Prov med Kaliumacetat (Clearway-1) för banavisning på flygfält

(1)

VTT notat 1993-09-13 Titel: Författare: Avdelning: 1 Projektnummer: Projektnamn: Uppdragsgivare: Distribution: VTI Notat 11/93

Kent Gustafson

Vägunderhåll/Drift-Teknik 60068

Prov med Clearway Luftfartsverket Fri div Väg- och Trafik-/

InsgituteI '

(2)

INNEHÅLLSFÖRTECKNING

Sammanfattning

1. Inledning

2. Bakgrund och syfte

3. Metod och utrustning

4. Material

5. Resultat

6. Sammanfattande synpunkter

Referenser

Bilaga

VTI Notat 11-93 Sida

27

(3)

(4)

SAMMANFATTNING

Banavisning på flygfält i Sverige och många andra länder har traditionellt utförts med urea. Sedan länge är det känt att urea har en negativ påverkan på miljön och att det dessutom har en begränsad effekt ur halkbekämpningssynpunkt, speciellt vid lite lägre temperaturer. Använd-ningen har därför ifrågasatts och ett alternativt halkbekämpningsmedel med mindre skadlig påverkan har efterfrågats. Sedan 1987/88 har ett alternativ till urea för banavisning därför provats. Kaliumacetat (KAc), bl a med produktnamnet Clearway 1, är ett icke-korrosivt och miljövänligt banavisningsmedel som bl a provats i Sverige.

Efter ett inledande försök med positivt resultat på Örnsköldsviks flygplats 1988 har en fortsatt uppföljning av KAc's halkbekämpningseffekt skett på Jönköpings flygplats under vintrarna 1988/89 och 1989/90. Syftet med den fortsatta uppföljningen var att skaffa bättre erfarenhet av medlets egenskaper, speciellt under lite svårare förhållanden med mer snö och is samt lägre temperaturer. Uppföljning av halkbekämpningseffekten har främst skett genom friktionsmät-ningar samt registrering av väder- och banförhållanden. Luftfartsverket har varit uppdrags-givare och dess fältpersonal på flygplatsen har praktiskt skött uppföljningen. VTI har utfört planering, resultatbearbetning och skrivning av denna rapport där resultatet av undersökningen

redovisas.

Under den första vintern utfördes halkbekämpningsåtgärder vid ca 10 tillfällen, totalt spreds ca 12 m3 KAc, och ca hälften av dessa följdes upp mera intensivt, medan den senare vintern hade ca 15 åtgärdstillfällen och totalt spreds 18 m3 KAc. Uppföljningen under den andra

vintern omfattade huvuddelen, 13 av ca 15, av deåtgärder som utfördes. I rapporten har de

olika uppföljningstillfällena redovisats i diagramform och beskrivits mera ingående. Erfaren-heterna från de redovisade försöken kan sammanfattas enligt följande:

- KAc har mycket snabb effekt, speciellt kring 0°C och tunnare is/rimfrostskikt.

Flertalet av deredovisade åtgärderna har skett i samband med tunnare is/rimfrost på banytan och temperaturer straxt under 0°C. Vid dessa tillfällen har KAc haft en närmast omedelbar

effekt, inom ca 15-30 minuter, på bromsverkan.

- KAc fungerar vid samma och t o m lägre temperaturer än urea

Urea har en teoretisk lägsta temperatur då det kan smälta snö och is på ca -11°C medan mot-svarande för Clearway 1 är lägre än -40°C . Den redovisade uppföljningen har endast haft några få tillfällen med lite lägre temperaturer, -5 - -10°C, men vid dessa tillfällen har åtgärden

med KAc haft avsedd effekt.

(5)

- En giva av 15 g/m2 är oftast tillräcklig vid temperaturer straxt under 0°C

Normalt har en giva av 15 g/m2 använts vid åtgärder på relativt tunn is/rimfrostbildning och några minusgrader i banytan. Effekten av dessa åtgärder har i allmänhet varit mycket snabb och givan har varit tillräcklig. I några fall med lite kraftigare isbildning och lite kallare tempe-raturer har en giva av 25 g/m2 använts med god effekt.

- Långtidseffekten har inte helt klarlagts

I de flesta fall har spridningen av Clearway l haft avsedd långtidseffekt, men det har

emeller-tid funnits några tillfällen, dock få, då effekten inte varit kvar som förväntats utan åtgärden

måste upprepas. Det finns dock inga skäl att tro att KAc har sämre långtidseffekt än urea men detta har inte helt klarlagts genom denna uppföljning.

- KAc, Clearway 1 kan ur halkbekämpningssynpunkt ersätta urea

Sammanfattningsvis har uppföljningen av KAc på Jönköpings flygplats visat att detta är ett mycket bra alternativ till urea ur halkbekämpningssynpunkt. KAc är ett mycket effektivt medel i de flesta halksituationer i den här typen av klimat.

- Kostnaderna för avisning kan bli större.

Den direkta materialkostnaden för KAc är betydligt högre än för urea,ca 7000:- kr/ton jämfört med ca 1300:- kr/ton. Skillnaden i totalkostnad kan dock bli mindre genom att KAc har en mindre miljöpåverkan och dessutom kan, p g a bättre halkbekämpningseffekt, medföra mindre kostnader genom kortare åtgärdstider, färre åtgärder och färre trañkstörningar för flygplanen.

