گرم نگاه داشتن و حفظ دماي قیر در زمان حمل توسط تانکر، مهم ترین عامل در زمان حمل قیر می باشد. یعنی هر چه دماي قیر در زمان تخلیه در مقصد به دماي قیر در زمان بارگیري زیر دوش کارخانه نزدیک باشد، قیر از کیفیت حمل مطلوبتري برخوردار می باشد.

میتوان با استفاده از دوجداره سازي تانکرهاي حمل قیر این دما را تا حدودي ثابت نگه داشت اما چون تانکرهاي دوجداره گرانتر و سنگین تر از تانکرهاي ساده هستند براي همین امر گرمکن تانکر با استفاده از دماي اگزوز کشنده پیشنهاد میگردد. موتور کشنده با گازوییل کار میکند و گرماي اگزوز حدود 200 تا 250 درجه سانتیگراد در زمان خروج دود از آن حاصل میگردد. این گرما چون غیر مستقیم است و شعله اگزوز یکبار درون سیلندر احتراق یافته از خاصیت گرم کنندگی بدون سوزاندن بهره میبرد. در این سیستم اگزوز کشنده توسط لوله داخل تانکر امتداد مییابد. یعنی درون تانکر لوله اي قرار دارد که اگزوز وارد آن میشود و پس از ورود دود داغ بدرون این لوله، گرما از جداره لوله بدون تماس دود با قیر،  به قیر منتقل میشود و از بالاي تانکر خارج میشود و با اینکار قیر همواره توسط موتور گرم نگه داشته میشود. در حقیقت ما لوله اي در داخل تانکر نصب میکنیم تا از تماس دود با قیر جلوگیري شود و با انتقال گرماي اگزوز به این لوله از گرماي هدر رفت موتور که به محیط میرود جهت گرم نگه داشتن قیر استفاده مینماییم. پس از مدتی دوده ها ي موتور درون لوله ته نشین میشود و با تخلیه این دوده ها میتوان در صنایع رنگ سازي هم از این دوده استفاده نمود و دیگر بطور مستقیم از موتور کشنده وارد هوا نمیشود .با قرار دادن دریچه گرما گیر درون تانکر میتوان دماي ورود دود به درون لوله تانکر را کنترل نمود و تا 130 درجه ثابت نگه داشت. 

1- مقدمه

شکل1: نمونه شماتیک 

      در شکل بالا بصورت شماتیک تصویر کلی از سیستم گرمکن تانکر حمل قیر با استفاده از گرماي اگزوز کشنده ارایه شده.در این سیستم گرماي اگزوز تانکر بجاي رها شدن در محیط به وسیله لوله بداخل تانکر حمل قیر هدایت میشود. در تانکر حمل قیر لوله دودکش مانند تعبیه شده تا از مخلوط شدن قیر و دوده جلوگیري شود و فقط از داخل این لوله گرما به داخل قیر انتقال پیدا میکند و از بالاي تانکر دود خنک شده خارج میشود.

البته دوده در داخل لوله ته نشین میشود و پس از هر 02 هزار کیلومتر این دوده ها از داخل لوله خارج شده و میتواند به عنوان ماده اولیه صنایع رنگ هم مورد استفاده باشد و نیازي به دور ریختن نیست و از طرف صنایع رنگ سازي خریدار دارد. 

شکل2: نماي برش خورده تانکر با گرمکن اگزوز 

در این طرح بیشتر مد نظر است تا دماي قیر ثابت بماند. قیرها از نظر فیزیکی یک ماده هموژن هستند، با این حال این مواد از نظر شیمیایی یک مخلوط نا همگون (هتروژن) از ترکیبات شیمیایی مختلف میباشند. علی رغم

این مسأله همه قیرها داراي یک سري خصوصیات و  خواص مشترك می باشند.

