Thực đơn
Làm tan băng
Làm tan băng có thể được thực hiện bằng phương pháp cơ học (cào, đẩy); thông qua việc áp dụng nhiệt; bằng cách sử dụng các hóa chất khô hoặc lỏng được thiết kế để hạ thấp điểm đông đặc của nước (các loại muối khác nhau, rượu, glycol); hoặc bằng sự kết hợp của những kỹ thuật khác nhau này.
Trên mặt đất, khi có điều kiện đóng băng và mưa, việc phá băng một chiếc máy bay rất là quan trọng. Các chất gây đóng băng làm cho bề mặt điều khiển quan trọng trở nên thô và không đồng đều, phá vỡ luồng không khí trơn tru và làm giảm đáng kể khả năng của cánh để tạo ra lực nhất lên, và gia tăng lực kéo. Tình huống này có thể gây ra tai nạn. Nếu những mảnh băng lớn tách ra khi máy bay đang di chuyển, chúng có thể bị cuốn vào trong động cơ hoặc đập vào cánh quạt và gây ra sự hư hỏng thảm khốc. Các chất gây đóng băng cũng có thể làm kẹt chặt các bề mặt điều khiển, làm cho chúng không di chuyển đúng cách. Do hậu quả nghiêm trọng này có thể xảy ra, việc phá băng được thực hiện tại các sân bay có nhiệt độ khoảng 0 °C (32 °F).
Trong khi bay, các giọt nước siêu lạnh thường tồn tại trong các đám mây dạng phân tầng và mây cumulus. Chúng hình thành băng khi chúng bị đánh trúng bởi cánh máy bay và đột ngột kết tinh. Điều này làm gián đoạn luồng không khí trên cánh, giảm độ nâng, vì vậy máy bay được mong đợi bay trong điều kiện như vậy được trang bị một hệ thống phá băng.
Các kỹ thuật phá băng cũng được sử dụng để đảm bảo rằng đầu vào động cơ và các cảm biến khác nhau ở bên ngoài máy bay không bị đóng băng hoặc tuyết.
Các chất lỏng làm tan băng bao gồm propylen glycol (PG) và các chất phụ gia được các hãng hàng không sử dụng rộng rãi để làm tan băng.[1]:43 Chất lỏng Ethylene glycol (EG) vẫn còn đang được sử dụng để làm tan băng ở một số nơi trên thế giới vì nó có nhiệt độ hoạt động thấp hơn (LOUT) so với PG. Tuy nhiên, PG phổ biến hơn vì nó ít độc hơn ethylen glycol [2]:2–29Khi áp dụng, hầu hết chất lỏng làm tan băng không dính vào bề mặt máy bay, và rơi xuống mặt đất.[1]:101 Sân bay thường sử dụng các hệ thống ngăn chặn để giữ lại chất lỏng đã qua sử dụng, để nó không thể thấm vào trong lòng đất và nước. Mặc dù PG được phân loại là không độc, nó làm ô nhiễm nước vì nó tiêu thụ một lượng oxy lớn khi nó phân hủy, làm cho cuộc sống dưới nước chết ngạt.
Chống đóng băng của máy bay được thực hiện bằng cách áp dụng một lớp bảo vệ, sử dụng chất lỏng nhớt gọi là chất chống băng, trên bề mặt để hấp thụ chất. Tất cả chất lỏng chống băng chỉ bảo vệ giới hạn, phụ thuộc vào loại chất gây đóng băng và điều kiện thời tiết hiện tại. Một chất lỏng thất bại khi nó không còn có thể hấp thụ chất gây ô nhiễm và nó sẽ tự nó trở thành một chất gây ô nhiễm. Ngay cả nước có thể là một chất gây ô nhiễm trong ý nghĩa này, vì nó làm loãng các tác nhân chống đóng băng cho đến khi nó không còn hiệu quả.
Hệ thống sưởi tia hồng ngoại trực tiếp cũng đã được phát triển như một kỹ thuật làm tan băng cho máy bay. Cơ chế truyền nhiệt này nhanh hơn đáng kể so với các phương pháp truyền nhiệt thông thường được sử dụng trong quá trình khử băng thông thường (đối lưu và dẫn) do hiệu ứng làm mát của không khí trên chất lỏng chống đóng băng.
