一种高效且低损的机场道面胶黑处理方法技术

本发明专利技术公开了一种高效且低损的机场道面胶黑处理方法，包括步骤1、向机场跑道胶黑处释放低温媒介；步骤2、通过低温媒介作用，使得胶黑温度降低，脱离高弹态，达到低温状态；步骤3、通过机械力清除方法处理低温状态下的胶黑；步骤4、回收清除掉的胶黑。本发明专利技术源于对相关技术缺陷的认识，以及对胶黑的结构、材料性质及形成过程的思考，通过引入低温媒介的作用，提高了除胶速度，降低了孔隙及刻槽中胶黑的清除难度，同时降低了清除胶黑时对道面的损伤，从而更好达到了机场除胶的目的：恢复道面抗滑性能。能。

【技术实现步骤摘要】
一种高效且低损的机场道面胶黑处理方法


[0001]本专利技术涉及机场道面维护
，特别是一种高效且低损的机场道面胶黑处理方法。

技术介绍

[0002]机场道面是航空基础设施的一大重要组成部分，而抗滑性能，则是衡量机场道面能否保障飞机安全起降的一大重要指标。机场道面的抗滑性能，受道面纹理构造的影响很大，主要包括道面的微观纹理构造和宏观纹理构造。
[0003]微观纹理构造指波长小于0.5mm的构造。微观纹理构造主要表征集料颗粒本身的表面凹凸构造，为道面提供最基本的抗滑力。宏观纹理构造指波长介于0.5-50mm之间的构造，主要影响高速状态下道面的抗滑能力以及轮胎与道面之间的排水能力。湿道面条件下，道面抗滑性能则主要取决于轮胎与道面之间的排水能力。
[0004]在飞机不断的起降过程中，由于飞机机轮与机场道面间剧烈的摩擦力，在巨大的机械力以及摩擦产生的高温的作用下，机轮上的橡胶材料破碎、脱落，附着在机场道面的表面，形成一层具有一定厚度的胶黑，有些甚至嵌入到道面的孔隙中。随着时间的不断积累，有些胶黑层厚甚至可达5mm，大大影响了机场道面的纹理构造，进而导致道面的抗滑性能大幅下降，影响飞机起降安全。
[0005]根据《民用机场飞行区场地维护技术指南》(AC-140-CA-2010-3),为了保障机场道面的抗滑性，需要定期对道面进行除胶。现行除胶方法主要包括：高压/超高压水冲法、抛丸冲击法、机械打磨法、化学除胶法。
[0006]高压/超高压水冲法利用水射流的冲击，达到清除胶黑的目的。但是高压/超高压水冲法容易损伤道面，同时，道面刻槽、孔隙中的胶黑不易清除，清除效率不高。
[0007]抛丸冲击法利用丸料高速冲击道面，使得胶黑脱落。在实际操作过程中，该方法容易造成道面损伤，且清除速度较慢。
[0008]机械打磨法采用铣刨机、研磨机或旋转硬质钢丝刷等清除胶黑，易损伤道面，破坏刻槽等。
[0009]化学除胶法利用在道面上洒布化学除胶剂来软化并分解胶黑，然后用有压水清除软化的胶黑。该方法对环境有着一定的污染性、容易腐蚀道面、需与其他方法结合且清除速度慢。
[0010]综上可知，现有的除胶技术都存在如下两个方面的局限性：
[0011]1、清除效率不高，即存在刻槽、孔隙中的胶黑清除不彻底或是整体清除速度慢的问题。
[0012]2、容易造成道面损伤，一旦造成微观纹理构造或是宏观纹理构造的损伤，即使胶黑得到了清除，道面抗滑性也难以有效恢复。
[0013]因此，针对上述问题，本专利技术提出了一种高效且低损的除胶方法。

