Тепловой способ борьбы с гололедом

Производство антигололедных реагентов и продажа строительных материалов

Статьи

Эффективные способы предупреждения гололеда

15 декабря 2015

В зимний период времени практически каждый сталкивался с таким явлением, как гололед. Это обледенение, которое может возникать на различных поверхностях. Основным недостатком гололедицы является ее скользкость. В результате этого существенно возрастает травматизм, ведь упасть на скользкой дороге или стать участником дорожно-транспортного происшествия проще простого.

Борьба с гололедом – это первоочередная задача не только коммунальных служб, но и обычных граждан, особенно тех, кто располагает собственным участком. На сегодняшний день существует достаточное количество способов, с помощью которых можно быстро и эффективно устранить обледенения любой сложности с любых поверхностей, а также вообще предупредить возможность его появления. Выбор доступного метода напрямую зависит от места, где необходимо бороться с гололедом.

Наиболее востребованные методы предупреждения гололеда

Необходимо очень четко запомнить – с гололедом лучше всего бороться тогда, когда его нет. Другими словами, лучшим решением видится предупреждение его образования. На данный момент этот вопрос можно решить различными способами. Некоторые из них более доступны в плане стоимости, но менее эффективны, другие требуют значительных финансовых вливаний, однако при этом гарантируют отличные результаты.

1. Противогололедные средства
Антигололедные реагенты – самое популярное решение борьбы с зимними обледенениями. Для успешной профилактики используется особый вид таких препаратов, которые называются жидкими, что обусловлено их агрегатным состоянием. Жидкие реагенты применяются до выпадения осадков, в сухую и желательно ясную погоду. Они образовывают на поверхности своеобразную пленку, которая не дает влаге замерзнуть непосредственно на покрытии, благодаря чему появление гололеда исключено.

2. Антискользящее покрытие
Предупреждать появление гололеда можно с помощью специальных видов покрытий. Речь идет о покрытиях, созданных с использованием резиновых компонентов, например, это может быть брусчатка с резиновой крошкой. Скольжение на таком покрытии исключено, а потому данное решение постепенно становится все более популярным. Само собой, что такой способ подходит только для ограниченных площадей, например, возле частного дома. К тому же стоимость специальных покрытий гораздо выше, чем цена на соль галит.

3. Тепловой
Обязательно следует упомянуть о тепловом методе борьбы с гололедом. Предупредить его образование можно, если поверхность постоянно будет иметь температуру выше нуля градусов. Именно на это и направлен тепловой способ. Он заключается в прокладке непосредственно под дорожным покрытием труб, по которым пропускается нагретая вода. Данный метод активно применяется в развитых странах Европы. Он дорогостоящий, но весьма эффективный. Тепловой способ борьбы с гололедом бывает двух видов – конвективный и кондуктивный. Летом по трубам можно пускать холодную воду, которая будет предупреждать перегрев дорожной поверхности и, соответственно, не допускать ее деформации.

Источник

Причины гололеда и способы борьбы с ним

Наступление холодов влечет за собой ряд проблем. Одна из них — гололед, который становится причиной повышенного травматизма людей и роста числа ДТП. Рассмотрим, почему образуется гололед и какие существуют способы борьбы с ним.

Причины образования гололеда и гололедицы

Гололедом называется слой плотного льда, который нарастает на вертикальных и горизонтальных поверхностях при выпадении осадков на охлажденную землю. Гололеду обычно сопутствует близкая к 0 °С температура воздуха, ветер и высокая влажность. Для него характерен толстый слой льда (в несколько сантиметров) и обледенение больших участков.

Часто гололедом называют гололедицу, хотя это разные понятия. Гололедица — тонкий слой льда, который образует скользкую поверхность. Чаще всего возникает в неустойчивую погоду зимой, когда периоды оттепели или дождей сменяются резким похолоданием. При гололедице речь идет о частичном обледенении: когда скользкие участки на дороге перемежаются с нескользкими.

И гололед, и гололедица превращают город в большой каток, поэтому с этими явлениями активно борются в России и во всем мире.

Способы устранения

Борьбу с гололедом можно вести различными способами:

Фрикционный

Заключается в нанесении на скользкие поверхности песка и других фрикционных материалов. Мелкие частицы песка делают корку льда шероховатой, уменьшая скольжение. Это малоэффективный метод, особенно для противогололедной обработки дорог: песчаные частицы быстро сдуваются ветром, разбрасываются колесами машин и сносятся к обочине.

Более эффективны с точки зрения повышения сцепления гранитная и мраморная крошка, но и такие средства не плавят лед. А после таяния снега раздробленные гранулы этих материалов необходимо собирать, что ведет к дополнительным затратам на весеннюю уборку. Кроме того, смешиваясь с талыми водами, крошка может забивать городские ливневые канализации.

