），是一座建设在非洲内陆荒漠上的现代化的炼厂，2009年8月开始“四通一平”，2011年12月建成投产。该项目仅混凝土的需用量就达到15万立方米。通过调研，距炼厂500公里的水泥厂可以解决现场混凝土需要的水泥。解决混凝土所必须的骨料石子、砂子却成了一大难题，通过现场认真的调研和踏勘，在无法采购到成品石子、砂子的情况下，立足现场，自行设计，自建实验室，自建生产线，通过反复试验终于解决了15万立方米混凝土的生产这一难题。

1石子的生产方案

1.1原料甄选

参照国内石子生产的常规模式，用作石子加工原料的来源分为两种，一是开山采石，这也是原料来源的最主要途径；二是采集天然鹅卵石。开山采石需要进行爆破作业，安全作业要求高，爆破后得到的块石大小不一，对大体积的块石，还需要进行二次机械破碎，如果能采集到天然鹅卵石，将大大提高原料开采效率。经过对炼厂周围100公里范围内自然资源的勘察，距离炼厂65公里的地方有一片非常大的鹅卵石矿藏，方圆5公里范围内遍布鹅卵石，有分布在小山包上的，有深埋在地下的，鹅卵石矿层的厚度在0.5米到9米不等，开采的鹅卵石的直径大部分在50~200mm之间，适合用作石子的加工原料。找到了如此大的鹅卵石矿藏，用于加工石子的原料就基本解决了。但经过实际开采发现，鹅卵石都是和砂土混杂在一起，而用作石子加工原料的鹅卵石不能含有砂土，否则将会增加石子和人工砂的含泥量，不利于混凝土的强度，因此必须通过筛分的方法得到干净的鹅卵石。

1.2鹅卵石的筛分

鹅卵石的筛分通常可采用两种方法：自落式筛分和机械振动筛分。自落式筛分方法比较原始，用型钢加钢筋焊接成带支撑的方格网，网眼净尺寸以30×30mm为宜，筛网与地面成30~45度夹角，用装载机装料由上口倒料，卵石自滚落成堆，过滤掉砂土。这种方法简单易行，但是效率低，往往需要多筛分几次才能将砂土筛除干净。机械振动筛分是采用振动筛对开采的鹅卵石进行筛分的方法，需在国内采购成套设备运到现场使用，设备可在碎石生产设备厂家订购。振动筛的特点是筛分效率高、一次筛除砂土彻底，缺点是运行维护投入较大。

经过对比最终选择机械振动筛分进行鹅卵石筛分处理。

1.3石子的生产

国内利用鹅卵石加工成石子的生产技术比较成熟，设备制造厂家较多。通过设备厂家调研和石子需求量，确定加工参数和设备规格型号。设备选则购买好以后，通过海路运输，在现场完成组装。

为了满足卵石破碎加工的需要，现场购买并安装了两条50m3/h碎石生产线，其生产流程如下图所示：

流程简述：采用装载机上料，将卵石装入料斗，进入鄂破机，对鹅卵石进行初步破碎，并过滤掉沙土及小卵石。初步破碎混合料通过皮带输送系统传送到振动筛，分层过筛得到少量的碎石和块石，粒径大于40mm的石块再传送到反击破系统进行二次破碎得到大量的碎石和砂的混合物，混合物输送到振动筛进行再次筛分，得到碎石和砂。

2砂子的生产方案

砂子是混凝土的细骨料，是混凝土的主要成分之一，以炼厂混凝土施工为例，砂子的来源主要有以下三个渠道：

2.1利用自产人工砂

鹅卵石进行破碎，石子是主要产品，同时得到的直径5mm以下的石屑和石粉的混合物是其副产品，也就是人工砂。国内的碎石加工厂往往只需要得到石子，作为副产品的人工砂一般被遗弃，这是因为国内的建筑业用砂都是直接利用产量丰富、质量稳定且价格便宜的天然河砂，人工砂的应用非常少。而且人工砂与河砂相比，缺点非常明显，颗粒级配极不均匀、含泥量大，配制相同标号混凝土使用人工砂需要的水泥用量比使用河砂的水泥用量要高出10%~20%左右。即便如此，在尼日尔这种物资极其贫乏，社会依托极差的地区，也只能物尽其用，将碎石生产线上得到的人工砂作为混凝土用砂的主要来源。