(6)

1. Inledning

Banavisning på flygfält i Sverige och många andra länder har traditionellt utförts med urea. Sedan länge är det känt att urea, som är ett kvävesalt, har en negativ påverkan på miljön. .När urea kommer ut i vattendrag och grundvatten bidrar det till övergödning och en ökning av vegetation- och algtillväxt. Sjöar och vattendrag växer igen och syret minskar till men för bl a ñskbeståndet. Användningen av urea har mer och mer ifrågasatts och ett alternativt halkbe-kämpningsmedel med mindre skadlig påverkan har efterfrågats. Urea har dessutom inte varit särskilt effektivt ur halkbekämpningssynpunkt, speciellt inte vid lite lägre temperaturer.

Sedan 1987/88 har ett alternativ till urea för banavisning därför provats. Kaliumacetat (KAc), bl a med produktnamnet Clearway 1, är ett icke-korrosivt och miljövänligt banavisningsmedel som bl a provats här i Sverige av Luftfartsverket och VTI (1, 2). I Norge har KAc provats bl a på Sola flygplats, Stavanger, under ett par vintrar (3). Korrosivitet, halkbekämpningseffekt, miljöpåverkan m m har undersökts under de vintrar som medlet nu varit tillgängligt på

mark-naden.

2. Bakgrund och syfte

Ett inledande begränsat försök med kaliumacetat för banavisning utfördes på Luftfartsverkets uppdrag vid Örnsköldsviks flygplats under en vecka i april 1988 (1). Syftet med det inledande försöket var att skaffa sig en uppfattning om medlets användbarhet för banavisning. Avsikten var att i första hand följa friktionsutvecklingen efter spridning av halkbekämpningsmedel, både på redan uppkommen halka och i preventivt syfte. För jämförelse avseende halkbe-kämpningseffekten spreds urea. Sammanfattningsvis visade försöken att kaliumacetat hade god effekt under de förhållanden som förelåg, tunn is och några minusgrader.

Efter de relativt goda erfarenheterna av de inledande spridningsförsöken har fortsatt uppfölj-ning av KAc's halkbekämpuppfölj-ningseffekt skett på uppdrag av Luftfartsverket. Denna uppföljuppfölj-ning har skett på Jönköpings flygplats under vintrarna 1988/89 och 1989/90. Syftet med den fort-satta uppföljningen var att skaffa bättre erfarenhet av medlets egenskaper, speciellt under lite svårare förhållanden med mer snö och is samt lägre temperaturer. Försöken genomfördes inom ramen för den ordinarie driften och KAc hade ersatt urea som normalt sprids. Tillgång till urea fanns dock och användning kunde ske i det fall man tyckte att effekten av acetatet inte var tillräcklig.

(7)

Uppföljning av halkbekämpningseffekten har främst skett genom friktionsmätningar. I sam-band med mätningarna har dessutom Väder, banförhållanden och halkbekämpningsåtgärder noterats. All uppföljning på flygplatsen har utförts av Luftfartsverkets driftpersonal. Upp-läggning och planering av försöket har till stor del utförts av VTPs personal, som också bear-betat och sammanställt mätresultaten. I föreliggande rapport redovisas resultatet av under-sökningen.

3. Metod och utrustning

Uppföljningen av halkbekämpningseffekten av KAc har skett genom friktionsmätningar i samband med driftåtgärder enligt normala rutiner. Rullbanans friktion, eller bromsvärde, har registrerats före åtgärd och därefter vid tidpunkter efter åtgärden. Avsikten var att följa friktionsförändringen efter åtgärd tills "normala" barmarksvärden uppnåtts. I samband med varje uppföljningstillfälle, åtgärdstillfälle har också vissa andra uppgifter registrerats eller

noterats. Vädret (ev nederbörd, luftfuktighet, vindförhållanden), banförhållanden (ev snö, is,

bantemperatur etc) och åtgärder (tid och mängder) har noterats i enlighet med det rapporte-ringsblad som återges i bilaga 1. Till den andra uppföljningsvintern 1989/90 installerades ett automatiskt ban- och väderuppföljningssystem. Från denna vinter kunde därför mer detalje-rade uppgifter inhämtas om rådande väder- och banförhållanden.

Friktionen har uppmätts med flygplatsens bromsvagn BV 11. Släpvagnen som bogseras bakom en personbil arbetar enligt "Skiddometerprincipen" som beskrivits i VTI Rapport 177 (4). BV 11 har ett extra mäthjul, ett bromshjul, placerat mellan släpvagnens två hjul och som via en utväxling är kopplat till dessa, referenshjulen. Principen för mätvagnen är att då refe-renshjulen roterar kommer även bromshjulet att rotera men med lägre periferihastighet på grund av utväxlingen. Utväxlingsförhållandet är valt till ca 0.85 vilket innebär ett slip, hur mycket långsammare det bromsade mäthjulet rullar i förhållande till de frirullande referens-hjulen, på ca 15 %. Bromshjulet är belastat på mekanisk väg till 1000 N. Mätdäcket har ribbat mönster och är av typ "AERO". Dimensionen är 4.00-8 och inre lufttrycket 0.7 MPa.

