摘 要: 為針對機(jī)場道面使用的新型融冰雪措施進(jìn)行研究,本文首先介紹機(jī)場道面融冰雪技術(shù)重要性,并針對路面融雪方式進(jìn)行分類,敘述傳統(tǒng)機(jī)場道面融雪方式問題,對各類融冰雪技術(shù)進(jìn)行匯總,主要介紹各種融雪方式原理與技術(shù)優(yōu)劣,為今后機(jī)融冰雪項(xiàng)目做到因地制宜、合理運(yùn)用各種環(huán)保及智能融雪防冰技術(shù)提供參考。
關(guān)鍵詞: 機(jī)場;道面;融冰;綠色環(huán)保
1 引言
交通運(yùn)輸是國民經(jīng)濟(jì)的大動脈,而航空運(yùn)輸則是交通運(yùn)輸?shù)目斓?,因此機(jī)場也就成為國民交通運(yùn)輸中必不可少的重要組成部分,它對整個國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到不可估量的作用。但機(jī)場的安全系關(guān)于民生與經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵問題之一,民航客機(jī)飛行安全對氣象天氣有較高要求,在陰雨天、雷雨天或冰雪天均會導(dǎo)致飛機(jī)延誤或者停航,而在各種氣象災(zāi)害中,冰雪災(zāi)害又是冬季常發(fā),將會嚴(yán)重影響機(jī)場運(yùn)行災(zāi)害之一。我國地大物博,北至黑龍江,南至海南跨越多種氣候區(qū)域,其中南北兩端橫跨緯度五十之多,包含高原氣候、寒溫帶氣候、熱帶氣候、亞熱帶氣候、暖溫帶氣候及中溫帶氣候,地理位置特性決定我國絕大部分地區(qū)機(jī)場都會或多或少面對冰雪災(zāi)害對機(jī)場的威脅。機(jī)場道面常年經(jīng)受冰雪覆蓋,對飛機(jī)運(yùn)行安全產(chǎn)生危害的同時,也會明顯減少機(jī)場道面使用壽命。本文主要針對國內(nèi)融冰雪措施進(jìn)行匯總,對其優(yōu)缺點(diǎn)分析對比。
2 傳統(tǒng)機(jī)場道面融雪技術(shù)弊端
國內(nèi)早期針對機(jī)場積雪主要處理方法包括三種,
(1)對機(jī)場進(jìn)行封閉停運(yùn),但因上文提及跨氣候區(qū)域問題,我國有將近一百個機(jī)場處于降雪帶,每年的降雪期長達(dá)三四個月,如果一遇冰雪就封閉機(jī)場,將導(dǎo)致一年中有將近1/3的時間不能正常運(yùn)營,不僅造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失且給客貨運(yùn)輸帶來極大不便;
(2)采用化學(xué)融雪方法,國內(nèi)采用氯化鹽進(jìn)行融冰,但氯化鹽融化冰雪后容易對道面與周邊環(huán)境產(chǎn)生損害;
(3)采用人工融雪方法,人工勞動鏟除冰雪,耗時久,人工勞動強(qiáng)度大。本文主要針對國內(nèi)融冰雪措施進(jìn)行匯總,對其優(yōu)缺點(diǎn)與經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析。
3 現(xiàn)有融冰雪技術(shù)匯總
本文匯總國內(nèi)外對機(jī)場道面融冰雪各類方式從實(shí)施階段可分為主動融雪法和被動融雪法。主動融雪法是指采用新材料或者特殊路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行機(jī)場道面建設(shè),在機(jī)場道面結(jié)冰之前抑制其成型或提高道面本身抗滑能力;被動融雪法是采用人工、機(jī)械或物化方式在機(jī)場道面結(jié)冰后對其進(jìn)行融化清理。下文主要針對主動融雪法與被動融雪法進(jìn)行融冰雪技術(shù)原理、優(yōu)缺點(diǎn)簡述。
3.1 主動融雪法
(1)橡膠道面融雪
橡膠路面融雪技術(shù)是將橡膠粉磨細(xì)后制備改性瀝青建設(shè)橡膠道面,因橡膠道面整體彈性較好,在飛機(jī)運(yùn)動荷載下產(chǎn)生自應(yīng)力,使道面冰雪破碎融化。該技術(shù)能有效抑制道面結(jié)冰,提高道面抗滑性能,低噪,環(huán)保,但應(yīng)對道面嚴(yán)重結(jié)冰情況時破冰融雪能力不足。
(2)能量轉(zhuǎn)化道面融雪
能量轉(zhuǎn)化道面融雪技術(shù)是利用電能、太陽能等可再生能源轉(zhuǎn)化為熱能,用以提升機(jī)場道面表面溫度達(dá)到融雪化冰效果,目前屬于能量轉(zhuǎn)化道面融雪技術(shù)主要有以下幾類。
a、地?zé)峁艿兰夹g(shù)
地?zé)峁艿廊诒┓ㄊ窃跈C(jī)場道面下埋設(shè)管道系統(tǒng),通過地下?lián)Q熱系統(tǒng)加熱流體流經(jīng)地?zé)峁艿?,提升道面溫度達(dá)到融雪化冰作用。該技術(shù)具有綠色環(huán)保、能源潔凈等優(yōu)點(diǎn),但融雪效率低下、建設(shè)設(shè)備昂貴。