碎石生产线经过一段时间的运行后发现，得到人工砂产量的比例在发生变化，经过调查发现，人工砂产量的高低与卵石的质量有密切的关系。卵石由于暴露在地表的时间太久，存在不同程度的风化，地层一米深度以内得到的卵石，表面呈深黄色和暗褐色，风化比较严重，由表及里出现了强风化、中风化、微风化、未风化的渐变特性，且强风化和中风化所占的比重超过一半，这种卵石通过破碎得到的人工砂的产量较高，但是因为细小颗粒和粉尘太多，砂子的质量较差。从地层深度较深处挖掘出来的卵石，表面呈青色，基本没有被风化，这种卵石加工得到的人工砂，产量少，但颗粒较均匀，质量好。为此现场制作了筛分装置，将人工砂的石粉进行过滤，得到合格的人工砂，现场通过对水泥用量进行调节等手段，反复试验，最终配制出满足工程要求的合格混凝土。

2.2采购人工砂

新建炼厂砂子的用途多，用量大，仅靠碎石生产线上得到的人工砂，其产量还是满足不了工程需求。通过寻找，在鹅卵石山附近发现了一座废弃的石子加工厂，是多年前尼国修建国道生产道路用石子时兴建的，目前已经废弃，同时被遗弃的还有成堆的人工砂。调查发现，该人工砂粗颗粒所占的比例大，颗粒级配比较均匀，质量上乘，完全能满足现场混凝土使用的要求。而且通过试验发现，制砖效果非常好。此部分砂子最终作为用来制砖的主要原料。

2.3自行收集天然河砂

天然河砂的质量要远远好于人工砂，通过自行收集，也是解决砂子缺口问题的一个途径。经过与本地人的打听咨询和多次的实地考察，用了一个月的时间基本摸清了在炼厂周边100公里范围内的河流分布和河砂的储量情况，可收集到河砂的河流大约有8条。由于尼日尔是热带内陆国家，河流都是季节性河流，平时没有河水，只有雨季一场暴雨之后出现极其短暂的河水剧烈冲刷河床，冲积出少量的砂子。这8条河流分布在不同的区域，但都是处在无路可通的野外，河砂的储量也大小不一，最少的不足200方，最大的约10000方。通过可行性对比分析，最终确定了一条位于鹅卵石山附近的河流作为取砂点，用装载机收集装车，自卸汽车拉运。

自行收集的河砂数量虽然有限，但是却解决了工程中高标号混凝土配制的难题。由于河砂质量好，适合配制高标号混凝土，因此现场土建工程重要结构的C30以上标号的混凝土，都是使用河砂配制的。特别是电线杆生产使用的预应力混凝土强度要达到C50以上，也是使用河砂配制的。

河砂的收集和使用可分三个层次，首先用微型挖掘机收集河床表面10~20cm厚的一层中粗砂，质量最好，用于进行电线杆制作；其次用装载机收集深度在20~50mm之间第二层砂，这层砂属于中砂，适用于C30混凝土；最后还有一层厚度在30cm左右的细砂，拉运回来后过筛还可用于砌墙抹灰。通过这样的分类，把有限的河砂资源真正做到物尽其用。

3混凝土生产方案

经过反复论证和对比，借鉴国内混凝土商品化集中供应的经验，我们决定在现场建设一座小型的商品混凝土搅拌站。商品混凝土搅拌站具有产量高、自动化控制精准、混凝土质量稳定等优点，相比一般的自搅拌生产，效率得到极大的提高。搅拌站的筹划必须要考虑一个至关重要的前提，那就是要保证其连续正常运转，一旦因故停产，将会出现瓶颈效应，导致整个施工现场停工，直接对工期造成非常严重的影响。因此，混凝土搅拌站的设计、筹划必须严密可靠，尽可能的考虑到各种不可预测的意外情况，并制定相应的对策。搅拌站的筹建运行，主要考虑一下几个环节：