Till bromsvagnen finns en dator som registrerar friktions- eller bromsvärdena. På banans längd, i detta fall har 2000 m varit mätsträcka, sker indelning i tre sektioner A, B och C. Mätförfarandet är att först mäta från A till C och i direkt följd därefter tillbaka C till A, d v s dubbelmätning på varje sektion. Från datorn erhålles efter mätning en grafisk presentation av

(8)

bromsvärdets och mäthastighetens variation. Dessutom redovisas medelvärdet av friktionen på resp sektion A-C samt på hela banan.

Rullbanan på Jönköpings flygplats är 45 0 2200 m och är belagd med en konventionell

asfalt-betong(AB)-beläggning. '

4. Material

Vid de aktuella försöken har mestadels kaliumacetat, produktnamn Clearway 1, provats men

även något lite urea, som tidigare var det huvudsakliga banavisningsmedlet, har använts. Urea

är handelsnamnet på karbamid, CO(NH2)2, en kemisk förening som bl a används som göd-ningsämne i jordbruket. Ureas användning för banavisning på flygplatser beror främst på att det är mindre korrosivt än kloridsalter mot flygplansplåt. Urea är inte särskilt effektivt ur avisningssynpunkt. Den teoretiskt lägsta temperatur då det kan smälta snö och is är -11,7°C, men i praktiken är det dock verksamt endast ned till ca -5 - -6°C. Speciellt under senare år med ökande antal flygplansrörelser på de större flygplatserna har dessutom efterfrågan på ett effektivt avisningsmedel för lägre temperaturer och med snabbare avisningseffekt ökat. Urea har i detta fall sina begränsningar. En förbättring har befuktning av urea med t ex glykol-lösning inneburit.

Kaliumacetat är närbesläktat med kalciummagnesiumacetat, CMA, som utvecklats under

80-talet som ett alternativ till NaCl för vintersaltning på vägar. Till skillnad från CMA, som är i fast form , är KAc flytande. Acetat är salt av ättikssyra och tillverkning sker genom reaktion av ett basiskt material med ättikssyran. KAc kom på marknaden vintern 1987/88 under produktnamnet Clearway 1. Denna produkt är en flytande 50 %-ig vattenlösning av kalium-acetat och innehåller dessutom 0.6 % korrosionsinhibitor för att uppfylla de stränga krav som ställs för användning på flygplatser. Senare har motsvarande kaliumacetatprodukter för ban-avisning kommit på marknaden från andra tillverkare i Europa och USA (t ex Safeway från

Hoechst).

Kaliumacetat har en mycket låg lägsta fryspunkt. Fryspunkten för KAc-lösning av olika koncentration har bestämts på laboratorium vid VTI. I figur 1 visas fryspunktskurvan för Clearway 1 av olika koncentration. Observera att Clearway 1 redan från början är en 50 %-ig vattenlösning och att de koncentrationer som anges är i % av denna. Resultatet av fryspunkts-bestämningen visade att en 50 %-ig lösning hade en så låg fryspunkt som ca -40°C. Vid högre koncentration kan t o m ännu något lägre fryspunkt kanske föreligga. Enligt fabrikanten ligger

(9)

den lägsta fryspunkten omkring -60°C. Genom att ämnet dessutom är flytande har det en mycket snabb smälteffekt. KAc är relativt starkt hygroskopiskt , dvs det tar åt sig fukt ur luften under vissa betingelser. Teoretiskt skulle detta kunna innebära längre Våttider på ban-ytan och en viss risk för återfrysning.

Te mp 'C -25 -30 -35 -40 -45 Koncentratlon 36

Figur 1. Fryspunktsdiagram för KAc, Clearway 1 av olika koncentration. Bestämning utförd vid VTI.

Fördelarna med KAc jämfört med urea förutom den troliga bättre avisningseffekten, den låga korrosiviteten och mindre miljöpåverkan. Kaliumacetat innehåller inget kväve och är biologiskt nedbrytbart till koldioxid och vatten. Negativt är dock priset som är ca 5-7 gånger högre än för urea.

Clearway 1 levererades till flygplatsen i bulk om ca 20 m3. Lösningen har därefter lagrats i en tank ovan mark fram till spridningen. Påfyllningen till spridarbilen har skett med hjälp av en dränkbar pump i tanken.

Spridning av halkbekämpningsmedlet har utförts med en vätskespridare av typ EPOKE PWV 87 HKD. Spridaren är baktill utrustad med spridarramper som möjliggör spridningsbredder upp till 24 m. Med en ramp (bom) sprids 8 m brett, med två ramper (bommar) 16 m och med de två ramperna plus sidomunstycken erhålles den maximala bredden. Normalt har sprid-ningsbredden varit 16 m och spridningen skett i två drag kring centrumlinjen, (1 v 3 totalt 32 m

brett (av banans 45 m).

(10)

Innan försöken tog sin början kalibrerades spridaren och mera exakta spridningsgivor erhölls. Kalibreringen utfördes praktiskt så att vätskan från dysoma på spridarrampen samlades upp i kärl medan spridaren kördes en bestämd uppmätt sträcka. Efter körd sträcka vägdes den mängd lösning som spridits och omräknades till giva i g/m2 .

