راهنمای جامع قیر، بخش بیست و یکم-آنالیز عنصری قیر

Share

راهنمای جامع قیر، بخش بیست و یکم-آنالیز عنصری قیر

به‌طورکلی قیر از مولکول‌های هیدروکربن، برخی انواع هتروسیکلیک ها و گروه‌های عاملی شامل اتم‌های سولفور، نیتروژن و اکسیژن تشکیل‌شده است (Romberg و همکاران 1959، Traxler و Coombs، 1936). قیر هم‌چنین حاوی مقدار کمی از فلزات مانند نیکل، وانادیوم، آهن، کلسیم و منیزیم بوده که به شکل نمک‌های فلزی، اکسیدها و یا ساختارهای پورفیرین می‌باشد.

پورفیرین ها ترکیبات آلی پیچیده‌ای هستند که به‌طور طبیعی تشکیل می‌شوند. واژه پورفیرین از کلمه یونانی به معنی بنفش گرفته‌شده است. به‌طور مثال هموگلوبین موجود در خون و کلروفیل یافت شده در گیاهان سبز نمونه‌هایی از پورفیرین های پیوند خورده با اتم‌های فلزی هستند. پورفیرین ها حاوی چهار اتم نیتروژن بوده که هرکدام از آن‌ها توانایی پیوند با یک اتم فلز برای تشکیل یک متالوپورفیرین را دارند.

آنالیز عنصری قیر تولیدشده از انواع نفت خام نشان داد که اغلب قیرها حاوی عناصر زیر است:

  • ·       82-88 درصد کربن
  • ·       8-11 درصد هیدروژن
  • ·       0-1/5 درصد اکسیژن
  • ·       0-6 درصد سولفور
  • ·       0-1 درصد نیتروژن

از سال 1930 میلادی مشخص‌شده است که قیر حاوی متالوپورفیرین (بر اساس کارهای تحلیلی صورت گرفته و شناسایی آهن و وانادیوم در آن) بوده و درنتیجه به ارتباط بین گیاهان دریایی کلروفیل دار و پیدایش نفت پی برده شد. خاکستر نفت سیاه آنالیز شده توسط دستگاه طیف‌سنجی حضور عناصر فلزی زیر را نشان می‌دهد (1981، Crump):

  • آلومینیوم          سرب          سدیم
  • باریوم              منیزیم        استرانسیوم
  • کلسیم             منگنز         تانتال
  • کروم              مولیبدن        قلع
  • مس               نیکل            اورانیوم
  • گالیوم            پتاسیم         وانادیوم
  • آهن               سیلیکون       روی
  • لانتانیم          نقره             زیرکونیوم

این عناصر به‌طور عمده در اجزاء سنگین‌تر و یا غیرقابل فرار نفت، احتمالاً به شکل کلوئیدی، به‌صورت نمک (مانند کربوکسیلیک اسید)، ترکیبات فلزات واسطه و ترکیبات پورفیرین یافت می‌شوند. آنالیز قیر تولیدشده از منابع مختلف در جدول شماره 4-1 ارائه‌شده است.


جدول 4-1    آنالیز عنصری قیر

فلزات غالبی که در اکثر منابع نفت خام یافت می‌شوند شامل سدیم (بیشتر به‌صورت سدیم کلراید)، وانادیوم، آهن، نیکل و کروم است. وانادیوم و نیکل تا حد زیادی به‌صورت ساختارهای پورفیرین می‌باشند. قیر و نفت سیاه محصولات مرتبط باهم بوده و Goodrich حدس می‌زد که عناصری مشابه با نفت سیاه در قیر وجود خواهد داشت (Goodrich و همکاران 1986).

قیر بسته به منشأ نفت خامی که از آن تولیدشده و اصلاح شیمیایی انجام‌گرفته بر روی آن در طول فرآیند تولید، دارای ترکیبات مختلف بوده و عملکرد متفاوت نیز خواهد داشت. ترکیب‌بندی شیمایی قیر بسیار پیچیده است؛ بنابراین، آنالیز کامل از قیر (در صورت امکان‌پذیر بودن) بسیار سخت خواهد بود و تعداد زیادی داده تولید کرده که ارتباط آن‌ها با خصوصیات رئولوژیکی غیرممکن خواهد بود. علاوه براین مجموع داده‌های به‌دست‌آمده برای یک نوع خاص قیر بوده و برای تمامی قیرها یکسان نخواهد بود.

عموماً قیر به دو گروه شیمیایی گسترده شامل آسفالتن ها و مالتن ها تقسیم‌بندی می‌شود. مالتن ها را می‌توان به سه زیرگروه اشباع‌ها، آروماتیک‌ها و رزین‌ها تقسیم‌بندی کرد. این طبقه‌بندی ارتباط بین رئولوژی قیر و ترکیب‌بندی شیمیایی آن را ممکن خواهد کرد.

روش استخراج حلال به علت سریع بودن یک روش جذاب می‌باشد (1953، Traxler و Schweger)؛ اما جدایش به‌دست‌آمده معمولاً نسبت به داده‌های به‌دست‌آمده از کروماتوگرافی ضعیف‌تر است. به همین ترتیب، روش جذب ساده (1916، Marcusson) به‌اندازه کروماتوگرافی ستونی مؤثر نیست.

