ﺳﻪشنبه 25 مهر 1396  |

پالایشگاه‌ها و واحدهای تولید قیر خالص

مقدمه
كاربرد قير در راهسازي براي توليد مخلوط بتن آسفالتي بوده و يكي از اجزاي يك طرح آسفالتي محسوب مي شود. طي چند سال گذشته افزايش قيمت قير و سود مترتب بر آن برخي از افراد فرصت طلب را به سوي خود كشانده و با روشهاي مختلف اقدام به توليد قيرهاي غير استاندارد نموده است. و متاسفانه  استفاده از اين نوع قير در برخي از پروژه ها رواج يافته است.
از آنجا كه اين قيرها داراي ظاهر و حالت فيزيكي شبيه به قيرهاي نفتي خالص مي باشند، تشخيص آنها به آساني امكان پذير نيست. قيرهاي غير استاندارد با استفاده از روش ها و فرآيندهاي مختلفي ساخته مي شوند. به عنوان مثال دسته اي از آنها با استفاده از باقيمانده هاي حاصل از تقطير نفت كوره توليد مي شوند. برخي ديگر با بكارگيري ضايعات هيدروكربني صنايع مختلف منجملهضايعات هيدروكربني اسيدي حاصل از فرآيند تصفيه مجدد روغن هاي موتور، كه به لجن اسيدي معروفند، ساخته مي شوند. استفاده از قيرهاي طبيعي به صورت غير اصولي روش ديگر ساخت قيرهاي غير استاندارد مي باشد. از آنجا كه استفاده از قيرهاي غير استاندارد باعث ايجاد اثرات مخرب و زيان آور بسيار زيادي در صنعت قير و راهسازي و آسفالت كشور شده است، لذا ضروري است تا نسبت به ايجاد روش هاي شناسايي و تشخيص آنها اقدام گردد. لذا لازمست با انجام آزمايش هايي نسبت به شناسايي اين نوع به اصطلاح قير از قير نفتي اقدام نمود.
هدف از اين گزارش ارائه روشهاي تشخيص سريع قيرهاي غير استاندارد مي باشد. در واقع شناسايي آزمايشهايي كه در كمترين زمان ممكن و البته بصورت مرحله اي قادر به تعيين ويژگيهاي قيري قيرهاي غير استاندارد در مقايسه با قيرهاي استاندارد مي باشد.
با توجه اثرات مالي اين نوع آزمايش ها در تاييد يا رد قير عرضه شده به بازار توسط شركتها و واحدهاي قير ساز، لازمست از آزمايشهايي استفاده شود كه داراي استاندارد ملي يا بين المللي باشد.
هر چند روشهايي براي تشخيص قير غير استاندارد در بازار مصرف وجود دارد كه البته بدليل نداشتن رديف استاندارد و تست متد قابل قبول مراكز ذيصلاح، در اين نوشتار و براي پياده سازي اين هدف در بازار قير كشور از معرفي آنها پرهيز شده است.
اميد است با تكميل روشها و آزمايش هاي معرفي شده امكان تشخيص زودهنگام قيرهاي تقلبي قبل از تخليه آن در مخازن كارگاه‌هاي كارخانه هاي آسفالت فراهم شود.
انواع قير
قيرهاي مصرفي در راهسازي عمدتا دو نوع است: اگر از معدن به دست آيد قير طبيعي يا معدني و هرگاه از پالايش نفت خام حاصل شود قير نفتي نام دارد. در راهسازي بايد از قيرهاي نفتي استفاده شود، قير طبيعي صرفا بصورت تركيب با قير نفتي مي تواند در مواردي به عنوان اصلاح كننده قير نفتي استفاده شود.
انواع قيرهاي نفتي:
- قيرهاي خالص ( Asphalt Cement):
قيرهايي كه مستقيما در برج تقطير در خلاء پالايشگاه به دست مي آيد و يا مختصري در جريان فرآيند هوادهي قرار مي گيرد، قيرهاي خالص ناميده مي شود. اين قيرها بايد همگن و فاقد آب بوده و دماي گرم كردن آن هيچ گاه از 175 درجه سانتيگراد تجاوز ننمايد.
مشخصات فني قيرهاي خالص مصرفي در راهسازي كه بر اساس درجه نفوذ تقسيم بندي شده اند بايد با جدول14-1 نشريه 101 با عنوان مشخصات فني عمومي راه مطابقت داشته باشد.
در اين جدول درجه نفوذ، درجه اشتعال، خاصيت انگمي، درجه خلوص و نقطه نرمي و روشهاي آزمايش مربوطه و همچنين حدود رواداريها مشخص شده است كه در ادامه آورده شده است.
- قيرهاي دميده (Blown Asphalt):
قيرهاي خالص را تحت فشار و در حرارت 200 تا 300 درجه سانتيگراد هوا مي دهند تا اتم هاي هيدروژن موجود در مولكولهاي قير با اكسيژن هوا تركيب شود و با ايجاد واكنشهاي پليمريزاسيون، هيدروكربورهاي سنگين تري به دست آيد كه درجه نفوذ كمتر و نقطه نرمي بيشتري نسبت به قير خالص اوليه داشته باشد. اين قيرها در مقايسه با قيرهاي خالص حساسيت كمتري در برابر حرارت دارند و درجه نفوذ آنها كمتر است. قيرهاي دميده مصرف زيادي در راهسازي ندارند. اين قيرها براي پر كردن تركهاي روسازيهاي بتني و پر كردن درزهاي رويه هاي بتني استفاده مي شود.