5. Resultat

Uppföljningen av Clearway 1 kom att utföras under två Vintersäsonger 1988/89 och 1989/90. På grund av milda vintrar var antalet tillfällen lämpliga för uppföljning endast 4 stycken under den första vintern. Under den påföljande vintern var antalet uppföljningsfall något flera eller ca 15. Förutom dessa spridningstillfällen fanns ytterligare några enstaka tillfällen som av olika

anledningar, t ex tidsbrist, inte kunde följas. Resultatet av undersökningarna har

samman-ställts i tabell 1, för 88/89, och tabell 2, för 1989/90. I tabellerna anges tider för

friktionsmät-ningar och de resulterande bromsvärdena för resp sektion A, B och C samt för hela banan.

Speciellt har också tiden för spridning av halkbekämpningsmedel noterats. I tabellen anges lufttemperatur och luftfuktighet. I anmärkningskolumnen har särskilt angivits de spridnings-givor som förevarit samt eventuella andra noteringar av intresse. Alla de i tabellen redovisade mättillfällena har också uppritats i diagramform i figur 2-18. Som en jämförelse kan anges att

friktionen, bromsvärdet under barmarksförhållanden är ca 70-80.

Här nedan följer nu en beskrivning av de redovisade fallen och därefter följer ett avsnitt med sammanfattande synpunkter.

(11)

Tabell 1 Sammanställning av prov med Clearway 1 vid Jönköping Flygplats januari-februari 1989. Resultaten finns grafiskt presenterade i figur 2-5.

Figur nr Dat 0124 0124 0124 0213 0213 0214 0214 0215 0220 0220 0220 0220 0220 0221 0221 0222 VTI Notat 11-93 Kl Spridn 01:45 02:00 05:45 04:15 04:50 19:15 19:35 05:15 04:00 05:00 18:50 19: 15 22:40 04:30 05:20 05:00 Luft temp A +06 26 +06 72 +06 77 +05 34 75 +02 54 -O.2 77 70 +1 .0 43 81 +09 31 66 +03 44 30 42 58 Bromsvärde B C 27 67 75 44 73 62 80 70 39 81 30 68 48 31 42 61 30 72 77 46 72 57 80 70 38 86 27 66 49 32 42

64

Tot 28 70 76 41 73 58 79 70 40 82 29 66 47 3 1 42 61 Anmärkning ( bl a mängd KAc )

Giva 25 g/m2

Giva 25 g/m2 >

Giva 15 g/m2

Giva 15 g/m2 Giva 15 g/m2 Efter sandning! Blötsnö och regn

(12)

1989-01-24 ( Figur 2 )

Nedsatt bromsverkan, bromsvärde 28, på grund av lite våt, tunn is ca 1-2 mm tjock. Lufttem-peraturen något över 0°C medan bantemLufttem-peraturen förmodligen var några grader under 'noll vilket isskiktet tyder på. Luftfuktigheten var hög. Spridning av KAC med givan ca 25 g/m2 gav ett mycket snabbt resultat. Redan efter ca 15 minuter var bromsvärdet uppe i bar-marksvärden, 70. Efter ytterligare ca 4 timmar, kl 05:45, var fortfarande friktionen hög.

24 jcnuai 1989 100 80 B r o m s vör d e 0 0 .b 0 = \ J 20 0

0

1

2

3

4

5

(01 :45) _{T id efter spriching (timma)}

Figur 2. Bromsvärden i samband med spridning av KAc på Jönköpings flygplats

1989-01-24. Spridningsgiva ca 25 g/m2 kl 01 :45.

(13)

10

1989-02-13 (Figur 3)

Liknande förhållanden som i föregående fall. Lufttemperatur +0.5°C, banytan hade förmod-ligen minusgrader, och relativa luftfuktigheten hög. Banytan var tidigt på morgonen täckt av tunn is som dessutom var våt. Friktionen var nedsatt, bromsvärde 41. Efter spridning av KAc med en giva av ca 15 g/m2 steg friktionen mycket snabbt till barmarksfriktion. Efter ca 30

minuter var bromsvärdet 73.

13 februai 1989 100 80 O O B r oms vör d e b. 0 20 0 0 0.5 l i .5 2

(04515) T id efter spriming (timma)

Figur 3. Bromsvärden i samband med spridning av KAC på Jönköpings flygplats 1989-02-13. Spridningsgiva ca 25 g/m2 kl 04:15.

(14)

11

1989-02-14-15 (Figur 4)

Ytterligare ett fall liknande de föregående. Lufttemperaturen vid detta tillfäll

e på kvällen (ca 19:00) var straxt över 0°C och luftfuktigheten var relativt hög. Även här var det

en tunn våt is av ca 1 mm vilket medförde en något nedsatt bromsverkan, till 58. Spridning

av Clearway 1 med giva 15 g/m2 gav inom loppet av ca 20 minuter åter barmarksfriktion.

Tidigt morgonen därpå (ca kl 5.00 ) var effekten fortfarande kvar och friktionen relativt hög.

14-15 februai 1989 100 10 % is kva 80 60 B r o m s vör d e 40 20 0 2 3 4 5 6 7 8 9 10

(1 911 5) T id efter spriching (finna)

0

Figur 4. Bromsvärden i samband med spridning av KAC på Jönköpings flygplats

1989-02-14. Spridningsgiva ca 15 g/m2 kl 19: 15.

