قیر چیست و چگونه به‌وجود می‌آید؟
قیر یکی از فرآورده‌های سنگین و نهایی پالایش نفت خام است که به رنگ تیره، براق و چسبناک شناخته می‌شود.این ماده در دمای محیط حالتی جامد یا نیمه‌جامد دارد و زمانی که گرم می‌شود، نرم و روان می‌گردد. از دید شیمیایی، قیر ترکیبی پیچیده از هیدروکربن‌های سنگین و ترکیبات آلی گوگرددار، نیتروژن‌دار و اکسیژن‌دار است.
قیر چیست؟
ویژگی منحصربه‌فرد قیر، غیرقابل نفوذ بودن در برابر آب و چسبندگی بالا به مصالح معدنی است، که آن را به ماده‌ای ایده‌آل برای راه‌سازی و عایق‌کاری بدل کرده است.قیر نه‌تنها در صنعت راه و ساختمان، بلکه در صنایع شیمیایی و حتی تولید برخی مواد صنعتی نیز جایگاه مهمی دارد.
انواع قیر از نظر منبع تولید
قیرها از نظر منبع تولید به دو گروه اصلی تقسیم می‌شوند:
🔹 قیر طبیعی (Natural Bitumen):
این نوع قیر در طبیعت و بر اثر تبخیر تدریجی مواد سبک نفت خام در طول میلیون‌ها سال تشکیل می‌شود.از جمله منابع مهم قیر طبیعی می‌توان به دریاچه قیر ترینیداد، و معادن قیر طبیعی در ایران مانند قیر گیلان‌غرب و بهبهان اشاره کرد.قیر طبیعی معمولاً سخت‌تر و مقاوم‌تر از قیر نفتی است و در برخی صنایع خاص مورد استفاده قرار می‌گیرد.
انواع قیر
🔹 قیر نفتی (Petroleum Bitumen):
قیر نفتی که امروزه پرکاربردترین نوع قیر در جهان است، حاصل فرآیند تقطیر و پالایش نفت خام است.در این فرآیند، مواد سبک مانند بنزین و گازوئیل جدا می‌شوند و باقیماندهی سنگین با اصلاحات لازم به قیر تبدیل می‌گردد.بیشتر قیرهای مورد استفاده در راه‌سازی و عایق‌کاری از این نوع هستند.
فرآیند تولید قیر در پالایشگاه
تولید قیر معمولاً در مرحله‌ی نهایی پالایش نفت خام انجام می‌شود.ابتدا نفت خام در برج تقطیر در فشار معمولی، به بخش‌های سبک‌تر و سنگین‌تر تقسیم می‌شود.سپس باقیماندهی سنگین (Residuum) وارد برج تقطیر تحت خلأ (Vacuum Distillation Unit) می‌شود تا بدون تجزیه حرارتی، ترکیبات سبک‌تر از آن جدا گردد.
فرآیند تولید قیر
در نهایت، ماده‌ی باقی‌مانده که به «وکیوم باتوم» (Vacuum Bottom) معروف است، بسته به کاربرد نهایی، ممکن است تحت فرآیند اکسیداسیون (Blowing) قرار گیرد.در این مرحله، هوای داغ از درون قیر عبور داده می‌شود تا ساختار مولکولی آن تغییر کرده و مقاومت حرارتی و چسبندگی آن افزایش یابد.محصول نهایی، همان قیر صنعتی است که با گریدهای مختلف (مثل ۶۰/۷۰ یا ۸۵/۱۰۰) به بازار عرضه می‌شود.
کاربردهای متنوع قیر در صنایع مختلف
بسیاری از ما قیر را فقط با آسفالت جاده‌ها می‌شناسیم، اما این ماده‌ی چندمنظوره در حوزه‌های گوناگون صنعتی و عمرانی کاربرد دارد:
✅ راه‌سازی و آسفالت: بزرگ‌ترین بخش مصرف قیر، در تهیه‌ی آسفالت جاده‌هاست. قیر به‌عنوان چسباننده، سنگدانه‌ها را به هم متصل می‌کند و سطحی مقاوم در برابر فشار، حرارت و نفوذ آب ایجاد می‌کند.
✅ عایق‌کاری ساختمان: در پشت‌بام‌ها، سرویس‌های بهداشتی، و پی ساختمان از قیر برای جلوگیری از نفوذ رطوبت استفاده می‌شود.
✅ صنایع شیمیایی و رنگ: قیر در تولید رنگ‌های ضدزنگ، پوشش‌های صنعتی و مواد آب‌بند به‌کار می‌رود.
✅ ساخت مواد مقاوم در برابر خوردگی: از قیر برای پوشش لوله‌ها، کابل‌ها و تانک‌ها به‌منظور حفاظت در برابر رطوبت و عوامل شیمیایی استفاده می‌شود.
✅ دیگر کاربردها: در صنایع چاپ، تولید باتری، کاغذسازی و حتی در برخی ترکیبات دارویی سنتی نیز از قیر استفاده می‌شود.
درجه نفوذ قیر و اهمیت آن در کیفیت
برای تشخیص کیفیت و نوع مناسب قیر، شاخصی به نام درجه نفوذ (Penetration Grade) تعریف شده است.در این آزمون، یک سوزن استاندارد تحت وزن و دمای مشخص، به مدت ۵ ثانیه در قیر فرو می‌رود و عمق نفوذ آن بر حسب صدم میلی‌متر اندازه‌گیری می‌شود.به‌عنوان مثال، قیر ۶۰/۷۰ یعنی عمق نفوذ سوزن بین ۶۰ تا ۷۰ صدم میلی‌متر بوده است.قیر با عدد نفوذ پایین‌تر (مثلاً ۴۰/۵۰) سخت‌تر است و در مناطق گرمسیری که نیاز به مقاومت حرارتی بیشتر وجود دارد، استفاده می‌شود.در مقابل، قیر با عدد نفوذ بالا نرم‌تر بوده و برای مناطق سردسیر که نیاز به انعطاف‌پذیری بیشتر است، مناسب‌تر است.این شاخص کمک می‌کند تا مهندسان راه‌سازی بتوانند قیر مناسب برای شرایط اقلیمی هر منطقه را انتخاب کنند.
جایگاه قیر ایران در بازار جهانی
ایران به‌عنوان یکی از بزرگ‌ترین تولیدکنندگان و صادرکنندگان قیر در جهان شناخته می‌شود.به‌دلیل وجود منابع غنی نفت خام و پالایشگاه‌های متعدد، تولید قیر در ایران هم از نظر حجم و هم از نظر کیفیت در جایگاه بالایی قرار دارد.بیشترین سهم صادرات ایران مربوط به قیرهای نفوذی با گرید ۶۰/۷۰ و ۸۵/۱۰۰ است که در پروژه‌های آسفالت‌سازی استفاده می‌شوند.مقاصد اصلی صادرات قیر ایران کشورهایی مانند هند، چین، بنگلادش، سریلانکا و کشورهای آفریقایی هستند. قیر ایرانی به‌دلیل کیفیت مناسب، ثبات در ترکیب و قیمت رقابتی، در بازار جهانی جایگاه قابل‌توجهی دارد.در سال‌های اخیر، توسعه‌ی واحدهای بسته‌بندی بشکه‌ای و مخازن صادراتی باعث شده حضور ایران در بازار جهانی قیر پررنگ‌تر از گذشته شود.
