بام گام عایق -
چاپ

 

بدون شک واژه قیر نزد توده مردم واژه ای آشنا است اما شاید این ماده به آن اندازه که در عرف عامیانه ماده ای شناخته شده و مشخص است برای متخصصین فن معروف و مشخص نباشد. در برداشت عامیانه قیر ماده ای سیاه بدبو و گاهی ناخوشایند است که دو خاصیت مشخص دارد.
چسبندگی و آب بندی ، منشا آن از نفت می باشد و در تهیه آسفالت و قیر گونی بام بکار می رود و البته این نگاهی از دور به قیر است که تنها مشخصات ظاهری آن را در بر دارد.
از دیدگاه صاحبنظران قیر نه یک ماده معین با خواص مشخص بلکه آمیزه ای از طیف وسیع هیدرو کربورهاستکه بصورت جامد و مایع باهم ممزوج شده اند. براین اساس تجزیه ملکولی قیر تقریبا امری ناممکن است و تنها می توان با استفاده از روشهای خاص جدا سازی دسته بندی و خواص عمومی هر یک را ( با استفاده از  IR ، NMR ، GPC و ...)مشخص نمود.بدیهی است که نتیجه چنین آنالیزی بسیار وابسته به  روش جداسازی و نوع حلال های بکار رفته می باشد وجود تعاریف متعدد و استفاده بی قید و شرط از واژه قیر، یافتن تعاریف دقیقی را برای این ماده امکان پذیر ساخته است.
ASTM قیر را بصورت زیر تعریف می کند : دسته ای از مواد دارای خاصیت چسبندگی به رنگ سیاه یا تیره (جامد ، نیمه جامد یا ویسکوز ) با منشاء طبیعی یا تولیدی مه عمده اجزای سازنده آنها را هیدرو کربونهای با وزن مولکولی بالا تشکیل می دهند و در دی سولفید کربن محلول می باشند.

ساختار قیر 

قیر ها از نظر فیزیکی یک ماده هموژن می باشند ، با این حال این مواد از نظر شیمیایی یک مخلوط نا همگون ( هتروژن )از تر کیبات شیمیایی مختلف می باشند. علی رخم این مساله ، همه قیر ها دارای یک سری خصوصیات و خواص مشترک می باشند.شاختار اتمی قیرها که به روش تجزیه شعله یا سایر روشها بدست آمده حاکی از آن است که حدود 90% قیر را اتم کربن و هیدروژن تشکیل          می دهند. و همچنین اغلب قیرها دارای نیتروژن ، گوگرد و اکسیژن به نسبت های مختلف ولی کم می باشند. مقادیر ناچیز از سایر اتم ها نظیر اتم های فلزی مختلف نیز معمولا یافت می شوند ولی روشن است که تاثیری بر خواص قیر ندارند. قیر یا به بیان بهتر مواد قیری مخلوط بسیار متنوعی از طیف وسیع هیدرو کربورها می باشند که در انواع دسته بندی های اشباع و غیر اشباع ، حلقوی و غیر حلقوی ، قطبی و غیر قطبی قرار می گیرند. ضمنا پاره ای از هیدروکربورها علاوه بر کربن و هیدروژن دارای عناصر دیگر ( Hetero Atoms) در ساختار خود می باشند.

 

انواع قیر

بطور کلی قیر ها را می توان به سه دسته اصلی تقسیم بندی نمود :

قیر های طبیعی ( Native Asphalts or Natural Bitumens)

دسته ای از مواد قیری هستند که بطور طبیعی ایجاد شده و تحت تاثیر عوامل جوی و گذشت زمان به شکل قیر های طبیعی در آمده اند و بدون نیاز به روش های تقطیر قابل استفاده می باشند. این قیر ها از لحاظ ترکیب و خواص بسیار متنوع می باشند.

قیر های قطرانی ( Coal Tar Pitches)

با قیمانده تقطیر قطران زغال سنگ است. این قیرها مواد سیاه و سخت می باشند ، سطح آنها براق می باشد و به هنگام حرارت دادن با افت سریع ویسکوزیته ذوب می شوند و دمای ذوب آنها بستگی به روشی دارد که طی آن تهیه شده اند. 

قیر های نفتی ( Petroleum Asphalts)

آن دسته از قیر هایی هستند که منشا آن نفت خام است، نفت خامی که توسط لوله های قطور از مرکز بهره برداری به درون پالایشگاه سرازیر می شود، در این مراکز تصفیه و پس از انجام عملیات مختلف، تبدیل به فراورده های گوناگونی می شود که قیر نفتی نیز از جمله این فراورده هاست. به عبارت دیگر قیر های نفتی قیر های جامد و نیمه جامدی هستند که بطور مستقیم از تقطیر نفت خام و یا با عملیات اضافی دیگر نظیر دمیدن هوا بدست می آیند. 

نظر به تولید و مصرف بالای این فرآورده نسبت به دو نوع دیگر قیر ( قیر طبیعی و قطرانی) و کاربرد های متعددی که دارا می باشد بطور مختصر به فرآیند تولید قیر نفتی اشاره می شود.

استحصال مستقیم از نفت خام

تقطیر، یک فرایند اساسی در تصفیه نفت خام می باشد. مرحله اول تقطیر، تحت فشار اتمسفر انجام شده و بطور معمول شامل حرارت دادن نفت خام تا دمای حدود F 800-650 در یک کوره و سپس تزریق آن به داخل یک ستون جداسازی می باشد. بدین ترتیب برشهای سبک تر بصورت محصولات بالای برج و ته مانده قیری را تحت عنوان ته مانده اتمسفریک می نامند. این اولین مرحله در کل فرآیند تصفیه می باشد. بسیاری از نفت خام ها حاوی درصد های بالایی از برشهایی با نقطه جوش بالا هستند که نمی توان آنها را در یک واحد تقطیر اتمسفریک ، تقطیر نمود. برای جدا سازی این برش ها و تهیه قیر با مشخصه های مورد نظر، از یک برج تفکیک ثانوی که در شرایط خلاء کار می کند استفاده می گردد. باقیمانده این فرآیند را تحت عنوان قیر استحصال مستقیم (Straight-Run Asphalt) می نامند.


طبقه بندی و نامگذاری قیرها :

از میان آزمایشهای متعددی که در استانداردهای ASTM ، BS ، DIN ، API و ... برای قیر تعریف شده اند، دو یا سه آزمایش بیش سایرین متداول بوده و سهولت اندازه گیری و انجام آنها باعث شده که حتی نامگذاری و طبقه بندی انواع قیرها بر اساس نتایج آنها انجام گیرد. این آزمایشها که عملا حکم خواص فیزیکی – ذاتی قیرها را یافته اند عبارتند از : نقطه نرمی ( Softening point) بر حسب درجه سانتیگراد ، درجه نفوذ پذیری ( Penetration) بر حسب دهم میلیمتر و ویسکوزیته ( viscosity) بر حسب پوآز و یا سانتی استوک . 

قیرهای نفوذی PENETRATION GRADE

قیرهایی را که از برج تقطیر در خلاء پالایشگاه بدست آمده یا مختصری مورد فرآیند هوادهی قرار گرفته اند بنام قیر های نفوذی یا رده PEN نامیده و نامگذاری آنها بر اساس بازه ای است که درجه نفوذ (PEN) قیرها بین آن قرار می گیرد. به عنوان مثال قیر 70/60 قیری است که درجه نفوذ پذیری آن بین 60 تا 70 دهم میلیمتر قرار داد.

Main Menu

© Blank Plazart - Free Joomla! 3.0 Template 2024