قیرهای خالص مانند بیتومن، قیرهای قطران و انواع قیرهای دیگر مواد قابل اشتعال و آتش‌گیری هستند و کار کردن با آنها در درجات بالا می‌تواند خطرات متعددی به همراه داشته باشد به همین دلیل لازم است که حتماً با استفاده از آزمایش درجه اشتعال قیر نقطه آتش‌گیری آنها مشخص شود تا افراد آگاه باشند که تا چه دمایی قیرها را گرم نگه‌دارند. در ادامه مطلب به بررسی آزمایش درجه اشتعال و همچنین هدف از انجام آن پرداخته خواهد شد.
درجه اشتعال قیر چیست؟
درجه اشتعال قیر به دمایی گفته می‌شود که اگر قیر به آن دما برسد به محض نزدیک شدن شعله به سطح آزاد آن دچار جرقه و حریق می‌شود. در حقیقت تمامی قیرهای خالص، قیرهای معدنی، قیرهای صنعتی، قطران و مخلوط آنها از قابلیت اشتعال و آتش‌گیری برخوردارند و فقط درجه اشتعال آنها باهم متفاوت است. در زمان کار با انواع قیرها لازم است که حتماً از درجه اشتعال آن اطلاعات کافی داشت تا مشخص شود که گرم کردن آن تا چه دمایی مجاز خواهد بود بدون آنکه قیر دچار اشتعال و سوختن شود.
روش‌های آزمایش درجه اشتعال قیر
برای انجام آزمایش درجه اشتعال می‌توان از دو روش اصلی و کلی استفاده کرده که شامل استفاده از دستگاه درجه اشتعال روباز و دستگاه درجه اشتعال رو بسته است. با توجه به آنکه در روش استفاده از دستگاه رو بسته تمامی بخارهای قابل اشتعال آزاد شده از قیر جمع‌آوری می‌شود، درجه اشتعالی که در این روش محاسبه می‌شود می‌تواند کمتر از مقداری باشد که توسط دستگاه روباز محاسبه می‌شود. قیر در دماهای بیشتر از 176 درجه سانتی‌گراد می‌تواند خواص خود را از دست بدهد به همین دلیل نباید درجه حرارت آن از این مقدار بیشتر باشد.
- هر کدام از روش‌های آزمایش درجه اشتعال قیر می‌توانند در استانداردهای متفاوتی انجام شوند. آزمایش در روش روباز با استانداردهای ASTM Methods:D 92-52 و AASHTO Methods:T 48-53 و آزمایش در روش رو بسته با استانداردهای ASTM Methods:D 93 و AASHTO Methods:T 73 انجام خواهند شد.
- مهم‌ترین ابزارها و وسایل مورد نیاز برای آزمایش درجه اشتعال قیر، پودر قیر معدنی و … شامل ظرف قیر، گیره نگه‌دارنده، وسیله گرم‌کننده، دماسنج، تجهیزات تولید شعله و کرنومتر می‌باشند.
نحوه انجام آزمایش درجه اشتعال قیر
برای انجام این آزمایش ابتدا لازم است که قیر جامد یا نیمه جامدی که قرار است درجه اشتعال آن محاسبه شود تا دمای 176 درجه سانتی‌گراد گرم شده تا ذوب شود. بعد از ذوب شدن قیر می‌توان آن را داخل یک ظرف مخصوص ریخت. قیر باید ظرف را پر کند تا هوای محبوس شده در نقاط مختلف قیر خارج شود و سپس باید با استفاده از یک کاردک سطح قیر را صاف نمود. بعد از صاف شدن قیر باید به آن فرصت داد تا سرد شده و به دمای محیط برسد
در مرحله بعد باید ظرف حاوی قیر سرد شده را بر روی دستگاه آزمایش سوار کرد و دماسنج را بر روی پایه نگه‌دارنده آن قرار داد به‌گونه‌ای که قسمت تحتانی دماسنج به ته ظرف برخورد داشته باشد. در ابتدا باید درجه اشتعال قیر به صورت تقریبی به دست بیاید تا نتیجه آن در آزمایش اصلی قابل استفاده باشد. در این مرحله قیر باید بدون توجه به سرعت گرمادهی با سرعت ثابت 12 درجه سانتی‌گراد در دقیقه گرم شود و با عبور دادن شعله از روی قیر در دمای بالای 250 درجه سانتی‌گراد، دمای مورد نیاز برای ایجاد جرقه در سطح قیر ایجاد شود و این دما به عنوان درجه اشتعال تخمینی قیر در نظر گرفته خواهد شد.
در مرحله سوم آزمایش اصلی با تنظیم درجه حرارت به صورتی که در هر دقیقه 16.7 درجه سانتی‌گراد تغییر کند شروع می‌شود. زمانی که درجه حرارت قیر به 56 درجه سانتی‌گراد رسید باید سرعت گرم شدن آن را به 5 درجه سانتی‌گراد بر دقیقه کاهش داد. زمانی که دمای قیر به 28 درجه سانتی‌گراد مانده به درجه اشتعال قیر تخمینی رسید، به ازای هر سه درجه یکبار شعله از روی قیر عبور داده خواهد شد و این کار تا زمانی که در سطح قیر جرقه ایجاد شود ادامه پیدا می‌کند. درجه‌ای که در آن جرقه زده شد به عنوان درجه اشتعال قیر ثبت می‌شود.
نکات ایمنی انجام آزمایش درجه اشتعال
در انجام این آزمایش همانند تمامی آزمایش‌های دیگر باید به نکات ایمنی مختلفی توجه داشت که مهم‌ترین آنها به شرح زیر هستند:
- آزمایش حتماً باید زیر هود انجام شود خصوصاً اگر از روش دستگاه روباز استفاده می‌شود
- چنانچه نمونه قیر آتش گرفت باید با قرار دادن یک درپوش روی آن از رسیدن اکسیژن به آن جلوگیری کرد.
جمع‌بندی نهایی
پودر گیلسونایت، قیر معدنی، قیرهای صنعتی و … همگی دارای قابلیت اشتعال پذیری و آتش‌گیری دارند و حتماً در زمان کار کردن با آنها باید به دما و نکات ایمنی دقت و توجه داشت. با انجام آزمایش درجه اشتعال قیر که می‌تواند به دو روش روباز و رو بسته انجام شود می‌تواند درجه اشتعال پذیری انواع قیرها را مشخص کرد.