12 września 2017 09:10

QC LAB: Czy rozgrzany przyrząd asekuracyjny może przetopić pętle wspinaczkowe?

Nasze artykuły z serii QC Lab mają na celu udzielenie odpowiedzi na niektóre z najczęstszych pytań dotyczących sprzętu wspinaczkowego. W tym artykule odpowiadamy na pytanie – jak bardzo rozgrzewa się przyrząd asekuracyjny? Czy podczas zjazdów przyrząd asekuracyjny może rozgrzać się tak, aby przetopić pętlę, którą wpinasz się do stanowiska?

***

Wszystkim nam się to zdarzyło – zjeżdżasz błyskawicznie na linie, lądujesz na półce, chwytasz przyrząd asekuracyjny by wypiąć go z liny, no i kończy się to oczywiście na bolesnym oparzeniu dłoni. Przyrządy asekuracyjne mogą się nagrzać, ale czy mogą rozgrzać się na tyle, aby przetopić linę lub pętlę, której używasz do wpięcia się do stanowiska?

To pytanie powoduje, że Jonathan “JT” Thesenga, jeden z managerów Black Diamonda, nieustannie kręci się wokół QC Lab i dopytuje, czy udało nam się już ustalić, czy bardzo rozgrzany przyrząd ATC może doprowadzić do jego śmierci podczas zjazdów na drogach wielowyciągowych. Mówię mu to, co każdy wspinacz powinien wiedzieć: zawsze powinieneś być wpięty do stanowiska dwoma niezależnymi pętlami, a jeśli jesteś paranoikiem, to możesz używać taśm nylonowych, gdyż mają one wyższą temperaturę topienia niż włókna Dyneema/Spectra/Dynex.

Jednak to pytanie dało nam do myślenia, więc postanowiliśmy zorganizować serię szybkich testów, aby zdobyć konkretne dane i uspokoić Jonathana, a przede wszystkim pozbyć się go z naszego laboratorium.

Historia

Nigdy nie słyszałem o wypadku, w którym rozgrzany przyrząd asekuracyjny przetopił pętlę osobistą,  ale słyszałem o innych przypadkach:

  • poparzeniach dłoni po dotknięciu przyrządu asekuracyjnego lub karabinka po długim zjeździe – praktycznie każdemu się to przytrafiło;
  • kilku przypadkach, gdy po szybkim zjeździe i zatrzymaniu się przy następnym stanowisku przyrząd asekuracyjny wtopił się w oplot liny;
  • tak szybkich zjazdach na linie, że fragmenty oplotu liny zostały „zeszklone”.

Jednak nigdy nie słyszałem o pętli asekuracyjnej, która została przecięta przez rozgrzany przyrząd asekuracyjny. Biorąc to wszystko pod uwagę, postanowiliśmy sprawdzić dwie rzeczy:

  • Jak bardzo przyrząd może się nagrzać podczas zjazdów na linie?
  • Czy rozgrzany przyrząd asekuracyjny może przetopić taśmę?

Testy

Dla każdego z testów przyjęliśmy kilka podstawowych faktów i założeń:

  • na rzecz naszego dochodzenia przyjęliśmy założenie, że Dyneema, Spectra i Dynex to ten sam rodzaj włókien. Zasadniczo są to po prostu różne nazwy handlowe materiału UHMWPE (Ultra High Molecular Weight Polyethylene), którego temperatura topnienia wynosi ok. 145 °C;
  • nylon posiada temperaturę topienia ok. 245 °C;
  • jeśli jakiś przedmiot osiąga temperaturę około 70 °C to zasadniczo jest już zbyt rozgrzany, by go dotknąć;
  • typowy „gorący nóż do przecinania” stosowany w sklepach wspinaczkowych do cięcia lin i taśm zazwyczaj może osiągnąć temperaturę ok 650 °C;
  • skóra pali się w temperaturze 100 °C;
  • stara mądrość wspinaczkowa mówi, że warto napluć na przyrząd asekuracyjny. Jeśli ślina będzie „skwierczeć” oznacza to, że przyrząd jest wystarczająco rozgrzany by przetopić linę, pętle, itd.

Podobnie jak w przypadku innych testów QC Lab, trzeba było wziąć pod uwagę mnóstwo czynników. Jaki rodzaj przyrządu należy przetestować? Na jakiej średnicy liny powinny się odbywać zjazdy? Czy powinniśmy zastosować liny pojedyncze czy podwójne? Ile waży wspinacz – z worami transportowymi, a ile bez? Czy należy testować pojedyncze zjazdy czy serię zjazdów? Z jakiego materiału powinna być pętla stanowiskowa? Jakie będzie obciążenie tej pętli? Permutacje i kombinacje nie mają końca, ale dla celów naszych eksperymentów musieliśmy je sprecyzować, przyjąć określone założenia, a na koniec wykonać kilka szybkich testów. Ostatecznie postanowiliśmy przeprowadzić 4 testy, które miały pozwolić nam lepiej zrozumieć całe to zagadnienie.