- قيرهاي محلول ( Liquid Asphalt):
قيرهاي محلول يا قيرهاي پس برگشته، از حل كردن قيرهاي خالص در حلالها و يا روغنهاي نفتي به دست مي آيد.قيرهاي محلول در راهسازي براي اندود سطحي، نفوذي، آسفالت سطحي، آسفالت سرد كارخانه اي و يا آسفالت مخلوط در محل مصرف مي شود. اين نوع قيرها بر حسب سرعت گيرش و نوع حلال به سه گروه قيرهاي زودگير، قيرهاي كندگير، قيرهاي ديرگير تقسيم بندي مي شوند.
 آزمايش‌هاي كنترل كيفيت قير
براي كنترل كيفيت مواد قيري و كارهاي انجام شده بايد حداقل يكبار در مرحله شروع آسفالت و همچنين در حين اجراي كار و متناسب با پيشرفت عمليات، هر وقت كه دستگاه نظارت لازم بداند آزمايشهاي لازم روي قيرهاي مصرفي انجام مي شود.
قير مصرفي بايد همگن و وقتي كه تا 176 درجه سانتيگراد گرم مي شود كف و دود نكند.
براي گرم كردن قير بايد از لوله هاي روغن يا بخار يا دستگاههاي الكتريكي استفاده كرد. كاربرد شعله مستقيم آتش كه با بدنه مخازن قير در تماس باشد به هيچ وجه مجاز نيست. دستگاه نظارت موظف است از تخليه قير تانكرهايي كه از شعله مستقيم آتش جهت گرم كردن استفاده مي كنند، جلوگيري نموده و پيمانكار نيز بايد از تخليه قير چنين تانكرهايي جدا خودداري نمايد.
درجه حرارت قير در مخازن و لوله ها و هنگام اختلاط با سنگدانه ها در مخلوط كن كارخانه آسفالت نبايستي از 175 درجه سانتيگراد براي قيرهاي خالص تجاوز نمايد.
تانكرهاي حمل قير و همچنين تانكرهاي قير كارگاه بايد مجهز به حرارت سنج باشد. يك حرارت سنج در قسمت تحتاني تانكر و ديگري در قسمت فوقاني نصب مي شود. در كارخانه آسفالت نيز بايد حرارت سنج براي قير نصب شده باشد به طوري كه هر زمان بتوان درجه حرارت قير را كنترل نمود.
قير در مخازن فلزي و استخرهاي بتني در كارگاه ذخيره مي شود. در صورت استفاده از استخر بايد كف و ديواره ها بتني و سقف آن سر پوشيده باشد تا قير كاملا از گرد و غبار، بارندگي و ديگر آلاينده ها محفوظ بماند. وسايل گرم كردن قير بايد در كف استخر پيش بيني گردد.
كارخانه آسفالت بايد به وسايلي مجهز باشد كه قير را با درصد لازم و با حدود تغييرات مجاز معادل (مثبت منفي 1/ .) درصد وزن كل قير به صورت گرد وبافشار بر روي مصالح سنگي پخش نمايد.
يك ميزان الحراه مسلح كه از 100 تا 200 درجه سانتيگراد را نشان دهد، بايست در روي لوله تخليه قير به واحد مخلوط كننده در محلي كه نزديك يك شير تخليه باشد، نصب شود. قير مورد احتياج براي هر مرحله توليد آسفالت نبايد بيش از 15 ثانيه پس از آغز جريان تخليه قير به طول انجامد.
وسايل اندازه گيري قير بايد قير مورد نياز را كه در هر مرحله تخليه مي شود به دقت 1 كيلو گرم اندازه گيري نمايد.
قير مورد مصرف در طرح مخلوط ( براي تهيه طرح مخلوط) نيز بايد از مخازن ذخيره كارگاه و با توجه به روش آشتو 40T نمونه برداري شود(حداقل 10 كيلو گرم).
قير مصرفي براي آسفالت گرم يك بار در شروع كار، و در حين اجراي كار به ازاي هر 2000 تن قير وارده بايد مورد آزمايش قرار گيرد.
(توجه: عدد 2000 تن پيشنهادي در نشريه 101 در زماني تدوين شده كه قيمت قير پايين بود لذا در حال حاضر پيشنهاد مي شود كه براي هر تانكر ورودي به كارگاه يعني از هر 20 تن آزمايشهاي اوليه و براي هر 100 تن تمام آزمايشات تعيين ويژگي هاي قيري انجام شود.)
درجه بندي قير در راهسازي بر دو مبناي درجه نفوذ و عملكردي تقسيم مي شوند كه مشخصات مربوطه درمورد درجه بندي درجه نفوذ در جدول 5-1 و بر مبناي درجه بندي عملكردي بر مبناي جدول6-1 آورده شده است. اين جداول از نشريه شماره 234 با عنوان آيين نامه روسازي آسفالتي راه هاي ايران گرفته شده است.
آزمايشات مربو به روش درجه بندي عملكردي در شناسايي سريع و در زمان كم براي كيفيت و ويژگيهاي قير كاربرد نداشته و براي شناسايي سريع ويژگي هاي اوليه قير برخي از آزمايشات درجه بندي بر مبناي ميزان نفوذ كاربرد دارد. همچنين آزمايش لكه نيز براي اين منظور استفاده مي شود.
در زير بعد نوع و زمان انجام برخي از آزمايش هايي كه با هدف اين نوشتار مطابقت داشته آورده شده است.

