Статьи. Что такое битумная нефть


Что такое битум, его разновидности и применение.

Битум – это продукт переработки нефти и составная часть полезных ископаемых. В его состав входят углероды, кислородные, азотистые, серные и металлосодержащие производные. Существует несколько разновидностей этого материала, отличающихся по свойствам, составу и применению.

Разновидности

Битумы классифицируются по нескольким признакам. Первый критерий – происхождение и состав.

  1. Природные битумы получают при добыче нефтяных полезных ископаемых. Их основной состав – углеводороды и производные, которые получаются при активном окислении нефтяных веществ в недрах земли. Природный углеводород может быть твердым или вязким. В привычном виде вещество получают на производстве, отделяя нужные фракции.
  2. Битумы для укладки асфальта получают при добыче пористых полезных ископаемых, залегаемых глубоко в недрах земной коры. Породу измельчают вместе с углеводородным веществом, получается материал для дорожных работ.
  3. Строительный битум – это синтетический продукт, получаемый из нефти промышленным путём. Материал используют для гидроизоляции конструкций и производства кровельных рулонных материалов и мягкой черепицы. Синтетический углеводород твердой структуры, для применения его растапливают до жидкого состояния, после чего он снова фиксирует свою форму уже на рабочей поверхности.

Состав

В строительных битумах, которые используют для гидроизоляции и изготовления кровельных материалов, состав приблизительно одинаковый. Его составляют:

  • Углерод – около 80%;
  • Водород – приблизительно 15%;
  • Сера – 2…9%;
  • Кислород – до 5%;
  • Азот – до 2%.

Основные фракции внутри материала:

  1. Твердая часть – асфальтены – высокомолекулярные углеводороды, их дополняют парафины.
  2. Смолы тёмно-коричневого окраса, придающие битуму насыщенный цвет.
  3. Консистенцию в расплавленном состоянии обеспечивают масляные фракции углеводородов.

Разное сочетание компонентов определяет разные характеристики, например, плотность битума кг/м3 может быть от 100 до 1400, в зависимости от марки.

Маркировка

Большое разнообразие битумов привело к необходимости к разделению материала на группы. Так появилась маркировка строительного вещества. Она включает в себя происхождение и назначение материала, температуру его нагрева и пенетрации. Рассмотрим пример БНК 90/30:

  • БНК – битум нефтяной кровельный;
  • 90 – оптимальная температура нагрева твердого вещества для плавления;
  • 30 – величина пенетрации, то есть размер проникновения иглы пенетрометра в битум при 25°С в мм.

Битум нефтяной общего назначения

Марки битума строительного, который используют для гидроизоляции конструкций обмазочным методом – БН 50/50, БН 70/30, БН 90/10. Стоит отметить: чем выше числитель дроби-обозначения, то есть температура размягчения, тем ниже пенетрация.

Подвид строительного битума – изоляционный: БНИ-IV-3, БНИ-IV. Таким обрабатывают подземные трубопроводы для защиты их от коррозии.

Удельный вес битума – 0,95…1,50 г/см3.

Битум кровельный

Рулонные материалы (рубероид, рубемаст, еврорубероид и другие), мягкая черепица шинглас изготавливают из кровельного битума марок:

  • БНК 90/30 используют для покрытия кровли, организации финишного слоя;
  • БНК 40/180 подходит для пропитывания поверхностей с целью гидроизоляции;
  • БНК 45/190 служит материалом для изготовления кровельных материалов.

Температура плавления битума у кровельной разновидности материала небольшая, она не обязательно пропорциональна твердости покрова. Для данного типа важна пластичность листа, которую обеспечит полотно именно с мягкой текстурой.

Дорожный битум

В группу дорожных битумов входят несколько разновидностей материала по марке. Основное их отличие – климатическая зона, ведь дороги – это ответственные коммуникации. Рассматривая регионы, определяют максимальные и минимальные температуры:

  • Для регионов с низкими температурами, зимой редко поднимающимися выше -20°С выбирают битумы марок БНД 90/130, БНД 130/200, БНД 200/300.
  • Для умеренной зимы -20…-10°С подходят марки БНД 60/90 и ранее перечисленные 90/130, 130/200, 200/300.
  • На местности с температурами зимой в пределах -10…-5°С дорожное полотно укладывают с применением битума БНД 40/60, БН 90/130, БН 130/200, БН 200/300.
  • Для теплых регионов со средней температурой зимой +5°С применяют углеводороды марок БНД 40/60, БН 90/130, БН 130/200, БН 200/300 и ранее перечисленные.