در سال 1987 کنگره ایالات‌متحده آمریکا اجازه داد که برنامه تحقیقاتی بزرگراه‌های استراتژیک (SHRP)، که یک طرح پژوهشی 5 ساله بوده، برای توسعه و ارزیابی روش‌ها و فناوری‌ها برای مقابله با تخریب بزرگراه‌ها به‌منظور ارتقاء عملکرد، دوام، ایمنی و بهره‌وری آن‌ها اجرا شود. یکی از بخش‌های این پروژه تحقیقاتی مطالعه شیمی قیر و روش‌های نوین تفکیک مواد تشکیل‌دهنده بر اساس ماهیت گروه‌های عاملی و وزن مولکولی آن‌ها بود.


برای مشاهده ادامه مطلب برروی لینک زیر کلیک کنید:


برای مشاهده اولین مطلب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید:

راهنمای جامع قیر، بخش هجدهم- پاک کردن قیر از روی سوختگی

Share

راهنمای جامع قیر، بخش هجدهم- پاک کردن قیر از روی سوختگی

برای پاک کردن قیر از روی سوختگی روش‌های مختلفی توصیه می‌شود:

از کندن لایه قیر از روی پوست اجتناب کرده و با گاز استریل حاوی وازلین و یا کرم آنتی‌بیوتیک بر پایه پارافین مانند Flammaxine آن را پوشش دهید. چنین اقدام درمانی باعث نرم‌تر شدن قیر شده و این امکان را می‌دهد که پس از چند روز از روی پوست برداشته شود.

از سوی دیگر، روغن‌زیتون را می‌توان به مدت چند ساعت بر روی لایه قیر قرارداد تا این لایه نرم‌تر شود. پس‌ازآن قیر را می‌توان به‌آرامی توسط یک گاز استریل از روی محل سوختگی پاک کرد. از روغن نارگیل، کره، روغن بچه و روغن کانولا نیز می‌توانید برای پاک کردن قیر استفاده کنید.

توجه داشته باشید که استفاده از مواد شیمیایی برای از بین بردن لکه قیر موجب جذب این مواد توسط پوست شده و برای سلامتی خطرناک می‌باشد. هرگز از موادی همچون الکل، استون، اتر، گازوئیل، نفت و آلدئیدها برای پاک کردن قیر از روی پوست استفاده نکنید. پانسمان باید هر چهار ساعت تعویض گردد. پس از 24 ساعت، هر مقدار قیر باقیمانده را می‌توان پاک کرد، سوختگی را ضدعفونی و تحت درمان قرارداد.

سوختگی به همراه اثر تورنیکه

هنگامی‌که قیر به طول کامل یک اندام را محاصره می‌کند، پس از سرد شدن و سخت شدن، این قیر باعث ایجاد اثر تورنیکه و به‌تبع آن تورم اندام سوخته شده می‌شود. در صورت بروز این اتفاق، قیر باید هرچه سریع‌تر نرم شده و یا برای جلوگیری از انسداد شریان‌های خونی با استفاده از یخ سرد و سپس تکه‌تکه شود.

سوختگی چشم

در این‌گونه موارد نباید هیچ‌گونه تلاشی برای برداشتن قیر از روی چشم توسط پرسنل غیرمجاز صورت گیرد. مصدوم را باید به‌سرعت به بیمارستان رساند تا برای تشخیص و درمان مناسب تحت نظر یک‌ چشم پزشک قرار گیرد.


برای مشاهده ادامه مطلب برروی لینک زیر کلیک کنید:


برای مشاهده اولین مطلب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید:

راهنمای جامع قیر، بخش پانزدهم-انتشار بخار

Share

راهنمای جامع قیر، بخش پانزدهم-انتشار بخار

قیر مخلوط پیچیده‌ای از هیدروکربن‌ها است که نقطه‌جوش مشخصی ندارد. دلیل این امر این است که نقطه‌جوش اجزاء تشکیل‌دهنده آن در یک محدوده گسترده قرار دارند. انتشار قابل‌مشاهده و یا به‌طور ساده دود کردن آن در دمای تقریبی 150 درجه سانتی‌گراد آغاز می‌شود. مقدار این انتشار برای هر 12-10 درجه سانتی‌گراد افزایش دما، تقریباً دو برابر می‌شود. این دود به‌طور عمده از هیدروکربن‌ها (Brandt & De Groot 1996) و مقدار اندکی هیدروژن سولفید تشکیل‌شده است.

این دود قیر همچنین حاوی مقدار کم ترکیبات آروماتیک‌های چند حلقه‌ای (PACs)، مخصوصاً هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه‌ای (PAHs) می‌باشد. این مواد شیمیایی شامل تعدادی حلقه‌های بنزن بوده که باهم تشکیل یک گروه را می‌دهند. برخی از این‌ها با سه تا هفت (معمولاً چهار تا شش) حلقه ذوب‌شده به‌عنوان یک عامل مشکوک به سرطان‌زا بودن، شناسایی‌شده‌اند.

