کاربرد قیر در تولید تجهیزات دریایی

صنایع دریایی یکی از پیچیده ترین و سخت ترین حوزه های مهندسی محسوب می شود، زیرا تجهیزات و سازه هایی که در محیط های ساحلی و دریایی مورد استفاده قرار می گیرند، در معرض فشارهای بسیار شدید آب شور، رطوبت دائم، امواج، تغییرات دمایی، نور خورشید، خوردگی و سایش قرار دارند. به همین دلیل انتخاب مواد اولیه مقاوم و مطمئن در این صنایع اهمیت بسیار بالایی دارد. در میان مواد مختلفی که برای حفاظت و افزایش دوام تجهیزات دریایی استفاده می شود، قیر یکی از قدیمی ترین و در عین حال موثرترین مواد است. قیر به دلیل ماهیت هیدروکربنی، مقاومت بالا در برابر آب و نمک، چسبندگی مناسب و پایداری شیمیایی، نقش مهمی در پوشش دهی، آب بندی و محافظت تجهیزات دریایی دارد. این مقاله به صورت تخصصی به بررسی کاربردهای مختلف قیر در تولید، تعمیر و نگهداری تجهیزات دریایی می پردازد.

ویژگی های قیر که آن را برای صنایع دریایی مناسب می کند

قیر ساختار شیمیایی پیچیده ای دارد که شامل هیدروکربن های سنگین، آسفالتین ها و رزین هاست. این ترکیب باعث ایجاد ویژگی های منحصر به فردی شده که برای محیط های ساحلی و دریایی بسیار مناسب است. نخستین ویژگی مهم قیر، خاصیت آب گریزی آن است. قیر یک مانع کامل در برابر نفوذ آب ایجاد می کند و همین عامل، آن را به یکی از بهترین مواد آب بند برای سازه های دریایی تبدیل کرده است. علاوه بر این، قیر مقاومت بسیار بالایی در برابر نمک، کلرید ها و مواد خورنده موجود در آب دریا دارد. در واقع نمک که یکی از عوامل اصلی خوردگی فلزات محسوب می شود، تاثیر بسیار کمی بر قیر دارد و پوشش های قیری به عنوان یک سد محافظ در برابر خوردگی سازه های فلزی شناخته می شوند.

از دیگر مزایا، خاصیت چسبندگی مناسب قیر است. این ویژگی باعث می شود قیر به راحتی روی سطوح مختلف مانند فولاد، چدن، چوب، کنف، بتن و الیاف مصنوعی بچسبد و لایه ای یکنواخت ایجاد کند. مقاومت حرارتی مناسب نیز عامل مهمی است. زیرا تجهیزات دریایی در روز با نور شدید آفتاب و در شب با خنکی هوا مواجه هستند. قیر توانایی مقابله با تغییرات دمایی را دارد و با استفاده از انواع اصلاح شده آن، پایداری حرارتی نیز بیشتر می شود. قیر همچنین خاصیت جذب ضربه و میرایی ارتعاش دارد و می تواند بخشی از تنش های وارده ناشی از امواج یا ضربات مکانیکی را خنثی کند.

استفاده از قیر در تولید طناب ها و کابل های دریایی

یکی از کاربردهای مهم قیر در صنایع دریایی، استفاده از آن در تولید طناب های دریایی سنتی و مدرن است. در گذشته طناب های کنفی برای جلوگیری از پوسیدگی و نفوذ آب با قیر آغشته می شدند و این فرایند موجب افزایش طول عمر طناب در محیط دریا می شد. حتی امروزه نیز در بسیاری از موارد، طناب های طبیعی و برخی کابل های فلزی انواع پوشش های قیری دریافت می کنند. قیر باعث می شود طناب مقاومت بالایی در برابر نمک، رطوبت و قارچ های دریایی پیدا کند. همچنین باعث جلوگیری از از هم گسیختگی الیاف طناب شده و مقاومت آن را در برابر سایش و تماس با سطوح سخت افزایش می دهد.

در کابل های فلزی که برای مهار کردن کشتی ها، آنتن های دریایی، کابل های لنگرگاه و تجهیزات بندری استفاده می شوند، از قیر پخته یا قیر اصلاح‌شده برای پوشش دهی رشته های فلزی داخلی استفاده می شود. این پوشش قیری باعث جلوگیری از زنگ زدگی کابل و افزایش ماندگاری آن در عمق آب می شود.

قیر در تولید بدنه و اتصالات قایق های کوچک

در قایق های چوبی یا نیمه چوبی سنتی، قیر یکی از اصلی ترین مواد برای آب بندی بدنه است. در گذشته دریانوردان شیارهای میان تخته های چوبی را با الیاف آغشته‌به قیر پر می کردند تا بدنه به طور کامل آب بندی شود. امروزه نیز در صنایع قایق سازی سنتی، از ترکیب قیر و الیاف طبیعی یا مصنوعی برای درزگیری و ایزوله کردن استفاده می شود. قیر در برابر امواج و فشار آب مقاومت بالایی دارد و به مرور زمان خاصیت خود را از دست نمی دهد. علاوه بر این، قیر به دلیل حالت نیمه الاستیک، حرکت های انبساطی و انقباضی چوب را تحمل می کند.

