加拿大、美国机场除冰设施考察报告

1、加拿大、美国飞机除冰设施考察报告2010年3月序言2010年3月22日3月26日，集团公司对加拿大多伦多机场和蒙特利尔机场的飞机集中除冰设施、美国纽约肯尼迪机场的飞机红外除冰设施进行了考察，在考察过程中，得到了加拿大多伦多机场、加拿大蒙特利尔机场、美国纽约肯尼迪机场有关部门、瑞迪安公司对考察组的大力帮助，得到了远东航空设备有限公司雷基业和周亚鑫给与的大力支持，使考察工作进行的非常顺利，在此表示衷心的感谢。本报告简要介绍了考察飞机集中除冰设施、飞机红外加热除冰设施的情况。一、考察概况集团公司组织了飞机除冰设施考察组对加拿大多伦多机场和蒙特利尔机场的飞机集中除冰设施、美国纽约肯尼迪机场的飞机红外除

2、冰设施进行了考察，考察的主要内容包括：F加拿大多伦多机场飞机集中除冰设施F加拿大蒙特利尔机场飞机集中除冰设施F美国纽约肯尼迪机场飞机红外除冰设施二、加拿大多伦多机场飞机除冰设施2010年3月22日，考察组对多伦多皮尔森国际机场除冰设施进行了考察。1、机场概况多伦多皮尔逊国际机场（Toronto Pearson International Airport 机场代码：CYYZ）位于加拿大多伦多西部，邻接密西沙加市，机场距离市区27 公里，隶属于加拿大国家机场系统。皮尔逊国际机场是加拿大最繁忙的机场，机场服务整个大多伦多地区，也是加航最重要的枢纽机场，2008年旅客吞吐量3433 万，世界排名第34

3、。机场于1939年启用，当时以机场位处的米尔顿命名为米尔顿机场。1960年改名为多伦多国际机场，其后于1984年改名为皮尔逊国际机场，以纪念加拿大第十四任总理莱斯特·皮尔逊。1996年12月2日，机场的运作及管理由加拿大政府交由大多伦多机场管理局负责(Greater Toronto Airports Authority)，简称GTAA。现在多伦多机场拥有3个航站楼，86个登机口，5条跑道。预计2007年，将开始建设第六条跑道。机场运行的航空公司有65家。图2-1多伦多皮尔逊国际机场平面2、除冰设施情况机场现有一飞机集中除冰区，除冰区位于机场五条跑道中央偏东南方向，由除冰机位、除冰指挥

4、中心、除冰车辆停放区和除冰液存储及加液设施组成。图2-2除冰坪指挥中心平面位置（1）除冰机位：由六个除冰机位组成，可满足12架飞机同时除冰的要求。飞机均采用自滑进出方式，除冰机位采用泊位引导系统，除冰机位两侧设置有高杆灯照明系统和除冰车辆等待区。有除冰任务时除冰车辆布置在除冰机位两侧，飞机停稳后除冰车辆可就近对飞机进行除冰，除冰任务完成后除冰车辆退回到除冰机位两侧待命。机位旁边设置有除冰液加液管线，需要补充除冰液的车辆驶可在机坪上直接进行除冰液的补充。 （2）除冰指挥中心：由指挥控制室、办公用房、车库、设备停放库、员工休息室构成，除冰区域的飞机引导均由指挥控制室的专人负责，除冰车辆的指挥也有专

5、人负责，指挥控制室有指挥、监控所需要的电子设备。（3）除冰车辆停放区和除冰液存储及加液设施：除冰指挥中心旁设置有除冰车辆停放区和除冰液存储及加液设施，除冰车辆平时存放于此处。3、机场除冰运营情况机场投资建设基础设施（定点坪、指挥中心），机场委托独立除冰公司运营，航空公司委员会认可除冰公司运营成本（包含设备补充计划）后支付相关费用。机场现有38辆除冰车（丹麦大象）、6-12个除冰位、除冰指挥中心、除冰培训中心、除冰液监控中心。每年使用约1500万升除冰液，除冰液可回收50%浓缩液，一般回收再利用的有500万升/年，每年废液处理费用为200万加元。I型除冰液可存储40万升。建设成本：除冰坪、指挥中