بااین‌حال، غلظت این مواد سرطان‌زا در قیر به‌شدت اندک است (CONCAWE, 1992). اغلب PAHs های این گروه توسط سازمان حفاظت از محیط‌زیست ایالات‌متحده آمریکا در سال 2008 به‌صورت نام و شماره CAS دسته‌بندی‌شده‌اند که به‌صورت زیر می‌باشد:

Benzo [a]anthracene, 56-55-3

Benzo [a]phenanthrene (chrysene), 218-01-9

Benzo [a]pyrene, 50-32-8

Benzo [b]fluoranthene, 205-99-2

Benzo [j]fluoranthene, 205-82-3

Benzo [k]fluoranthene, 207-08-9

Benzo [j,k]fluorene (fluoranthene), 206-44-0

Benzo [r,s,t]pentaphene, 189-55-9

Dibenz [a,h]acridine, 226-36-8

Dibenz [a,j]acridine, 224-42-0

Dibenzo [a,h]anthracene, 53-70-3

Dibenzo [a,e]fluoranthene, 5385-75-1

Dibenzo [a,e]pyrene, 192-65-4

Dibenzo [a,h]pyrene, 189-64-0

Dibenzo [a,l]pyrene, 191-30-0

7H-dibenzo[c,g]carbazole, 194-59-2

7,12-dimethylbenz[a]anthracene, 57-97-6

Indeno [1,2,3-cd]pyrene, 193-39-5

3-methylcholanthrene, 56-49-5

5-methylchrysene, 3697-24-3

1-nitropyrene, 5522-43-0

متداول‌ترین راه ورود PAHs ها به بدن تنفس هوای آلوده است. PAHs ها در هنگام تنفس وارد ریه‌ها می‌شوند. در هنگام انتشار PAHs ها، اگر شما در محیطی نزدیک به منبع آلودگی باشید، به‌احتمال‌زیاد آن را استشمام خواهید کرد. همچنین اگر در این مواقع شما مشغول غذا خوردن و یا نوشیدن مایعات نیز باشید، احتمال ورود PAHs ها به بدنتان وجود دارد.

علاوه بر این‌ها، تماس پوست با خاک‌آلوده به PAHs ها و یا فرآورده‌هایی همچون روغن‌های سنگین، قطران زغال‌سنگ، قیر مورداستفاده در عایق‌کاری پشت‌بام و کرئوزوت، احتمال ورود این مواد به بدن وجود دارد. کرئوزوت مایه چربی است که از تقطیر قطران زغال‌سنگ به دست می‌آید و برای محافظت و جلوگیری از رسیدن نم به چوب استفاده می‌شود. PAHs ها در بدن بافت چربی را مورد هدف قرار داده و گسترش می‌یابند. اندام‌های هدف شامل کلیه‌ها و کبد هستند. این مواد طی چند روز از طریق ادرار و مدفوع از بدن خارج می‌شوند.

در معرض PAHs ها بودن در طولانی‌مدت برای سلامتی زیان‌آور خواهد بود. در سال 2013 بررسی جامعی در این زمینه انجام و مشخص شد که احتمال ابتلا به سرطان در هنگام استشمام بخارهای برخاسته از قیر کاملاً اکسیده نسبت به قیر Stright run و قیر جامد بالاتر است (IARC,2013). مونوگراف IARC مشخص کرد که شواهد اندکی برای سرطان‌زا بودن قیر و انتشار آن در طول مشاغل مرتبط با عایق‌کاری پشت‌بام و آسفالت ماستیک وجود دارد. درحالی‌که شواهد کافی در حیوانات آزمایشگاهی برای اثبات سرطان‌زا بودن بخارهای برخاسته از قیر اکسیده مشاهده‌شده است. بر همین مبنا آن‌ها قیرها را در سه دسته زیر تقسیم‌بندی کردند:

  • مواجهه شغلی با قیر اکسیدشده و انتشار آن در طول استفاده از آن برای عایق‌کاری پشت‌بام احتمالاً برای انسان سرطان‌زا است (گروه 2A).
  • مواجهه شغلی با قیر جامد و انتشار آن در طول کار با آسفالت ماستیک قابلیت سرطان‌زا بودن برای انسان را دارد (گروه 2B).
  • مواجهه شغلی با قیر Stright run و انتشار آن در طول روسازی با آسفالت قابلیت سرطان‌زا بودن برای انسان را دارد (گروه 2B).

ازاین‌رو، برخلاف مونوگراف قبلی که در سال 1985 منتشرشده بود (IARC,1985) که در آن قیر اکسیده در طبقه قابلیت سرطان‌زا بودن (گروه 2B) قرار داشت به طبقه احتمال سرطان‌زا بودن (گروه 2A) منتقل شد.


