BYTRÆSEMINAR 2013 14. NOVEMBER 2013 REDUCERING AF SALTSKADER I PRAKSIS MICHEL M. ERAM SENIORKONSULENT CIVILINGENIØR, emba TELEFON 7244 3450 E-MAIL: ME5@VD.DK VEJDIREKTORATET.DK
Det danske vejnet Vejmyndighed Vejnet Motorvej Motortrafikvej Øvrige og øvrige veje Kommunevej Vejdirektoratet 3.791 1.145 2.646 0 Sund & Bælt 41 41 0 0 98 Kommuner 70.276 8 66 70.202 Længden af offentlige veje 2013 [km] - Kilde: Vejdirektoratet
VINTERUDVIKLING Vinter iintegreret Danmark Vintersæson: Restsalt Materiel- Vinterman Staten: 1/10 30/4 udvikling Tømidler Kommuner:? Dosering Vintervejklasser: Statsveje: Klasse 1 (eks. Bornholm) Kommuneveje: Udkald Staten: 100 udkald Kommuner: 60-80 udkald Vejvejr Saltforbrug Staten: 55.000 tons årligt Kommuner: 245.000 tons årligt Saltforbrug Statsveje: 1,10 kg/m2 ~ 150-200 kg/personbil Kommuneveje:? Økonomi Statsveje ~ 215 mio. kr. (3.800 km.) Kommuneveje ~ 800 mio. kr. (70.000 km.) VINTER STRATEGI COST Saltning: 4 mio. kr. pr. saltning VEJSEKTOREN BENEFIT VIDEN Snerydning: 50 mio. kr. pr. døgn UDDANNELSE GPS-Styret spredning Strækningsvejr Standarder VINTERTRAFIK
HISTORISK SALTFORBRUG OG ANTAL UDKALD PÅ STATSVEJNETTET Tons salt Antal saltudkald 110.000 100.000 100.835 104.024 250 90.000 80.000 202 90.230 200 70.000 179 161 150 60.000 Gennemsnitlig Saltforbrug 50.000 40.000 35.536 49.662 93 45.489 93 Gennemsnitlig antal udkald 100 30.000 20.000 69 50 10.000 0 0
Årlig saltforbrug i de nordiske lande I sæson 2010/11 er der brugt over 690.000 vejsalt på de nordiske statsveje Tons/sæson Finland Sverige Danmark Norge Færøerne Island 2003/04 86.700 280.700 93.700 123.000 960 8.000 2004/05 101.000 293.100 142.000 140.100 899 13.600 2005/06 78.700 311.400 189.400 166.700 875 13.500 2006/07 70.050 183.000 73.700 137.100 1.315 14.160 2007/08 93.000 183.800 35.500 159.700 1.600 14.000 2008/09 87.300 225.500 49.700 200.000 1.103 15.500 2009/10 62.890 238.250 100.840 201.000 1.916 14.089 2010/11 78.053 253.900 107.000 238.000 1.148 15.746
PRESSEBEVÅGENHEDEN VI SKAL BESKYTTE MILJØET
PRESSEBEVÅGENHEDEN VI SKAL OGSÅ SIKRE, AT VI IKKE SALTER FOR LIDT ELLER FOR SENT
MILJØMYNDIGHEDERS HANDLINGER STORE MÆNGDER AF SALT ENDER I RABATTEN Op til 30% ender i rabatten Salt i jord beskadiger mest Salt Stop næppe realistisk Planter, mindst 2m fra vejen Planter langs vejene skal beskyttes med salt beskyttelse Korrelationer mellem store trafikmængder og salt skader Vejen tværsnit påvirke saltbelastning 10-50% ender i rabatten (med vej afløb) 80-100% ender i rabatten (uden for vej afløb) Vakuum salt er årsag til forøget kloridkoncentrationen i grundvandet
INTEGRERET VINTERUDVIKLING Tømidler Dosering Restsalt Vinterman Materieludvikling GPS-Styret spredning Strækningsvejr Vejvejr Standarder VINTER STRATEGI VEJSEKTOREN VIDEN COST BENEFIT UDDANNELSE VINTERTRAFIK
MODELING RESIDUAL SALT NORDFOU-MORS MICHEL M. ERAM (PROJEKTLEDER) ME5@VD.DK GÖRAN BLOMQVIST (FORSKER) GORAN.BLOMQVIST@VTI.SE KAI RUNE LYSBAKKEN (FORSKER) KAI-RUNE.LYSBAKKEN@VEGVESEN.NO SKULI THORDARSON (FORSKER) SKULI@VEGSYN.IS
RESTSALTMODEL - ET BEDRE BESLUTNINGSGRUNDLAG Færre udkald Mindre saltforbrug Bedre miljø Færre omkostninger
12:00 00:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 g/m2 Restsalt 25 20 15 Udkald f.eks. 25 g/m2 Nedbrydningshastighed afhængig af: Oprindelig doseringsmængde Trafikmængde Vejrforhold - prognose 10 5 Prognose 0
FAKTORER, DER PÅVIRKER NEDBRYDNING AF SALT 1. Vejoverfladens egenskaber 2. Trafikken, herunder omfordeling af salt 3. Vejret 4. Spredebilledet
EGENSKABER OG DATAKVALITET Måleudstyrenes begrænsninger? Hvordan kan vi måle? Hvad er usikkerheden?
