/transport

Vulkanske sandkorn smelter sig ind i jetturbiner

Lukningen af luftrummet over Danmark er nødvendig, fordi vulkanaske kan smelte sig fast på turbineblade i flymotorer eller sandblæse vinduet i cockpittet og forhindre udsynet.

Af Kasper Brøndgaard Andersen, torsdag 15. apr 2010 kl. 12:32

Vulkanaske har flere gang haft katastrofale følger for fly, fordi askens indhold kan være farligt og eksempelvis har British Airways oplevet, at flymotorer satte ud.

Og hos DMI følger man i øjeblikket godt med i satellitbillederne fra den askesky, der bevæger sig i retning mod Danmark efter vulkanudbruddet på Island.

»En sky af vulkansk aske kan have katastrofale konsekvenser for et fly. Problemet er, at hovedbestandelen består af kvartspartikler, det samme som almindeligt sand eller glas, om man vil,« siger Jens Havskov Sørensen, chefkonsulent i forskningsafdelingen hos DMI og fortsætter:

»Selvom de er ganske små, så kan de smelte og sætte sig på turbinebladene. Smeltepunktet ligger meget tæt på temperaturen i en jetturbine, og hvis der er tilstrækkeligt mange, så hindrer det turbinebladenes bevægelser. Det er ikke godt,« siger han.

»Der er flere eksempler på fly der er forulykket, efter alt at dømme på grund af dette. Så man ved, det kan have katastrofale følger,« siger Jens Havskov Sørensen.

Ud over faren for turbinerne, så er der også en fare for, at de små kvarts-korn sandblæser piloternes vindue og hindrer udsynet, ligesom de små partikler kan trænge ind i kabinen og skade flyets elektriske systemer.

Hvor meget vulkansk aske der kommer til Danmark, og hvor længe luftrummet må lukkes, det afhænger helt af vejret, lyder det fra DMI.

»Det har retning mod Danmark, men hvor meget der kommer, er ekstremt usikkert, fordi man ikke ved, hvor meget der er kommet op af vulkanen. Partiklerne når op til seks kilometer op i luften, men meget af det er faldet ned, især de store partikler, inden det kommer til Danmark. Derudover afhænger det fuldstændig af vinden, hvor det ender« siger Jens Havskov Sørensen.

Han vil ikke spekulere i, hvor længe det kan være nødvendigt at lukke det danske luftrum.



15. apr 2010 kl 12:57

Christer Møller With

Hvornår bliver det farligt?

Ved hvilken koncentration bliver det farligt med den slags støv/aske i luften?
Der er jo altid en vis mængde af kvartspartikler i luften i varierende koncentration. Jeg tænker specielt på at der jo også er oplevet rødt støv fra sandstorme i Sahara helt herop i Danmark, og det i koncentrationer så man kan se det med det blotte øje når det f.eks. falder på bilen :-( uden at det dog har lukket luftrummet over Danmark af den grund. Om der så har været forstyrrelser længere nede i Europa er jeg ikke klar over.


15. apr 2010 kl 13:13

Steen Petersen

Re: Hvornår bliver det farligt?

Jeg "fulgtes" med sådan en "sandstorm" fra Innsbruck til København i februar 2004. Himlen havde et tydeligt rødt skær nede i Østrig, men da vi endelig kom i luften var det blevet mørkt, så der var ikke noget at se ud af flyvinduerne.

Næste dag havde jeg et rødt støvlag på bilen herhjemme.

Enten er flyvesand fra Sahara ikke ligeså farligt som helt "nyfremstillet" sand fra en vulkan, eller også er det noget med koncentrationen.


15. apr 2010 kl 13:26

Michael Zetlitz

Re: Re: Hvornår bliver det farligt?

Det kunne vel også være et spørgsmål om hvilke højder en sandstorm fra Sahara kommer op i?

Vulkansk aske bliver jo skudt 10 - 20 kilometer op i atmosfæren.


15. apr 2010 kl 13:38

Hans Henrik Hansen

Forbigående gener?


Smeltepunktet ligger meget tæt på temperaturen i et jetturbine, og hvis der er tilstrækkeligt mange, så hindrer det turbinebladenes bevægelser. Det er ikke godt...

