Asfalto - Origem e Aplicação em Pavimentação

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Projeções, v. 19/20, p. 71-75, Jan./Dez. 2001/2002
Revista Psico-USF, v. 8, n. 2, p. 103-114, Jul./Dez. 2003
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Asfalto:
origem e aplicação em pavimentação
José Roberto Paolillo Gomes1
Belquis Luci Fernandes2
Resumo
São apresentadas aqui as etapas de tratamento do petróleo desde sua chegada à refinaria, a extração de suas frações,
os equipamentos envolvidos e suas características de operação. O produto final obtido depois da remoção das
frações, denominado asfalto, tem sua aplicação aqui descrita desde o tratamento do material até sua maneira de
disposição final.
Palavras-chave: Petróleo; Refinaria; Asfalto.
Asphalt: Origin and application in pavement
Abstract
Stages of petroleum treatment are presented since its arrival at refinary, its fractions extraction, equipments involved
and its characteristics when in operation. The product obtained after fractions removal, called asphalt, has its
application here described.
Keywords: Petroleum; Refinary; Asphalt.
Introdução
Refino de petróleo consiste em dividir o óleo
bruto em cortes de faixas de ebulição características,
denominadas frações.
A destilação é o processo físico da separação,
baseado na diferença de pontos de ebulição entre
compostos coexistentes, em uma mistura líquida. A
variação de condições de aquecimento promove a
vaporização dos compostos leves, seguida dos
intermediários, e finalmente dos compostos pesados.
O processo de destilação é influenciado pela
temperatura e pela pressão, e dispondo do recurso de
variação destas propriedades, equipamentos apropria-
dos permitem facilidade de separação de produtos mais
pesados, que consumiriam maior quantidade de energia.
Dessalinização e pré-aquecimento
A dessalinização tem como objetivo remover
sais, água e partículas sólidas do petróleo, quando chega
até a refinaria.
Dentre os compostos removidos nesta etapa,
que possam causar danos ao processo, estão os sais de
cloro, principalmente o MgCl2, que forma HCl,
responsável por ocorrência de corrosão acentuada nas
torres de fracionamento e nas linhas de transporte, e
outros sais e sólidos que podem depositar-se nas
superfícies internas de trocadores de calor e tubos de
fornos, provocando entupimentos, além de redução na
eficiência de troca térmica.
Pré-Aquecimento
É uma etapa que opera com uma bateria de
trocadores de calor que aquecem o óleo cru ao mesmo
tempo que resfria os produtos acabados que deixam a
unidade, promovendo economia de energia.
1 Rua Coronel Quirino, 2.075 – Cambuí – Campinas-SP – 13092-270
 Rua Carolina Prado Penteado, 383 – Jd. Planalto – Campinas-SP – 13092-470
2 Rua das Faias, 25 – Vila Boa Vista – Campinas-SP – 13065-540
José Roberto Paolillo Gomes, Belquis Luci Fernandes
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Figura 1 – Trocador de calor
(a) Trocador de espelhos fixos com carretéis inteiriços
(b) Detalhe do espaçamento de chicanas (ampliado)
(c ) Detalhe da chicana fracionária
(d) Disposições comuns dos tubos para trocadores
Vaso de dessalgação ou dessalgadora
Nesta etapa, o óleo cru pré-aquecido recebe
uma carga de água de processo, para fazer a “lavagem”
do óleo, que é onde a água dissolve os sais que estão
incorporados ao mesmo. Na dessalgadora, existe um
dispositivo responsável pela formação de um campo
elétrico que provoca coalescência de gotículas de água.
As gotas grandes que se formam, depositam no fundo
da dessalgadora, de onde a água salgada é então
removida, arrastando consigo as impurezas.
Figura 2 – Pré-aquecimento e dessalinização
O petróleo dessalgado é bombeado e atravessa
uma nova bateria de trocadores de calor, seguindo
então para o setor de fracionamento.
Destilação atmosférica
Antes do acesso à coluna de destilação atmos-
férica, o petróleo é aquecido em fornos tubulares com
queima de óleo e/ou gás, até a temperatura de 700°F
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(ou 371°C), evitando que ocorra decomposição térmica.
Nesta etapa do fracionamento removem-se, do
topo da coluna de destilação atmosférica, compostos
como o GLP (Gás Liqüefeito do Petróleo), utilizado
como combustível doméstico, e a Nafta Leve, usada
como combustível para a aviação.