b、電熱絲技術(shù)
電熱絲融冰雪發(fā)是在機(jī)場道面下鋪設(shè)一層電阻絲,電阻絲通電后將電能轉(zhuǎn)化呈熱能,提升道面溫度達(dá)到融雪化冰作用。該技術(shù)具有加熱效率高、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),但電熱絲易老化,維修困難。
c、太陽能蓄能技術(shù)
太陽能融雪系統(tǒng)一般由集熱裝置、蓄熱體和融雪裝置三部分組成,其中集熱裝置用于收集陽光的熱量并將其輸送到蓄熱體中,熱量在蓄熱體中積聚和保存。該技術(shù)具有較高的環(huán)保效能,但太陽能融雪系統(tǒng)對于降雪時間長、日照時間短的地區(qū)使用效果不佳,且太陽能蓄熱系統(tǒng)的建設(shè)成本比較高。
d、導(dǎo)電砼技術(shù)
導(dǎo)電砼技術(shù)是在路面鋪裝材料中摻入一定含量的聚合物類、碳類或金屬類導(dǎo)電摻合料,使建造機(jī)場道面具有感應(yīng)加熱能力,通過對道面進(jìn)行電磁感應(yīng)加熱消除路面冰雪,該技術(shù)具有自動融雪、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),但價格昂貴,耗能較大。
(3)耐磨抗滑技術(shù)
SMA瀝青路面磨耗層。SMA是一種熱拌熱鋪的間斷級配骨架型密實(shí)瀝青混合料。SMA采用堅(jiān)硬、粗糙、耐磨的優(yōu)質(zhì)石料,粗集料含量高(70%以上),且礦料采用間斷級配,通過碎石間的直接接觸和相互嵌鎖來增強(qiáng)路面的強(qiáng)度與穩(wěn)定性,路面壓實(shí)后表面形成大的孔隙,構(gòu)造深度大,一般超過1mm,這兩方面特點(diǎn)可大幅提高路面抗滑性能。但耐久性存在問題,經(jīng)過1—3年后磨耗層磨損后失去抗滑融雪能力。
(4)融冰雪路面涂層技術(shù)
融冰雪路面涂層技術(shù)發(fā)生冰凍的路段涂上一層特殊的溫控智能型抗凝冰涂料,在低溫雨雪天氣條件下,涂層能融化路面積雪,并使路表面無法結(jié)冰。該技術(shù)能在不破壞路面原始結(jié)構(gòu)下對道路霧封層鋪灑設(shè)備進(jìn)行涂裝,但其耐久性較差,涂層磨耗損失后將失去融雪能力。
3.2 被動融雪法
(1)人工清除法
人工清除法即在機(jī)場道面結(jié)冰時,利用人工勞動用鐵鍬、鎬頭等鏟除機(jī)場道面結(jié)冰,該技術(shù)能徹底清除道面積雪,并不破壞路面原始結(jié)構(gòu),但其效率較低,并且施工時需對機(jī)場進(jìn)行封閉,浪費(fèi)人力物力。
(2)機(jī)械清除法
機(jī)械除雪法是利用機(jī)械設(shè)備將路面的積雪或冰與路面分離并移出路面,按照工作機(jī)理和除雪方式可分為刷掃式、吹掃式、拋揚(yáng)式、犁板刮鏟式和熱熔式等。該技術(shù)能清楚積雪面積較大,效率較高,但除雪機(jī)械燃油消耗較大,除凈率低,使用效果不理想,且設(shè)備投入大,使用與維護(hù)費(fèi)用高。
(3)化學(xué)融化法
化學(xué)融化法是將各類融雪劑撒布于結(jié)冰機(jī)場道面,利用化學(xué)溶劑降低積雪熔點(diǎn),使冰雪融化,進(jìn)而清除積雪和積冰。
a、氯化物融化法
氯化物融化法通過噴灑氯化鹽,降低道面積雪熔點(diǎn),融化道面積雪,清除道面結(jié)冰,該技術(shù)材料來源廣泛,價格低廉,但因?yàn)殚L期使用氯化鹽,且用量較大時會降低道面耐久性,并使土壤鹽堿化污染周邊環(huán)境,對道面抗滑能力產(chǎn)生永久性損傷。
b、環(huán)保融雪劑法
環(huán)保融雪劑原理與氯化物融化冰雪原理相同,環(huán)保型融雪劑中不含氯化鈉,且PH值適中,重金屬含量極低,與鹽類融雪劑相比,融雪速度更快,使用劑量更小,融雪有效時間長,該技術(shù)對周邊環(huán)境污染較小,能有效清除道路冰雪,改善道路安全狀況,提高道面運(yùn)營效率,但融雪劑的除冰雪效果受環(huán)境溫度的影響較大,并有反結(jié)冰現(xiàn)象,一旦環(huán)境溫度下降,被融化的積雪會再凍結(jié)成冰,如果降雪量過大,融雪劑自身很難快速溶解、融化,反而會使路面更滑,交通安全更加堪憂,同時還會導(dǎo)致綜合成本大幅升高。
4 結(jié)語
我國機(jī)場道面除冰雪技術(shù)與設(shè)備、管理方法等方面存在著很多尚待解決的問題,為了滿足機(jī)場除冰雪的需求,本文通過分析傳統(tǒng)機(jī)場道面融雪方式問題,對各種現(xiàn)有融雪方式原理與技術(shù)優(yōu)劣進(jìn)行對比分析,為今后機(jī)融冰雪項(xiàng)目做到因地制宜、合理運(yùn)用各種環(huán)保及智能融雪防冰技術(shù)提供參考。
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作者信息:余國祝?1963.11,?工程師,大專,場道工程。endprint