文/本刊記者 彭硯淼

融雪劑投入使用

發熱型融雪劑外形

發熱型融雪劑
秋風漸涼,北雁南飛,冬天腳步也越來越近了。
提起北方的冬日,繞不過滿地積雪給出行帶來的“美麗麻煩”。那么,讓我們來談談冬天環衛、路政等部門必備的“神器”——融雪劑。
以冬奧會為例,為保障2022年冬季奧運會和北京市區、北京市延慶區、張家口市崇禮區三地賽場間的交通服務,北京將建設和完善連接北京、延慶、張家口三地的高速鐵路和高速公路。北京、張家口地區對冰點要求較高,且絕大部分路段和設施地處山區,山體以巖石山為主,橋隧比較高,未來車輛流通較大,故對融雪劑的腐蝕性較大。而氯鹽類融雪劑使用時,釋放氯離子,也對混凝土腐蝕嚴重,影響巖石和土壤強度,造成橋隧使用壽命大幅縮短、次生水土流失、山體滑坡等地質災害。且該區域生態環境脆弱,地表植被覆蓋率低,氯鹽類的大量使用會造成土地鹽堿化,進一步破壞自然生態,須考慮的融雪劑指標應符合冰點、對生態環境影響、對混凝土影響、金屬腐蝕率、使用總量等綜合因素。
目前市面上采用的融雪劑主要成分以氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂為主。氯化物對環境影響較大,會腐蝕和凍融破壞汽車、基礎設施(如橋梁、道路、停車場、城市地下管線等);破壞植被、污染地下水,造成環境污染。北京和張家口地區存在特殊的使用條件,傳統融雪劑滿足其使用需求及更高的環保要求難度較大。
中鹽京津冀鹽業有限責任公司旗下的中鹽北京市鹽業公司是全國鹽行業中的老字號企業,成立于1949年,原名長蘆鹽業公司北平分公司。60多年來,中鹽北京公司以堅持保障首都食鹽供應為己任,經營網點和配送網絡覆蓋全市16個區縣。作為綜合性的鹽類品供應單位,公司全面深入地參與鹽類產品的保障和研發,擔負著北京市工、農、漁、牧業用鹽及融雪劑供應任務。
公司自入市以來,一直致力于北京冬季除雪工作,是集研發、生產、銷售于一體的綜合性融雪劑服務商。2002至2014年,中鹽北京公司連續13年入選北京市政管委組織的融雪劑公開遴選名單,具備優秀的自主研發能力,嚴格的融雪劑檢測能力,足額的融雪劑庫存儲備,完善的供應管理方案和鏟雪除冰的應急保障機制。
中鹽北京公司擁有多年融雪劑研發經驗,融雪劑產品種類覆蓋有機、無機,氯化物及非氯化物等高、中、低多種融雪劑產品,擁有完善的融雪劑供應方案,配合環衛作業及道路作業相關部門,多年來鏟雪除冰合作成果累累。目前,公司正與北京市政府相關部門以及冬奧會主辦單位進一步溝通中,力爭有機會擔負起2022年冬奧會道路融雪劑供應保障工作。屆時,中鹽北京公司可協同河北省張家口市鹽業公司,就融雪劑存儲、融雪劑供應和融鹽池的布局,全方位保障普通道路及坡路、彎道的各項融雪作業工作。
近年來,中鹽北京公司與北京環衛集團深度合作,負責全方位供應北京環衛集團普通氯型融雪劑,同時根據北京市環境要求以及特殊路段的重點保護,推出了有機液體融雪劑——蘆笛牌CF-7融雪劑,并在北京市行政副中心投入使用。