(15)

12

1989-02-20-21 (Figur 5)

De aktuella dygnen uppvisade varierande väder- och banförhållanden, samt några olika

åtgär-der på grund av de skiftande förhållandena. Detta tillfälle börjar på natten vid 3-tiden då

luft-temperaturen var ca +1°C och som i tidigare fall var säkerligen banytan nedkyld med tunn is och nedsatt bromsverkan, 40, som följd. Spridning av KAc med givan 15 g/m2 gav efter 1 timma normala bromsvärden. Under påföljande dag bestod den högre friktionen men fram mot kvällen sjönk temperaturema åter ner mot 0°C och därmed även bromsverkan på grund av isbildning. Straxt före 19-tiden var bromsvärdet endast 29. Spridning av KAc med samma giva som i föregående gav snabb effekt. Det kyliga vädret bestod under kvällens lopp, tempe-raturen sjönk dock endast några tiondels grader, och bromsverkan blev åter något lägre. Bromsvärdet var 47 vid kl 22:40 men detta föranledde ingen åtgärd. Det kalla vädret fortsatte under natten och bromsvärdet sjönk ytteligare, till 31, p g a is på banytan. Genom sandning höjdes bromsverkan något till 42. Resultatet från detta tillfälle Visar att långtidseffekten av KAc inte varit tillräcklig för att hålla isbildningen borta under dessa inte alltför svåra för-hållanden under ett dygn utan åtgärden var tvungen att upprepas.

20-21 februai 1989 100

80 /k\

r\

B r o m s vo r d e O O \ . I

.z

1

20 wvis fuktig ny g'vc Smming

0 : l l 4 4 l 4.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

(03515) Tidenersprimingainma)

1989-02-20. Spridningsgiva ca 15 g/m2 kl 03: 15 och kl 18:50.

Sandning utförd kl 04:30 den 21/2.

(16)

13

Tabell 2 Sammanställning av prov med Clearway 1 vid Jönköping Flygplats vinter

Figur nr 10 11 12 13 VTI Notat 11-93

1989/90. Resultaten redovisas grafiskt i figur 6-18.

Dat 1119 1119 1120 1120 1121 1121 1122 1122 1127 1127 1127 1128 1129 1130 1130 1130 1130 1201 1217 1217 1217 1217 1218 1990 0108 0108 0109 0109 20.30 21.05 06.15 20.30 21.25 22.50 01.45 05.00 15.20 15.40 17.25 05.15 21.24 05.05 17.30 18.13 22.43 05.21 21.20 21.56 22.56 23.09 01.36 19.00 19.30 20.00 20. 10 Luft Bromsvärde temp A B C Tot ca -2.9 26 23 22 23 -2,9 52 51 39 47 -1,3 68 70 71 70 -3,2 28 29 31 29 +1,4 51 51 58 53 65 64 59 62 -1,2 50 67 47 54 -1,4 51 68 59 59 +0,5 41 43 43 42 52 53 49 51 52 51 52 51 38 43 42 41 -5,5 60 63 53 58 -10 61 61 49 57 -3,5 47 45 38 44 59 62 52 58 45 54 50 50 37 43 39 40 +3,3 20 11 09 13 28 19 16 21 33 25 23 27 36 29 26 30 +4,5 62 63 49 58 +1,0 32 31 31 31 +1,0 68 70 70 69 +2 32 31 31 31 +2 52 52 52 52 Fukt Anmärkning % 97,0 94,5 90,8 89,3 70,6 95,4 90,7 95,1 96,5 84,5 84,5 ( bl a mängd KAc ) Giva 15 g/m2 Giva 15 g/m2 1 mm snö, Giva 15g/m2 Giva 15 g/m2 1 mm is, Giva 25 g/m2 50 % is 50 % rim Is 3 mm. Giva 15 g/m2 Sandning, Regn Sandning Väym, Giva 15 g/m2

Våt yta, Giva 15g/m2

(17)

Tabell 2 forts Figur Dat 14 0113 0113 15 0118 0118 16 0120 0120 0120 0120 17 0121 0121 18 0128 0128 0128 VTI Notat 1 1-93 Kl 20.55 21.15 22.40 22.50 02.40 04.00 04.25 08.25 06.40 07.00 06.20 07.15 07.30 14 Luft Bromsvärde temp A B C Tot ca +1,0 33 30 29 30 +1,0 72 73 70 71 +1,0 59 36 34 43 +1,0 68 63 63 64 +1,3 70 70 70 70 +1,3 19 53 25 32 +1,6 56 51 53 53 -1,0 38 37 38 38 +1,5 21 18 20 20 +1,5 66 66 68 67 +0,4 68 68 68 68 +0,4 18 26 21 22 +0,4 77 76 71 74 Fukt % 91,1 83,2 90,8 98,8 89,0 80,5 80,5 93,3 Anmärkning ( bl a mängd KAc ) 1 mm is Giva 15 g/m2 Rimfrost 1 mm is

Giva 15 g/m2

A+ 1/2B Urea, 1/2B+C KAc 1 mm is,

Giva 15 g/m2

1 mm is, Giva 15g/m2

(18)