ALLE TILGÆNGELIGE UDSTYRER TAGES TIL BRUG DET ENE UDSTYR BETRAGTES SOM REFERENCE TIL DET ANDET Wet film thickness gauge Wet Dust Sampler Sobo20 Petriskål DSC111 sensor Wettex Vejsensor
MÅLSÆTNING OG FORELØBIGE RESULTATER EN/FLERE MODELLER SOM BESKRIVER SALTETS NEDBRYDNING I TAKT MED TRAFIKMÆNGDE FOR FORSKELLIGE VEJTYPER Sensorer Sobo 20 Lysbakken- Norge
GAMMEL BELÆGNING SOBO20
NY BELÆGNING VAISALA DSR511 VEJBANESENSOR
WET DUST SAMPLER (WDS)
NY BELÆGNING, FORSØG I MAJ WETTEX (VEJOVERFLADENS VÅDHED)
REFRACTOMETER (% NACL)
SAMRAS (ISLAND)
SPLASH & SPRAY
ROAD SURFACE WETNESS (PHD-STUDENT MATS RIEHM)
RUN-OFF.
g/m2 15 10 5 0 0
Anvendelse ved præventiv saltning Forventet restsalt Strækningsprognoser Vinterman GPS styret spredning Der saltes præcist efter behov og ikke mere
ØKONOMI Samlede budget 250.000 200.000 150.000 100.000 50.000 0 2011 2012 2013 2014 2015 Danmark 32.378 66.373 54.585 39.861 27.333 Norge 32.378 66.373 54.585 39.861 27.333 Sverige 32.378 66.373 54.585 39.861 27.333 Island 12.500 12.500 20.083 20.417 14.000 Samlet budget: 741.090 Euro
MODELLING RESIDUAL SALT NORDFOU-MORS MICHEL M. ERAM (PROJEKTLEDER) me5@vd.dk GÖRAN BLOMQVIST (FORSKER) goran.blomqvist@vti.se KAI RUNE LYSBAKKEN (FORSKER) kai-rune.lysbakken@vegvesen.no SKULI THORDARSON (FORSKER) skuli@vegsyn.is
STANDARDISERING AF TEST TIL SALTSPREDERE
AGENDA Hvorfor skal vi have en metode til test af saltspredere Krav til metoden Nordisk samarbejde Udviklingsforløbet Vurderingskriterier
FORMÅLET MED PROJEKTET Dokumentation for kvalitet Udvikling af spredere Får vi hvad vi betaler for? Spild af salt = spild af penge
KRAV TIL METODEN Uafhængig institution Registrering af spredebillede og dosering Hurtig og nem = billig Godkendt af interessenter
UDVIKLING AF TESTMETODER TIL SPREDEKVALITET Fortsat udviklingen forgår i samarbejde med andre nordiske lande
VURDERINGSKRITERIER Hvordan vurderes om en saltspreder er OK? Der er to måde at vurdere på: 1. CEN (International Organisation for Standardization) 2. Nordisk metode
STANDARDISERING AF TEST TIL SALTSPREDERE
TRAFIKKENS PÅVIRKNING PÅ OPTØNING AF IS
IS-KARUSSELLEN FORMÅL Bestemmelse af trafikkens accelererende påvirkning på optøning af is. Formålet er at få en forståelse for de fysiske reaktioner, der sker, når et dæk ruller på en isbelagt vejbelægning, og håbet er, at resultaterne kan medvirke til, at man indleder nye principper med trafikafhængig saltning, f.eks. i myldretiden, så saltforbruget reduceres. Og i bedste fald kan nogle saltninger helt undgås. Klik her
4,0m 3xDRI521 PLANTEGNING AF IS-KARRUSELLEN 4,0m Yderbane Midterbane Inderbane 1,98m 6,44m 1,09m1,53m Variabel elektromotor Kunsstofbelægning Degadur 330 vedhæftet Bausit vedhæftet Forstækningskabel af stål Tværbjælke af stål 6 x hjul med vinterdæk, fastspændt med profiljern 3 x DRI521 Vaisala sensor Areal: 2,42m2 Omkreds: 6,93m Areal: 3,66m2 Omkreds: 9,76m Komplet ROSA station DM32 Areal: 4,93m2 Omkreds: 12,61m