Технология приготовления и нанесения

С рулонными материалами из битума для кровли и гидроизоляции всё просто – их раскатывают по конструкциям или по кровле и фиксируют наплавлением или приклеиванием на расплавленный битум. Последний, в свою очередь, может применяться как самостоятельный компонент в строительстве. Для этих целей его нужно правильно подготовить.

Существует 2 формы продажи битума:

  • Твёрдая;
  • Готовая жидкая.

Готовые мастики размешивают и наносят на поверхность кистью. Стоят такие растворы дороже твердого битума, а в качестве практически не уступают, но и не выигрывают, кроме удобства.

Чем растворить битум, если он загустел? Подойдут керосин, бензин и уайт-спирит. Их добавляют в небольшом количестве, дожидаются реакции с мастикой и тщательно размешивают. Этими же веществами можно вывести битумное пятно с поверхности пола, автомобиля или ткани.

Чтобы растворить твердый битум, понадобится газовая горелка и толстостенный котел с крышкой. Материал крошат на кусочки небольшого размера и заполняют ими емкость на 2/3. Нагревают котел до заданной в марке температуры, возможно превышение на 10-15°С. При этом, следует следить и за температурой, и за временем: градусов горелки может быть больше, тогда раствор расплавится быстрее, но перегрева допускать нельзя – качество углеводорода будет падать. Температура кипения битума у разных марок своя, самой высокой считается +200°С.

Во время нагрева всплывающие твердые частицы следует вылавливать и утилизировать.

Нагретый раствор наносят на поверхности широкой кистью и валиками. Следует соблюдать технику безопасности при работе с горячим материалом, использовать индивидуальные средства защиты.

Средний расход битума на 1 м2 гидроизоляции при слое 1,5…2,5 мм составляет 1…1,5 кг.

stroikadialog.ru

Что такое «битум»? | Нектон Сиа

Битумы не меняют своих начальных свойств под воздействием влаги. Растворить данное вещество можно лишь в органических кислотах, таких как хлороформ, бензол.

В настоящее время помимо природных битумов, добываемых из недр земли, выделяют ещё и искусственные (так называемые "технические") битумы, получаемые в процессе переработки разного рода материалов.

Ископаемые битумы принято подразделять на классы – такие как мальты, асфальты, асфальтиты, а также кериты и антраксолиты. Добыча природных битумов ведётся в основном из шахт или открытым способом из карьеров.

  Добывают битум, залегающий на глубине до 90 метров, рудничным способом. На территории РФ таким методом битумнасыщенные породы добываются в Республике Коми.

Если порода залегает на глубине, превышающей 100 метров, битумсодержащую породу добывают путём бурения скважин. Добыча этим методом ведётся в Республике Татарстан.

Процесс промышленного изготовления битумов из мазута или гудрона проводится при помощи нескольких методик:

• Методом вакуумной перегонки; • Деасфальтизацией материала с помощью различных растворителей; • В ходе окислительных процессов.

Данные методы могут быть использованы как отдельно, так и в сочетании друг с другом.

Какие характеристики имеют значение в ходе производства битумов?

Добывая битумы, люди учитывают ряд природных свойств данного продукта. У наиболее важным относят следующие показатели качества: • Вязкость продукта; • Пластичность битума; • Показатель температуры размягчения продукта; • Температура хрупкости битумов; • Температура вспыхивания битумов; • Высокие адгезивные свойства материала.

При высоких температурах окружения вязкость битумов уменьшается, и наоборот, по мере снижения температуры окружающей среды вязкость битумов резко растёт, а при минусовой температуре битум просто становится хрупким. Пластичность же битумов увеличивается с ростом содержащихся в составе материала масел, повышением температуры окружающей среды и увеличением времени нагрузки на продукт.

Температура размягчения битумов даёт нам возможность определить и температуру их хрупкости. Показатель температуры размягчения находится в коридоре от +20 °С до +95 °С.

Низкая температура хрупкости битумного продукта говорит о его устойчивости к воздействию мороза и высоком качестве материала.

Стандартная температура вспышки битума превышает +200 °С. Это очень важный показатель, так как по цифрам температуры вспышки мы можем судить о степени огнеопасности материалов в ходе нагрева.

Важной характеристикой при выборе материалов, изготовленных из битумов, является адгезия данных материалов (т.е прилипание) к самым разным поверхностям.

Где применяются битумы в наши дни?