15

1989-11-19-20 (Figur 6)

En typisk halksituation under höst/förvinter, relativt kalltoch klart väder som ger upphov till rimfrost. Lufttemperaturen var ca -3°C och luftfuktigheten mycket hög. Vid den första mät-ningen straxt efter kl 8 på kvällen var friktionen nedsatt, bromsvärde 23, på grund av rimfros-ten på banytan. En giva om 15 g/m2 av KAc gav mycket snabbt effekt. Efter ca 1/2 timme hade bromsvärdet ökat till 43. Under natten var vädret detsamma med några minusgrader och hög luftfuktighet. Åtgärden på kvällen hade emellertid verkan ännu på morgonen då bromsvärdet var 70. Mot kvällen återupprepades väderförhållandena från föregående kväll. Minusgrader och hög luftfuktighet gav åter rimfrost och sänkt bromsverkan, 29 kl 20:30.

19-20 november 1989 100 80

/\

\

B r o m s vär d e o C)

\.

b. 0 = \

20

0

2

4 o

8

10

12

14

16

18

20

22

24 (20:30)

Tid efter spriching (timma)

1989-11-19. Spridningsgiva ca 15 g/m2 kl 20:30.

(19)

16

1989-11-21-22 (Figur 7)

Liknande vädersituation som i det föregående fallet, några minusgrader och hög luftfuktighet. Rimfrostbildningen var emellertid begränsad och bromsverkan endast något lite nedsatt, bromsvärde 53 Vid mätning ca kl 21. KAc spreds med giva 15 g/m2 kl 21:25 och gav något högre bromsvärde. Effekten av KAc-spridningen kvarstod ännu vid mätningen på morgonen

även om det kalla och klara Vädret fortsatt under natten.

21-22 november 1989 100 80 B r oms vör d e 40 20 0 0 l 2 3 4 5 o 7 8

(21 :25) _{T id dter spridning (iinrmcr)}

Figur 7. Bromsvärden i samband med spridning av KAc på Jönköpings flygplats 1989-11-21. Spridningsgiva ca 15 g/m2 kl 21:25.

(20)

17

1989-11-27-28 (Figur 8)

Ett tillfälle med snöfall och ett par minusgrader i banytan. Bromsverkan var nedsatt, p g a lite kvarvarande snö, till 42 efter sopning och före spridning av KAC kl 15:20. Bromsvärdet ökade något efter spridning och ingen förändring inträffade under kvällen. Morgonen därpå hade bromsvärdet åter sjunkit något, till 41, före sopning. Någon registrering efter sopning finns ej

noterad. 27-28 november 1989 100 80 O O B r o m sva r d e 40 1 mm snö 20 0 O 2 4 Ö 8 10 12 14

(15:20) _{Tid dter spridiing (timma)}

Figur 8. Bromsvärden i samband med spridning av KAC på Jönköpings flygplats 1989-11-27. Spridningsgiva ca 15 g/m2 kl 15:20.

(21)

18

1989-11-29-30 (Figur 9)

Ett tillfälle med mycket kallt och fuktigt väder. Vid 21-tiden förekom en millimetertjock is-hinna på banytan och bromsverkan var med stor sannolikhet relativt låg, men någon registre-ring finns dock inte före åtgärd. Efter spridning av KAc med givan 15 g/m2 var bromsvärdet förhållandevis högt, 58, inom ca 1/2 timme efter spridning. Under natten sjönk temperaturen ytterligare, till ca -10°C, men trots detta var bromsverkan påföljande morgon fortfarande den-samma utan att halkbekämpningsåtgärden upprepats.

29-30 november 1989 100 80

8 l.

B r o m s vör d e .b 0 20 0 0 l 2 3 4 5 o 7 8

(21 :24) _{T id efter spriching (timma)}

Figur 9. Bromsvärden i samband med spridning av KAc på Jönköpings flygplats 1989-11-29. Spridningsgiva ca 15 g/m2 kl 21 :24.

(22)

1989-11-30-12-01 (

Figur 10)

Låg temperatur, i banytan ca -5°C, och

hög luftfuktighet orsakade isbildning s

om i sin tur gav

nedsatt bromsverkan, bromsvärde 4

4 kl 17:00. KAc spreds med giva 25

g/m2, lite högre med

tanke på den ganska låga temperature

n. Effekten var liksom tidigare mycke

t snabb och 45

minuter efter spridnin

g hade bromsvärdet ök

at till 58. Effekten kva

rstod under kvällen m

en på

morgonen därpå efter fortsatt kyla hade

bromsverkan åter sjunkit, p g a is/rimf

rostbildning, till 40. 30 november-1 decemb61989 l00 80 60 -B r o m s vör d e II 40 mm |S 50% is 50% rimfrost

20 0 0 l 2 3 4 5 o 7 l 2

(1 7130) T id efter sprid1ing (timma )

Figur 10. Bromsvärden i samband med

spridning av KAc på Jönköpings flygpl ats

1989-11-30. Spridningsg

iva ca 25 g/m2 kl 17:30.