FREMGANGSMÅDE FOR TESTS Bestem trafikkens accelererende effekt på optøning af is. I dette forsøg anvendes forskellige tømidler og doseringer. Tømidler godkendes af Tømiddelgruppen og den anvendte dosering fastlægges udefra tømidlets egenskaber, og kapaciteten under forskellige temperaturer - Følgende tømidler er foreløbig godkendt: - Vakuumsalt - Stensalt - Havsalt - Magnesiumklorid - Calciumklorid - Safecote - CMA 25 og 30 % - Kaliumformiat
USIKKERHEDER Alle forsøg vil ske i et kølerum, derfor: Vindpåvirkning som under normale omstændigheder vil blæse på en vejbelægning, vil ikke være til stede. Ind- og udstråling, som ikke kan opnås Betydningen af den anvendte kunststofbelægning og traditionelt vejbelægning er hidtil ukendt Anvendelse af vejsensorer
IMPLEMENTERING Såfremt det viser sig at friktionsenergien har en tilstrækkelig effekt på opvarmning af vejbelægningen, vil resultaterne straks kunne anvendes til en ny gennemgang af de eksisterende doseringsinstrukser, som i dag anvendes af bl.a. kommuner og staten. Det forventes at resultaterne kan bidrag til, at saltforbruget under udkald kan også blive trafikafhængig, dvs. i myldretider kan forbruget mindskes, og i bedste fald kan nogle saltninger helt undgås idet der skabes tilstrækkelig med varme.
TRAFIKKENS PÅVIRKNING PÅ OPTØNING AF IS
ALTERNATIVE TØMIDLER KEMISKE EGENSKABER
FORMÅL Gruppen skal udarbejde forslag til strategi for valg af tømiddel og dosering ved forskellige vejtemperaturer og vejtilstande ud fra de forskellige tømidlers smeltekapacitet, frysepunkt, miljøbelastning og økonomi. Vakuumsalt
PRAKTISK HÅNDBOG MED ANBEFALET STRATEGI OG DOSERING FOR INDSATS UNDER FORSKELLIGE TEMPERATURER, VEJR- OG VEJFORHOLD Arbejdsgruppens slutprodukt er en håndbog om tømidler. I udarbejdelsen af håndbogen arbejder arbejdsgruppen med en række emner, som skal indgå i den endelige udgave af håndbogen: Beskrivelse af forskellige tømidlers effektivitet og egenskaber via bedre kendskab til deres smeltekapacitet ved forskellige temperaturer, ud fra litteratur suppleret med forsøg Erfaringer fra andre lande Strategi for mere effektiv glatførebekæmpelse ved meget lave vejtemperaturer Undersøgelse af de forskellige tømidlers miljøpåvirkning Undersøgelse af forhold som følge af trafikkens påvirkning af kørebanetilstand Undersøgelse af tømidlers aggressivitet på konstruktioner Opbevaring og håndtering af forskellige tømidler.
HÅNDBOGENS UDFORMNING Håndbogen vil indeholde en beskrivelse af tømidlers effektivitet og en grundig beskrivelse af de enkelte tømidlers miljømæssige påvirkninger, økonomiske betragtninger iht. deres smelteevne, korrosionsevne på konstruktioner og opbevaring og håndtering af produkterne.
