Hvorfor teste saltspredere?

Transkript

1 Vejdirektoratet, kommuner og Sund&Bælt har i samarbejde med Aarhus Universitet arbejdet med udvikling af en metode, til test af saltspredere. Hvorfor teste saltspredere? For at sikre fremkommelighed og trafiksikkerhed på vore veje, bruges forskellige typer salt som glatførebekæmpelsesmiddel. Den udspredte salt har dog en negativ påvirkning på miljøet, og udgør en økonomisk belastning for vejbestyrelserne. Af miljømæssige og økonomiske grunde er der ønske om at nedsætte forbruget af salt til glatførebekæmpelse. For at dette kan lade sig gøre, er der en række forhold, som gør sig gældende. Et af dem er, at man kender kvaliteten af saltsprederen i forhold til spredebilledets præcision og styring, og det er ligeledes nødvendigt at kende den effektive udspredte mængde. Ved at udvikle en testmetode til saltspredere, som kan dokumentere saltsprederens kvalitet, kan der arbejdes med en minimering af saltforbruget uden at gå på kompromis med trafiksikkerheden. De testmetoder for saltspredere, som benyttes i Norden og det øvrige Europa i dag, er kendetegnet ved at være meget ressourcekrævende. De kræver meget mandskab og er tidskrævende. Der udover forgår de udendørs, hvilket medfører at testresultatet er påvirket af vind og vejr. Det gør resultaterne svære at reproducere. SaltsprederUdviklingsGruppen(SUG) SaltsprederUdviklingsGruppen (SUG) er en arbejdsgruppe under Vinterudvalget.

2 I 2007 tog SUG kontakt til Spredeteknisk Laboratorium, Engineering Center Bygholm i Horsens, hvis ekspertise og faciliteter anvendes til afprøvning, udvikling og godkendelse af gødningsspredere. Formålet var undersøge muligheden for at metoden der anvendes til gødningsspredere kunne konverteres til saltspredere. Bygholmmetoden Europas største laboratorium for spredeteknik ligger i Horsens og er tilknyttet Aarhus Universitet. Spredeteknisk Laboratorium har igennem en årrække udført forskning samt afprøvning og udvikling af udstyr primært beregnet til spredning af faste produkter som handelsgødning og kalk. Figur 1 Europas største spredehal Figur 2 Spredehal Spredehallen har en dimension på 60x80 meter og er klimastyret, således at luftfugtighed og minimumstemperatur kan holdes konstant.

3 Figur 3 Opsamlingsarealet Figur 4 Opsamlingsbeholdere På tværs af hallen er et opsamlingsareal, bestående af nedsænkede tragte der er samlet til 50 x 50cm målefelter. Under tragtene sidder opsamlingsbeholdere på vejeceller som online registrerer, den opsamlede mængde tørstof. Efter en overkørsel med udspredning af tørsalt bliver saltmængden registreret online, da der er forbindelse fra hver vejecelle til hallens computer. Computeren sørger for de nødvendige udregninger, således at de registrerede mængder omsættes til grafiske figurer. Ved testkørsel af spredning af befugtet salt og saltlage, bestemmes saltkoncentrationen ved måling af ledningsevne. Testresultater 2011 Siden 2007 har der hvert år været afholdt test, hvor leverandører af saltspredere har været indbudt til at medvirke i testarbejdet. Det har givet anledning til mange gode diskussioner om saltspredernes funktion og formåen, og der er efterhånden opbygget et massivt datagrundlag, som er nødvendigt, hvis det skal lykkes at gennemføre en tilfredsstillende fordeling af saltet, og dermed nedsætte saltforbruget. Formålet med dette års testforløb har været at opnå en bedre indsigt i spredernes funktion i forbindelse med udspredning af befugtet salt og lage.

4 Percent Lagespredning er et emne, der diskuteres løbende blandt vinterfolk og det har givet anledning til debat. I SprederUdviklingsGruppen (SUG) er der ønske om at få et bedre indsigt i, hvordan dyserne håndteres med hensyn til drift og vedligehold. Det er også et ønske at få mere konkret viden om lagespredningens muligheder og begrænsninger i forhold til en given vejbredde. Desværre var det kun Epoke A/S som ønskede at deltage i år metre Figur 5 : Figuren viser resultatet fra test med en EPOKE spreder og fordeling af saltlage ved 7 (5+2)m spredebredde Figur 6 : Figuren viser resultatet fra test med en EPOKE spreder og fordeling af befugtet vakuum salt ved 7 (5+2)m sprede bredde. Resultatet viser en noget ujævn fordeling af saltlagen, men at den til gengæld spredes indenfor vejbanen. Spredning med befugtet salt, viser en ganske pænt fordeling på tværs af vejbanen, og kun et mindre tag af salt udenfor højre vejside.

