تبلیغات
مهندسی پلیمر(polymer engineering) - معرفی علمی قیر
شنبه 26 اسفند 1391

معرفی علمی قیر

   نوشته شده توسط: محمد s    نوع مطلب :مقالات - کتاب -هندبوک ،

معرفی علمی قیر

هر چند قیر محصول آشنایی در زندگی می‌باشد، در این مطلب سعی شده تا خوانندگان را با شناخت علمی آن نیز آشنا نماییم:


قیر، سنگین­ترین برش نفت خام و یکی از پیچیده­ترین اجزای آن، به رنگ تیره، به اشکال جامد، نیمه جامد یا ویسکوز و با منشاء طبیعی یا تولیدی می­باشد. عمدة اجزای سازندة قیر از ترکیبات هیدورکربوری با وزن مولکولی بالا تشکیل شده که شامل مواد روغنی، رزین و آسفالتین­ها می­باشد. این ماده از نظر شیمیایی دارای ترکیبی بسیار پیچیده است و دارای خواص فیزیکی از جمله چسبندگی و ضد رطوبتی بوده و در دی‌سولفید کربن و CO2 حل می­شود .

در برخی از کشورها، واژة آسفالت(Asphalt) معادل با واژه قیر (Bitumen) به کار برده می­شود، اما در ایران، آسفالت بیشتر به معنی مخلوطی از قیر و ماسه که در راهسازی کاربرد دارد، مورد استفاده قرار می­گیرد.


انواع قیر



قیر را از نظر منشا تولید، می­توان به سه دستة قیرهای طبیعی، قطرانی و نفتی تقسیم­بندی کرد:

الف) قیرهای طبیعی (Native Asphalts or Natural Bitumens)، دسته­ای از مواد قیری هستند که تحت تاثیر عوامل جوی و گذشت زمان به طور طبیعی ایجاد شده و بدون نیاز به روش‌های تقطیر به­کار می­روند و از لحاظ ترکیب و خواص بسیار متنوع می‌باشند.

ب) قیرهای قطرانی (Coal Tar Pitches)، موادی سیاه رنگ و سخت هستند که باقیماندة تقطیر قطران زغال سنگ می‌باشند. سطح تازه شکستة آنها براق بوده و به هنگام حرارت دادن، با افت سریع گرانروی، ذوب می­شوند و دمای ذوبشان به روش تولید آنها وابسته است.

ج) قیرهای نفتی (Petroleum Asphalts)، آن دسته از قیرهایی هستند که منشاء آنها نفت خام می­باشد. این قیرها، قیرهای جامد و نیمه جامدی هستند که به طور مستقیم از تقطیر نفت خام و یا با عملیات اضافی دیگری نظیر دمیدن هوا به دست می­آیند و نسبت به انواع دیگر قیر، کاربردهای بیشتر و مصرف بالاتری را دارا هستند.


نحوة تولید قیر نفتی




نفت خامی که توسط لوله­های قطور و از مراکز بهره­برداری به پالایشگاه منتقل می­گردد، پس از تصفیه و انجام مراحل مختلف عملیاتی (در همین مراکز)، تبدیل به فرآورده­های گوناگونی می­شود که قیر نفتی نیز از جملة این فرآورده­ها می­باشد.

این قیر در فرآیند تقطیر در برج خلاء به دست می­آید که ته ماندة برج تقطیر در خلاء (V.B) نام داشته و تحت تاثیر دو متغیر تقطیر و نفت خام قرار دارد. این ته‌مانده، پایة ساخت قیرهای مختلف می­باشد که در برخی موارد به­طور مستقیم قیری با مشخصات قیرهای راهسازی به دست می‌آید ولی در عمدة موارد، موجب تولید قیری می­گردد که بسیار نرم بوده و برای تهیة قیرهای مناسب راهسازی و بام ساختمان‌ها، نیازمند بالا بردن نقطة نرمی از طرق مختلف نظیر هوادهی می­باشد. در فرایند هوادهی که اکسیداسیون نیز خوانده می­شود، مجموعه‌ای از فعل و انفعالات پیچیدة شیمیایی، نظیر هیدوروژن‌زدایی، پلیمریزاسیون و کنداوسیون صورت می­پذیرد که بالابردن نسبت کربن به هیدورژن، قیر رقیق را به تدریج سفت­تر ساخته و امکان ساخت قیرهای مختلف را می­دهد.