В настоящее время во всём мире битумы являются распространённым материалом в ходе укладки дорожного полотна, для герметизации кровли и фундаментов в ходе проведения строительных работ, в роли изолирующего материала при прокладке трубопроводов. Активно применяются битумы в ходе изготовления различных лакокрасочных материалов, электрических кабелей, при заливке аккумуляторов в роли мастики, при изготовлении формовочных материалов, спецпокрытий при обработке прокатных станов, в качестве защиты нефтяных и газовых скважин; для повышения защитных качеств материалов от вредного воздействия микроорганизмов и радиации.

Какие разновидности битума используются в России?

Выделяют несколько марок нефтяных битумов. Подразделение проводится в зависимости от природных характеристик продукта. В ходе проведения разного рода работ на стройках используются три марки битумов, обозначаемых в соответствии с ГОСТ как «БН» – битумы нефтяные – 50/50, 70/30 и 90/10. В числителе этих дробей указаны данные температур, при которых происходит размягчение битумов, в знаменателях указываются пределы изменения проникновения битумов, измеренных при +25 °С. При проведении кровельных работ применяют битумы нефтяные кровельные. Их сокращённое название "БНК". Это такие марки как 45/180, 45/190, 90/40 и 90/30. Числитель этих дробей даёт нам среднее значение температуры, при которой происходит размягчение битумов, а их знаменатель соответствует среднему показателю пенетрации битумов, определённому при температуре +25°С. Помимо этого в ходе проведения кровельных работ используется битумная черепица, изготовленная в ходе обогащения кислородом природных битумов.

При проведении дорожно-строительных работ широко применяют битумы нефтяные дорожные "БНД"– пять марок от 200/300 до 40/60 и четыре марки «БН» от 200/300 до 60/90. Применение различных марок зависит от показателей пенетрации битумов, определяемой при +25 °С.

Ведётся производство так называемых «жидких битумов», имеющих невысокие вязкостные характеристики. Данная разновидность битумов нашли своё применение в ходе строительных работ в холодном виде или же их немного подогревают (до +50 °С).

Каким образом следует хранить и перевозить битумы?

Складировать битумы необходимо в специальных резервуарах, подогреваемых и оборудованных механизмами, позволяющими перемешивать битумы, а также для осуществлять подачу водяного пара с целью профилактики вспышек паров битумов.

Резервуары оборудуют специальными клапанами для предотвращения взрывов. Данные резервуары имеют большие объёмы для того, чтобы эксплуатирующие организации могли иметь возможность смешивать продукты. Облегчает опорожнение резервуаров их наклонное дно.

Трубопроводы для транспортировки жидких битумов оборудуют насосами для перекачки продукта. Помимо перекачки битума в жидком виде используются разнообразные разборные формы для перевозки его в твёрдом состоянии.

Широкое применение битумов в народном хозяйстве ведёт к тому, что научные и производственные организации постоянно ведут изыскания с целью улучшения качества продукта, расширения областей применения и методик его переработки.

Прекрасное будущее битумам обеспечивают их природные свойства – прочность материала, устойчивость к воздействию влаги, атмосферных явлений, термопластичность битумов, низкая тепло- и звукопроводность, низкая проводимость электрического заряда.

necton-sea.ru

Битум - это... Что такое Битум?

Битум, полученный из нефти

Би́ту́мы (от лат. bitumen — горная смола, нефть) — твёрдые или смолоподобные продукты, представляющие собой смесь углеводородов и их азотистых, кислородистых, сернистых и металлосодержащих производных. Битумы не растворимы в воде, полностью или частично растворимы в бензоле, хлороформе, сероуглероде и др. органических растворителях; плотностью 0,95—1,50 г/см³.

Классификация

Природные битумы — полезные ископаемые органического происхождения с первичной углеводородной основой. К ним относятся естественные производные нефти, образующиеся при нарушении консервации её залежей в результате химического и биохимического окисления. По составу, зависящему от состава исходных нефтей и условий их преобразования, условно подразделяются на несколько классов: мальты, асфальты, асфальтиты, кериты и антраксолиты. Добычу проводят главным образом карьерным или шахтным способом (Битуминозные пески).

Искусственные (технические) битумы — это остаточные продукты переработки нефти, каменного угля и сланцев. По составу сходны с природными битумами.