آزمایش
روش آزمایش
  مدت زمان تقریبی
انجام آزمایش* (ساعت)
ASTM
AASHTO
 ISIRI (ایران)
 
 لکه مواد قیری  (Spot Test)
 -  T102
 2949
 1 (**24)
 درجه نفوذ  (Penetration)
 D5
 T49
 2950
 3
 درجه حلالیت در تری کلرواتیلن (Solubility)
 D2042
 T44
 2953
 3
 نقطه اشتعال (Flash Point)
 D92
 T48
 2954
 1
 تاثیر گرما و هوا بر قیر (آزمایش لعاب نازک قیر) (TFOT)
 D1754
 T179
 2957
 6
 کشش‌پذیری  (Ductility)
 D113
 T51
 3866  3
 نقطه نرمی (Softening Point)
 D36
 T53
 3868
 1
 چگالی (Density)
 D70
 T228
 3872
 2
 کندروانی کینماتیکی (Saybolt Viscosity)
D2170 
 T201
 -  1
 کندروانی سیبولت (Saybolt Viscosity)
 D88
 T72
 -  1


فرم ارزیابی پالایشگاه‌های قیر

انتخاب رنگ:
عرض اسکین:
پترن زمینه:
ستون های مگا منو:
گزینه جستجو: خروج