6、心、加液设施1998年建设共投资5000万加元。机场除冰一天最多除冰509架飞机，时间为早6点至晚2点。机场除冰坪、除冰指挥中心、除冰加液设施由机场建设，免费给除冰公司使用。机场有航空公司委员会，航空公司委员会由在场运行的各航空公司人员组成，委员会委托专业公司进行除冰管理工作，并提供除冰使用的车辆、设备，专业公司运营成本约1500万-1600万加元（含车辆设备维修费用），由委员会根据预算由各航空公司协商出资。除冰液由厂家直接提供给机场除冰公司，除冰公司不收取加价。除冰液使用费单独计算，航空公司根据除冰液使用情况单独付费。机场管理人员有1200人（不包括各专业管理公司）。机场跑道除雪：11辆除雪

7、车，7分钟可完成一次跑道除雪。怠速除冰运行效率（滑入除冰位滑出除冰位）： A380，使用4-5辆除冰车，8-17分钟； B747，使用3-4辆除冰车，8-15分钟； B737，使用2-4辆除冰车，5-9分钟；三、加拿大蒙特利尔机场飞机除冰设施1、机场概况2010年3月23日，考察组对加拿大蒙特利尔特鲁多国际机场除冰设施进行了考察。图3-1 蒙特利尔特鲁多国际机场平面特利尔皮埃尔·爱略特·特鲁多国际机场，位於加拿大魁北克省蒙特利尔市以西，多佛尔市境内，离市区约20公里。作为一所国际机场服务于蒙特利尔与周边地区。机场由“蒙特利尔机场”（ADM）经营与管理。它是魁北克省最繁忙的机

8、场，也是加拿大第三繁忙的机场（按旅客），排在多伦多皮尔逊国际机场与温哥华国际机场之后。机场提供直飞非洲、中美洲、南美洲、加勒比海地区、欧洲、美国、墨西哥和加拿大其他城市的直飞航班。它是加拿大唯一一座拥有直飞非洲航班的机场，同时也拥有北美最大的免税商店。蒙特利尔特鲁多机场同时是加拿大最大的航空公司加拿大航空总部所在地。机场飞行区指标为4E，有三条跑道，机场年客运量约1200万人次, 22.5万年起降架次，每日约700起降架次，出港高峰小时30架次。航站楼有190 个登机手续办理柜台, 43 个登机口, 37 个登机栈桥, 283个临时停车场, 5,331个固定停车场,约40个航空公司在此运营。冬

9、季平均积雪深度20-51厘米。机场由专业除冰公司负责除冰业务，2、除冰设施情况机场现有一飞机集中除冰区，除冰区位于机场三条跑道中央，飞行区偏西位置，由除冰机位、除冰指挥中心、除冰车辆车库、除冰液存储及加液设施库组成。（1） 除冰机位：由五个除冰机位组成，飞机均采用自滑进出方式，除冰机位采用泊位引导系统，除冰机坪两侧设置有高杆灯进行机坪照明，除冰机位两侧设施除冰车辆等待区，有除冰任务时除冰车辆布置在除冰机位两侧，飞机停稳后除冰车辆可就近对飞机进行除冰，除冰任务完成后除冰车辆退回到除冰机位两侧待命。需要补充除冰液的车辆可驶入除冰车库，在除冰库内进行除冰液的补充。除冰机坪上设置有除冰废液回收管线，废