Тепловой

Суть теплового способа заключается в превентивных мерах по недопущению образования гололеда. Для этого еще на стадии строительства дорог и тротуаров в них прокладывают нагревательные системы, которые работают по принципу теплого пола. В качестве источника тепла они используют электричество, горячую воду или пар.

Тепловой способ борьбы с гололедом имеет существенный недостаток: высокие затраты на установку и эксплуатацию.

Механический

Механический способ подразумевает применение ручного труда или снегоуборочной техники, когда лед сбивается с дорожной поверхности. Самый простой пример — сбивание ледяной корки с помощью лопаты.

Метод подходит для уборки снежных масс, но малоэффективен для удаления наледи, требует больших временных затрат и большого количества рабочих. Из-за множества недостатков такой метод может применяться только на коротких участках дорог и в большинстве случаев оказывается нецелесообразным.

Химический

Химический способ предполагает использование антигололедных материалов в жидком и твердом видах. Под действием химических веществ, которые входят в состав материалов, снег и лед быстро плавятся независимо от погодных условий, при этом сами вещества полностью растворяются.

Самые распространенные противогололедные материалы представляют собой смеси солей натрия, кальция, калия как в чистом виде, так и в разных сочетаниях друг с другом. Пропорции подбирают так, чтобы негативное воздействие на окружающую среду было минимальным. С этой же целью в состав ПГМ вводят различные биофильные вещества и ингибиторы коррозии.

Особо востребованы комбинированные антигололедные материалы — смеси химических ПГМ и фрикционных материалов. Они не только плавят лед, но и повышают шероховатость сразу после нанесения на поверхность, тем самым мгновенно улучшая сцепление колес с дорогой.

Источник

Удаление гололеда тепловым способом.

Теплом против гололеда.

Снегоуборочная техника сильно эволюционировала за последние сто лет, однако даже наличие в отдельно взятом регионе парка высокопроизводительных машин для уборки снега еще не дает гарантии качественного содержания дорог, улиц и аэродромов.Остается проблема гололеда.

Безусловно, основными средствами для очистки покрытий от снега являются плужно-щеточные и роторные снегоуборочные машины, автогрейдеры и другая механизация. Но убрать снег – полдела. После уборки остается тонкий слой снега, который, слеживаясь, образует наледь, гололед. Чтобы его удалить и тем самым предотвратить скользкость покрытий, требуются иные машины – ветровые, тепловые, разбрасыватели реагента и песка. Помимо них применяют и вовсе экзотические аппараты – гладилки и катки.

В городах и на загородных дорогах снег убирают машины с плужно-щеточными рабочими органами, затем настает черед машин, предназначенных для распределения противогололедных материалов. На аэродромах свежевыпавший и мокрый снег убирают также плужно-щеточные машины и трактора, грейдеры и роторы. За ними следом идут тепловые и ветровые машины. Следует также принять во внимание, что борьба с гололедом на дорожных и аэродромных покрытиях заключается либо в предупреждении его образования путем своевременной очистки покрытий от воды, слякоти или обработки поверхности покрытий химреагентами до начала или в период образования льда, либо в удалении уже сформировавшегося гололеда. Поэтому обзор следует начать с самых распространенных средств для предупреждения гололеда.

В выпуске № 9 от 1 февраля 2005 нашей рассылки мы уже рассказывали о машинах для распределения противогололедных материалов. Сегодня мы продолжим эту тему.

Нанесение противогололедных материалов (ПГМ) является, пожалуй, наиболее эффективным способом борьбы с гололедом на транспортных магистралях. Системы распределения ПГМ (поваренная соль, песок, зола), смонтированные на тракторах и автомобилях, применяют с 1920 годов.
Против гололеда используется три типа материалов:
— инертные (песок и щебень для уменьшения коэффициента скольжения и увеличения сцепных качеств);
— твердые реагенты (соляные, песчано-соляные гранулированные смеси, кальцинированный хлорид кальция, чешуированный хлорид кальция двух-четырехводный или чешуированный хлорид магния);
— жидкие химические реагенты (ацетаты калия и ХКМ – хлорид кальция модифицированный с ингибиторами коррозии).

Раньше для борьбы с гололедом и обеспечения безопасного движения в зимнее время использовали песок, золу и поваренную соль. В 1990-х годах для обеспечения чистоты и снижения нагрузки на водоочистные сооружения перешли к использованию противогололедной смеси с повышенным содержанием технической соли и пониженным – песка. Однако негативное воздействие на окружающую среду и неблагоприятные последствия применения технической соли и песчано-соляной смеси, а также других противогололедных реагентов (ПГР), созданных на основе использования отходов, заставили отказаться от них. Новые технологии обработки покрытий от образования гололеда требуют соответствующей технической оснащенности машин и экологически безопасных ПГР.