(1) 采购筹建环节。在筹备阶段，可按以下程序进行：

以混凝土总需求量为15万立方为例，土建施工高峰期每月的混凝土用量约为15000立方，每天的生产量为500立方。经过国内调研，并咨询有关的商品混凝土供货商，单条生产线以每小时50立方的产能比较合理。同时，为了防止意外故障和正常检修造成的停产，应考虑筹建相同的两条生产线，生产任务繁忙期间可以同时使用，日常生产也可以做到一用一备。津德尔炼油厂项目采用的是两条HZS50型混凝土生产线。

(2) 混凝土输送环节。按国内商品混凝土搅拌站的运作模式，混凝土的输送采用泵送技术，使用泵车或者地泵。泵送的特点是输送速度快，效率高，基本不受地势环境的影响。泵车型号的选用需要根据炼厂建筑物和构筑物的高度、跨度来决定，型号一般分为37米、42米、51米杆等多种规格（工作范围以37米杆泵车为例见下图）：

与泵车配套使用的罐车，常用规格的容积有8 m3和10m3两种，可根据混凝土运输距离、混凝土使用量来确定使用数量。

(3) 维修保养环节。非洲内陆气候环境比较恶劣，常年的高温干旱，容易造成生产线零部件的老化损坏，应随设备购买足够使用1~2年的备品备件。为了保证两条生产线的平稳运行，日常的维护保养也特别重要，根据现场的运行环境，结合设备厂家的建议，平均每周一次对生产线进行维护保养。

4混凝土的试验

混凝土的使用，从原材料的选用、试配、生产、浇筑成型等各个环节都需要进行试验检验。各检验环节要于施工过程保持同步。国内的标准做法是现场取样，送具备相应国家资质的试验室进行的试验，但是对于国外工程项目，受条件的限制，不可能留置试样带回国内进行检验试验，因此只能在现场设立土建试验室来满足混凝土施工生产过程中的材料检验试验要求。

（2）土建试验室的筹建。混凝土的相关试验是试验室的最主要工作内容，要筹建试验室，首先要依据各试验检验项目的需求来确定试验设备仪器的配备，其次要建设一个固定的满足使用功能的试验场所。建设一个一般规模的试验室，试验设备的采购以满足所有试验项目的要求为原则，除了常规设备仪器之外，各类计量器具、辅助材料、办公用品等也必不可少。

（3）试验室的运行及管理。在国内试验室是具有相应国家资质或省级资质并独立运行的经营性检验检测机构，不受任何建设单位、施工承包单位、工程监督单位的管理和限制。在海外项目上建立试验室，其运作方式将和国内有所不同，试验方将受雇于建设单位或者施工总承包单位。虽然存在着合同雇佣关系，但是试验室的检验试验方法、过程、试验结果都要满足程序和法规的要求。

5当地混凝土本土生产的效果

通过两年的探索和实践，我们通过在炼厂方圆50公里的范围内的调研和踏勘，通过建立原石筛分生产线、建立碎石生产线、混凝土搅拌站，并通过对当地砂子的收集，多途径解决了骨料石子、砂子的原料供应本地化问题，通过反复试验，成功解决了混凝土本土生产这一难题，成功完成了15万立方米混凝土就地生产的任务，保证了炼厂按期建成投产。

6结论

在非洲绝大部分国家中，工业落后且不配套是普遍现象，要帮助这些友邦搞建设，依托条件差是共同的特点，诸多基础性物资也无法直接实现本地化，混凝土为其中之一。

生产混凝土所需的物资中，水泥因标号清晰可以通过市场获得，但石子和砂子的要求和规格会因混凝土的质量要求不同而不同，若也通过市场从国外获得则成本巨大而高昂；而要就地取材则需要配套建设相应的石子和砂子的生产线，以及相应的筛分装置，从而为生产所需的混凝土提供合格的原料。而因异地包括自然、气候、水文等条件的变化，对当地这些合格原料所生产的混凝土是否能满足工程建设要求，则需要用有资质的人员，对相应配比的混凝土进行必要的试验，以真实的数据来验证混凝土在当地本土化的符合性。

参考文献：

［1］刘数华.《混凝土配合比设计》，中国建材工业出版社2009年6月出版

［2］河流. 大体积混凝土施工问题研究，建工论坛，2010 (23)

［3］李立全. 《混凝土配合比设计手册》（第三版），华南理工大学出版社2003年9月出版

作者简介：王立昌(1967-)，男，山东胶州人，工程师，一级建造师，长期从事项目管理工作。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。