10、液经回收管线流到除冰废液回收装置中进行回收再利用。 图3-4正在进行除冰作业的车辆（2） 除冰指挥中心：由指挥控制室、办公用房、除冰车辆车库、除冰液存储及加液设施库组成。除冰区域的飞机引导均由指挥控制室的专人负责，除冰车辆的指挥也有专人负责，指挥控制室有指挥、监控所需要的电子设备。A、 指挥控制室： 指挥控制室设有不同的指挥席位由于飞机除冰，需要除冰的机位由机位滑出进入除冰区域后由除冰指挥中心接管飞机的运行，指挥中心引导飞机进入除冰机位，指挥除冰车辆对飞机进行除冰操作，除冰完成后引导飞机驶出除冰区域并将飞机的指挥权交还给空管部门。B、除冰车库 指挥控制室下面有除冰车库，除冰车辆平时停放、保养、

11、维护均在此进行。除冰公司现有20辆除冰车（丹麦大象），车辆平时保养非常到位，使得除冰车辆一直处于良好的工作状态。 图3-7 除冰车库内的车辆C、除冰液存储及加液设施指挥中心有除冰液存储及加液设施、除冰液监控、除冰废液回收系统。除冰液和回收的废液储存在不同的罐中。储存不同液体的罐和输送管线颜色不同，通过颜色很容易区分出自己需要的液体。 废液回收系统可将机坪上的除冰废液回收后进行再利用。 图3-8 除冰液存储区3、机场除冰运营概况： 机场投资建设基础设施（定点坪、指挥中心、废液回收系统），机场委托独立除冰公司运营，航空公司协会认可除冰公司运营成本（包含设备补充计划）后支付相关费用。除冰公司经营模式

12、： 机场投资3800万建设定点除冰坪、除冰指挥中心、除冰加液站、废液回收系统、除冰车库和维修中心； 机场将基础设施出售给专业除冰公司，由除冰公司负责除冰的管理运行，机场仅负责监督和检查；基础设施成本收回后机场可降低起降费。 除冰公司根据去年运营情况制定当年经营预算（包含固定资产折旧、人工成本、新车购置计划及利润），并征得航空公司协会认可； 预算20%由所有航空公司平摊，预算80%根据各航空公司冬季执行航班计划的所有飞机面积的总和，按比例进行分配。费用与天气有关，根据冬季每月的降雨、降雪、霜冻等情况确定费用，航空公司每月支付费用； 除冰液按照使用量由航空公司支付，除冰公司不收取加价。除冰液按照2

13、.5加元/升收取。怠速除冰运行效率（除冰作业时间）： 蒙特利尔机场制定除冰运行效率标准，由除冰公司严格执行； B747，冻雨天气下，使用5辆除冰车，6-11分钟； B737，冻雨天气下，使用3辆除冰车，2-4分钟； CRJ，冻雨天气下，使用2辆除冰车，2-4分钟。1997年以前，机场飞机除冰由航空公司自己负责，共有35台车，每车2人；1997年以后，改为由除冰专业公司负责给飞机除冰，共有20台车，平时使用12台除冰车，每车1人。四、美国纽约肯尼迪机场飞机红外除冰设施2010年3月25日，考察组对纽约肯尼迪国际机场红外加热除冰设施进行了考察。1、机场概况纽约肯尼迪国际机场（John Kenned

14、y International Airport, 简称JFK），于1942年始建，1948年7月1日首次有商业航班，并于7月31日正式命名为“纽约国际机场”。1963年11月22日美国总统约翰·肯尼迪遇刺身亡，12月24日机场改名为“约翰·菲茨杰拉德·肯尼迪国际机场”以纪念这位先总统。图4-1 纽约肯尼迪国际机场平面图肯尼迪国际机场位于纽约市皇后区的东南部，距离曼哈顿24公里。拥有4 条跑道（4444 米、3050 米、3462 米和2562 米），9 个航站楼。是纽约市和新泽西地区最大的飞机场，也是美国东海岸最重要的国际机场。十多年前，国际旅行的旅客有98.5在