Мировой опыт подтверждает, что наилучшие перспективы по качеству имеют хлориды кальция, магния, натрия (CaCl2, MgCl2, NaCl) и соли уксусной кислоты (кальциевомагниевый КМа и калиевый КАц ацетаты). В Москве перешли на использование против гололеда хлоридов кальция (жидкого и твердого) и магния и ПГМ на основе солей уксусной кислоты.

Для распределения инертных материалов, гранулированных многокомпонентных смесей на основе хлоридных солей и твердых реагентов применяют бункера с лотковыми, центробежными или дисковыми (тарельчатыми) распределителями. Бункер устанавливают на раму грузового автомобиля, специального шасси, трактора, автомобильного или тракторного прицепа. Среди конструкций встречаются и простейшие системы без податчика (обычно для навески на тракторы), и бункерные кузова с транспортером, подающим реагенты или материалы на разбрасыватель, валковыми мешалками, пластинчатыми дозаторами и мельничными валиками.

В качестве емкости для жидких реагентов используют базовые автоцистерны, грузовые машины со специально оборудованным кузовом для установки нескольких баков-кассет, автомобильные и тракторные прицепы и даже транспортные полуприцепы с цистерной.

В отдельную группу следует выделить машины для распределения реагентов на взлетно-посадочных полосах (ВПП), рулежных дорожках (РД), рулежных полосах (РП) и перронах аэродромов. В отличие от машин, используемых в городе и на патрульной поливке магистралей, их оборудуют штанговыми опрыскивателями, увеличивающими рабочую зону при поливке до 12 — 15 м. (Севдормаш КОРРА-12). Шланги смонтированы на складывающейся раме, закрепленной на раме автомобиля «Урал-4320-1912» или МАЗ-5443. Для распределения ПГР служат четыре роторных электрораспылителя с диаметром форсунки 4 мм. Два центробежных насоса обеспечивают высокую производительность при малом давлении и низкой потребляемой мощности (28 В, 72 А).

При химическом способе гололед с аэродромных покрытий удаляют с помощью химреагентов (АНС, карбамид). Против гололеда применяют и гранулированные реагенты. Реагент АНС может применяться на покрытиях всех типов. Он эффективно плавит лед при температуре воздуха до –12 °С за 10 — 30 мин. в зависимости от толщины ледяной пленки и температуры окружающей среды.
Применение АНС на цементобетонных покрытиях, возраст которых менее двух лет, запрещается.

Карбамид, который эффективно действует при температуре воздуха не ниже –5 °С, разрешается применять только на асфальтобетонных покрытиях.
Применение карбамида на цементобетонных покрытиях запрещается. Эффективность плавления льда карбамидом при указанной температуре окружающей среды такая же, как АНС.

При таких жестких температурных ограничениях появляется резон применить другие способы для удаления снега и гололеда.

Для удаления гололеда тепловым способом применяют тепловые машины. Наличие значительной тепловой энергии в струе авиадвигателей позволяет в отдельных случаях эксплуатировать ветровые машины для удаления гололеда с покрытий, но надо учитывать, что КПД ветровых машин на работах по удалению гололеда меньше, чем тепловых машин. При удалении гололеда с аэродромных покрытий ветровые машины рекомендуется использовать только в комплексе с тепловыми машинами для сдувания воды и не сцепленных снежно-ледяных образований после прохождения тепловых машин.

Газоструйные тепловые машины относятся к средствам механизации производственных процессов в авиации и предназначены для плавления снега, гололеда за счет воздействия тепловой (100 — 400 С°) газовой струи авиационного двигателя. Их производительность от 1 до 16 га/ч. Рабочий орган тепловой машины – модуль газогенератора, навешенный под рамой прицепа одноосного тягача («Амкодор 9561»), прицепа (Севдормаш ТМГ-3А-01, Мценск КОММАШ ТМ-59Г) или на раме автомобиля (АИСТ-5М).

Очистку от снега покрытия ВПП и РД производят, как правило, вдоль продольной оси покрытий от оси к обочинам по схеме от центра к краю или от края к центру, а очистка РП на перроне и МС – от края к центру. При наличии бокового ветра схема очистки меняется со смещением в подветренную сторону. При сильном боковом ветре очистку покрытий от снега следует проводить в одну сторону, по направлению ветра. Для большей эффективности необходимо учитывать существующий уклон полосы.

Удаление гололеда и предупреждение образования льда проводят химическим и тепловым способами. При выборе способа очистки следует все-таки учитывать, что производительность удаления гололеда химическим способом выше, чем тепловым.

Как и газоструйные тепловые машины, ветровые установки относятся к средствам механизации производственных процессов в авиации, но их сфера применения более широкая: они предназначены для очистки твердых покрытий аэродромов от влаги, тем самым предотвращая образование гололеда, снега, посторонних предметов за счет кинетического воздействия газовой струи авиационного двигателя – генератора воздушного потока. В этом их главное различие. Ветровая машина по принципу действия похожа на пылесос с той лишь разницей, что поток воздуха направлен в сторону от двигателя.