- næh, bestemt ikke! Men der må nu også forekomme mere forbigående 'gener'; således husker jeg en beretning om et fire-motoret passagerfly, der om natten (over sydøstasiatisk område) oplevede 'flameout' på alle motorer inden for et ganske kort tidsinterval.
Til alt held kunne motorerne genstartes, da flyet var kommet ned i lavere højde!


15. apr 2010 kl 13:45

avatar

Peder Wirstad

"Katastrofe!" - Igen - igen

Internationalt har jeg kun set 3 episoder forklaret:

2 i 1982 over Indonesien, og en over Alaska.

Den første i Indonesien kunne da meget vel have endt med en katastrofe, da alle 4 motorer i en jumbojet stoppede flere gange - og først startede igen i ca 2000 meters højde. - Desuden blev vinduerne fuldstændigt materet, hvorfor de måtte foretage instrumentlanding.
- Da man et par dage efter oplevede mindre problemer i samme område, forstod man, hvor farlig vulkanaske kunne være.

Der blev for øvrigt dannet en klub af passagererne fra nævnte jumbojet, der kaldte sig noget med "glider".
De beskrev i øvrigt kaptajnens rolige forklaring:
"Vi har et lille (minor) problem. - Alle 4 motorer er stoppet"
for "tidernes underdrivelse".

Det er typisk, at ing.dk skal vende alting til "katastrofe", osv. - ja man er blevet værre end EB.

Er det ikke snart tiden alvorligt at overveje, om en sådan journalistisk vinkling passer i et teknisk blad?

Mvh Peder Wirstad

PS:
Ørkenstøv kommer ikke så højt op, og er derfor ikke farlig for luftfarten som vulkansk aske, der løftes af kraftige termiske opvinde.
Desuden er ørkenstøv krystalinsk kvarts, mens vulkansk aske er glas, der har så lavt smeltepunkt (godt 1000 grader), at det smelter i forbrændingskamrene i motoren for derefter at størkne på turbinebladene, der jo er kølede.


15. apr 2010 kl 14:26

Thomas Gade

Re: "Katastrofe!" - Igen - igen

BA 9 Jakarta: http://en.wikipedia.org/wiki/B...ht_9
National Geographic Channel har en Air Crash udsendelse om det, genudsendes formentlig i disse dage.


15. apr 2010 kl 15:26

Michael Eriksen

Re: Re: "Katastrofe!" - Igen - igen

Er der en venlig sjæl, der kan opklare nomenklaturen for motornummerering (wikipedias artikel herom gjorde mig ikke klogere). Jeg er klar over de nummereres fra venstre mod højre, så på en to-motors maskine er #1 venstre motor og #2 højre. Men hvad med firmotors? Er det:

1 (inderste venstre), 2 (inderste højre), 3 (yderste venstre), 4 (yderste højre).

eller bare 1-2-3-4 fra yderste venstre mod yderste højre?

Og hvad med ottemotors (B-52)?


15. apr 2010 kl 15:34

Bent Andersen

Re: Re: Re: "Katastrofe!" - Igen - igen

De tælles sekventielt fra venstre mod højre.
http://en.wikipedia.org/wiki/E...mber

Bent.


15. apr 2010 kl 16:27

Henrik Untiedt Værø

Re: Re: Re: Re: "Katastrofe!" - Igen - igen

Det er ikke kun journalister der går i katastrofe-mode. Statens Luftfartsvæsen har fra kl. 14 idag lukket hele dansk luftrum for al flyvning - fra jordens overflade og opefter! Har nogen hørt om om problemer med at flyve med stempelmotorfly i vulkansk aske med så lav koncentration at det er usynligt?

Samtidig har hverken DMIs meldinger eller udsigter, eller militærets luftrumsefterretninger, så meget som et ord om vulkansk aske.


15. apr 2010 kl 16:38

Erik Nørgaard

Hvad man dog siger

"Problemet er, at hovedbestandelen består af kvartspartikler, det samme som almindeligt sand eller glas, om man vil,« siger Jens Havskov Sørensen, chefkonsulent i forskningsafdelingen hos DMI og fortsætter:

»Selvom de er ganske små, så kan de smelte og sætte sig på turbinebladene. Smeltepunktet ligger meget tæt på temperaturen i en jetturbine, og hvis der er tilstrækkeligt mange, så hindrer det turbinebladenes bevægelser. Det er ikke godt,« siger han."