15、肯尼迪机场上下飞机。现在在该机场起降飞机多数（76.6%）也是国际航班，少数为国内航班。肯尼迪机场规模宏大、设备先进。在业务最繁忙的时候，平均半分钟就有一架飞机起降。各大航空公司的建筑物位于机场周围地区；汽车可开到每个航空公司的候机大厅。肯尼迪机场的吞吐量占全美国30以上的国际客运和50以上的进出口货运。2008 年，肯尼迪机场旅客吞吐量为4780 万人，世界排名第13。 2、机场飞机除冰现状肯尼迪机场没有统一除冰公司，全部实施机位除冰，各航空公司、地服公司和机场各自为战，除冰收费模式与首都机场相同，按照除冰飞机架次结算。肯尼迪机场航空公司、地服公司和机场共有150辆除冰车，除冰废液使用移动式

16、回收车进行收集，没有除冰指挥中心、培训中心或废液回收系统。此外，机场还有一套飞机使用的红外线除冰系统。3、红外除冰系统（1）平面位置 肯尼迪机场的红外除冰系统位于机场南跑道西北侧，系统于2007年建成，可满足B777、B747-300以下机型飞机除冰使用。图4-2 红外除冰设施平面位置（2）红外除冰系统主要组成红外除冰系统主要由除冰棚、红外除冰设施、红外除冰控制系统组成。A、主要流程系统使用时飞机可按要求滑入指定除冰棚内除冰位置，飞机停稳后控制室人员根据飞机机型大小来控制发热区范围和发热强度，在红外热能作用下飞机表层的冰雪等基本溶化蒸发，为防止飞机机翼缝隙中有结冰，红外除冰后需使用除冰车对机翼

17、缝隙进行除冰，除冰液的使用量约为正常除冰量的8%。然后根据天气情况决定是否喷洒防冰液，全部完成后可指挥飞机驶出除冰区进行滑行起飞。B、除冰棚肯尼迪机场红外除冰设施采用了钢结构的除冰棚，除冰棚尺寸可满足B777、B747-300以下机型飞机除冰使用。红外除冰发射体悬挂在开放式的轻身钢上，具张力的膜状物覆盖建筑物结构，符合当地标准。58m Wide 寛61m Long 长19m High 高图4-3 除冰设施外形、尺寸及施工图片C、红外除冰设施除冰棚上悬挂有红外除冰设施和天然气、电力、控制等各种管线。红外线除冰系统采用在1000º F 1100º F之间的发射器(取决在外面温度

18、)，以特定波长形式释出红外线，能有效被雪、冰及水吸收。红外线能量在热与冷表面之间转换。热表面(发射器)释出能量至全冷之表面，这样，接收器吸收或反射能量。如吸收足够能量，表面温度开始上升；上升至一定温度，接收器转成发射器，重新反射能量至较冷表面，此动作不断重复，直至所有表面温度一致(平衡)。能量转换数量取决于表面之间之温度差别。Stefan Boltzmann 定律表示，此转换之关键在于绝对温度提升至第4能源之差异；亦即说，小温度增长在发射器及接收器之温度差异能产能显着能量转换；因能源处理器发热器(发射器)受控于最大值，以在指定波长中产生最大能量，最佳接收器成发射器位置最冷表面。通过此原理，红外

19、线以光速释出、并向需要热之表面加热，此红外线转换原理比传统热传送模式更快。瑞迪安红外线除冰系统能传送热能至结霜飞机表面，比传统用液体除冰法、旧式热传送快捷得多。飞机除冰特有效果能利用红外线快速除冰，尤其是接收器表面温度较低 (一架较冷之飞机除冰速度比较暖一架快)。红外线除冰系统采用专营之能源处理器内发热器是独有天然气或丙烷气发热器，使用安全、“管内管”热能转换器设计，能以波长形式产生最大红外线，可被雪、冰及水完全吸收(除去飞机表面污染)。发热器控制箱使用标准气体设备业界所列部件，提供自动点燃及安全监控发热器内的燃烧过程。燃烧产品会由发热器内向外排至设施内之空气中，燃烧废气温度因外间空气温度而异