Một hệ thống làm tan băng dùng tia hồng ngoại đòi hỏi quá trình sưởi diễn ra bên trong một hangar được chế tạo đặc biệt. Hệ thống này tuy nhiên có sự quan tâm hạn chế giữa các nhà điều hành sân bay, do không gian và các yêu cầu hậu cần liên quan cho các hangar. Tại Hoa Kỳ, loại hệ thống phá băng hồng ngoại này đã được sử dụng, trên cơ sở giới hạn, tại hai sân bay lớn và một sân bay thương mại nhỏ [[1]:80–81 [3]
Một hệ thống hồng ngoại khác sử dụng các đơn vị sưởi di động gắn vào xe tải mà không yêu cầu sử dụng hangars [4]. Nhà sản xuất tuyên bố rằng hệ thống có thể được sử dụng cho cả máy bay cánh cố định và máy bay trực thăng, mặc dù nó đã không trích dẫn bất kỳ trường hợp sử dụng nó trên máy bay thương mại.[5]
Các hoạt động làm tan băng đường sân bay, phi đạo, đường tiếp nối, chỗ đậu máy bay, cầu đường bộ có thể liên quan đến một số loại sản phẩm chất lỏng và rắn, bao gồm propylen glycol, ethylene glycol và các hợp chất hữu cơ khác. Các hợp chất dựa trên clorua (ví dụ [muối]] không được sử dụng tại sân bay, do tác động ăn mòn của chúng đối với máy bay và các thiết bị khác.[1]:34–35
Hỗn hợp Urê cũng được sử dụng cho vỉa hè, do chi phí thấp. Tuy nhiên, urea là một chất gây ô nhiễm đáng kể trong các con đường thủy và vùng hoang dã, vì nó thoái hóa thành amoniac sau khi ứng dụng, và nó đã được loại bỏ chủ yếu ở các sân bay Hoa Kỳ. Trong năm 2012 Cơ quan Bảo vệ Môi sinh Hoa Kỳ (EPA) đã cấm sử dụng các chất làm tan băng có urê ở hầu hết các sân bay thương mại.[6]
Việc làm tan băng đường bộ thường được thực hiện theo truyền thống bằng muối, được rải bằng xe xúc tuyết hoặc xe tải chở vật liệu phế thải được thiết kế để rải nó, thường trộn với cát và sỏi, trên những con đường trơn. Natri clorua thường được sử dụng vì nó không đắt tiền và có sẵn với số lượng lớn. Tuy nhiên, vì nước muối vẫn đóng băng ở -18 °C (0 °F), không có ích gì khi nhiệt độ giảm xuống dưới điểm này. Nó cũng có xu hướng gây ra sự ăn mòn mạnh mẽ, làm gỉ sét thép trong hầu hết các phương tiện xe cộ và thanh vữa trong các cây cầu bê tông. Tùy thuộc vào nồng độ, nó có thể độc hại đối với một số thực vật và động vật, và một số khu đô thị vì vậy đã không còn dùng nó nữa. Các loại làm tan tuyết rơi gần đây sử dụng các muối khác như canxi clorua và magiê clorua, không chỉ làm giảm điểm đông của nước tới nhiệt độ thấp hơn nhiều mà còn tạo ra phản ứng tỏa nhiệt. Chúng có phần an toàn hơn cho vỉa hè, nhưng những dư thừa vẫn nên dọn đi.