Jednak biorąc pod uwagę, że ślina jest uważana za prosty i skuteczny wskaźnik temperatury, postanowiliśmy przede wszystkim ustalić, kiedy faktycznie „skwierczy”. Zaczęliśmy podgrzewać przyrząd asekuracyjny w interwałach co 5 °C, a oto wnioski:

Dzięki tej wiedzy przyjęliśmy 120 °C za wartość bazową tego, co znaczy gorąco.

***

TEST nr 1: Jak bardzo może rozgrzać się przyrząd asekuracyjny? (podczas symulacji zjazdów na linie)

Kilku pracowników z zespołu Inżynierii Jakości BD spędziło kilka godzin na parkingu montując zestaw symulujący zjazdy na linie. W skrócie możemy powiedzieć, że wymagało to użycia 40 metrów lin o rożnych średnicach, ogniwa obciążeniowego, szeregu przyrządów asekuracyjnych, grubych rękawic, termometru pracującego w podczerwieni oraz samochodu terenowego. Nasz zestaw eksperymentalny zdecydowanie nie zasługiwał na rekomendację lub certyfikat BHP, jednak pozwolił nam dojść do kilku ciekawych ustaleń.

Pomysł polegał na tym, aby samochód terenowy jechał z prędkością zbliżoną do szybkich zjazdów na linie (40 m na 10 sekund), podczas gdy asekurant utrzymywał ciężar z góry ustalony na ogniwie obciążeniowym (miało to reprezentować masę wspinacza wraz z lub bez worów transportowych). Poniższa tabela ilustruje temperatury osiągnięte dla różnego rodzaju konfiguracji lin i szpeju.

Udało nam się osiągnąć dość duży przedział temperatur za pomocą naszej symulacji zjazdów na linie – od umiarkowanej temperatury 133 °C dla wspinacza o wadze 114 kg, aż do 256 °C dla ciężaru 181 kg reprezentującego wspinacza wraz z workami transportowymi.

Niektóre z tych temperatur wkraczają już na poziom niebezpieczeństwa, jeśli porównamy je z szacowanymi temperaturami topienia UHMWPE lub nawet nylonu. Należy jednak pamiętać, że nasz test był dość ekstremalny i niekoniecznie odwzorowywał realistyczne warunki.

TEST nr 2: Jak gorący może być przyrząd asekuracyjny? (podczas prawdziwych zjazdów)

Biorąc pod uwagę szeroki rozrzut wyników z naszego eksperymentu na parkingu, ruszyliśmy do lokalnego rejonu wspinaczkowego, gdzie założyliśmy zjazd o długości 45 metrów (niestety lina NIE wisiała swobodnie w powietrzu) z liny 10 mm. Poprosiliśmy naszych najlżejszych i „nie najlżejszych” inżynierów o zjechanie na tej linie. Po zjeździe dokonaliśmy odczytów temperatury przyrządu za pomocą termometru na podczerwień. Każdy dokonał dwóch zjazdów – jednego przy średniej prędkości opuszczania, a drugiego z niezalecaną-szaleńczą-prędkością-samobójczą.

Okazało się, że:

  • szybszy zjazd na linie skutkował wyższą temperaturą przyrządu;
  • cięższy wspinacz bardziej rozgrzewa przyrząd.

Obu tych kwestii można się było domyślić, jednak zawsze miło jest zdobyć dowody empiryczne. To były zjazdy pojedyncze, jednak wciąż się zastanawialiśmy, czy przyrząd asekuracyjny będzie się bardziej nagrzewał, jeśli będzie on używany do kolejnych zjazdów i czy w końcu może osiągnąć temperaturę dostatecznie wysoką, aby przetopić na stanowisku pętle UHMWPE (co było największą fobią Jonathana).

Dla wygody zebraliśmy grupę 5 pracowników i któregoś dnia ruszyliśmy w przerwie na lunch do pobliskiego rejonu wspinaczkowego. Zabraliśmy ze sobą również wędkę – tak, wędkę do łowienia ryb! Każdy z nas zjechał po linie z prędkością umiarkowaną/dużą, na dole odczytaliśmy temperaturę przyrządu, a następie wciągnęliśmy go na wędce na szczyt ściany, aby kolejny ochotnik mógł go użyć.

Nasz ograniczony eksperyment wykazał, że przyrząd asekuracyjny nie rozgrzewa się w sposób progresywny, a maksymalna temperatura osiągnęła 135 °C.

Polecamy do obejrzenia poniższy film ilustrujący nasze testy nr 1 i 2:

TEST nr 3: Jaką temperaturę musi mieć przyrząd asekuracyjny, by przetopić różnego typu napięte polimery?

