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国内外雾区安全保障技术与措施

  来源:安全管理网 
评论: 更新日期:2019年09月27日

纵观国内外消雾的试验和研究,目前消雾的措施主要有以下几种:

1.人工消冷雾消

冷雾技术经过多年的研究和试验已经比较成熟,其原理是通过引入制冷剂和成冰剂,使雾中的水汽凝结、碰并落到地面,水汽凝结释放潜热可促使雾体不稳定性增强,从而达到消雾的目的。该系统由探测、数值模拟、决策和作业四个部分组成,先后在阿拉木图机场、莫斯科机场和北高加索机场等个机场投入业务使用,大大减少了飞机起飞和降落的延误时间,

2.人工加热消暖雾

这种方法通过人工加热提高空气中的温度,碑雾滴燕发,能见度好转。该方法是最有效的消暖雾的方法之一,因为暖雾是由水滴组成的水滴和空气中的水汽处于平衡状态。一般说空气温度愈低,愈容易达到饱和,所以若将空气加速,使之脱离饱和状态,促使雾滴蒸发,进而导致雾消散。此种方法技术简单、效果好、无污染,但消耗能量大,不经济,目前只使用在机场消雾。

3.吸湿性物质消暖雾法

吸湿性物质播撒在饱和空气的暖雾中,使之吸收一部分水汽,减少雾中的相对湿度,改变雾滴谱分布的均匀性,破坏雾稳定性,雾滴蒸发,吸湿性物质的溶液滴凝结增长,以利碰并长大下落,能见度好转,雾消散。利用吸湿性物质进行消暖雾作业,在技术上是可行的,贵,难以广泛用于业务。

4.动力消雾法

利用设备在雾区进行作业,推动空气运动,交换雾区内外不同湿度的空气来降低雾的含水量,改善能见度。邓顺熙对动力法消雾的原理以及应用到高速公路上进行了可行性分析。他指出理论上利用动力法消除浅薄雾层是可以实现的。然而,当雾层较厚且雾区范围较大时,用动力法如直升飞机影响雾改变能见度所要求的动力很大。在数十公里的高速公路上,动用几十架飞机进行作业,既不经济,也不安全。

5.改变雾的吸收特性的消雾法

利用光波段的人工光源或者自然光源照射云雾能够改变他们的吸收特性和辐射平衡。雾粒子吸收辐射的能量促使空气温度升高而激发对流的形成,雾滴蒸发。

6.声学消雾法

声信过雾时,声波激发雾滴子起伏,并且当频率固定时,雾滴子尺度越小,其起伏程度也越大。由于声波振动的结果,在多分散雾中出现了雾粒子相互碰撞而后合并的几率,雾滴增大下落。在成功选择声波参数的情况下,短期内受影响的雾粒子总断面减少,能见度相应地增大。此种方法适用于规模不大的工程,然而使用声学法影响自然雾的可能性,目前还不清楚。

7.电学消雾法

通常雾粒子是带电的,因此具有运动分量,它受作用在其上的电场所制约。电学消雾法是利用雾中离散分布的带电集电器和在雾中造成很强的电场的方法,强化雾粒子的运动,人工地给他荷电,电力引起雾粒子极化,荷电水滴在电场和重力场的双重作用下落。电学消雾法从原理上是可行的,但同时为此目的,或在雾中造成很大的电场或者雾滴应该具有很大的电荷。

目前,人工消雾改善能见度的技术在机场已得到了应用,由于高速公路线状的特点且路线较长,如果全程安装消雾设备,成本过高、操作也有一定困难。另一方面,人工谁消雾只能在小范围、短时间内有效,因为雾具有较强的流动性,即使冲定区域的雾被驱一除后,区域周围的雾气也会很快过来补充,从而影响消雾的效果。国内高速公路尚未进行有关人工消雾的试验性研究和实施此措施。就目前的经济水平,探讨以下四种方法希望运用于高速公路,以期找到其在高速公路上应用的突破点。

1.在暖雾中播撒吸湿性的颗粒

利用吸湿性物质播撒或喷洒在饱和空气的暖雾中,使之吸收一部分水汽,减少雾中的相对湿度,导致雾滴蒸发,从而改善能见度。我国学者根据多年来采用吸湿性物质消暖雾试验的结果,认为采用氯化钙消暖雾的效果最好,并具有来源广、成本低的优点。

2.向雾区中播撒干冰,不过只局限于冷雾

用飞机在雾的上方播撒干冰球或粉末状干冰,或者在地面上喷洒液态二氧化碳,由于其降温作用,使周围空气产生大量冰晶,冰晶与水汽和水滴共存时,由于冰面饱和水汽压小于水面饱和水汽压,雾中的水汽在冰晶迅速凝华使冰晶增长,冰晶增长抑制水滴增长,并促使水滴不断蒸发、数量减少,从而达到消雾改善能见度效果。此法除了使用干冰之外,还可以用丙烷、碘化银、及其他人工冰核碘化铅、硫化铜、四聚乙醛、间苯三酚等试剂,但使用干冰的效果最好,国内外技术也比较成熟。

3.在特殊情况下,可以运用热和热动力学的方法(适应于暖雾)

这种方法利用热空气来蒸发液滴或用机器干燥空气以达到减少空气的湿度,从而改长安大学硕士学位论文使能善能见度,这依赖于经济水平。

4.高速公路排雾车

欧安其发明的高速公路排雾车,由汽车本体、水箱、水泵和喷水装置组成,水泵输入、输出管分别连通水箱和喷水装置,喷水装置包括喷水管和喷水头,喷水装置高于驾驶室之上。该实用新型按照冷空气遇热空气作用,干雾遇水雾消减原理,达到排雾消雾的目的。排雾车可将高速公路的雾排出一个行车通道,运输车辆随排雾车开出的通道行驶。一辆排雾车后又可跟随10-20辆运输车行驶,即排雾车又可在雾段区往返接送车辆。

5.快速消雾机

南京爱提数据有限责任公司发明的快速消雾机是世界上第一台能够达到快速消雾的设备。它采用定向高功率声波冲击雾团使雾迅速消融,从而达到驱除雾的效果。有效距离1000m。起效时间10min。雾越浓,消除效果越好。特别适用于高速公路、机场、火车站、港口和重要交通枢纽等场合。快速消雾机具有无污染起快、小巧和轻便、结构简单和维护方便、长寿命等优点。

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