Det vil sige at Saharas sand er stort set det samme.
Jo mindre partiklerne er jo hurtigere smelter de! Temperaturen i "bålet" er ganske høj, hvorfor man blæser komprimeret luft ind for at køle det inden forbrændingsgasserne rammer turbinebladene, der driver det hele rundt. Glasset er muligvis underafkølet, hvorfor det størkner på turbinebladene. Strømningsprofilet ændres så motoren ikke virker.
Når der køles af er glas og specialstål med forskellig udvidelseskoefficient, hvorfor glasuren splintres og blæses ud, da luften har rigtig godt med fart på deroppe.
Derefter kan motoren genstartes, men den virker nok mindre effektivt end tidligere, og glasstumper, der kastes af når den roterer, kan i værste fald sprænge motoren.

Derfor er det ikke moderne at flyve rundt i en aske/sand-sky.


15. apr 2010 kl 22:04

Søren Koch

Re: Hvad man dog siger

Nej saharasand (kvarts) er IKKE det samme som alkali-basaltsand (som det fra Island). Kvarts smelter først ved ca 1700 grader mens basalt begynder at smelte ved 1000 grader (er først helt smeltet ved 1200 grader)


15. apr 2010 kl 22:14

Jørn Loberg

Re: "Katastrofe!" - Igen - igen


Der blev for øvrigt dannet en klub af passagererne fra nævnte jumbojet, der kaldte sig noget med "glider".
De beskrev i øvrigt kaptajnens rolige forklaring:
"Vi har et lille (minor) problem. - Alle 4 motorer er stoppet"
for "tidernes underdrivelse".

Jeg tror du forveksler det med Air Canadas Gimli Glider:
se: http://wapedia.mobi/en/Gimli_G...ider


15. apr 2010 kl 22:36

avatar

Peder Wirstad

Re: Re: "Katastrofe!" - Igen - igen


Der blev for øvrigt dannet en klub af passagererne fra nævnte jumbojet, der kaldte sig noget med "glider".
De beskrev i øvrigt kaptajnens rolige forklaring:
"Vi har et lille (minor) problem. - Alle 4 motorer er stoppet"
for "tidernes underdrivelse".

Jeg tror du forveksler det med Air Canadas Gimli Glider:
se: http://wapedia.mobi/en/Gimli_G...ider

Det var "Galunggung Gliding Club".
Lim det i Wiki og se selv

Mvh Peder Wirstad


16. apr 2010 kl 17:06

Ole Andersen

Calima

Men hvad så med en Calima som er almindeligt nede på Canariaöerne?
Den består jo af sand fra Sahara og de gange jeg har haft fornöjelsen at stifte bekendskap med den har de ikke stoppet flyvet...og en gang var himlen gul og stoftet lagde sig overaldt, men det stoppede ikke lufthavnen...hvad er forskellen ?


16. apr 2010 kl 22:10

Søren Koch

Re: Calima

Smeltepunktet:
Kvarts 1670C,
basalt 1000-1200C.

den ene kan smelte inde i turbinen og sætte sig fast, det kan den anden ikke.


16. apr 2010 kl 22:18

Michael Eriksen

Ti finske motorer til askerensning

Det finske luftvåben nåede ikke at få fem F-18 ned i tide - så nu ved værkstedet hvad de skal lave den kommende tid.
http://www.flightglobal.com/ar...html


17. apr 2010 kl 06:21

Benny Hansen

syr

Jeg tror foskælen liger i at der er syr og skadlig ting i det der svæver rundt der op.jeg har lig prøve om jeg kunde bruge en satalidt navigator jeg kan ikke finde dem den virker ikke i dag.