5 Kritik af Bygholmmetoden Der er ingen tvivl om at den testmetode som benyttes på Bygholm, har nogle fordele den er hurtig, billig og ikke mindst, så er resultaterne reproducerbare. Men metoden møder dog også kritik, og der er to hovedkritikpunkter, som markerer sig. Det ene kritikpunkt er at testen foregår ved lav hastighed (kørslerne foregår inde i en hal) og at spredebilledet ikke bliver påvirket af at saltet springer på vejen, som under en normalt spredning (saltet opsamles i tragte inde i hallen). Nordisk samarbejde I de nordiske lande er behovet for en kendt og dokumenteret saltspredning også et ønske. Vejdirektoratet tog derfor kontakt til de andre nordiske lande for at etablere en gruppe som sammen kan udarbejde krav og prøvningsmetode for udstyr til fordeling af tømidler på landeveje. Det var ideen at man som en nordisk enhed ville stå stærkere, end hvis det kun var Danmark der markerede sig på denne front. Det overordnede formål med gruppens arbejde er at få tilvejebragt den nødvendige dokumentation, således at testmetoden udviklet på Bygholm kan opnå en standardisering i CEN regi. Vejdirektoratet udarbejdede et projektforslag, som blev godkendt i NordFou regi. Det er målet at sammenligne det spredebillede, som opnås inde i testhallen med det spredebillede, der opnås ved en normal kørehastighed på f.eks. en motorvej. Det kræver følgende test: 1. Gennemførelse af strømningsforsøg til undersøgelse af turbulenseffekt bag saltsprederen. 2. Gennemførelse af spredertest på asfaltunderlag ved forskellige kørehastigheder. 3. Sammenligning med resultater fra Bygholm spredetest og en eventuelt tilpasning af metode.

6 4. Udvikling af kalibreringsmetode, der kan benyttes af brugere i nærmiljøet, til indstilling af saltsprederen Ad 1) Når der køres med hastigheder svarende til normale kørehastigheder, antages det at lastbilen turbulens påvirker spredebilledet. Det er dog usikkert, ved hvilken hastighed turbulensen indvirker på spredebilledet og hvor stor en effekt turbulensen har på fordelingen. Dette forsøg, skal netop give den nødvendige viden. På figur 7 ses en model af saltspreder i vindtunnel. Efterfølgende skal laves undersøgelser af strømninger i ventilation laboratorium og også gennemføres fuldskala forsøg. Ad 2) Denne forsøgsrække skal vise, hvilken effekt det har, at saltet springer når det rammer vejen, sammenlignet med spredebillede opnået inde i hallen. Forsøgene foregår på en udendørs asfaltbane ved varierende kørehastighed. Ad 3) Resultaterne fra de to nævnte forsøg, skal sammenlignes med resultater frembragt i testhallen. Der skal eventuelt efterfølgende foretages en justering af testmetoden i testhallen. Ad 4) Der findes i dag ingen måde, hvorpå man som bruger af saltspredere, f.eks. en kommune, kan undersøge sprederens spredebillede. Der foretages forskellige stationære og visuelle test, men undersøgelser viser, at de er meget upålidelige. Det er derfor også en opgave i dette projekt at udvikle en metode, så vejbestyrelser i Norden kan kalibrere deres spredere til optimal spredning. Metoden skal kunne benyttes på vejbestyrelsernes pladser.

7 Figur 7. Model af saltspreder i de indledende test af vindpåvirkningen i vindtunnel. Sammenligning af testkørsler udendørs og indendørs For at få dokumentation for forskellen i spredebilledet når der blev kørt inde i hallen, og når der blev kørt udenfor under realistiske forhold, besluttede den Nordiske gruppe, at gennemføre testkørsler udenfor i foråret En nedlagt flyplads blev omdannet til testbane. Flypladsen er belagt med asfalt, og banen kan ses på figur 8 (testhallen ses øverst i venstre hjørne i billedet) og er ca. 640 meter lang og 9 meter bred.

8 Figur 8: Udendørs testområde. Testområdet består af tre baner af 1 meters bredde på tværs af vejbanen. Banerne er fræset ned i asfalten, og derefter er nedlagt plader på 1x1 meter. Saltsprederen kører over testområdet 1 gang, og er indstillet til at sprede 7 meter (asymmetrisk 5x2 meter). Der blev kørt med tørt salt og befugtet salt. Bestemmelsen af saltfordelingen, eller spredebilledet på tværs af vejen sker ved at pladerne løftes op og saltet vaskes af som vist på figur 9.

9 PRoCENT Figur 9: Plader vaskes af og vandet opsamles i en rende for senere måling af saltkoncentration. Vaskevandet opsamles og saltkoncentrationen bestemmes ved ledningsevne måling. På nedenstående grafer kan resultatet ses. Det ses at der ved spredning i venstre vejbanen ligger noget mere salt ved de indendørs testkørsler. Dette stemmer med antagelserne om at saltet opsamles i tragtene, hvor det på asfalt springer en meter eller to længere ud Venstre skel Højre skel Figur 10 : Eksempel på sammenligning af den traditionelle indendørs Bygholm testmetode og test af samme spreder og indstilling på testbane. Forskellen ses primært i venstre side hvor saltet er blevet forhindret i at hoppe på overfladen inde i hallen (grøn kurve) således at den samles tidligere op end på en standard asfalt overflade (rød kurve)

10 Fremtiden og udvikling af metoden Konklusionen må derfor blive at der stadig foreligger et arbejde med at udvikle Bygholmmetoden, hvor der tages høje for det springende salt. Figur 11: Måleområde med plader på hver anden tragt. En af de ideer man arbejder med er at overdække hver anden tragt i måleområdet. På den måde opnås et andet springmønster af saltkornene, som måske kompenserer for det springende salt. Man forventer at gennemføre en række af disse testkørsler i starten af næste år. Vejdirektoratet har haft stor glæde af dette udviklingsarbejde. Det har givet anledning til mere viden saltsprederens opbygning og funktion. Ved at sætte fokus på kvaliteten, er der igennem årene opnået en større bevidsthed - hos både leverandører, fabrikater og vejbestyrelser - om behovet for en saltspreder, der lever op til de stillede krav.