Добыча и переработка природных битумов

Процесс добычи и комплексной переработки природных битумов производится в следующей последовательности:

  • добыча битумосодержащей породы
  • разделение битумосодержащей породы на органическую и минеральные части
  • транспортировка битума
  • переработка битума

В зависимости от условий залегания и физических свойств сырья разработка месторождений природных битумов осуществляется следующими способами:

  • карьерным и шахтным очистным, при которых породу извлекают на поверхность, где из неё экстрагируют битум растворителем или горячей водой с добавкой эмульгирующих составов
  • шахтным дренажным, при котором природные битумы добываются в шахте самотеком через систему восходящих дренажных скважин, пробуренных из горных выработок
  • скважинным внутрипластовым, при котором природные битумы добываются путем термического или иного воздействия на битумонасыщенные породы через скважины, пробуренные с поверхности

Рудничными (карьерным и шахтным) способами разрабатываются месторождения с битумонасыщенностью вмещающих пород не менее 10% и глубиной залегания 60 — 90 метров. Коэффициент извлечения битума при этом до 85 — 90%. Примером такой добычи является Ярегское нефтяное месторождение в Республике Коми.

Скважинными способами разрабатываются месторождения жидких природных битумов (битуминозная нефть) с глубиной залегания, как правило, более 100 метров. При скважинных способах коэффициент нефтеотдачи достигает в среднем 30%. В Татарстане битуминозную сверхвязкую нефть в экпериментально-показательном и пока убыточном проекте добывают на Ашальчинском месторождении. Здесь пробурено несколько пар дугообразных с выходом на дневную поверхность скважин. В паре скважины параллельны, располагаясь друг над другом на расстоянии несколько метров. Одна из скважин предназначена для закачки пара, прогревающего пласт. Другая для откачки нефти, ставшей менее вязкой под воздействием прогрева.

Природные битумы не являются сами по себе товарным продуктом, как нефть или газ. Для получения из них товарного продукта нужны дополнительные технологические процессы. В качестве товарного продукта переработки природных битумов может рассматриваться «синтетическая нефть» — вид сырья, альтернативный природной нефти. Кроме того, являясь многокомпонентным полезным ископаемым, природные битумы помимо углеводородов нередко содержат нафтеновые кислоты, сульфокислоты, простые и сложные эфиры, серу, редкие цветные металлы (ванадий, никель, рений) в кондиционных концентрациях. Минимальная концентрация ванадия в природных битумах, при которой выгодна его промышленная добыча составляет 120 г/т, а никеля — 50 г/т.[1]

Свойства и методы получения

  • Нефтяные битумы
  • Битумы твёрдых горючих ископаемых

Мировые запасы природного битума составляют около 580 млрд т, добыча 115 млн.т (на 1981).

Применение

  • Битумные лаки
  • Битумные материалы

Интересные факты

Битум является аморфным веществом, то есть в твёрдом состоянии проявляет свойства жидкости. Чтобы доказать это, в 1927 г. сотрудник Квинслендского университета Томас Парнелл поместил битум в воронку и стал ждать, когда он вытечет. Эксперимент удался: первая капля упала через восемь лет, за что Парнелл и удостоился Шнобелевской премии[2]. (См.: Опыт с капающим пеком)

Битум — древнейший строительный и отделочный материал. О свойствах природного битума — «земляной смолы», применявшейся для скрепления наконечников древних копий и делающей посуду водонепроницаемой, древний человек знал ещё в эпоху неолита. Битумная посуда предшествовала глиняной. Битум использовали в строительстве для изоляции достаточно редкого для Месопотамии дерева. Природный битум часто использовался как связующее вещество при создании мозаик из полудрагоценных камней и раковин (Урский штандарт, мозаичное панно из аль-Убейда).

В древнем мире монополия на природный битум изначально принадлежала Месопотамии и составляла значительную часть экспорта. В Древнем Египте битумом пользовались для бальзамирования и мумификации. В Древнем Шумере[3] эту субстанцию называли «эсир», аккадцы — «идду», арабы, проживавшие на территории Ирака, дали ей много имён: «сайали», «зифт» и «кар».

См. также

Примечания

Литература

  • 1. Составлено на основе материалов из Химической энциклопедии НИ «Большая российская энциклопедия», М.,1988 г.

Ссылки

Портал о нефти и газе - о добыче и использовании природных энергетических ресурсов

3dic.academic.ru

Что такое битум?

Все слышали слово битум, и все знают, что его применяют при строительстве дорог. Давайте, узнаем подробнее об этом материале.

Битум

Битум представляет собой смолоподобное вещество на основе углеводородов смешанных с кислородом, серой и азотом. В переводе с латинского «bitumen» означает горная смола. Почему битум так часто используется нами в строительстве? Ответ прост, у него есть масса полезных для нас свойств. Битум удачно сочетает в себе стойкость к воздействию многих кислот, солей, щелочей, водонепроницаемость с отстутствием определенной температуры плавления. Именно эти свойства позволяют использовать его при обустройстве кровель, всем известные битумные кровельные материалы, а также выполнять гидроизоляционные работы (битумные мастики и т.д.).