برای مشاهده ادامه مطلب برروی لینک زیر کلیک کنید:


برای مشاهده اولین مطلب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید:

راهنمای جامع قیر، بخش دوازدهم-انتقال و جابجایی ایمن

Share

راهنمای جامع قیر، بخش دوازدهم-انتقال و جابجایی ایمن

تجهیزات محافظت شخصی مربوط به‌مواجهه شغلی با قیر

خطر اصلی در انتقال و جابجایی قیر سوختگی حرارتی ناشی از تماس با این فرآورده است؛ بنابراین، ازلحاظ ایمنی پوشیدن لباس‌هایی که محافظت کافی را انجام می‌دهد الزامی است. PPE یا تجهیزات محافظت شخصی شامل موارد زیر است:

  • کلاه ایمنی و گردنبند برای محافظت از سر و گردن

  • Visor برای محافظت از صورت (عینک ایمنی فقط از چشم محافظت می‌کند)

  • دستکش مقاوم در برابر حرارت

  • چکمه‌های ایمنی

  • روپوش

جدول شماره 3-1 نمایی کلی از محدوده مجاز مواجهه شغلی با قیر (OELs) را برای کشورهای مختلف نشان می‌دهد. مباحث بیش‌تر درباره این موضوع توسط آژانس بین‌المللی تحقیقات سرطان (IARC) با موضوعاتی هم چون پژوهش در مورد قیر و برخی هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه‌ای هتروسیکلیک N و S و انتشار آن‌ها ارائه و بررسی‌شده است که در بخش 3-2-1 به آن می‌پردازیم.

قرار گرفتن در معرض بخار قیر می‌تواند باعث تحریک چشم‌ها، بینی و دستگاه تنفسی، سردرد و حالت تهوع می‌شود. به‌طورمعمول این‌گونه علائم خفیف و موقتی هستند. دور شدن پرسنل آسیب‌دیده از منشأ بخار می‌تواند منجر به بهبودی سریع آن شود. حتی اگر مقدار سوزش خفیف باشد، قرار گرفتن در معرض بخار قیر باید به حداقل ممکن برسد. هر زمان که مورد مشکوکی مشاهده شد می‌بایست آزمایش‌های مربوطه به‌منظور سنجش غلظت بخار قیر و یا هیدروژن سولفید در محیط کار گرفته شود.

افراد مبتلابه استنشاق بخار قیر باید هرچه سریع‌تر به مکانی با هوای تازه منتقل شوند. اگر علائم این افراد شدید و یا ادامه‌دار باشد، کمک پزشکی باید بدون وقفه انجام گیرد.

جدول 3-1    محدوده مجاز مواجهه شغلی با قیر (OELs)


برای مشاهده ادامه مطلب برروی لینک زیر کلیک کنید:

راهنمای جامع قیر، بخش سیزدهم-مراقبت شخصی


برای مشاهده اولین مطلب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید:

راهنمای جامع قیر

راهنمای جامع قیر-بخش دهم-دمای پمپاژ و ذخیره‌سازی قیر

Share

راهنمای جامع قیر-بخش دهم-دمای پمپاژ و ذخیره‌سازی قیر

قیر باید همیشه در پایین‌ترین دمای ممکن پمپاژ و ذخیره‌سازی شود. دستورالعمل‌های دمای کار ایمن با قیر توسط انستیتو انرژی ارائه‌شده است (انستیتو انرژی، 2005). این درجه حرارت‌ها بر مبنای اندازه‌گیری ویسکوزیته محاسبه‌شده و بر اساس تجارب عملی ارائه‌شده‌اند. برای کاربری‌های متداول (به‌طور مثال اختلاط و انتقال قیر مایع)، دمای 50-10 درجه سانتی‌گراد بالاتر از حداقل دمای موردنیاز برای پمپاژ، توصیه می‌شود اما بیشینه دمای انتقال ایمن نباید از 230 درجه سانتی‌گراد فراتر رود.

به‌منظور جلوگیری از سخت شدن قیر، باید مدت‌زمانی که قیر در مخازن ذخیره‌سازی و همچنین در سیستم چرخشی با درجه حرارت بالا قرار می‌گیرد را تا حد ممکن کاهش داد. اگر مجبور به ذخیره‌سازی قیر برای یک دوره طولانی (مثلاً بیش از یک هفته) بدون افزودن قیر تازه باشیم، درجه حرارت مخزن باید به 20 تا 25 درجه بالاتر از نقطه نرمی قیر کاهش‌یافته و در صورت امکان سیستم چرخشی متوقف شود.

هنگام گرم کردن متناوب و طولانی‌مدت قیر در مخزن باید مراقب گرم شدن بیش‌ازحد قیر در محل لوله‌های گرمایشی و کویل ها بود. این موضوع معمولاً زمانی که از شعله مستقیم در لوله‌ها استفاده می‌کنیم اهمیت داشته زیرا ممکن است دمای سطحی آن‌ها به بیش از 300 درجه سانتی‌گراد برسد. در چنین تأسیساتی، می‌بایست مقدار حرارت بکار رفته شده محدودشده و درجه حرارت فقط به میزان لازم برای بالا بردن دمای قیر تا اندکی بیش از نقطه نرمی آن باشد.