19. apr 2010 kl 17:07

Karsten Pedersen

Grænseværdi for partikler til gasturbine

Grænsevordien for for partikler til gasturbiner ligger på 5 mg/Nm3. Denne grænse blev anført af GE i forbindelse med forgasning af biomasse i decentral kraftvarmeproduktion, hvor der forekom alkaliholdige askepartikler med et smeltepunkt under 1000C.
Kan man ikke anvende et lignende mål for flymotorer?
Det er let kontinuert at måle både partikelstørrelse og fordeling samt koncentration med laserdiffraktion (feks Malvern.com).
Jeg undrer mig at man ikke har foretaget flere målinger og kun anvendt teoretiske modeller til at holde flyene på jorden.

Er dette et nyt medie stunt, hvor der ikke er nogen beslutningstagere, der tør tage et ansvar?

Vulkan udbrud forekommer jævnligt, så hvis vi også har en kontinuert partikelmåler i flyene er det vel nemt at omlægge ruter bå basis af ruteflyenes målinger.


19. apr 2010 kl 17:35

Bent Andersen

Re: Grænseværdi for partikler til gasturbine

De tyske luft- og rumfartsmyndigheders Falcon E20 fly er i luften med måleudstyr lige nu.
Så må vi se.

Bent.


19. apr 2010 kl 17:47

Michael Eriksen

Nu også beskadigede F-16

Flere F-16 kampfly har glas i motorerne fra islandsk vulkanaske efter testflyvninger i europæisk luftrum. Det siger en amerikansk Nato-embedsmand.

http://www.berlingske.dk/verde...test

Det er Ritzau der rapportere, så tag det med en skovlfuld salt.


19. apr 2010 kl 18:17

Hans Henrik Hansen

Re: Grænseværdi for partikler til gasturbine


Grænsevordien for for partikler til gasturbiner ligger på 5 mg/Nm3

- hvad betyder 'Nm3'??


19. apr 2010 kl 18:17

Kurt Birk

Sandblæsning

Hvor mange 'ppm' eller mg/m3 skal der til for at sandblæse en Boeing 747 - og hvor lang tid?


19. apr 2010 kl 18:30

Michael Eriksen

Re: Re: Grænseværdi for partikler til gasturbine


Grænsevordien for for partikler til gasturbiner ligger på 5 mg/Nm3

- hvad betyder 'Nm3'??

Normalkubikmeter.


19. apr 2010 kl 18:34

Hans Henrik Hansen

Re: Re: Re: Grænseværdi for partikler til gasturbine


Normalkubikmeter

- ach so! Jeg funderede i retning af 'Newtonkubikmeter' - men dét gav lissom ikke rigtigt mening! :)


20. apr 2010 kl 10:38

Karsten Pedersen

Grænseværdi for partikler til gasturbine

Det er ikke alle partikler der er skadelige. Sandblæsning foretages med store partikler. Men disse forekommer ikke her i Danmark, fordi det er faldet til jorden inde de kommer her. Det er kun de fineste partikler (aerosoler) der holdes oppe af molekylestød med luftmolekylerne som demonstreret med de Brownske bevægelser. Dvs. at vi taler om partikler der typisk er mindre end 1 my.
I mit virke som ingeniør, dimmensionerer vi katalysatorfyldninger hvor de fineste partikler ikke sætter sig i på katalysatoren dvs de fineste partikler afbøjes i luftlaget inden de når en forhindring.
Man kan da godt komme ud for en sandblæsning hvis man flyver gennem en sky nær en vulkan hvor de største partikler ikke er faldet til jorden. Men det er ikke lige den situation vi har i Danmark.


20. apr 2010 kl 11:54

Morten Dalgaard

Jeg vil se beviserne!

Jeg nægter at tro på at vulkansk aske kan smelte og vedhæfte sig motorens komponenter i mængder der kan have en betydning for driften!
Det enorme luftflow og det faktum at turbineskovle omsluttes af en kølende luftfilm, gør at det er begrænset hvad der kan sætte sig på skovlene i selve turbinen! Desuden er jeg overbevist om at den enorme centrifugalkraft der vil påvirke overflade belægninger vil slynge dem af før de kan samle sig til store kager.
Det er ikke fordi jeg ikke tror at chefkonsulent Jens Havskov Sørensen ikke er god til sit job, men jeg kan ikke forestille mig at han er ekspert i turbiner - så arbejdede han nok ikke ved DMI! Jeg er ikke selv ekspert i turbiner, men har dog en hvis erfaring med dem (formentlig mere end en forsker ved DMI).