Ветровые машины, в просторечии именуемые турбинками, эксплуатируют везде – от Елизово до Калининграда, от Мурманска до Сочи. Максимальное их воздействие в зимний период заключается в подсушке. В основном же ветровые машины используют для быстрой и эффективной очистки поверхности ВПП от посторонних предметов.

Модуль продувочного реактивного двигателя навешивают под рамой прицепа одноосного тягача (СКБМ-ОС-1), полуприцепа («Амкодор 9463») или на раме автомобиля (АИСТ-5ВМ, АИСТ-5ВМУ, СКБМ ОС-12). На раме вместо кузова установлен надрамник, на котором смонтированы моторама авиадвигателя, топливная емкость и бронеперегородки. Моторама предназначена для крепления авиадвигателя и верхнего колена газоотводящего канала. Нижнее колено газоотводящего канала крепится к раме шасси. В кабине автомобиля установлены пульт управления и контроля, а также рычаг закрытия пожарного крана. Пульт управления с помощью электрокабелей соединен с пусковой панелью, аэродромным источником питания, аккумуляторами, датчиком двигателя, электромеханизмами управления клапаном перепуска и положением поворотного сопла. Рычаг закрытия пожарного крана с помощью гидросистемы соединен с краном, установленным в топливной системе низкого давления.

Ветровые машины впечатляют прежде всего своей чудовищной производительностью – за час работы АИСТ-5ВМ, например, очищает 90 га, сжигая 1700 кг топлива.

Однако ветровые машины не рекомендуется применять для очистки покрытий от снега в интервале температур от 0 до –7 °С. При работе тепловых и ветровых машин на ВПП и РД следует принимать меры, исключающие повреждение светосигнального оборудования, снижение частоты вращения авиадвигателей, направление струи двигателя в сторону от огней и др., а работа на перроне и МС ветровых и тепловых машин должна производиться в сторону от зданий, сооружений и ВС.
Эти ограничения в 1950-е годы при недоверии к химреагентам дали жизнь совершенно экзотическому виду уборки – пламеструйному сжиганию снега.

Гололед, как известно, представляет собой тонкий слой плотного льда толщиной преимущественно от 0,5 до 4 мм, образующийся, как правило, в диапазоне температур воздуха от 0 до –6 °С при охлаждении и замерзании переохлажденных капель дождя, мороси или тумана. Гололед может также появляться при замерзании на покрытии воды или слякоти при понижении температуры ниже 0 °С, а также при резком колебании температуры воздуха (кристаллизация водяного пара на поверхности покрытия, минуя жидкую фазу). Близкими по своим свойствам к гололеду являются образования, возникающие при замерзании оплавленного снега от воздействия газовоздушных струй авиадвигателей самолетов, ветровых и тепловых машин. А пока конструкторы укрощали реактивную тягу, одним из эффективных средств борьбы с гололедом, к тому же почти не оказывающим воздействие на грунты, считалось плавление снега и наледи направленной струей открытого пламени.

Пламеструйные агрегаты относятся к тепловым средствам удаления снега и гололеда. Целесообразность применения этих курьезов техники, даже на пике их популярности в конце 1960-х годов, ставилась под сомнение. Изначально их предполагалось применять на ВПП, РД и РП аэродромов, но из-за низкой производительности при работе на больших площадях, а также в силу ряда положительных побочных эффектов, достигаемых за счет конструкции (отсутствие направленного газоструйного потока воздуха), наиболее целесообразным считалось применение на перронах аэродромов, складских и товарных дворах, в портах, а также на территориях с ограниченным пространством: грузовых дворах заводов и фабрик, маневровых площадках портов, автодорожных пересечениях с многопутными железнодорожными переездами на сортировочных станциях. Именно там технологически было оправдано использование направленной струи открытого пламени с целью быстро растопить снег и гололед.

Однако на аэродромах эти машины не прижились – перепад температур приводил к быстрому разрушению дорожных одежд, и были случаи возгорания битумных заплат. В Европе такие агрегаты выпускала компания Overaasen. На данный момент эти агрегаты эксплуатируют в некоторых северных странах Европы. Агрегат, как правило, монтируют на шасси колесного трактора, фронтального погрузчика или автомобилей с пониженными транспортными скоростями типа Bremah, Unimog, Reynolds Boughton и др. Топливо (бензин или керосин) подается из бака по топливной магистрали к горелкам, закрепленным на штанге. Горючее поджигается у форсунок электрозапалом или факелом, а дальше лед переходит из одного агрегатного состояния в другой. Все просто – снег испаряется!

Теперь гололед нам не страшен!

Источник