O produto restante desta redução, chamado de
produto de fundo da torre, ou “cru reduzido”, segue
para a próxima etapa do fracionamento, que é a
destilação a vácuo.
 Figura 3 – Fracionamento atmosférico
Destilação a vácuo
A coluna de destilação a vácuo, opera com uma
pressão de 100 mmHg (ou 2 psia), abaixo portanto da
pressão atmosférica. Esta redução na pressão permite
que sejam separados ainda outros componentes do
petróleo, dentre os que não puderam ser removidos na
etapa anterior, sem que para isso se tenha que promover
aquecimento excessivo e assim provocar decomposição
térmica.
 Figura 4 - Destilação a vácuo
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Dentre os compostos separados nesta etapa,
estão o Gasóleo Leve (GOL), ligeiramente mais pesado
do que o óleo diesel, podendo ser a ele misturado, além
do Gasóleo Pesado (GOP), que será a carga para a
etapa seguinte, ou seja, o craqueamento catalítico de
onde se extrai GLP e/ou gasolina, e do asfalto, como
produto de fundo.
As emulsões asfálticas
Emulsão, é a dispersão de um líquido em outro
líquido.
A emulsão asfáltica, é a dispersão de asfalto em
água, com a aplicação de uma possante máquina de
dispersão e de um estabilizante.
O asfalto é o ligante da emulsão. Possui grande
poder aglomerante, adere à maioria dos materiais
(pedra, concreto, metal, vidro), é excelente isolante
térmico e acústico. É insolúvel em água e solúvel em
solventes orgânicos.
Aquecimento eventual da emulsão
O aquecimento da emulsão para a aplicação é
necessário devido ao alto teor de asfalto na mesma, que
apresenta valores iguais ou superiores a 69%.
A operação pode ser feita com o auxílio de
queimadores de óleo combustível em um carro
distribuidor. A temperatura adequada de aplicação está
entre 40°C e 70°C, que promove melhor espalhamento.
Figura 5 – Dispositivos de aquecimento da emulsão
Tratamentos superficiais
As camadas superficiais na pavimentação
devem apresentar resistência mecânica, resistência às
forças tangenciais dos pneus e impermeabilidade.
Com o propósito de conservar suficiente contato
entre pneus e superfície do pavimento, as dimensões do
agregado devem aumentar com a velocidade:
De 4,0 a 6,0 mm – eficaz quanto à resistência à
derrapagem até 80 km/h.
De 10 a 14 mm – conveniente para faixas de
velocidades de 130 a 140 km/h.
Agregados
d = limite inferior do tamanho do grão
D = limite superior do tamanho do grão
Tipos utilizados - d/D:
4,0/6,0 6,3/10,0 10,0/14,0
A quantidade de grãos com diâmetros menores do
que d e maiores do que D deve ser menor do que 15%.
Regras de aplicação de agregado e de alfalto
Agregado
1,1=V 
2
dD +
 ( )2ml [1]
Asfalto
10
VB = ( )2ml [2]
Com correções aplicadas a B em condições variáveis.
Espalhamento da emulsão
A velocidade do caminhão distribuidor deve estar entre 2,0 e
5,0 km/h.
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Regulagem dos bicos da barra aspargidora:
Leque do jato – 40°
Espaçamento – 12,5 cm
Inclinação – 15° em relação ao plano vertical da barra
Altura – 25 cm acima do solo
Figura 6 – Etapas da aplicação do pavimento
Referências
INSTITUTO BRASILEIRO DE PETRÓLEO. As
emulsões asfálticas e suas aplicações. Trad. Saul Birman. Rio
de Janeiro: IBP, 1976. 138 p. il.
KERN, Donald Q. Processos de transmissão de calor. Rio de
Janeiro: Guanabara Dois, 1980. 671 p. il.
PETROBRAS. Manual Técnico.
Sobre os autores:
José Roberto Paolillo Gomes é mestre em Educação e professor da Universidade São Francisco, câmpus
Itatiba-SP.
Belquis Luci Fernandes é mestre em Engenharia Mecânica e professora do Centro Universitário Salesiano-
UNISAL, Campinas-SP.
José Roberto Paolillo Gomes, Belquis LuciFernandes
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