LANGT de fleste tilfælde hvor man oplever et "flame out", uden en mekanisk skade i motoren, opstår som følger af at KOMPRESSOREN staller, ikke fordi fremmedlegemer glaserer turbineskovlene! I kompressoren er luftens temperatur langt fra høj nok til at noget som helst kan smelte.
Stalling i en kompressor er præcis det samme fænomen som en flyvinge der staller. Men i en hurtigt roterende turbine er der mange ting der kan resultere i et stall. Bl.a. abnormal luftflow (f.eks. varm, turbulent luft - som man oplever i den opstigende askesøjle over en vulkan) eller fremmedlegemer (som en tæt askesky over en vulkan) kan resultere i et stall.

Hvis man læser om det tilfælde alle henviser til (BA flight 9 til Jakarta) oplevede besætning at motorerne begyndte at "surge" - et andet udtryk for stalling. Hvis luften er fyldt med nok partikler til at sandblæse en flyrude, så er de nok også tunge nok til at yde en så stor modstand på kompressorskovlene (der sammen med den varme, turbulente luft i askesøjlen) at det kan resultere i stalling. Og når først motoren er gået ud, er det klart at man ikke kan genstarte motoren i den tynde luft i 35.000 fods højde når den stadig er fyldt med aske og andre partikler. Det lykkedes jo også for dem at genstarte motorerne da først de kom ud af selve askesøjlen og ned i lavere højde. Jeg mindes faktisk at have hørt piloten sige at de godt var klar over at de ikke ville kunne genstarte i fuld højde!

Det er klart at hvis man flyver ind i en meget tæt askesky, så vil der ske en voldsom øgning af belastningen på kompressoren med deraf følgende stalling til følge. MEN, det er ikke det der er tilfældet her i Europa i dag - der er tale om en meget tynd tåge af aske sammenlignet med BA9-tilfældet hvor de fløj direkte ind i selve askeskyen over vulkanen.

På turbinesiden er problemet med aske, som jeg har skrevet i et andet indlæg, at askepartikler kan stoppe køleporerne i turbineskovlene til. Det kan betyde at motoren overophedes og havarerer.

PS.:

»Der er flere eksempler på fly der er forulykket, efter alt at dømme på grund af dette. Så man ved, det kan have katastrofale følger,« siger Jens Havskov Sørensen.

Dette er jo direkte usandt! Der er en del tilfælde hvor man mener at aske har påvirket motorernes ydelse, men ingen af disse tilfælde har resulteret i en ulykke - højst materielle skader! BA flight 9 er det alvorligste tilfælde til dato og her var der kun tale om udstyr der skulle skiftes!


20. apr 2010 kl 12:33

Kurt Birk

Re: Jeg vil se beviserne!

Tak for svaret Morten Dalgaard.
Det virker lidt hysterisk når man ikke engang kan foretage en testflyvning over Danmark.
Der er sikkert ingen tvivl om at der findes aske i luften over Danmark for tiden. Derimod er det usikkert i hvilken tæthed der er tale om og i hvilke højder.


20. apr 2010 kl 13:09

Hans Henrik Hansen

Re: Re: Jeg vil se beviserne!


Der er sikkert ingen tvivl om at der findes aske i luften over Danmark for tiden. Derimod er det usikkert i hvilken tæthed der er tale om og i hvilke højder

- det finske flyvevåben foretager åbenbart løbende målinger, oven på F-18 hændelsen i sidste uge, jf.:

Finland halted air force training flights yesterday, but the air force will continue to perform operational sorties as required, such as air policing missions and national security tasks.
One of its BAE Systems Hawk jet trainers also flew from Kauhava air base twice yesterday carrying an air sampling pod which collected dust from the atmosphere at various altitudes
The air force is sharing the gathered information with the Finnish civil aviation authorities, and says it will stage more such flights as requested

Kilde:

http://www.flightglobal.com/ar...html


Ny i debatten? Opret en brugerkonto

  • Seneste nyt
  • Mest læste
  • Topdebat
Populært på Facebook
 

Nyhedsbrev

Tilmeld dig vores nyhedsbrev.