Gần đây hơn, các hợp chất hữu cơ đã được phát triển để giảm các vấn đề môi trường liên quan đến muối và có tác dụng lâu hơn khi lan truyền trên đường, thường là kết hợp với nước muối cô đặc hoặc chất rắn. Các hợp chất này được tạo ra như các sản phẩm phụ của các hoạt động nông nghiệp như lọc đường củ cải đường hoặc quá trình chưng cất sản xuất ethanol.[7][8] Ngoài ra, trộn muối đá thông thường với một số hợp chất hữu cơ và magiê clorua dẫn đến vật liệu dễ rải có hiệu quả đối với nhiệt độ lạnh hơn nhiều (-34oC hay -29oF) cũng như với mức độ rải tổng thể thấp hơn trên một đơn vị diện tích.[9]
Hệ thống đường năng lượng mặt trời đã được sử dụng để duy trì bề mặt các con đường phía trên điểm đóng băng của nước. Một dãy các đường ống được nhúng vào mặt đường được sử dụng để thu năng lượng mặt trời vào mùa hè, truyền nhiệt cho các nơi chứa nhiệt và đưa nhiệt vào đường vào mùa đông để duy trì bề mặt trên 0 °C (32 °F).[10] Hình thức thu thập, lưu trữ và phân phối năng lượng tái tạo này tránh được các vấn đề môi trường khi sử dụng chất gây ô nhiễm hóa học.
Nó đã được đề xuất vào năm 2012 rằng các bề mặt superhydrophobic (siêu kị nước) có khả năng đẩy nước đi cũng có thể được sử dụng để ngăn ngừa sự tích tụ băng dẫn đến khả năng chống đóng băng (superhydrophobic). Tuy nhiên, không phải mọi bề mặt siêu kị nước là chống đóng băng [11] và phương pháp này vẫn đang được phát triển.[12]
Tất cả các hóa chất làm tan băng chia sẻ một cơ chế làm việc chung: Chúng về phương diện hóa học ngăn chặn các phân tử nước từ ràng buộc trên một nhiệt độ nhất định phụ thuộc vào nồng độ. Nhiệt độ này dưới 0 & nbsp; °C, điểm đông đặc của nước tinh khiết. Đôi khi, có phản ứng hòa tan tỏa nhiệt cho phép tạo ra sức làm tan mạnh hơn. Các danh sách sau đây chứa các hoá chất khử băng thông thường nhất và công thức hóa học điển hình của chúng.
Vô cơ, muối(Những chất này là chất chống đông và ít khi sử dụng trên đường)
Có một số loại chất lỏng làm tan băng máy bay, rơi vào hai loại cơ bản:
Trong một số trường hợp, cả hai loại chất lỏng được áp dụng cho máy bay, đầu tiên là hỗn hợp glycol / nước nóng để loại bỏ các chất gây ô nhiễm, tiếp theo là chất lỏng không bị nung nóng để giữ cho băng khỏi hình thành trước khi máy bay cất cánh. Điều này được gọi là "thủ tục hai bước".
Chất lỏng Methanol làm tan băng đã được sử dụng trong nhiều năm để làm tan băng cánh nhỏ và bề mặt đuôi của máy bay hàng không cỡ nhỏ đến trung và thường được áp dụng với một thiết bị xịt cầm tay nhỏ. Methanol chỉ có thể loại bỏ sương muối và băng đóng ít trước khi bay.Mono ethylene, ethylene và propylen glycol là các sản phẩm dầu không cháy và các sản phẩm tương tự được áp dụng nhiều nhất trong các hệ thống làm lạnh ô tô. Glycol có đặc tính làm lạnh rất tốt và cấp hàng không được gọi là SAE / ISO / AEA Loại I (AMS 1424 hoặc ISO 11075). Nó thường được áp dụng cho các bề mặt bị ô nhiễm pha loãng với nước ở 95 độ Fahrenheit bằng cách sử dụng một bục nhấc lên co được trên một chiếc xe tải có chứa 1.500-2.000 gal Mỹ (5,680 đến 7,570 L, 1,250 đến 1,670 galar) để đi trên đoạn đường nối hoặc khởi hành. Chất nhuộm màu được ưa thích vì nó có thể được xác nhận một cách dễ dàng bằng quan sát trực quan rằng một chiếc máy bay đã nhận được một ứng dụng làm tan băng. Dòng chảy của chất lỏng loại I dường như chuyển sang màu hồng, do đó thuật ngữ "tuyết hồng". Nếu không, tất cả các loại chất lỏng Loại I đều có màu cam.
Năm 1992, Dead Sea Works bắt đầu tiếp thị một hóa chất làm tan băng dựa trên muối và khoáng chất từ Biển Chết [13].
Thực đơn
Làm tan băngLiên quan
Tài liệu tham khảo
WikiPedia: Làm tan băng