این درجه حرارت باعث نرم‌تر شدن قیر شده و پس‌ازآن در مواقع لزوم برحسب کاربری قیر می‌توان از گرمایش بیش‌تر برای بالا بردن درجه حرارت آن استفاده کرد. این روش مفیدی است زیرا قیر یک سیال ویسکوز بوده و در آن جریان‌های همرفتی باعث از دست رفتن گرما در سرتاسر آن شده و گرم کردن بیش‌ازحد موضعی مشکل کم‌تری ایجاد می‌کند. گردش قیر درون مخزن باید هنگامی‌که قیر به سیالیت مناسب رسید آغاز شود و درنتیجه احتمال گرم شدن بیش‌ازحد موضعی کاهش می‌یابد. اگر سیستم‌های روغن داغ، بخار داغ و یا هیترهای برقی به روش اصولی طراحی‌شده باشند، گرمایش مجدد قیر با استفاده از آن‌ها مشکلات فوق را به وجود نخواهد آورد.


برای مشاهده ادامه مطلب برروی لینک زیر کلیک کنید:

راهنمای جامع قیر، بخش یازدهم- بررسی رویکرد ایمنی، بهداشتی و زیست‌محیطی


برای مشاهده اولین مطلب برروی لینک زیر کلیک کنید:

راهنمای جامع قیر

راهنمای جامع قیر-بخش هفتم-دمیدن هوا به داخل وکیوم باتوم

Share

راهنمای جامع قیر-بخش هفتم-دمیدن هوا به داخل وکیوم باتوم

اغلب با انتخاب درست خوراک نفت خام و به‌کارگیری شرایط استاندارد، می‌توان قیر با مشخصات خاص را به‌طور مستقیم تولید کرد. در صورت لزوم، خصوصیات فیزیکی وکیوم باتوم را می‌توان با استفاده از روش دمیدن هوا مورد اصلاح بیش‌تر قرارداد. این یک فرآیند اکسیداسیون است که شامل عبور هوا در سراسر وکیوم باتوم یا به‌صورت منقطع یا به‌صورت پیوسته تا زمان رسیدن دمای آن بین 240 تا 320 درجه سانتی‌گراد می‌باشد (شکل شماره 4-2).

تأثیر اصلی دمیدن تبدیل برخی مالتن ها با وزن مولکولی نسبتاً کم به آسفالتن ها با وزن مولکولی نسبتاً بیش‌تر است. نتیجه این فرآیند، کاهش نفوذپذیری قیر به همراه افزایش نسبتاً زیاد نقطه نرمی است که باعث بهبود حساسیت دمایی قیر دمیده شده می‌شود.

شکل 2-4    نمودار ساده‌ای از واحد دمیدن قیر

فرآیند دمیدن پیوسته

پس از پیش‌گرمایش، وکیوم باتوم تا سطحی از پیش تعیین‌شده به داخل ستون دمیدن تزریق می‌شود. هوا از طریق لوله‌های توزیع‌کننده‌ای که در قسمت انتهایی برج قرار دارند به درون وکیوم باتوم دمیده می‌شود. هوا فقط به‌عنوان یک واکنش‌دهنده عمل نمی‌کند بلکه منجر به اختلاط قیر و درنتیجه افزایش سرعت و سطح واکنش می‌شود.

محصول دمیده شده به‌منظور کاهش دما و رسیدن به دمای مطلوب (دمایی که در آن قیر می‌تواند از مخزن خارج شود) از درون مبدل‌های حرارتی عبور کرده و به‌منظور صرفه‌جویی در مصرف انرژی و اقتصادی‌تر شدن تولید، از این حرارت به‌دست‌آمده برای پیش‌گرمایش خوراک وکیوم باتوم استفاده می‌شود. پس‌ازاین مرحله قیر به درون تانکرهای ذخیره‌سازی پمپاژ می‌شود. نقطه نرمی و نفوذپذیری قیر دمیده شده تحت تأثیر عوامل مختلفی مانند ویسکوزیته خوراک، درجه حرارت در برج، مدت‌زمان ماندن خوراک در برج، منشأ نفت خام استفاده‌شده برای تولید خوراک و نسبت هوای تزریق‌شده به قیر، بستگی دارد.

شکل شماره 2-5 نشان‌دهنده منحنی دمیدن برای یک خوراک قیر بوده و مشخص می‌کند که چگونه می‌توان از این فرآیند برای دستیابی به محدوده نفوذپذیری و نقطه نرمی مشخص‌شده در کادرها استفاده کرد. در فرآیند دمیدن، نقطه نرمی افزایش و نفوذپذیری کاهش می‌یابد. ولی در فرآیند تقطیر، حساسیت دمایی (و یا شاخص نفوذ) تا حد زیادی بدون تغییر باقی می‌ماند؛ بنابراین، تقطیر یک خط نسبتاً مستقیم و فرآیند دمیدن به‌صورت یک منحنی است و این نشان می‌دهد که در فرآیند دمیدن حساسیت دمایی مواد به‌طور فراوان ای کاهش می‌یابد (به‌طور مثال شاخص نفوذپذیری افزایش می‌یابد).

