Afisning

Afisning kan ske ved mekaniske metoder (skrabning, skubning), ved anvendelse af varme, ved brug af tørre eller flydende kemikalier, der er beregnet til at sænke vandets frysepunkt (forskellige salte eller saltlage, alkoholer, glykoler), eller ved en kombination af disse forskellige teknikker.

Tog og sporskifterRediger

Isophobning i togbremser bringer bremseeffektiviteten i fare.

Tog og sporskifter i arktiske områder har store problemer med sne- og isophobning. De har brug for en konstant varmekilde på kolde dage for at sikre funktionalitet. På tog er det primært bremser, affjedring og koblinger, der kræver varmeapparater til afisning. På skinner er det primært sporskifterne, der er følsomme over for is. Disse højtydende elektriske varmeapparater forhindrer effektivt isdannelse og smelter hurtigt enhver is, der dannes.

Varmeapparaterne er fortrinsvis fremstillet af PTC-materiale, f.eks. PTC-gummi, for at undgå overophedning og potentiel ødelæggelse af varmeapparaterne. Disse varmeapparater er selvbegrænsende og kræver ingen regulerende elektronik; de kan ikke overophede og kræver ingen overophedningsbeskyttelse.

AircraftEdit

A U.S. Gulfstream G550 bliver afiset før afgang fra Alaska i januar 2012

En WestJet 737-700 afisning i Toronto

Op jorden, når der er frost og nedbør, er det almindeligt at afisning af et fly praktiseret. Frosne forurenende stoffer forstyrrer flyets aerodynamiske egenskaber. Desuden kan løsrevet is beskadige motorerne.

Væsker til afisning består typisk af en glykol-vand-opløsning, der indeholder et farvestof og midler til beskyttelse af metaloverfladen. Der anvendes en række forskellige glykoler. Der anvendes også fortykningsmidler for at hjælpe afisningsmidlet med at klæbe til flykroppen. 43 Ethylenglycol (EG)-væsker anvendes stadig til afisning af fly i nogle dele af verden, fordi de har en lavere driftstemperatur (LOUT) end propylenglycol (PG). PG er dog mere almindeligt, fordi det er mindre giftigt end ethylenglycol.:2-29

Når det påføres, klæber det meste af afisningsvæsken ikke til flyets overflader, men falder ned på jorden.:101 Lufthavne anvender typisk opsamlingssystemer til at opsamle den brugte væske, så den ikke kan sive ned i jorden og vandløb. Selv om PG er klassificeret som ugiftigt, forurener det vandløbene, da det forbruger store mængder ilt, når det nedbrydes, hvilket får vandlevende organismer til at kvæles. (Se Miljøpåvirkninger og afbødning.)

Infrarød opvarmning til afisningRediger

Direkte infrarød opvarmning er også blevet udviklet som en afisningsteknik til fly. Denne varmeoverførselsmekanisme er væsentligt hurtigere end de konventionelle varmeoverførselsformer, der anvendes ved konventionel afisning (konvektion og konduktion), på grund af luftens kølende virkning på afisningsvæskesprayen.

Et infrarødt afisningssystem kræver, at opvarmningsprocessen foregår i en specielt konstrueret hangar. Dette system har kun haft begrænset interesse blandt lufthavnsoperatører på grund af pladsproblemerne og de dermed forbundne logistiske krav til hangaren. I USA er denne type infrarødt afisningssystem blevet anvendt i begrænset omfang i to store hub-lufthavne og en mindre kommerciel lufthavn:80-81

Et andet infrarødt system anvender mobile, lastbilmonterede varmeenheder, der ikke kræver brug af hangarer. Producenten hævder, at systemet kan anvendes til både fastvingede fly og helikoptere, men har dog ikke nævnt nogen eksempler på anvendelse af systemet på kommercielle fly.