در قایق های مدرن، اگرچه بدنه معمولا از فایبرگلاس، فلز یا پلیمرهای تقویت شده ساخته می شود، اما در برخی قسمت ها مانند اتصالات، درزهای داخلی، کف قایق و لایه های محافظ زیر بدنه، از قیر اصلاح شده یا ترکیبات قیری استفاده می شود. این کاربردها عمدتا برای جلوگیری از نفوذ رطوبت، محافظت در برابر خوردگی و افزایش مقاومت سایشی است.

کاربرد قیر در روکش و پوشش های ضد خوردگی تجهیزات فلزی

تجهیزات فلزی دریایی مانند لنگر، زنجیر، سازه های اسکله، اتصالات دریایی، پایه های مهاری، بدنه کشتی های قدیمی، دریچه های زیرآبی و قطعات مکانیکی در معرض شدیدترین شرایط خوردگی قرار دارند. برای جلوگیری از این آسیب ها، از پوشش های قیری به عنوان سد محافظ استفاده می شود. قیر اکسیده و قیر پلیمری از جمله مواد رایج در پوشش دهی ضد خوردگی هستند. این پوشش ها به صورت گرم اجراشده یا به صورت پوشش های سرد مانند امولسیون قیری استفاده می شوند.

قیر اکسیده به دلیل سختی و چسبندگی بالا، لایه ای ضخیم و مقاوم ایجاد می کند که در برابر ضربه، خراش و مواد شیمیایی مقاوم است. برای مخازن سوخت ساحلی، لوله های انتقال آب شور و کف زیرین تجهیزات سنگین دریایی، پوشش قیری یکی از بهترین روش های محافظتی محسوب می شود.

قیر و نقش آن در آب بندی مخازن و لوله کشی دریایی

در بخش های مختلف صنعت دریایی مانند کشتی های حمل نفت، سکوهای نفتی، ایستگاه های فراساحلی و پالایشگاه های ساحلی، نیاز به آب بندی و محافظت لوله ها و مخازن افزایش یافته‌است. قیر یکی از موثرترین مواد برای آب بندی پیوسته‌و‌مقاوم است. قیرهای امولسیونی و قیرهای اصلاح‌شده با پلیمر برای پوشش خارجی لوله های انتقال آب شور، آب شیرین و سوخت استفاده‌می‌شوند. این پوشش ها نه تنها از نفوذ آب جلوگیری می کنند، بلکه در برابر فشار جریان، ضربه ناشی از حرکت لوله ها و برخورد با امواج نیز مقاوم هستند.

در بخش مخازن ساحلی نیز از لایه های قیری برای جلوگیری از نفوذ رطوبت به لایه های فولادی استفاده می شود. این لایه ها معمولا به صورت لایه ای زیر پوشش های اپوکسی یا پلی اورتان اجرا می شوند و نقش لایه پایه حفاظتی را بر عهده دارند.

استفاده از قیر در تولید کف تجهیزات و عرشه های دریایی

عرشه های کشتی، سکوهای دریایی و کف محوطه های بندری نیاز زیادی به مقاومت در برابر رطوبت، سایش و ضربه دارند. در بسیاری از موارد از کف پوش های قیری یا آسفالتی مقاوم برای این بخش ها استفاده می شود. قیر پلیمری و قیر لاستیکی از جمله مواد رایج در تولید کف پوش های دریایی هستند. این کف پوش ها در برابر تغییر شکل، حرارت خورشید، رطوبت دائم و ضربات مکانیکی مقاومت بالایی دارند.

از قیر برای ایجاد لایه های ضربه گیر نیز استفاده می شود. به عنوان مثال در مناطق لنگرگیری یا محل استقرار تجهیزات سنگین روی کشتی، استفاده از لایه قیری باعث کاهش انتقال ضربه و کاهش آسیب های احتمالی می شود.

کاربرد قیر در ساخت سکوهای نفتی و تاسیسات فراساحلی

در سکوهای نفت و گاز، قسمت هایی از سازه که در معرض آب شور قرار دارند به صورت ویژه محافظت می شوند. قیر یکی از مواد مورد استفاده در لایه های ضد خوردگی و ضد آب این سازه هاست. ترکیبات قیری اصلاح‌شده با پلیمرها و الیاف تقویت کننده، به عنوان پوشش لایه ای یا لایه محافظ زیر پوشش نهایی استفاده می شوند. این لایه ها مانع نفوذ آب و اکسیژن‌شده و از کاهش مقاومت سازه جلوگیری می کنند.

نقش قیر در تعمیر و نگهداری تجهیزات دریایی

• در تعمیرات دریایی، قیر کاربردهای زیادی دارد. برای مثال:
• ترمیم ترک های بدنه قایق
• پوشش دهی مجدد کابل و طناب های قیر اندود
• بازسازی درزهای چوبی قایق
• بازسازی لایه های ضد رطوبت
• پوشش دهی اتصالات فلزی‌فرسوده
• بازسازی کف سازه های آسیب‌دیده

قیر سرد اجرا برای تعمیرات سریع و قیر گرم اجرا برای تعمیرات دائمی به کار می روند.

آینده استفاده از قیر در صنایع دریایی

با پیشرفت فناوری، قیرهای اصلاح‌شده با نانو پلیمر، قیر لاستیکی و قیرهای چند جزئی در حال ورود گسترده به صنایع دریایی هستند. این نسل جدید قیرها مقاومت بسیار بیشتری در برابر UV، امواج، خوردگی و فشارهای مکانیکی دارند و می توانند جایگزین پوشش های بسیار گران قیمت شوند.