شکل 2-5    منحنی‌های دمیدن، نیمه دمیدن و تقطیر

برای مشاهده اولین مطلب برروی لینک زیر کلیک کنید:


برای مشاهده ادامه مطلب برروی لینک زیر کلیک کنید:

راهنمای جامع قیر-بخش چهارم-الزامات ایمنی، سلامت و محیط‌زیست

Share

ایمنی

در مورد الزامات ایمنی، سلامت و محیط‌زیست می توان گفت که در زمان به‌کارگیری قیر به‌عنوان یک عنصر در یک محصول (جهت آب‌بندی، عایق‌کاری، ساخت محصول و غیره)، این‌یک ماده بی‌اثر بوده و هیچ‌گونه خطری برای سلامتی انسان ندارد. در طول ذخیره‌سازی، حمل‌ونقل و به‌کارگیری، قیر تا دماهای بسیار زیاد حرارت دیده و تبع آن در این شرایط برای کسانی که با آن کار می‌کنند خطرناک است.

البته این افراد می‌توانند با انجام اقدامات مناسب باعث کاهش خطرات ناشی از کار با قیر مذاب شوند. در هنگام کار با قیر مذاب، سوختگی یک خطر جدی است که باید با رعایت معیارهای ایمنی و استفاده از روش‌های مناسب از بروز سوانح جلوگیری کرد.

مخازن، لوله‌ها و تانکرهای حمل‌ونقل قیر مذاب باید به‌صورت خاصی طراحی‌شده و قبل از استفاده مورد تائید بازرسان مجرب قرار گیرند. مؤسسات صنعتی مانند یورو بیتومن و موسسه آسفالت، یکی از فعالان در زمینه بالا بردن ایمنی کار با قیر مذاب بوده و دستورالعمل راهنمای کاربر را تهیه‌کرده‌اند که باعث بهبود عملکرد و افزایش ایمنی کاربران شده‌اند.

قیر به‌عنوان یک ماده خطرناک طبقه‌بندی نمی‌شود. بااین‌حال، باید اطلاعات موجود در مورد ایمنی، سلامت و آسیب‌های زیست‌محیطی و اقدامات مناسب برای کاهش هر نوع خطر شناخته‌شده را بررسی و برگه اطلاعات ایمنی را تهیه کنیم. کشورهای مختلف با استانداردهای متفاوت وجود دارند که شکل و فرمت این استانداردها ممکن است متفاوت باشد. برگه‌های اطلاعات ایمنی مواد باید توسط هر تولیدکننده قیر برای مشتریان صادر شود.

ایمنی، سلامت و محیط‌زیست

سلامت

در سال 2013، آژانس بین‌المللی تحقیقات سرطان (IRAC) یک مقاله با عنوان قیر و انتشار آن و برخی هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه‌ای هتروسیکلیک N و S، منتشر کرد. این گزارش بیانگر یک ارزیابی علمی از مخاطرات مواجهات شغلی با قیر بر مبنای شواهد موجود است. اطلاعات بیش‌تر در مورد این گزارش در فصل 3 ارائه‌شده است اما جمع‌بندی کلی آن بدین گونه است:

  • مواجهه شغلی با قیر اکسیده و انتشار آن‌ها در طول پوشش و عایق‌کاری پشت‌بام احتمالاً برای انسان سرطان‌زا است (گروه 2A).
  • مواجهه شغلی با قیرهای سخت و انتشار آن‌ها در طول کار با آسفالت ماستیکی ممکن است برای انسان سرطان‌زا باشد (گروه 2B).
  • مواجهه شغلی با قیرهای Straight-run و انتشار آن‌ها در طول عملیات روسازی جاده‌ها ممکن است برای انسان سرطان‌زا باشد (گروه 2B).

این گزارش جزئیاتی از موارد بررسی‌شده در طول یک ارزیابی علمی را ارائه کرده است. به‌طور جامع شواهد موجود و استدلال‌های گذشته را شرح داده و ارزیابی نهایی را برای مواجهات شغلی با قیر و انتشار آن در طول عایق‌کاری پشت‌بام، اجرای عملیات آسفالت ماستیک و روسازی جاده‌ها را ارائه کرده است.

محیط‌زیست

مطالعات زیادی در مورد اثرات زیست‌محیطی و میزان کربن فرآورده‌های نفتی شامل قیر وجود دارد. اصلی‌ترین مرجع موجود در مورد چرخه عمر قیر توسط یورو بیتومن در سال 2012 منتشرشده است. این گزارش توسط کارشناسان بر اساس استانداردهای بین‌المللی مربوطه گردآوری‌شده است. همچنین این گزارش توسط کارشناسان مستقل نیز موردبررسی قرارگرفته و جزئیاتی در مورد مخاطرات زیست‌محیطی انتشار قیر ارائه کرده است. اطلاعات بیش‌تر در مورد الزامات ایمنی، سلامت و محیط‌زیست کار با قیر را می‌توان در فصل 3 مشاهده کرد.


برای مشاهده ادامه مطلب برروی لینک زیر کلیک کنید:


برای مشاهده اولین مطلب برروی لینک زیر کلیک کنید:

راهنمای جامع قیر-بخش اول تاریخچه قیر

Share

1-1  تاریخچه قیر

قیر در فرهنگ لغت انگلیسی آکسفورد به‌صورت مخلوط تار مانندی از هیدروکربن‌های به‌دست‌آمده از نفت خام به‌صورت طبیعی و یا طی فرایند تقطیر تعریف‌شده که در روسازی جاده‌ها و پشت‌بام‌ها کاربرد دارد.