Можно предположить, что битум – полностью искусственный материал, однако это не так. Существует природный битум, который можно встретить при добычи нефти, в местах с нарушением ее консервации под землей. Добывают природный битум в шахтах или карьерах, так как в природе битум является частью асфальтных горных пород, то необходимо его выделить, для чего используют выварку в горячей воде.

Искусственные битумы получают в результате переработки нефти и каменного угля.

Битумы по назначению делятся на дорожные, строительные и кровельные. Это разделение основано на ряде важнейших характеристик битума, так существуют такие понятия:

Температура хрупкостиРястяжимостьПенетрация.

Фундамент кирпичного домаБитум маркируют буквенно-цифровым кодом, где буквы, например, БНК – битум нефтяной кровельный, затем цифры, первая цифра – температура размягчения, а вторая значение пенетрации.

Битум горючий материал. Битумы марок БН 50/50, БН 70/30 в основном применяют для выполнения гидроизоляционных работ. Это так называемые строительные битумы.

Для организации кровли многоэтажного строительства, гаражей и других строений, имеющих плоскую либо с минимальным уклоном крышу, используют кровельные битумы из них делают рубероид, рубемаст, битумную бумагу и мастику.

Для пропитки бетонных оснований крыши используют битум марок БНК 45/180, 45/90. Битум марок БНК 90/40 и 90/30 используют для изготовления покровного слоя. Например, при постройке фундаментов для домов из кирпича

В чистом виде битумы не применяют, все материалы на основе битума изготовлены из модифицированного битума. Безусловно база одна – битум, но он улучшен полимерными добавками. Добавки увеличивают эластичность битума, морозоустойчивость, повышают температуру плавления, устойчивость к ультрафиолетовому излучению.

Все материалы, которые изготовлены из модифицированных битумов, получили общее название полимерно-битумные материалы (ПБМ).

Читайте также

Делаем самовыравнивающийся пол

stroy-dom.info

Битум - это... Что такое Битум?

  • Битум — Битум, полученный из нефти Битумы (от лат. bitumen  горная смола, нефть)  твёрдые или смолоподобные продукты, представляющие собой смесь углеводородов и их азотистых, кислородистых, сернистых и металлосодержащих производных. Битумы …   Википедия

  • БИТУМ B — вещества, извлекаемые из углей бензолом под давлением при t 250 280° C (схема Фишера; Fischer, 1916). По условиям получения битум B, как и экстракты, извлекаемые растворителями типа нафталина, антраценового масла и др., является в той или иной… …   Геологическая энциклопедия

  • битум — и устаревающее битум …   Словарь трудностей произношения и ударения в современном русском языке

  • БИТУМ — (асфальт), материал, используемый для прокладки дорог и предупреждения гниения древесины. Состоит из смеси углеводородов и других органических химических соединений. Встречается в виде природных залежей в смоляных озерах, особенно на о. Тринидад… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • Битум — б итум, бит ум м. Твердое или вязкое смолистое вещество, природная или искусственная смесь углеводородов, применяемая в дорожном строительстве, производстве изоляционных материалов. Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 …   Современный толковый словарь русского языка Ефремовой

  • битум — а, м. ( …   Словарь иностранных слов русского языка

  • битум — сущ., кол во синонимов: 33 • альберит (1) • альбертит (3) • асфальт (16) • …   Словарь синонимов

  • БИТУМ — термин, употребляемый в разных значениях, но всегда включающий признаки родства или хотя бы внешнего сходства с нефтью или ее производными. В древности под термином Б. понимали гл. обр. вязкие и твердые производные нефти типа мальты или асфальта …   Геологическая энциклопедия

  • битум — – водо нерастворимая органическая смесь, используемая для ремонта дорог и антикоррозийной обработки металла. EdwART. Словарь автомобильного жаргона, 2009 …   Автомобильный словарь

  • Битум — продукт окисления или компаундирования тяжелых нефтяных остатков... Источник: РАСПОРЯЖЕНИЕ Росавтодора от 01.02.2007 N 28 р ОБ ИЗДАНИИ И ПРИМЕНЕНИИ ОДМ 218.2.004 2006 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ УСТОЙЧИВОСТИ К СТАРЕНИЮ И ВЯЗКОСТИ БИТУМОВ …   Официальная терминология

  • битум — а, м. bitume m. 1. Ископаемые углеводороды: асфальт, нефть, и пр. Павленков 1911.Те <рудокопы> кои употребляются при плавке металлов, и следовательно проводят большую часть дня в атмосфере, наполненной серными et de bitume частицами, дышат… …   Исторический словарь галлицизмов русского языка

  • neft.academic.ru