EKSEMPEL PÅ HÅNDBOGENS UDFORMNING TØMIDLER
EKSEMPEL PÅ HÅNDBOGENS UDFORMNING - TØMIDLER Den mere detaljerede beskrivelse af de enkelte tømidler vil fremgå af bilag til håndbogen
EKSEMPLER PÅ PROJEKTER I FORBINDELSE MED UDARBEJDELSE AF HÅNDBOGEN KEMISKE EGENSKABER Kortlægge effektivitet og egenskaber ved de fleste handlende tømidler på markedet. Målet er at skabe et bedre grundlag for vejmyndighederne i henhold til deres valg af alternative tømidler 11 kommercielle tømidler er blevet undersøgt for deres evne til at smelte is ved temperaturer fra 0 C til -20 C
ALTERNATIVE TØMIDLER KEMISKE EGENSKABER
TEST AF GPS-STYRING OG DATAOPSAMLING
NÅR VI TESTER INDENFOR
TESTBANEN X1 N Længde: 640 meter fra rundkørselsspids til -spids 100 200 300 400 500 600 J I H O1 A B C D E O2 F G X2 Testkørsel ved optagelse: X1/X2-A: Tomkørsel, start vælges frit A-E: Spredning i 6 meter B-C: Buslomme på 2,5 meter, H C-D: Buslomme på 2,5 meter, V E-F: Tomkørsel F-G: Spredning i 4 meter G-H: Tomkørsel H-I: Spredning i 4 meter I-J: Spredning i 8 meter J-O1-I: Tomkørsel I-F: Spredning i 4 meter
KAMERA TIL MÅLING 15. September 2010
REFERENCEPUNKTER E Kørselsretning -20m -15m -10m -2m 2m 10m 15m 20m
UDSIGT FRA SPREDERENS TOP Reference punkt A +2 m +4 m +6 m
OPTAGELSE AF RUTEN
EVALUERING AF NØJAGTIGHED E Kørselsretning -20m -15m -10m -2m 2m 10m 15m 20m Farve Perfekt Ok Dårligt Fejl Definition Det anses for perfekt, hvis en ændring sker indenfor 5 meter svarende til 0,3 sekund ved 60 km/t Et ok resultat opnås, hvis præcisionen er indenfor 8 meter svarende til 0,5 sekund ved 60 km/t Et dårligt resultat er en ændring, der sker indenfor 20 meter svarende til indtil 1,2 sekunder ved 60 km/t Fejl. Hvis en ændring sker mere end 20 meter fra referencepunktet eller slet ikke sker
2012: GPS-STYRET SPREDNING 13.th - 17.th September 2010 Reference point Description First run: 30 km/h precision Monday Tuesday Wednesday Friday Nido Falköping Küpper Weisser Second run: 50 km/h First run: 30 km/h precision Second run: 50 km/h First run: 30 km/h precision Second run: 50 km/h First run: 30 km/h precision Epoke A At start, 6 meter -8-9 4 7-11 -12 4 4 B Start at right bus stop -18-10 -2-2 -7 app. -50 - - C Start at left bus stop - - - - -12 10 8 8 D Bus stop finish 2-10 -4-4 -20 6 - - E Salting stops 8 app. 25-6 >20-3 app. -30 10 1 F Start at O2, 4 meter 6-2 -5-2 -4 0 0-3 G Stop after one full round in O2-2 -2 Failed Failed Failed Failed 0-5 H Start on the way out of O2, 4 meter 5 3 Failed Failed Failed Failed -4-7 I Change from 4 to 8 meter -20-18 -5 - app. -40 app. -30 2 13 J/E Salting stops 4 20 10 >25 app. -100 app. -35 1 2 I Start at 4 meter after long transport 1 11 0 12 Failed Failed -4-7 F Salting and test stops -3 8 2 0 Failed Failed 0 2 Second run: 50 km/h
2011: DATAOPSAMLING CHECKES OGSÅ Ref. Point Timestamp~from vehicle Action Speed~km/h Total~km Active~km Width~m Symmetry~m Liquid~l 06-09-2011 09:53 76,496 14,362 4 1627 06-09-2011 09:54 76,496 14,362 4 1627 06-09-2011 09:54 76,496 14,362 4 1627 06-09-2011 09:54 1 76,496 14,362 4 1627 06-09-2011 09:54 23 76,538 14,362 4 1627 06-09-2011 09:54 29 76,585 14,362 4 1627 A 06-09-2011 09:54 40,0 g 31 76,614 14,362 6 2 1627 06-09-2011 09:54 40,0 g 32 76,626 14,362 6 2 1627 06-09-2011 09:54 40,0 g 34 76,67 14,362 6 2 1637 B 06-09-2011 09:54 40,0 g 34 76,69 14,362 8 1642 06-09-2011 09:54 40,0 g 33 76,71 14,362 8 1642 C 06-09-2011 09:54 40,0 g 31 76,741 14,362 8 4 1656 06-09-2011 09:54 40,0 g 30 76,751 14,362 8 4 1656 06-09-2011 09:54 40,0 g 30 76,793 14,362 8 4 1671 D 06-09-2011 09:54 40,0 g 29 76,804 14,362 6 2 1671 06-09-2011 09:54 40,0 g 29 76,814 14,362 6 2 1671 06-09-2011 09:54 40,0 g 28 76,857 14,362 6 2 1676 E 06-09-2011 09:55 31 76,905 14,362 6 2 1691 06-09-2011 09:55 32 76,916 14,362 6 2 1691 06-09-2011 09:55 33 76,958 14,362 6 2 1691
HER SKAL VI HEN
TEST AF GPS-STYRING OG DATAOPSAMLING