اقسام قیر مصرفی




قیر را از حیث نوع مصرف به دو نوع قیرهای راهسازی یا قیر رقیق و قیرهای ساختمانی و (عایق بام) یا قیر سفت تقسیم­بندی می­نمایند. حدود 90 درصد از قیرهای تولیدی در راهسازی و 10 درصد آن برای مصارف عایق‌کاری به کار برده می­شود. در کشور ما، عمدة مصرف قیر توسط وزارت راه و ترابری جهت ساختن جاده­ها و همچنین شهرداری‌ها به منظور روکش خیابان‌ها صورت می­گیرد.

قیرهای راهسازی را معمولاً بر اساس درجة نفوذ یا نفوذپذیری (Penetration) دسته­بندی می­نمایند. درجة نفوذ یک مادة قیری، بیانگر قوام و استحکام آن می­باشد که به صورت تعداد واحد نفوذ (یک دهم میلی­متر) یک سوزن استاندارد قائم در یک نمونة قیر و در شرایط معینی از زمان و وزن روی سوزن و دما تعریف می­گردد. معمولاً درجة نفوذپذیری قیرها را 25 درجة سانتی­گراد با وزنة 100 گرمی و در مدت 5 ثانیه اندازه­گیری می­نمایند. قیرهای راهسازی که در ایران ساخته می­شود، "60 به 70" و "85 به 100" می­باشد که این اعداد بیانگر محدودة درجة نفوذ قیرها می­باشد.

هر چند قیر محصول آشنایی در زندگی می‌باشد، در این مطلب سعی شده تا خوانندگان را با شناخت علمی آن نیز آشنا نماییم:

قیر، سنگین­ترین برش نفت خام و یکی از پیچیده­ترین اجزای آن، به رنگ تیره، به اشکال جامد، نیمه جامد یا ویسکوز و با منشاء طبیعی یا تولیدی می­باشد. عمدة اجزای سازندة قیر از ترکیبات هیدورکربوری با وزن مولکولی بالا تشکیل شده که شامل مواد روغنی، رزین و آسفالتین­ها می­باشد. این ماده از نظر شیمیایی دارای ترکیبی بسیار پیچیده است و دارای خواص فیزیکی از جمله چسبندگی و ضد رطوبتی بوده و در دی‌سولفید کربن و CO2 حل می­شود .

در برخی از کشورها، واژة آسفالت(Asphalt) معادل با واژه قیر (Bitumen) به کار برده می­شود، اما در ایران، آسفالت بیشتر به معنی مخلوطی از قیر و ماسه که در راهسازی کاربرد دارد، مورد استفاده قرار می­گیرد.


انواع قیر



قیر را از نظر منشا تولید، می­توان به سه دستة قیرهای طبیعی، قطرانی و نفتی تقسیم­بندی کرد:

الف) قیرهای طبیعی (Native Asphalts or Natural Bitumens)، دسته­ای از مواد قیری هستند که تحت تاثیر عوامل جوی و گذشت زمان به طور طبیعی ایجاد شده و بدون نیاز به روش‌های تقطیر به­کار می­روند و از لحاظ ترکیب و خواص بسیار متنوع می‌باشند.

ب) قیرهای قطرانی (Coal Tar Pitches)، موادی سیاه رنگ و سخت هستند که باقیماندة تقطیر قطران زغال سنگ می‌باشند. سطح تازه شکستة آنها براق بوده و به هنگام حرارت دادن، با افت سریع گرانروی، ذوب می­شوند و دمای ذوبشان به روش تولید آنها وابسته است.