LufthavnsbelægningerRediger

Det kan være nødvendigt at anvende flere typer flydende og faste kemiske produkter, herunder propylenglykol, ethylenglykol og andre organiske forbindelser, til afisning af lufthavnsbelægninger (start- og landingsbaner, rulleveje, forpladser og rullevejsbroer). Chloridbaserede forbindelser (f.eks. salt) anvendes ikke i lufthavne på grund af deres ætsende virkning på fly og andet udstyr:34-35

Urea-blandinger er også blevet anvendt til afisning af vejbelægninger på grund af deres lave omkostninger. Urea er imidlertid et betydeligt forurenende stof i vandveje og dyreliv, da det nedbrydes til ammoniak efter påføring, og det er stort set blevet udfaset i amerikanske lufthavne. I 2012 forbød det amerikanske miljøbeskyttelsesagentur (EPA) brugen af urea-baserede tømidler i de fleste kommercielle lufthavne.

VejbanerRediger

I 2013 blev der anslået anvendt 14 mio. tons salt til tøning af veje i Nordamerika.

Tøning af veje er traditionelt blevet udført med salt, der spredes af sneplove eller tipvogne, der er designet til at sprede det, ofte blandet med sand og grus, på glatte veje. Der anvendes normalt natriumklorid (stensalt), da det er billigt og let tilgængeligt i store mængder. Da saltvand imidlertid stadig fryser ved -18 °C (0 °F), er det ikke til nogen hjælp, når temperaturen falder under dette punkt. Det har også en stærk tendens til at forårsage korrosion, hvilket medfører rustdannelse af stålet i de fleste køretøjer og armeringsjern i betonbroer. Afhængigt af koncentrationen kan det være giftigt for visse planter og dyr, og nogle byområder er derfor gået bort fra det. Nyere snesmeltere anvender andre salte, f.eks. calciumchlorid og magnesiumchlorid, som ikke blot sænker vandets frysepunkt til en meget lavere temperatur, men som også giver en exotermisk reaktion. De er noget mere sikre for fortove, men overskud bør stadig fjernes.

For nylig er der blevet udviklet organiske forbindelser, som reducerer de miljøproblemer, der er forbundet med salte, og som har længere restvirkninger, når de spredes på vejbaner, normalt i forbindelse med saltsalte eller faste stoffer. Disse forbindelser opstår ofte som biprodukter fra landbrugsaktiviteter som f.eks. raffinering af sukkerroer eller destillationsprocessen til fremstilling af ethanol. Andre organiske forbindelser er træaske og et tøsalt kaldet calciummagnesiumacetat, der fremstilles af græs langs vejene eller endda køkkenaffald. Desuden resulterer blanding af almindeligt stensalt med nogle af de organiske forbindelser og magnesiumklorid i spredbare materialer, som både er effektive ved meget koldere temperaturer (-34 °C eller -29 °F) og ved lavere samlede spredningsmængder pr. arealenhed.

Solvejssystemer er blevet anvendt til at holde vejoverfladen over vandets frysepunkt. En række rør, der er indlejret i vejbelægningen, bruges til at opsamle solenergi om sommeren, overføre varmen til termiske banker og returnere varmen til vejen om vinteren for at holde belægningen over 0 °C (32 °F). Denne automatiserede form for indsamling, lagring og levering af vedvarende energi undgår de miljømæssige problemer, der er forbundet med brugen af kemiske forurenende stoffer.

Det blev i 2012 foreslået, at superhydrofobiske overflader, der er i stand til at afvise vand, også kan bruges til at forhindre isophobning, hvilket fører til isophobicitet. Det er dog ikke alle superhydrofobiske overflader, der er isafvisende, og metoden er stadig under udvikling.

Kemiske afisningsmidlerRediger

Alle kemiske afisningsmidler har en fælles virkemekanisme: de forhindrer kemisk vandmolekyler i at binde sig over en bestemt temperatur, der afhænger af koncentrationen. Denne temperatur er under 0 °C, som er frysepunktet for rent vand (frysepunktsdepression). Nogle gange er der en eksotermisk opløsningsreaktion, som giver mulighed for en endnu stærkere smelteevne. Følgende lister indeholder de mest almindeligt anvendte afisningskemikalier og deres typiske kemiske formel.