有機液體融雪劑蘆笛CF-7

北京市環境衛生監測站檢測報告

發熱型融雪劑用量

融雪劑的種類和發展
蘆笛牌CF-7于2017至2018年冬季在北京通州宋梁路地區大量使用。通州宋梁路地跨兩條河流(其中一條為二級水源地),穿過運河森林公園,環境要求較為苛刻。該融雪劑在使用前后進行了大量觀測。實踐表明,其對橋梁、混凝土構筑物、金屬制品和路面植被等幾乎沒有造成破壞,冬季交通安全得到了極大保障,獲得業主單位和使用方的好評。
CF-7是基于醋酸鹽融雪劑深化開發的新型環保型融雪劑。該產品以醋酸鉀為主要原料,效果發揮迅速,融雪性能遠優于普通融雪劑;溶液冰點顯著降低,可有效防止二次結冰;可生物降解,對環境無害;不含氯離子,避免了對水泥混凝土和金屬制品的腐蝕。現已在日本、韓國、歐美等國家和地區得到廣泛應用。
研究融雪劑發展歷史中使用過的氯鹽類融雪劑、尿素、醇類融雪劑、乙酸鹽類融雪劑,復合型氯鹽類融雪劑雖然可降低對金屬的腐蝕作用,但難以避免對水泥混凝土的破壞和土地鹽堿化問題;尿素作為有機非氯融雪劑的一種,存在氣味嚴重、碳鋼腐蝕率較高的特點,且大量使用會造成水體富營養化;醇類融雪劑作為生態友好融雪劑,其冰點相對氯鹽類略低,但該融雪劑抗滑性能較差,噴灑時起沫嚴重,難以解決安全行車問題。從冰點、抗滑性能、金屬腐蝕、混凝土腐蝕和植物種子相對受害率等方面綜合考慮下,乙酸鹽為符合最高標準條件的融雪劑。
CF-7采用環境友好型緩蝕劑進行復配而成,冰點低至-40℃,對土壤、水源等影響極小,對瀝青混凝土、混凝土和金屬制材腐蝕性極低,可有效應對寒冷地區的道路預防冰雪作業、除冰雪作業,并可用于大型器械的除冰防凍,保障冬季交通安全和作業通暢,減少水土流失和對環境的影響。
CF-7可在不同溫度條件下進行不同配比的稀釋使用,在預防路面結冰、洗地、除冰雪等情形下投入使用。采用精細化作業,防止二次結冰,降低使用次數,減少融雪劑的使用總量。其元素組成不含氮、磷、硫等可能導致生態影響的元素,亦不含重金屬元素。可被自然環境快速吸收,不影響生態安全。
CF-7的技術創新點不僅在于環保。
根據北京市融雪劑標準《融雪劑》DB11/T 161-2012,進行相對融雪化冰能力試驗,通過等濃度融雪能力試驗表明,CF-7的融冰雪能力是普通氯化物融雪劑的5倍,是醇類融雪劑的2倍。
蘆笛CF-7可實現防凍溫度低至-63.6℃,路面融雪后雪水濃度至30%時冰點可達-33.40℃,濃度至20%時冰點可達-18.20℃。可在極限溫度下融冰,并表現出良好的防二次結冰能力。

CF-7各類實測
氯化物中的氯離子在混凝土強度形成后會造成混凝土內部的二次膨脹,并對鋼筋等金屬制品形成電化學腐蝕,降低其強度,并進一步從內部膨脹,破壞鋼筋混凝土及金屬制品。經電化學試驗表明,CF-7對鋼筋的腐蝕率是氯化鈉的1/50,能有效減輕融雪劑對混凝土和鋼筋的腐蝕作用。
CF-7的主要成分為醋酸鉀,溶液呈現弱堿性,對動植物無明顯危害。產品流入自然后,可生物降解,鉀離子被植物吸收參與自然循環。相對于氯化物融雪劑的低種子存活率和醇類融雪劑中對具有動物毒性的乙二醇,CF-7對自然環境無顯著影響。
氯化物融雪劑撒布后進入路面空隙中,通過鹽脹作用對道路性能產生影響,導致路面抗水損能力下降和路面的破壞;醇類融雪劑會導致路面抗滑性能衰減,10%溶度的醇類融雪劑可使路面產生8%的BPN衰減。CF-7以溶解態實現融冰雪效果,濃度低,對路用性能無顯著影響。
除了CF-7,中鹽北京公司還推出了發熱型融雪劑。固體顆粒狀的發熱型融雪劑,既可直接撒播到地面上融雪化冰,也可按一定比例溶解于水,作為液態融雪劑使用。
發熱型融雪劑是根據中國北方高寒地區溫度特點,結合環保理念,發揮鹽類特性開發的一款高效融雪劑。該產品以氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂為主要原料,加入多種高效緩蝕劑,采用包裹法,將各類緩蝕劑均勻附著于基礎物質表面,既保持了基礎物質原有的物理結構,不會改變化雪效果,又能確保緩蝕劑在雪中或冰面上首先溶解生成高濃度的緩蝕劑溶液,優先附著于鋼鐵表面或滲透到水泥縫隙中,從而增強對鋼鐵和水泥路面的保護作用,將損害降低到最小。
發熱型融雪劑含有干燥海鹽顆粒,具有較高的莫氏硬度。它不規則顆粒狀的外形,撒播在路面上具有一定的防滑作用,可用于山路、坡路,以及高速、國道等交通要道。同時,發熱型融雪劑將鈣、鎂按合理比例進行融合,在道路融雪過程中釋放一定的熱量,更有助于冰雪的融化。該產品不僅長期供應國內北方地區,并通過韓國權威機構認證,在韓國部分地區使用。

倉庫內景
發熱型融雪劑的技術優勢體現在:融雪速度是普通融雪劑的1.5倍以上;最低冰點可達零下35℃,并可根據客戶要求開發更低冰點的產品;持續融雪時間是普通氯化鈣的2到3倍,2小時內不會出現再次結冰現象;對鋼鐵、水泥的腐蝕率是普通氯化鈉、氯化鈣的30%以下;對人、動物無毒害性;在密閉條件下,可保存2年以上,不會出現結塊、失效現象;無不良異味或特殊刺激性;產品遇水或在潮濕的環境中易發熱。
展望未來,作為有深厚行業經驗的綜合型融雪劑供應單位,中鹽北京公司將繼續立足主體功能,通過思想觀念創新、發展方式創新、工藝技術創新、商業模式創新和產品用途創新等多種創新手段,達到提升行業價值的目標,發揚鹽業優良傳統和品牌優勢,發揮更大的行業影響力。