20、；一般地，废气温度约600ºF，混和设施内冷空气，因自然空气流动，设施近顶部的温度调低至约100ºF 125ºF，这能避免顶部结构在除冰季节积冰或雪。能源控制器为有效地处理不同飞机型号，能源处理器可组织成不同“控制区域”，以供一组能源处理器来选择操作。控制区域特别为每一设备而订，亦取决于预计使用该设备之混合飞机机型；再者，每一能源处理器有4枚发热器，可控制操作所有发热器(充满电源)或仅2枚发热器(备用电源)。控制系统的基本原理：能源处理器能提供所有除冰需用热能，并分“on开”(通电)或“off关”(断电)两项。如上述提及，为有效地处理不同飞机型号，能源处理器可组织

21、成不同“控制区域”，以供一组能源处理器来选择操作。控制区域特别为每一设备而订，亦取决于预计使用该设备之混合飞机机型。能源处理器及相关设备有不少于15至20年寿命，恰当维修能延长寿命 (尤其是15年以后)。外线设施寿命将为15至20年，一般而言，设施能保持运作25年或更长。红外除冰设施是通过燃烧器燃烧天然气转换产生红外线能量波来对飞机表面进行加热除冰，每个燃烧器包含2个管子， 外管子套着内管子，两管子之间的空隙则产生最有效之波长红外线。当里面的管子发热，会放射到外面的管子，放射出热力快速融化机体上的霜，雪或冰，但热力不会到达机舱。红外线能量只接触到达机体表面，待表面干后，热力就会自动挥发。D、红

22、外除冰控制系统组成红外除冰设施由位于除冰棚内控制室进行控制，控制室配有电脑等控制设备和配电设施，系统电脑容许操作员根据不同的机型控制多个发热区， 分配热力到机体不同的部位，最恰当的热力分布可节约能源。红外线除冰设备之电脑控制系统设于独立控制室。设备之电脑程序能与窗口界面操作，内有多重保安 (主、监工及操作者层面)及利用数据库式界面，容许修改操作者资料、密码及飞机控制模式；电脑循环控制区域“on开”(通电)或“off关”(断电) 是按每架将使用该设备之飞机而预设程序，此程序可按需要由瑞迪安更新，只须透过电话线路连接控制电脑，而程序更改通常是增删飞机机型。电脑系统亦纪录FAA所需所有飞机除冰及防冰

23、资料、管理所有设备安全措施(紧急关机)、以及辅助系统(电话、响闹等)。控制室包括所有断电器/继电器控制版及符合本地电气规格之主电隔离开关。发射体悬挂在开放式的轻身钢上，具张力的膜状物覆盖建筑物结构，符合当地标准。E、 除冰棚的消防设施和废液回收井除冰棚内未考虑管线消防，只配置了活动消防设备。主要是因为每个燃烧器包含2个管子， 外管子套着内管子，看不见明火；且除冰棚内的材料防火；燃气配有应急阀门，紧急状态下可断开天然气连接。 除冰棚内有废液回收井。 F、可靠性肯尼迪机场红外除冰设施于2007年投入使用，已经过了三个冬季的使用，均获成功；客户包括美国主要的航空公司和国际航空公司在内；大风雪中，当传

24、统除冰方式因除冰液不够而除冰速度减慢时，红外除冰设施仍可正常使用。G、除冰能力 肯尼迪机场红外除冰设施为B777、B747-300机型以下使用，除冰一般为6.6 13.5 分钟,防冰一般为3.36 分钟。图4-7 肯尼迪机场红外除冰时间示意图（横向为除冰时间或防冰作业时间，纵向为其比例）H、环保 红外除冰设施比传统使用设施使用除冰液量大幅下降，因机翼缝隙等处不易烘干，易结冰，仍需要少量除冰液清理此处。Air Discharge Reductions 减少废气排放Lbs of CO2 per B737 Sized Aircraft Deiced每架B737飞机除冰时所释出之二氧化碳量/LbWater Discharge Reductions 减少污水排放 Snow/ice up to 90%, Frost 100% 雪/冰达90%，霜100% Glycol Radiant Glycol Radiant 瑞点 瑞点 Frost 霜 Snow 雪Sources: US Energy Informati