Uorganiske salte

  • Natriumchlorid (NaCl eller bordsalt; det mest almindelige afisningskemikalie)
  • Magnesiumchlorid (MgCl
    2, ofte tilsat til salt for at sænke dets arbejdstemperatur)
  • Calciumchlorid (CaCl
    2, ofte tilsat salt for at sænke dets arbejdstemperatur)
  • Kaliumchlorid (KCl)

Organiske forbindelser

  • Calciummagnesiumacetat (CaMg
    2(CH
    3COO)
    6)
  • Kaliumacetat (CH
    3COOK)
  • Kaliumformiat (CHO
    2K)
  • Natriumformiat (HCOONa)
  • Calciumformiat (Ca(HCOO)
    2)
  • Urinstof (CO(NH
    2)
    2), et almindeligt gødningsmiddel
  • Biprodukter fra landbruget (anvendes generelt som tilsætningsstoffer til natriumchlorid)

Alkoholer, dioler og polyoler

(disse er frostsikringsmidler og anvendes næppe på vejene)

  • Methanol (CH
    4O)
  • Ethylenglycol (C
    2H
    6O
    2)
  • Propylenglycol (C
    3H
    😯
    2)
  • Glycerol (C
    3H
    😯
    3)

VæsketyperRediger

Et fly, der er de-isning i Københavns lufthavn med en orangefarvet væske

Et fly, der afises i Birmingham lufthavn med en orangefarvet antiisningsvæske

Der findes flere typer af afisningsvæske til fly, der falder i to grundlæggende kategorier:

  1. De-icing-væsker: Opvarmet glykol fortyndet med vand til afisning og fjernelse af sne/frost, også kaldet newtonske væsker (på grund af deres viskose flow, der ligner vand)
  2. Anti-icing-væsker: uopvarmede, ufortyndede væsker på basis af propylenglycol, der er blevet fortykket (forestil dig halvt hærdet gelatine), også kaldet ikke-newtonske væsker (på grund af deres karakteristiske viskose flow), der anvendes for at forsinke den fremtidige udvikling af is eller for at forhindre, at faldende sne eller slud ophobes. Anti-icing-væsker giver beskyttelse mod isdannelse, mens flyet er stationært på jorden. Men når den udsættes for forskydningskraft som f.eks. luftstrømmen over væskeoverfladen, når et fly accelererer til start, ændrer hele væskens reologi sig, og den bliver betydeligt tyndere og løber af for at efterlade en ren og glat aerodynamisk overflade på vingen.

I nogle tilfælde anvendes begge typer væsker på fly, først den opvarmede glykol/vand-blanding for at fjerne forurenende stoffer, efterfulgt af den uopvarmede fortykkede væske for at forhindre isdannelse, inden flyet letter. Dette kaldes “en totrinsprocedure”.

Methanolafisningsvæske har i årevis været anvendt til afisning af små vinge- og haleflader på små til mellemstore fly til almenflyvning og påføres normalt med en lille håndholdt sprøjte. Methanol kan kun fjerne frost og let bundis før flyvning.

Mono-ethylen, di-ethylen og propylenglycol er ikke-brændbare olieprodukter, og lignende produkter findes oftest i kølesystemer til biler. Glykol har meget gode afisningsegenskaber, og luftfartskvaliteten betegnes SAE/ISO/AEA Type I (AMS 1424 eller ISO 11075). den anvendes normalt på forurenede overflader fortyndet med vand ved 35 °C (95 grader Fahrenheit) ved hjælp af en kranvogn på en lastbil med 1.500 til 2.000 US gal (5.680 til 7.570 L; 1.250 til 1.670 imp gal) til anvendelse ved indkørsel på ramper eller afgangssteder på startbaner. Farvefarvet væske foretrækkes, da det let kan bekræftes ved visuel observation, at et fly har fået en afisningsbehandling. Afstrømning af væske af type I ser ud til at give slush et lyserødt skær, deraf betegnelsen “lyserød sne”. Ellers er alle væsker af type I orange.

I 1992 begyndte Dead Sea Works at markedsføre et afisningsmiddel baseret på salte og mineraler fra Det Døde Hav.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.