(23)

20

1989-12-17-18 (Figur 11)

Detta tillfälle Visar en mycket svår situation att bemästra. Banytan var nedkyld och i samband med regn uppkom en ca 3 mm tjock ishinna på denna. Före någon åtgärd var bromsvärdet så lågt som 13, p g a den våta isen. KAc spreds kl 21:20 med givan 15 g/m2 men effekten var mycket marginell genom utspädningen, bromsvärde 21. Ca 30 minuter därefter spreds därför sand och en liten förbättring i bromsverkan erhölls, dock endast till 27. Omkring kl 23 sanda-des ytterligare en gång och bromsvärdet höjsanda-des något ytterligare, till 31. Senare efter regnets upphörande och något mildare väder kunde bättre friktion registreras, 58 kl 01 :36.

17-18deoemberl989 100 80 60 / scndcxt

20 '/

ww-3 mm is, regi B r o m s vär d e 0 0 l 2 3 4 5

(2] 20)

T id efter spriming (timma)

Figur 11. Bromsvärden i samband med spridning av KAc på Jönköpings flygplats 1989-12-17. Spridningsgiva ca 15 g/m2 kl 21:20. Sändning dessutom utförd kl 21:56 och 23:09.

(24)

21

1990-01-08 (Figur 12) 1990-01-09 (Figur 13) 1990-01-13 (Figur 14) 1990-01-18 (Figur 15)

Alla dessa fyra situationer är mycket lika och kan därför beskrivas tillsammans. Vid dessa tillfällen, som inträffade på kvällen, var temperaturen straxt över O°C i luften och några minusgrader i banytan. Luftfuktigheten var relativt hög och förhållandena gynnsamma för is/rimfrostbildning. Bromsverkan var vid dessa tillfällen nedsatt p g a tunn is/rimfrost. KAc spreds med givan 15 g/m2 och i samtliga fall var effekten mycket snabb. Inom ca 1/2 timme

var bromsverkan i barmarksnivå.

8 jmuai 1990 100 80

/.

/

./

0 C) B r o m s vär d e .A C) 20 0 0 _0.5 ₁ _1.5 2

(19100) _{T id efter spriching (limma)}

(25)

22 9 jmuai 1990 100 80 00 B r o m s va r d e 40'/ 20 0 0

(20:00) 0.5 _{T id efter spridiing (timma)}1 1 .5

1990-01-09. Spridningsgiva ca 15 g/m2 kl 20:00.

13 jcnuai 1990 100 80 / RimfrosT Bro m s va r d e 0 C)

(20:55) 0.5 _{T id efter spriching (timma)}l 1 .5

VTI Notat 11-93

(26)

23 18 jmucri 1990 100 80 / 0 C)

/

B r oms vör d e b 0 immis 20 0 0 0.5 1 1 .5

(22340) _{Tid efter spridning (timma)}

Figur 15. Bromsvärden i samband med spridning av KAC på Jönköpings flygplats

1990-01-18. Spridningsgiva ca 15 g/m2 kl 22:40.

(27)

24

1990-01-20 (Figur 16)

Vid den första friktionsmätningen vid detta tillfälle, utförd kl 02:40, registrerades bar-marksvärden. Bantemperaturen var några tiondelar över 0°C, men i fallande, och luftfuktig-heten hög. Något senare under natten hade därför isbildning skett, vilket medförde nedsatt bromsverkan. Vid halkbekämpningen kl 04:00 provade man att lägga halva banan (sektion A och halva B) med urea och övriga delen med KAc. Inga spridningsmängder har noterats men man kan antaga att troliga givor var 15 g/m2 i båda fallen. Ingen skillnad i effekt erhölls utan samma ökning i bromsverkan förelåg på de båda bandelarna. Bromsvärdet ökade inom 1/2 timme till straxt över 50. Därefter sjönk värdet åter under den fortsatt kyliga natten, till omkring 40, och inte heller här vardet någon skillnad i effekten av debåda medlen.

20 jcnuai 1990 100 80 60 B r o m s vär d e 40 20 0 0 l 2 3 4 5 6

(02140)

T id efter sprid'ling (timma)

Figur 16. Bromsvärden i samband med spridning av KAc och urea på Jönköpings flygplats 1990-01-20. Kl 04:00 spreds urea på halva banan (sektion A + 1/2 B) och KAc på övriga delen. Inga spridningsmängder noterades. Samma effekt av urea och KAc förelåg.

(28)

25

1990-01-21 (Figur 17)

Ett tillfälle som liknar flera av de tidigare beskrivna. Kallt och klart väder med några minus-grader i banytan och relativt hög luftfuktighet har medfört att tunn is, ca 1 mm, bildatsJVid mätningen straxt efter kl 06 på morgonen var bromsvärdet mycket lågt, 20. KAc spreds med giva 15 g/m2 kl 06:40 och verkan var mycket snabb. Redan efter ca 20 minuter var

broms-värdet i nivå med barmaksvärden, eller 67.

21 jmuai 1990 100 80 b 0 B r o m s va r d e 0 O 20 1 mm is 0 0 0.5 1 1.5 2

(06240) _{T id efter spridning (timma)}

1990-01-21. Spridningsgiva ca 15 g/m2 kl 06:40.