ساختار اتمی قیرها که به روش تجزیه شعله یا سایر روشها بدست آمده حاکی از آن است که حدود 90٪ قیر را اتمهاي کربن و هیدروژن تشکیل میدهند و همچنین اغلب قیرها داراي نیروژن، گوگرد و اکسیژن به نسبتهاي مختلف ولی کم میباشند. در قیر مقادر ناچیزي از سایر اتمها نظیر اتمهاي فلزي مختلف نیز معمولا یافت میشوند، ولی روشن است که تاثیري بر خواص قیر ندارند. قیر، یا به بیان بهتر مواد قیري، مخلوط بسیار متنوعی از طیف وسعی از هیدروکربورها میباشند که در انواع دستهبنديهاي اشباع و غیر اشباع، حلقوي و غیر حلقوي ،قطبی و غیر قطبی قرار میگیرند. با توجه به شرایط نگهداري قیر از مبدا تا مقصد در ایران ،تانکرهاي تک جداره بدون عایق حرارتی از عمده ترین راههاي جابجایی این ماده ارزشمند میباشد.قیر تحت این شرایط سرد شده و در هنگام تخلیه با استفاده از مشعل دوباره حرارت داده میشود. اشکال این کار در درجه حرارت اشتعال قیر میباشد. شعله مشعل گازي تا 004 درجه سانتیگراد حرارت تولید مینماید. با حرارت دادن قیر در این شرایط کنرل نشده، شاهد سوختن قیر یا اکسیداسیون شدید میباشیم. این قیر سپس براي تولید اسفالت بکار میرود.اسفالت تولید شده با این قیر تا 04 درصد عمر کمتر و شرایط نگداري بیشتر میباشد. 

همچنین در صورت مشتعل شدن قیر بر اثر حرارت مستقیم بروز فاجعه حتمی میباشد 

2- شرح کامل و ارایه راه حل براي حل مشکل فنی 

       مشکل فنی: هم اکنون اکثر تانکرهاي موجود در کشور از نوع ساده و تعداد اندکی هم به صورت دوجداره مشغول فعالیت میباشد. اما چند مشکل اساسی در صنعت حمل و نقل قیر در کشور خود نمایی میکند

هم اکنون تانکرهاي حمل قیر بدون این سیستم اقدام به حمل قیر مینمایند و قیر که بصورت داغ و با دماي 031 درجه بارگیري میشود معمولا در مقصد با دماي 001 درجه تحویل میشود که باید با شعله دوباره گرم شود و با اینکار قیر خراب شده و مصرف انرژي بیهوده انجام میشود. همچنین گرماي حاصل از سوختن گازوییل در موتور بصورت دود داغ از اگزوز وارد هوا میشود که مشکلات زیست محیطی و هدر رفت انرژي مشهود است

-عمر بالاي تانکر. اکثر تانکرهاي موجود با عمر بالا و کارکرد زیاد در شرایط نگهداري ضعیف مشغول فعالیت میباشد.این مشکل سبب کم شدن عمر مفید و خنک شدن سریع قیر درون تاکر میشود.

-گران بودن تانکر دوجداره. قیمت بالاي این محصول و نبودن قیمت مرجع مشکلی اساسی میباشد.بطور مثال تانکر دوجداره از شرکتی با قیمت A و همان تانکر با همان وزن از شرکتی در همان شهر به قیمت B عرضه میشود

-مشخص نبودن پلن ساخت. هر شرکت یا کارگاه سازنده ادعا میکند که تجربه بیشتر و کیفیت بالاتري دارد اما نبود نقشه هاي ساخت و اتکا به کارگر ماهر مانع از اثبات این ادعا در عمل میشود.باید یک نقشه مرجعی براي ساخت تانکر دوجداره در کشور با توجه به شرایط اب و هوایی ایران موجود باشد تا سازنده بر اساس این نقشه بتواند تاییده براي محصول خود دریافت نماید. 

اهداف کلی از طرح گرمکن تانکر حمل قیر با استفاده از گرماي اگزوز کشنده را میتوان بصورت زیر بیان نمود: 

1-انتقال گرماي هدر رفت موتور از اگزوز خودرو به قیر در حال حمل شدن 

2-گرم نگه داشتن قیر درون تانکر. زیرا قیر بصورت داغ بارگیري میشود و لازم است بصورت گرم هم تخلیه شود ولی اگر از این سیستم استفاده نشود قیر سرد میشود. 

3-هزینه پایین ساخت و نصب این سیستم بر روي تانکرهاي معمولی در حال کار 

4-قابلیت ساخت صفر تا صد در داخل بدون نیاز به هیچ گونه واردات 

5-قابل استفاده بودن براي تمام تانکرهاي حمل قیر و جلوگیري از گرم کردن قیر با شعله در زمان تحویل 

4-وضعیت دانش ساخت گرمکن تانکر حمل قیر با استفاده از گرماي اگزوز کشنده 

در حوزه ساخت چون دانش تمامی قطعات شامل لوله هاي استیل و جوش آرگون و محاسبات و تحلیل گرمایی در داخل انجام شده و دسته بندي مطالعات در داخل انجام شده است  .