技术实现思路

[0014]本专利技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种高效且低损的机场道面胶黑处理方法，该高效且低损的机场道面胶黑处理方法能提高清除效率、降低道面损伤，提高道面抗滑性能的恢复程度。
[0015]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
[0016]一种高效且低损的机场道面胶黑处理方法，包括如下步骤。
[0017]步骤1、向机场道面的胶黑处释放低温媒介。
[0018]步骤2、通过低温媒介作用，使得胶黑温度降低，脱离高弹态，达到低温状态。
[0019]步骤3、通过机械力清除方法处理所述低温状态下的胶黑。
[0020]步骤4、回收清除掉的胶黑。
[0021]步骤1中的低温媒介为液氮。
[0022]步骤1中，液氮的释放速率V，采用如下公式进行计算得出：
[0023]V＝[ρc(T
1-T2)
·
DHV1]/r
[0024]式中：
[0025]V——液氮释放速率，单位为：kg/s。
[0026]ρ——飞机轮胎橡胶密度，单位为：kg/立方米。
[0027]c——飞机轮胎橡胶材料比热，单位为：KJ/(kg*℃)。
[0028]T1——环境温度，单位为：℃。
[0029]T2——橡胶脱离高弹态时的温度，单位为：℃。
[0030]D——胶黑宽度，单位为：m。
[0031]H——胶黑厚度，单位为：m。
[0032]V1——液氮释放装置的前进速度，单位为：m/s。
[0033]r——液氮的汽化潜热，单位为：KJ/kg。
[0034]步骤1中，在向机场道面的胶黑处释放液氮前，先确定胶黑的厚度；当胶黑厚度不超过3mm时，执行步骤1至步骤4；当胶黑厚度大于3mm时，将步骤1至步骤4，重复两次执行。
[0035]对位于机场道面孔隙及刻槽中的胶黑，在液氮释放速率计算时，胶黑厚度取值为0.05-0.1mm，执行步骤1至步骤4。
[0036]步骤2中的低温状态达到玻璃化温度或脆性温度。
[0037]步骤3中，机械力清除方法为高压水冲法，高压水冲法的工作水压不超过20MPa。
[0038]步骤3中，机械力清除方法为抛丸冲击法，其中，抛丸机的行进速度能达5m/min以上。
[0039]步骤3中，机械力清除方法为机械打磨法。
[0040]本专利技术具有如下有益效果：
[0041](1)低温媒介处理难度低：胶黑形成时，原本的硫化橡胶材料脱硫，玻璃化温度、脆性温度上升，低温媒介处理难度降低。
[0042](2)除胶速度提高：低温媒介作用后，胶黑脱离高弹态，产生出明显的脆性，在外力的作用下，更加容易破碎、脱落。无论是继续使用高压水冲法还是抛丸冲击法等方法，除胶速度均能明显提高。
[0043](3)胶黑清除更干净：对于孔隙、刻槽中的胶黑，现有技术很难清除干净。但是通过
低温媒介作用，这部分胶黑也变得脆弱易处理，整个除胶过程，清除得更干净。
[0044](4)对道面损伤减小：现有技术中，为了追求较好的清除效果，常常会带来不可避免的道面损伤。而在低温媒介作用后，对于高压水冲法，即使工作水压明显下调，依然能获得良好的清除效果；对于抛丸冲击法，即使丸料初速度减小，清除效果依然能够保证；对于机械打磨法，打磨时间减少，依然能完成高效的除胶工作。与此同时，更低的工作水压或是更小的丸料初速度或是更少的打磨时间等，均能够显著减小除胶时，带来的道面损伤，这种优点，在处理孔隙、刻槽中的胶黑时，更为突出。
[0045](5)对道面抗滑性能的恢复程度提高：现有技术中无论是何种除胶方法，本质上的目的在于恢复道面抗滑性能，而不是“为了除胶而除胶”。由于对道面损伤减小，进而减小了对道面纹理构造的破坏，道面抗滑性能的恢复程度因此得到提高，实现了机场道面除胶的真正目的。
具体实施方式
[0046]下面结合具体较佳实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0047]一种高效且低损的机场道面胶黑处理方法，包括如下步骤。
[0048]步骤1、向机场道面的胶黑处释放低温媒介，本实施例中，低温媒介优选为液氮。
[0049]其中，液氮的释放速率V，采用如下公式进行计算得出：
[0050]V＝[ρc(T
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效且低损的机场道面胶黑处理方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1、向机场道面的胶黑处释放低温媒介；步骤2、通过低温媒介作用，使得胶黑温度降低，脱离高弹态，达到低温状态；步骤3、通过机械力清除方法处理所述低温状态下的胶黑；步骤4、回收清除掉的胶黑。2.根据权利要求1所述的高效且低损的机场道面胶黑处理方法，其特征在于：步骤1中的低温媒介为液氮。3.根据权利要求2所述的高效且低损的机场道面胶黑处理方法，其特征在于：步骤1中，液氮的释放速率V，采用如下公式进行计算得出：V＝[ρc(T
1-T2)
·
DHV1]/r式中：V——液氮释放速率，单位为：kg/s；ρ——飞机轮胎橡胶密度，单位为：kg/立方米；c——飞机轮胎橡胶材料比热，单位为：KJ/(kg*℃)；T1——环境温度，单位为：℃；T2——橡胶脱离高弹态时的温度，单位为：℃；D——胶黑宽度，单位为：m；H——胶黑厚度，单位为：m；V1——液氮释放装置的前进速度，单位为：m/s；r——液氮的汽化潜热，单位为：KJ/kg。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：王声乐，王国昊，江磊，梁文，顾兴宇，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：