ج) قیرهای نفتی (Petroleum Asphalts)، آن دسته از قیرهایی هستند که منشاء آنها نفت خام می­باشد. این قیرها، قیرهای جامد و نیمه جامدی هستند که به طور مستقیم از تقطیر نفت خام و یا با عملیات اضافی دیگری نظیر دمیدن هوا به دست می­آیند و نسبت به انواع دیگر قیر، کاربردهای بیشتر و مصرف بالاتری را دارا هستند.


نحوة تولید قیر نفتی




نفت خامی که توسط لوله­های قطور و از مراکز بهره­برداری به پالایشگاه منتقل می­گردد، پس از تصفیه و انجام مراحل مختلف عملیاتی (در همین مراکز)، تبدیل به فرآورده­های گوناگونی می­شود که قیر نفتی نیز از جملة این فرآورده­ها می­باشد.

این قیر در فرآیند تقطیر در برج خلاء به دست می­آید که ته ماندة برج تقطیر در خلاء (V.B) نام داشته و تحت تاثیر دو متغیر تقطیر و نفت خام قرار دارد. این ته‌مانده، پایة ساخت قیرهای مختلف می­باشد که در برخی موارد به­طور مستقیم قیری با مشخصات قیرهای راهسازی به دست می‌آید ولی در عمدة موارد، موجب تولید قیری می­گردد که بسیار نرم بوده و برای تهیة قیرهای مناسب راهسازی و بام ساختمان‌ها، نیازمند بالا بردن نقطة نرمی از طرق مختلف نظیر هوادهی می­باشد. در فرایند هوادهی که اکسیداسیون نیز خوانده می­شود، مجموعه‌ای از فعل و انفعالات پیچیدة شیمیایی، نظیر هیدوروژن‌زدایی، پلیمریزاسیون و کنداوسیون صورت می­پذیرد که بالابردن نسبت کربن به هیدورژن، قیر رقیق را به تدریج سفت­تر ساخته و امکان ساخت قیرهای مختلف را می­دهد.


اقسام قیر مصرفی




قیر را از حیث نوع مصرف به دو نوع قیرهای راهسازی یا قیر رقیق و قیرهای ساختمانی و (عایق بام) یا قیر سفت تقسیم­بندی می­نمایند. حدود 90 درصد از قیرهای تولیدی در راهسازی و 10 درصد آن برای مصارف عایق‌کاری به کار برده می­شود. در کشور ما، عمدة مصرف قیر توسط وزارت راه و ترابری جهت ساختن جاده­ها و همچنین شهرداری‌ها به منظور روکش خیابان‌ها صورت می­گیرد.

قیرهای راهسازی را معمولاً بر اساس درجة نفوذ یا نفوذپذیری (Penetration) دسته­بندی می­نمایند. درجة نفوذ یک مادة قیری، بیانگر قوام و استحکام آن می­باشد که به صورت تعداد واحد نفوذ (یک دهم میلی­متر) یک سوزن استاندارد قائم در یک نمونة قیر و در شرایط معینی از زمان و وزن روی سوزن و دما تعریف می­گردد. معمولاً درجة نفوذپذیری قیرها را 25 درجة سانتی­گراد با وزنة 100 گرمی و در مدت 5 ثانیه اندازه­گیری می­نمایند. قیرهای راهسازی که در ایران ساخته می­شود، "60 به 70" و "85 به 100" می­باشد که این اعداد بیانگر محدودة درجة نفوذ قیرها می­باشد.


alma2jones20.jimdo.com
سه شنبه 10 مرداد 1396 03:27 ق.ظ
Hello there! This post could not be written any better!
Reading this post reminds me of my good old room mate!
He always kept chatting about this. I will forward this post to him.
Fairly certain he will have a good read. Thanks for sharing!
BHW
دوشنبه 4 اردیبهشت 1396 07:49 ق.ظ
I have learn some excellent stuff here. Definitely worth bookmarking for revisiting.
I wonder how much attempt you put to make this sort of fantastic informative website.
سید علی هاشمی
دوشنبه 26 فروردین 1392 02:24 ب.ظ
مراحل کامل تولید قیر مزوفاز،قیر ایزوتروپ و قیر انیزتروپ را خواستارم با تشکر فراوان.
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر