机场道面用融冰雪技术研究

2018-01-01 13:16余国祝
科学与财富 2017年30期
关键词:融冰道面绿色环保

摘 要: 为针对机场道面使用的新型融冰雪措施进行研究,本文首先介绍机场道面融冰雪技术重要性,并针对路面融雪方式进行分类,叙述传统机场道面融雪方式问题,对各类融冰雪技术进行汇总,主要介绍各种融雪方式原理与技术优劣,为今后机融冰雪项目做到因地制宜、合理运用各种环保及智能融雪防冰技术提供参考。

关键词: 机场;道面;融冰;绿色环保

1 引言

交通运输是国民经济的大动脉,而航空运输则是交通运输的快道,因此机场也就成为国民交通运输中必不可少的重要组成部分,它对整个国民经济的发展起到不可估量的作用。但机场的安全系关于民生与经济的关键问题之一,民航客机飞行安全对气象天气有较高要求,在阴雨天、雷雨天或冰雪天均会导致飞机延误或者停航,而在各种气象灾害中,冰雪灾害又是冬季常发,将会严重影响机场运行灾害之一。我国地大物博,北至黑龙江,南至海南跨越多种气候区域,其中南北两端横跨纬度五十之多,包含高原气候、寒温带气候、热带气候、亚热带气候、暖温带气候及中温带气候,地理位置特性决定我国绝大部分地区机场都会或多或少面对冰雪灾害对机场的威胁。机场道面常年经受冰雪覆盖,对飞机运行安全产生危害的同时,也会明显减少机场道面使用寿命。本文主要针对国内融冰雪措施进行汇总,对其优缺点分析对比。

2 传统机场道面融雪技术弊端

国内早期针对机场积雪主要处理方法包括三种,

(1)对机场进行封闭停运,但因上文提及跨气候区域问题,我国有将近一百个机场处于降雪带,每年的降雪期长达三四个月,如果一遇冰雪就封闭机场,将导致一年中有将近1/3的时间不能正常运营,不仅造成巨大的经济损失且给客货运输带来极大不便;

(2)采用化学融雪方法,国内采用氯化盐进行融冰,但氯化盐融化冰雪后容易对道面与周边环境产生损害;

(3)采用人工融雪方法,人工劳动铲除冰雪,耗时久,人工劳动强度大。本文主要针对国内融冰雪措施进行汇总,对其优缺点与经济性进行分析。

3 现有融冰雪技术汇总

本文汇总国内外对机场道面融冰雪各类方式从实施阶段可分为主动融雪法和被动融雪法。主动融雪法是指采用新材料或者特殊路面结构进行机场道面建设,在机场道面结冰之前抑制其成型或提高道面本身抗滑能力;被动融雪法是采用人工、机械或物化方式在机场道面结冰后对其进行融化清理。下文主要针对主动融雪法与被动融雪法进行融冰雪技术原理、优缺点简述。

3.1 主动融雪法

(1)橡胶道面融雪

橡胶路面融雪技术是将橡胶粉磨细后制备改性沥青建设橡胶道面,因橡胶道面整体弹性较好,在飞机运动荷载下产生自应力,使道面冰雪破碎融化。该技术能有效抑制道面结冰,提高道面抗滑性能,低噪,环保,但应对道面严重结冰情况时破冰融雪能力不足。

(2)能量转化道面融雪

能量转化道面融雪技术是利用电能、太阳能等可再生能源转化为热能,用以提升机场道面表面温度达到融雪化冰效果,目前属于能量转化道面融雪技术主要有以下几类。

a、地热管道技术

地热管道融冰雪法是在机场道面下埋设管道系统,通过地下换热系统加热流体流经地热管道,提升道面温度达到融雪化冰作用。该技术具有绿色环保、能源洁净等优点,但融雪效率低下、建设设备昂贵。

b、电热丝技术

电热丝融冰雪发是在机场道面下铺设一层电阻丝,电阻丝通电后将电能转化呈热能,提升道面温度达到融雪化冰作用。该技术具有加热效率高、绿色环保等优点,但电热丝易老化,维修困难。

c、太阳能蓄能技术

太阳能融雪系统一般由集热装置、蓄热体和融雪装置三部分组成,其中集热装置用于收集阳光的热量并将其输送到蓄热体中,热量在蓄热体中积聚和保存。该技术具有较高的环保效能,但太阳能融雪系统对于降雪时间长、日照时间短的地区使用效果不佳,且太阳能蓄热系统的建设成本比较高。

d、导电砼技术

导电砼技术是在路面铺装材料中掺入一定含量的聚合物类、碳类或金属类导电掺合料,使建造机场道面具有感应加热能力,通过对道面进行电磁感应加热消除路面冰雪,该技术具有自动融雪、环保等优点,但价格昂贵,耗能较大。

(3)耐磨抗滑技术

SMA沥青路面磨耗层。SMA是一种热拌热铺的间断级配骨架型密实沥青混合料。SMA采用坚硬、粗糙、耐磨的优质石料,粗集料含量高(70%以上),且矿料采用间断级配,通过碎石间的直接接触和相互嵌锁来增强路面的强度与稳定性,路面压实后表面形成大的孔隙,構造深度大,一般超过1mm,这两方面特点可大幅提高路面抗滑性能。但耐久性存在问题,经过1—3年后磨耗层磨损后失去抗滑融雪能力。

(4)融冰雪路面涂层技术

融冰雪路面涂层技术发生冰冻的路段涂上一层特殊的温控智能型抗凝冰涂料,在低温雨雪天气条件下,涂层能融化路面积雪,并使路表面无法结冰。该技术能在不破坏路面原始结构下对道路雾封层铺洒设备进行涂装,但其耐久性较差,涂层磨耗损失后将失去融雪能力。

3.2 被动融雪法

(1)人工清除法

人工清除法即在机场道面结冰时,利用人工劳动用铁锹、镐头等铲除机场道面结冰,该技术能彻底清除道面积雪,并不破坏路面原始结构,但其效率较低,并且施工时需对机场进行封闭,浪费人力物力。

(2)机械清除法

机械除雪法是利用机械设备将路面的积雪或冰与路面分离并移出路面,按照工作机理和除雪方式可分为刷扫式、吹扫式、抛扬式、犁板刮铲式和热熔式等。该技术能清楚积雪面积较大,效率较高,但除雪机械燃油消耗较大,除净率低,使用效果不理想,且设备投入大,使用与维护费用高。

(3)化学融化法

化学融化法是将各类融雪剂撒布于结冰机场道面,利用化学溶剂降低积雪熔点,使冰雪融化,进而清除积雪和积冰。

a、氯化物融化法

氯化物融化法通过喷洒氯化盐,降低道面积雪熔点,融化道面积雪,清除道面结冰,该技术材料来源广泛,价格低廉,但因为长期使用氯化盐,且用量较大时会降低道面耐久性,并使土壤盐碱化污染周边环境,对道面抗滑能力产生永久性损伤。

b、环保融雪剂法

环保融雪剂原理与氯化物融化冰雪原理相同,环保型融雪剂中不含氯化钠,且PH值适中,重金属含量极低,与盐类融雪剂相比,融雪速度更快,使用剂量更小,融雪有效时间长,该技术对周边环境污染较小,能有效清除道路冰雪,改善道路安全状况,提高道面运营效率,但融雪剂的除冰雪效果受环境温度的影响较大,并有反结冰现象,一旦环境温度下降,被融化的积雪会再冻结成冰,如果降雪量过大,融雪剂自身很难快速溶解、融化,反而会使路面更滑,交通安全更加堪忧,同时还会导致综合成本大幅升高。

4 结语

我国机场道面除冰雪技术与设备、管理方法等方面存在着很多尚待解决的问题,为了满足机场除冰雪的需求,本文通过分析传统机场道面融雪方式问题,对各种现有融雪方式原理与技术优劣进行对比分析,为今后机融冰雪项目做到因地制宜、合理运用各种环保及智能融雪防冰技术提供参考。

参考文献

[1]仝晔.机场用导电混凝土工程应用及热功率优化研究[D].中国民航大学,2015.

[2]李洪磊,顾强康,岑国平.自发热技术在机场道面融雪化冰中的应用研究[J].路基工程,2011,(01):78-80.

[3]戴征.西宁机场跑道不停航罩面工程改性沥青混凝土施工应用技术研究[D].长安大学,2009.

[4]张耀华.机场水泥混凝土道面评价系统的研究[D].天津大学,2007.

作者信息:余国祝?1963.11,?工程师,大专,场道工程。endprint

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