Celem tego testu było określenie, w jakim stopniu rozgrzany przyrząd asekuracyjny osłabia wytrzymałość pętli. Przed przystąpieniem do eksperymentu napięliśmy pętlę obciążeniem 114 kg, co miało symulować obciążenie pętli pełną masą wspinacza. Następnie podgrzaliśmy przyrządy asekuracyjne w interwałach co 25 °C i naciskaliśmy płaską stroną rozgrzanego przyrządu ATC (scenariusz realistyczny) na taśmę by sprawdzić, czy uda się ją przetopić.

Ten eksperyment pokazał, że faktycznie da się przeciąć napiętą pętlę poprzez mocne naciśnięcie na nią przyrządem asekuracyjnym, jednak JEDYNIE jeśli przyrząd jest rozgrzany do wysokich temperatur – wyższych niż możliwe do osiągnięcia w warunkach wspinaczkowych.

Pokazuje to również, że płaska taśma oraz linka kevlarowa mogą wytrzymać wyższe temperatury niż taśma Dynex 10 mm, a taśma nylon supertape osiągnęła najlepsze wyniki spośród wszystkich testowanych. A zatem obawy, że gorący przyrząd asekuracyjny może przeciąć pętlę powoli zaczynały się rozwiewać.

TEST nr 4: W jakiej temperaturze pętla Dynex zaczyna się topić?

Widząc, że słabo nam idzie przetapianie pętli, postanowiliśmy powoli zwiększać temperaturę w naszym piecu, aż do chwili kiedy pętla Dynex zacznie się w widocznym stopniu topić. Należy tutaj pamiętać o kilku kwestiach:

  • literatura utrzymuje, że temperatura topienia tego materiału wynosi 145 °;
  • pętle Dynex nie są w 100% wykonane z UHMWPE. Zazwyczaj dodaje się do nich włókna nylonowe w celu nadania im koloru.

Nie zauważyliśmy żadnych widocznych oznak topienia, aż piekarnik osiągnął stabilną temperaturę 160 °C:

  • 160 °C – pętla Dynex zaczęła się zwijać i kurczyć;
  • 165 °C – nastąpiło topienie się materiału.

Po tym jak pozwoliliśmy pętli trochę się popiec w temperaturze 165 °C, postanowiliśmy przetestować ją na maszynie do badania obciążeń i udało nam się osiągnąć wynik 244 kg (około 11% atestowanego wyniku 22kN). Jest to wynik lepszy od tego, którego się spodziewaliśmy, biorąc pod uwagę jak bardzo stopiona była pętla.

Wnioski

Jak to zazwyczaj bywa, nasze dochodzenie jest dalekie od wyczerpania tematu. Jest mnóstwo dodatkowych testów i eksperymentów, które przychodzą nam do głowy. Jednak, co udało nam się ustalić na podstawie naszych ograniczonych doświadczeń?

  • ślina skwierczy w temperaturze ok. 120 °C;
  • w warunkach polowych nie byliśmy w stanie rozgrzać przyrządu asekuracyjnego do temperatury powyżej 135 °C;
  • w warunkach eksperymentalnych udało nam się rozgrzać przyrząd do temperatury ponad 170 °C, a nawet do ponad 250 °C przy dużym obciążeniu;
  • prędkość zjazdów zdecydowanie miała wpływ na temperaturę przyrządu (większa prędkość = bardziej rozgrzany przyrząd asekuracyjny);
  • waga wspinacza / obciążenia w drastyczny sposób wpływała na temperaturę przyrządu asekuracyjnego po zjeździe (większa masa = wyższa temperatura);
  • udało nam się przeciąć napięte pętle za pomocą rozgrzanych przyrządów asekuracyjnych:
    • Dynex przy temperaturze 250 °C
    • Pętlę nylonową Supertape 9/16″ przy temperaturze 325 °C.

Konkluzja

Najważniejszym jednak wnioskiem jest to, że w rzeczywistych warunkach trudno wyobrazić sobie scenariusz, w którym przyrząd rozgrzewa się do temperatury pozwalającej na przetopienie pętli. Jonathan bardziej powinien obawiać się poparzenia dłoni niż przecięcia pojedynczej pętli 10 mm, do której jest wpięty podczas zjazdów na drogach wielowyciągowych.

Jednak jest kilka rzeczy, o których warto pamiętać, aby uspokoić swoje nerwy:

  • warto zjeżdżać na linie wolniej – pozwoli to na zachowanie niższej temperatury przyrządu asekuracyjnego;
  • zjeżdżaj z mniejszym ładunkiem – to również pozwoli na zachowanie niższej temperatury przyrządu;
  • wpinaj się do stanowiska taśmami nylonowymi – posiadają wyższą temperaturę topnienia;
  • zawsze wpinaj się za pomocą dwóch pętli – to po prostu dobry nawyk;
  • jeśli nie jesteś pewien, test na splunięcie pomoże Ci ustalić przybliżoną temperaturę przyrządu.

Uważajcie na siebie!

Kolin Powick




  • Komentarze na forum Dodaj swój wątek
    Brak komentarzy na forum