(29)

26

1990-01-28 (Figur 18)

Ytterligare ett tillfälle med liknande väderförhållanden som tidigare men som samtidigt Visar hur snabbt förändringar kan ske. Vid denna morgons första mätning kl 06:20 var bromsvärdet normalt, 68, men på bara 15 minuter omkring kl 07 bildades tunn is och bromsvärdet sjönk drastiskt till 22. Förändringen berodde liksom tidigare på någon minusgrad i banytan och hög fuktighet som medför att daggpunkten underskrids och is/rimfrost bildas. Kl 07:15 spreds KAc med givan 15 g/m2 och på samma sätt som tidigare var effekten omedelbar. Redan efter 15 minuter var bromsvärdet uppe i 74.

28 jmuai 1990 100 80

/.

_E

_

B r o m s va rde .b 0 0 C) 20 O 0 0.5 1 1.5 2

(06520) _{T id efter spriching (timma)}

(30)

27

6. Sammanfattande synpunkter

KAc-lösning, med produktnamnet Clearway 1, har provats som alternativ till urea för

ban-avisning på rullbanor. I denna rapport har spridningsförsök utförda på Jönköpings flygplats

vintrarna 1988/89 och 1989/90 redovisats. Under den första vintern utfördes halkbekämp-ningsåtgärder vid ca 10 tillfällen, totalt spreds ca 12 m3 KAc, och ca hälften av dessa följdes upp mera intensivt med bl a friktionsmätningar. Under den senare vintern var antalet åt-gärdstillfällen ca 15 till antalet och totalt spreds 18 m3 KAc. Uppföljningen under den andra vintern omfattade huvuddelen, 13 av ca 15, av deåtgärder som utfördes. Endast vid något enstaka tillfälle har en direkt jämförelse med urea skett genom att båda medlen spridits sam-tidigt på olika delar av banan. I övriga fall har endast KAc spridits och halkbekämpnings-effekten av detta undersökts. De samlade erfarenheterna av de redovisade försöken kan sammanfattas enligt följande:

- KAc har mycket snabb effekt, speciellt kring 0°C och tunnare is/rimfrostskikt.

Det stora flertalet av de redovisade åtgärderna har skett i samband med tunnare is/rimfrost på banytan och temperaturer straxt under 0°C. Vid dessa tillfällen har KAc haft en närmast ome-delbar effekt på bromsverkan. Mindre än 15-30 minuter efter spridning har bromsvärdet i allmänhet ökat påtagligt.

- KAc fungerar vid samma och t o m lägre temperaturer än urea

Urea har en teoretisk lägsta temperatur då det kan smälta snö och is på ca -11°C medan mot-svarande för Clearway 1 är lägre än -40°C . Den redovisade uppföljningen har endast haft några få tillfällen med lite lägre temperaturer, -5 - -10°C, men vid dessa tillfällen har dock åtgärden med KAc haft avsedd effekt.

- En giva av 15 g/m2 är oftast tillräcklig vid temperaturer straxt under 0°C

Normalt har en giva av 15 g/m2 använts vid åtgärder på relativt tunn is/rimfrostbildning och några minusgrader i banytan. Effekten av dessa åtgärder har i allmänhet varit mycket snabb och givan har varit tillräcklig. I några fall med lite kraftigare isbildning och lite kallare tempe-raturer har en giva av 25 g/m2 använts med god effekt.

- Långtidseffekten har inte helt klarlagts

I de flesta fall under de två uppföljningsvintrarna har spridningen av Clearway 1 haft effekt från kväll till efterföljande morgon eller från morgon till kväll samma dag. Det har emellertid

funnits några tillfällen, dock få, då effekten inte varit kvar som förväntats utan åtgärden måste

(31)

28

upprepas. Bl a har detta påpekats från driftpersonalen på flygplatsen. Det finns dock inga skäl att tro att KAc har sämre långtidseffekt än urea men detta har inte helt klarlagts genom denna uppföljning.

- KAc, Clearway 1 kan ur halkbekämpningssynpunkt ersätta urea

Sammanfattningsvis har uppföljningen av KAc på Jönköpings flygplats visat att detta är ett mycket bra alternativ till urea ur halkbekämpningssynpunkt. KAc är ett mycket effektivt medel i de flesta halksituationer i den här typen av klimat.

- Kostnaderna för avisning kan bli större.

Den direkta materialkostnaden för KAc är betydligt högre än för urea. Vid dessa försök var kostnaden för KAc ca 7000:- kr/ton och för urea ca 1300:- kr/ton. Skillnaden i totalkostnad

vid jämförelse mellan de båda medlen kan dock bli mindre. KAc har en mindre miljöpåverkan

och kan dessutom p g a bättre halkbekämpningseffekt medföra mindre kostnader genom kortare åtgärdstider, färre åtgärder och färre trafikstörningar för flygplanen.

Referenser

1. Gustafson, K: Prov med Clearway 1 på Örnsköldsviks flygplats 1988-04-05--08. VTI

Notat V63, 1988.

2. Gustafson, K och Höbeda, P: Inverkan av kaliumacetat på beständighet hos asfalt-beläggning. VTI Notat V192, 1992.

3. Tryland, Ö: Utprövning av acetatholdig isfjerningsmiddel på rullbane. Sandvika,

Norge, 1989.

4. Olsson, E: Friktionsmätning på rullbanor och vägar. VTI Rapport 177, 1979.

(32)