باور عمومی تاریخچه قیر این است که قیر از زبان باستانی و مقدس هندوها در هند (سانسکریت) منشأ گرفته که در آن Jatu به معنای Pitch (قیر) و Jatu-krit به معنای تولید Pitch است. ازنظر برخی معادل لاتین آن در اصل Gwitu-men (وابسته به Pitch) و ازنظر برخی دیگر Pixtu-men نامیده شده که به‌مرورزمان به واژه Bitumen تبدیل و از زبان فرانسوی وارد زبان انگلیسی شده است.

اشارات متعددی به قیر در کتاب مقدس وجود دارد. در کتاب پیدایش (نخستین بخش از کتاب انجیل)، به این موضوع اشاره‌شده که کشتی نوح با استفاده از نی و Pitch ساخته‌شده و موسی نیز درون سبدی که با حصیر ساخته و توسط Pitch عایق شده بود گذاشته و در رودخانه نیل رهاشده است.

خواندن توصیف ساخت برج‌های بابل نیز جذاب و متفاوت است. نسخه مجاز کتاب مقدس می‌گوید که این برج‌ها دارای خشت‌های سنگی بوده و سازندگان آن‌ها از گل برای ملات استفاده می‌کردند. نسخه جدید بین‌المللی بیان می‌کند که در ساخت این برج‌ها به‌جای سنگ از آجر و به‌جای گل از قیر (Tar) استفاده‌شده است. ترجمه موفات در سال 1935 می‌گوید که آن‌ها در ساخت برج‌های بابل از آجر و آسفالت (قیر) استفاده کرده‌اند.

کاربردهای باستانی قیر طبیعی و یا Pitch در مکان‌های مسکونی قدیمی که در اطراف آن‌ها این ماده طبیعی به سهولت در دسترس بوده کشف‌شده است. به نظر می‌رسد که درجاهای دیگر استفاده کم‌تری از این ماده شده است. در بسیاری از کشورها، هیچ‌کدام از کاربردهای کنونی قیر وجود ندارد.

بااین‌حال به نظر می‌رسد که شناخت گسترده‌ای از منابع بزرگ قیر طبیعی مانند دریاچه آسفالت (Lake asphalt) در ترینیداد وجود دارد. در اواسط قرن نوزدهم، تلاش‌هایی در جهت استفاده از آسفالت سنگی از منابع اروپایی برای روسازی جاده‌ها انجام گرفت و ازاینجا بود که رشد آهسته استفاده از محصولات طبیعی برای رسیدن به این هدف آغاز و به دنبال آن شاهد ظهور تار زغال‌سنگ (Coal Tar) و سپس قیر تصفیه‌شده تولیدی از نفت خام هستیم.


برای مشاهده ادامه مطلب برروی لینک زیر کلیک کنید:


برای مشاهده اولین مطلب درباره این موضوع برروی لینک زیر کلیک کنید:

استفاده از پلیمر SBS برای اصلاح خصوصیات قیر-بخش دهم

Share

استفاده از پلیمر SBS برای اصلاح خصوصیات قیر-بخش دهم

نتیجه گیری

خصوصیات رئولوژیکی قیرهای جاده‌سازی با استفاده از اصلاح پلیمری توسط استایرن بوتا دی ان استایرن (SBS) بهبودیافته و خصوصیات عمومی و پارامترهای رئولوژیکی اساسی آن‌ها ارتقاء می‌یابد. به‌طور تجربی می‌توان این نظریه را ارائه کرد که سازوکار همراه با اصلاح توسط پلیمر استایرن بوتا دی ان استایرن (SBS) شامل تورم پلیمر از طریق جذب اجزاء سبک قیر پایه و ایجاد شبکه لاستیک-الاستیک درون بایندر اصلاح‌شده است.

ماهیت شبکه و تأثیر آن بر اصلاح پلیمری تابعی از ماهیت قیر پایه، نوع و مقدار پلیمر و سازگاری بین قیر و پلیمر است. علاوه بر این، خصوصیات مرسوم بایندر مانند نقطه نرمی، شاخص نفوذ و درجه حرارت فراس به‌طورکلی قادر به‌اندازه گیری خصوصیات رئولوژیکی منحصربه‌فرد گروه‌های مختلف قیر اصلاح‌شده پلیمری PMB نیستند، درنتیجه آنالیز مکانیکی پویا برای تبیین پارامترهای رئولوژیکی مدول ترکیب و زاویه فازی مورداستفاده قرار می‌گیرد.

پلیمر استایرن بوتا دی ان استایرن (SBS) موجب افزایش مدول ترکیب هر دو نوع قیر پایه، مخصوصاً در دمای بالا و فرکانس پایین می‌شود. میزان اصلاح پلیمری بسته به ماهیت قیر پایه و به‌تبع آن سازگاری سیستم قیر-پلیمر، متفاوت می‌باشد.

به‌طورکلی قیرهای پارافینیک درجه بالاتری از اصلاح پلیمری را در مقایسه با قیرهای نفتنیک از خود نشان داده که این تفاوت‌ها در مقادیر زیاد پلیمر، درجه حرارت بالا و فرکانس پایین مشهودتر است. تحت این شرایط است که ویسکوزیته پایین‌تر قیر پایه به ماهیت پلیمری شبکه SBS اجازه تسلط بر تبیین خصوصیات رئولوژیکی بایندر اصلاح‌شده را می‌دهد.