مراحل و اجزا ساخت سیستم گرمکن تانکر حمل قیر با استفاده از گرماي اگزوز کشنده شامل لوله هاي استیل براي اگزوز و دودکش از جنس ورق اگزوز که درون تانکر میباشد و سیستم هشدار دمایی میباشد و نیاز به وسیله دیگري نیست اما رعایت نکات ایمنی براي ساخت و تجهیز تانکر از اهم امور است. 

   بر این اساس تانکر حمل قیر باید شامل موارد زیر باشد تا بتواند در حیطه استاندارد قرار گیرد

• - همه تجهیزات دریچه باید به منظور به حداقل رساندن خطر سقوط از ارتفاع از سطح زمین قابل دسترسی باشد
• - خودرو مجهز به قفل ترمز، یا به معناي دیگر اطمینان حاصل شود که وسیله نقلیه نمی تواند در زمان تخلیه قیر حرکت کند
• - ریل باید در بالاي تانکر نصب تا در زمان مورد نیاز راننده براي صعود از ان استفاده کند. در حالی که راننده در بالاي خودرو است خودرو باید با قفل ترمز مهار باشد
• - شیر ایمنی اضطراري ثانویه( SSV)
• - بسته بودن هر دریچه در مکان هاي مختلف در تانکر در زمان تحویل قیر.
• - دوربین، سنسور، و یا دیگر وسایل کمکی مشابه در زمان تخلیه.
• - مخزن باید شامل سنسور باشد تا در صورتی که مقدار قیر درون مخزن از 17% ظرفیت اسمی مخزن بیشتر شد با هشدار به راننده براي جلوگیري از نشتی مخزن اطلاع دهد.
• - تانکر باید مجهز به سنسور نشتی باشد تا در مواقع لازم به کار بیفتد و راننده را مطلع نماید.با صداي زنگ
• - در زمان هشدار باید تمامی پمپها از کار افتاده شود و تا زمان بررسی مشکل و رفع آن به همین حالت قرار داشته باشد

01 - در دماي بالا ممکن است درون تاکر سولفید هیدروژن انباشته شود.تانکر باید شامل سنسوري براي تشخیص و مکانی براي تهویه و خروج گاز در این مواقع باشد 

11 - توصیه میشود لوله هاي تخلیه و دریچه ها همواره تمیز نگاه داشته شود و بررسی خوردگی و امکان نشتی قبل هر بارگیري انجام شود 

21 - کشنده تانکر باید در زمان تخلیه قیر روشن باشد 

31 - مخزن باید عاري از آب باشد 

مزایاي تانکر گرمکن دار نسبت به تانکر معمولی

• نگهداري دماي قیر تا یک هفته و جلوگیري از افت کیفیت قیر در زمان تحویل
• کاهش زمان تخلیه قیر و بهبود کیفیت تخلیه
• ایمنی بالا در زمان تخلیه قیر(به علت حذف مشعل امکان آتش سوزي از بین میرود)
• افزایش عمر مفید تانکر بواسطه نصب این سیستم زیرا نیازي به شعله در زمان تخلیه نیست.شعله سبب ایجاد پوسیدگی در بدنه تانکر میشود
• جلوگیري از هدر رفت گرماي موتور و استفاده از این گرما براي حفظ کیفیت قیر در زمان حمل
• قیمت مناسب ساخت و عدم نیاز به واردات در زمان ساخت بواسطه ساخت این محصول با پلن تایید شده
• افزایش عمر مفید جاده هاي کشور بواسطه افزایش کیفیت قیر حمل شده توسط این تانکر

3- نتیجه گیری 

سیستم گرمکن تانکر حمل قیر با استفاده از گرماي اگزوز کشنده با وزن و قیمت کمتر و کارایی بالاتر میتواند در کنار تانکرهاي دوجداره به حمل قیر و تحویل سالم قیر در کشور کمک بزرگی نماید. در این سیستم ما میتوانیم براي مسافت هاي طولانی بدون کاهش دماي تانکر مبادرت به حمل قیر نماییم هر چه مسافت بیشتر باشد دماي اگزوز فرصت بیشتري براي جذب شدن به قیر انباشته شده درون تانکر پیدا میکند و قیر گرم و تازه به مقصد میرسد  .

امید است این نوع تانکر بتواند کمک کوچکی به حفظ کیفیت آسفالت تولیدي نماید.