شبیه‌سازی آزمایشگاهی پیرشدگی کوتاه‌مدت و بلندمدت SBS PMBs نیز وجود تفاوت‌هایی در ویژگی‌های رئولوژیکی بایندر اصلاح‌شده را پس از پیرشدگی در مقایسه با آنچه برای قیرهای معمولی تجربه کرده بودیم را نشان داد. بایندر اصلاح‌شده با مقادیر زیاد پلیمر نیز یک تغییر جهت به سمت رفتار ویسکوز تر را پس از پیرشدگی نشان داد.


برای مشاهده اولین مطلب برروی لینک زیر کلیک کنید:

استفاده از پلیمر SBS برای اصلاح خصوصیات قیر-بخش هفتم

Share

استفاده از پلیمر SBS برای اصلاح خصوصیات قیر-بخش هفتم

منحنی مستر رئولوژیکی و نمودارهای سیاه

وابستگی فرکانس مدول ترکیب و زاویه فازی برای قیر اصلاح‌شده با پلیمر استایرن بوتا دی ان استایرن (SBS) در اشکال شماره 6 و 7 همراه با منحنی مستر رئولوژیکی در دمای مرجع 25 درجه سانتی‌گراد با استفاده از اصل انطباق زمان-دما (TTSP) و عوامل تغییر تبیین شده برای منحنی مستر * G ارزیابی‌شده است.

منحنی مستر مدول ترکیب در شکل شماره 6 تفاوت چشمگیری را بین دو گروه قیر اصلاح‌شده پلیمری را نشان می‌دهد. برای قیر پایه A اصلاح‌شده با پلیمر SBS یک افزایش چشمگیر در * G در فرکانس‌های پایین که در آن شبکه پلیمر SBS غالب است (برای مقدار پلیمر 5 درصد و 7 درصد) مشاهده می‌شود. البته قیر پایه B اصلاح‌شده با پلیمر SBS نیز یک افزایش مشابه در مدول ترکیب را با افزایش مقدار پلیمر نشان می دهد.


شکل 6   منحنی مستر مدول ترکیب در 25 درجه سانتی‌گراد برای SBS PMBs

شکل 7   منحنی مستر زاویه فازی در 25 درجه سانتی‌گراد برای SBS PMBs

منحنی مستر زاویه فازی برای SBS PMBs (شکل شماره 6) نشان‌دهنده یک کاهش در زاویه فازی به دنبال اصلاح بود. منحنی زاویه فازی نشان‌گر حضور شبکه الاستیک پلیمر در بایندر اصلاح‌شده است. در مورد SBS PMBs، این شبکه پلیمری توسط پیوند عرضی فیزیکی بلوک‌های پلی استایرن تشکیل می‌شود. تفاوت چشمگیر بین دو گروه قیر در فرکانس پایین که در آن ماهیت شبکه پلیمری به خصوصیات قیر پایه و سازگاری سیستم پلیمر-قیر بستگی دارد، مشاهده می‌شود.

درحالی‌که شبکه برای قیر گروه A PMBs منجر به کاهش ادامه‌دار زاویه فازی (افزایش پاسخ الاستیک) در فرکانس‌های پایین می‌شود، اما خلاف این موضوع برای قیر گروه B PMBs رخ‌داده که در آن افزایش زاویه فازی (کاهش پاسخ الاستیک) مشاهده می‌شود. تفاوت در مقادیر زاویه فازی در مقابل فرکانس را می‌توان به تفاوت‌ها در فعل‌وانفعالات مولکولی (مانند پراکنش، تورم و سازگاری) بین دو گروه قیر پایه و پلیمر SBS ارتباط داد.

تأثیر اصلاح با استفاده از SBS را بر پارامترهای رئولوژیکی (مدول ترکیب و زاویه فازی) به شکل نمودار سیاه (مدول ترکیب در مقابل زاویه فازی) در شکل شماره 8 ارائه‌شده است. اصلاح پلیمری بالاتر قیر گروه A PMBs در مقایسه با قیر گروه B PMBs را می‌توان به‌وضوح در این شکل مشاهده کرد. این مقایسه در مقادیر پلیمر بالا چشمگیرتر است.

مورفولوژِی و بنابراین ویژگی‌های رئولوژیکی PMBs تابع واکنش متقابل پلیمر و قیر بوده و درنتیجه تحت تأثیر ترکیب‌بندی قیر، ماهیت و مقدار پلیمر است. در مقادیر پایین پلیمر (3 درصد) رفتار بایندر اصلاح‌شده نزدیک به رفتار قیر پایه است. برای عملکرد بهتر در دمای متناظر و فرکانس پایین، پلیمر SBS نیاز به تشکیل شبکه پایدار رابر-الاستیک در هنگام اختلال و پراکنش در قیر دارد.


شکل 8   نمودار سیاه قیر اصلاح‌شده با SBS

براش مشاهده ادامه مطلب برروی لینک زیر کلیک کنید:


برای مشاهده اولین مطلب برروی لینک زیر کیک کنید: