Czy rozgrzany przyrząd asekuracyjny może Cię zabić? - Black Diamond QC LAB

11-04-2017


Nasze posty na QC Lab stawiają sobie za cel odpowiedź na najczęściej zadawane pytania dotyczące sprzętu. W tym miesiącu (wrzesień 2016 – przyp. tłum.) odpowiadamy na pytanie: jak bardzo może nagrzać się przyrząd asekuracyjny?

przyrząd asekuracyjny black diamond

Tym razem Kolin Powick z ekipą podejmuje się znalezienia odpowiedzi na pytanie, które krążyło niedawno w biurze – czy przyrząd asekuracyjny może nagrzać się podczas zjazdu w wystarczającym stopniu, by stopić lonżę, którą wpinamy się do stanowiska?

Przydarzyło się to nam wszystkim – zjeżdżamy na linie, docieramy do półki, chwytamy przyrząd, by wypiąć go z liny i cholernie przypiekamy dłoń. Przyrządy asekuracyjne mogą nieźle się rozgrzać, ale czy na tyle, by stopić linę albo lonżę, którą wpinamy się do stanowiska?

To pytanie nie opuszcza Content Managera Black Diamonda Jonathana „JT” Thasenga, który krąży po QC Lab, szukając odpowiedzi, czy rozgrzany ATC może zabić go podczas zjeżdżania z wielowyciągu. Odpowiadam, mówiąc to, co każdy wspinacz powinien wiedzieć: zawsze powinieneś wspinać się dwoma osobnymi lonżami, a jeżeli schizujesz, to używaj taśm nylonowych, bo topią się w wyższej temperaturze niż Dyneema/Spectra/Dynex.

Powyższe pytanie zabiło nam jednak ćwieka. Postanowiliśmy zatem przeprowadzić szybką serię testów, by zebrać zadowalające dane, które by go uspokoiły i, co najważniejsze, utrzymały z dala od laboratorium.

Historia:

Nigdy nie słyszałem o wypadku, by rozgrzany przyrząd stopił komuś lonżę, którą był wpięty. Słyszałem natomiast o następujących przypadkach:

  • Oparzenie rąk przez dotknięcie przyrządu albo karabinka po długim zjeździe – wszystkim nam się to zdarzyło
  • Kilka przypadków, w których po zatrzymaniu się na końcu liny po szybkim zjeździe, przyrząd wtopił się w oplot liny podczas wpinania do stanowiska.
  • Bardzo szybkie zjazdy, w skutek których oplot liny został „wypolerowany”.

Nie słyszałem jednak nigdy by rozgrzany przyrząd przepalił taśmę. Biorąc to pod uwagę, ostatecznie postanowiliśmy znaleźć odpowiedzi na dwa pytania:

  1. Do jakiej temperatury może nagrzać się przyrząd podczas zjazdu?
  2. Czy rozgrzany przyrząd może stopić taśmę?

Testy:

Przy każdym z poniższych testów założyliśmy, że:

  • Dyneema, Spectra i Dynex to te same rzeczy. Są jedynie innymi nazwami handlowymi dla UHMWPE (z ang. Ultra high molecular weight polyethylene, czyli polietylenu o ultradużej masie cząsteczkowej), którego temperatura topnienia wynosi około 145°C.
  • Temperatura topnienia nylonu wynosi około 245°C 
  • Jeżeli jakaś rzecz osiąga temperaturę około 70°C, jest zbyt gorąca, by można ją było dotknąć.
  • Typowy nóż do cięcia lin, używany w sklepie wspinaczkowym, jest rozgrzany do ponad 650°C
  • Poparzenie skóry zachodzi w 100°C
  • Stara wspinaczkowa mądrość głosi, że jeżeli po splunięciu na przyrząd ślina zaskwierczy, jest on wystarczająco nagrzany, by stopić linę, lonżę itd.


Jak w każdym teście przeprowadzonym przez QC Lab, występuje wiele czynników do rozważenia. Jakiego przyrządu używamy? Jaka jest średnica liny na której zjeżdżamy? Ile waży osoba z workiem transportowym bądź bez niego? Zjeżdżamy tylko raz czy wielokrotnie? Jaki jest materiał taśmy, którą wpinamy się do stanowiska? Jak wysokie jest napięcie na taśmie?

Permutacje i kombinacje są nieskończone. Musieliśmy więc nieco je uprościć i przyjąć kilka założeń, by zrobić ogólne rozeznanie sytuacji i w końcu przeprowadzić testy. Ostatecznie postanowiliśmy ograniczyć się do czterech różnych testów, które pozwoliłyby nam znaleźć odpowiedź na omawiany problem.

Początkowo postanowiliśmy zbadać, kiedy ślina zaczyna rzeczywiście skwierczeć. Wiedząc, że jest to znany, powszechnie stosowany i łatwy sposób na sprawdzenie temperatury przyrządu, postanowiliśmy udowodnić jego prawdziwość. Podgrzewaliśmy przyrząd w naszej komorze klimatycznej, zwiększając temperaturę co 5°C, by ustalić, kiedy ślina zaczyna skwierczeć. Po tym eksperymencie wiedzieliśmy, że 120°C musimy uznać za temperaturę wystarczającą do naszych testów.

podgrzewanie kubka asekuracyjnego


TEST #1: Jak mocno możemy rozgrzać przyrząd? (zjazd w sztucznie stworzonych warunkach)

Kilku inżynierów jakości w Black Diamond spędziło parę godzin na parkingu, przygotowując zjazd w sztucznie stworzonych warunkach. Powiedzmy tylko, że wymagało to 125 stóp (38,1 m) lin o różnych średnicach, ogniwa obciążnikowego, kilku różnych przyrządów asekuracyjnych, kilku grubych rękawic, termometru na podczerwień oraz … pickup'a. Nasze testy na pewno nie zostałyby zatwierdzone przez OSHA (z ang. The Occupational Safety and Health Administration), ale dały nam kilka dobrych rezultatów.

Pomysłem była jazda pickup'em z rozsądną prędkością reprezentującą szybki zjazd (38,1 m w 10 s), tak żeby osoba asekurująca obciążała ogniwo z odpowiednio ustaloną wcześniej wartością (reprezentującą różne masy wspinacza z lub bez worka transportowego). Poniższa tabela przedstawia osiągnięte temperatury przy różnych konfiguracjach lin i sprzętu.

tabela2

Przy naszych szybkich zjazdach w sztucznie stworzonych warunkach otrzymaliśmy całkiem spory zakres temperatur - od 133°C dla wspinacza o wadze 113 kg aż do 256°C dla wspinacza o wadze 181 kg.

Część tych wartości może niebezpiecznie graniczyć z szacowaną temperaturą topnienia UHMWPE (polietylenu) czy nawet nylonu. Pamiętajmy jednak, że był to raczej ekstremalny, niezbliżony do realnych warunków test.


TEST #2 Jak mocno możemy rozgrzać przyrząd? (realny zjazd)

Biorąc pod uwagę wartości, jakie otrzymaliśmy po teście na parkingu, udaliśmy się w lokalne skały, by przygotować 45,7 m zjazd (niestety nie w otwartą przestrzeń). Nasi najlżejsi i „nienalżejsi” inżynierowie jakości użyli do zjazdu liny o średnicy 10 mm. Na dole używaliśmy termometru na podczerwień do zmierzenia temperatury przyrządu. Każdy z pracowników wykonał dwa zjazdy – jeden z umiarkowaną, a drugi z wysoką, niepolecaną prędkością na „Kamikaze”.

tabela3

To pokazało nam dwie rzeczy:

  • Szybsze zjeżdżanie wywołuje silniejsze rozgrzanie przyrządu.
  • Cięższy wspinacz bardziej rozgrzewa przyrząd.

Można to było zgadnąć wcześniej, jednak dobrze posiadać jakieś zmierzone wartości. To były jednak tylko pojedyncze zjazdy. Zastanawialiśmy się, czy jeżeli przyrząd będzie nagrzewał się progresywnie przy większej ilości zjazdów z wielowyciągów, to czy ostatecznie stanie się wystarczająco gorący, by przepalić taśmę UHMWPE (największe zmartwienie JT).

Dla dobra nauki pięciu z nas wróciło w te same skały z wędką. Tak, prawdziwą wędką. Każdy z nas zjeżdżał na linie z umiarkowaną/wysoką prędkością, mierzył na dole temperaturę przyrządu i przypinał go do wędki. Potem wciągaliśmy nagrzany przyrząd, by następna osoba mogła użyć go do zjazdu.

tabela4

 

W naszym teście okazało się, że przyrząd nie nagrzewał się progresywnie i osiągnął najwyższą temperaturę 135 °C.

Sprawdź film poniżej, by obejrzeć Test #1 i Test #2:

 

TEST #3: Jaką temperaturę musi osiągnąć przyrząd asekuracyjny, by stopić różne polimery napięte pod obciążeniem?

pomiar temperatury kubka do asekuracji


Celem tego testu było ustalenie stopnia, w którym nagrzany przyrząd może osłabić wytrzymałość taśmy. Początkowo obciążyliśmy taśmy 113 kilogramami symulującymi wspinacza wiszącego na taśmie, podgrzaliśmy ATC w komorze klimatycznej, zwiększając temperaturę o 25°C, i przycisnęliśmy go do taśmy jego płaską stroną (możliwa sytuacja) do momentu, w którym zauważyliśmy możliwość przecięcia taśmy.
tabela5

Test pokazuje, że przy silnie napiętej taśmie, przyciśniętej przez przyrząd występuje możliwość jej przecięcia ale TYLKO, kiedy przyrząd jest bardzo nagrzany – bardziej, niż jest to możliwe w realnych warunkach. Przedstawia to także, że płaska taśma i kevlarowy reep mogą wytrzymać wyższe temperatury niż Dynex 10mm. Dodatkowo wzmocnione nylonową taśmą Supertape pokazują jeszcze lepsze rezultaty.

TEST #4: W jakiej temperaturze zaczyna topnieć Dynex?

tasma w piekarniku


Zważywszy, że nie posiadaliśmy dotychczas dużo szczęścia w topieniu taśm, zdecydowaliśmy się podkręcać piekarnik do momentu stopienia Dynexa. Kilka rzeczy do zapamiętania:

  • Dostępna literatura podaje, że Dynex topi się w temperaturze 145°C.
  • Taśmy Dynex nie są w 100% wykonane z UHMWPE. Nylon jest często dodawany ze względów kolorystycznych.

Nie zaobserwowaliśmy żadnych widocznych oznak topnienia, póki piekarnik nie nagrzał się do stałej temperatury około 160°C:

  • 160°C – Dynex zaczął skręcać się i niszczyć
  • 165°C - topnienie

Po tym jak pozwoliliśmy taśmie chwilę piec się w 165°C, zdecydowaliśmy się poddać ją próbie wytrzymałości przy obciążeniu. Wytrzymała 231 kg (około 11% początkowej wytrzymałości 22 kN [2243 kg). Znacznie więcej niż się spodziewaliśmy, biorąc pod uwagę jej zniszczenie wskutek stopienia.

Podsumowanie:

Jak zwykle nasze badania są dalekie od wyczerpujących. Jest wiele testów, które można by wymyślić i przeprowadzić. Czego dowiedzieliśmy się z naszych?

  • Ślina skwierczy w temperaturze około 120°C .
  • W naturalnych warunkach nie mogliśmy nagrzać przyrządu powyżej 135°C.
  • W stworzonych sztucznie, ekstremalnych warunkach można podgrzać przyrząd do 170°C a nawet do 250 °C pod bardzo dużym obciążeniem.
  • Szybkość zjazdu zdecydowanie wpływa na temperaturę przyrządu (szybszy zjazd = wyższa temperatura przyrządu).
  • Masa obciążenia/wspinacza drastycznie wpływa na wzrost temperatury przyrządu po zjeździe (większe obciążenie = wyższa temperatura przyrządu)
  • Byliśmy w stanie przeciąć napiętą taśmę rozgrzanym przyrządem: Dynex w 250°C, 9/16” nylonowy Supertape w 325°C

Konkluzja:

Wniosek jest taki, że w realnych warunkach nie bylibyśmy w stanie nagrzać przyrządu do takiej temperatury, by stopić taśmę. JT bardziej ryzykuje poparzenie rąk niż stopienie pojedynczej taśmy 10 mm, którą wpina się w zjazdy przy wielowyciągach. Jest jednak kilka rzeczy, które można zrobić, by obniżyć poziom stresu:

  • Zjeżdżaj powoli – zmniejsza to temperaturę przyrządu podczas zjazdu.
  • Zjeżdżaj z niższym obciążeniem – to także zmniejsza temperaturę przyrządu
  • Używaj nylonowych lonży – mają wyższą temperaturę topnienia
  • Zawsze używaj podwójnej lonży – to po prostu dobra praktyka
  • Jeżeli jesteś niepewny, test z pluciem może dać przybliżoną temperaturę przyrządu.

Bądźcie bezpieczni,

Kolin Powick

 

Kolin Powick jest inżynierem mechanikiem pochodzącym z Calgary w Kanadzie. Ma prawie 20 lat doświadczenia jako inżynier i jest dyrektorem działu jakości w firmie Black Diamond od 2002 roku. Kolin nadzoruje testy całego sprzętu Black Diamonda od fazy prototypu po końcowe testowanie gotowych produktów. Jeśli masz pytanie techniczne do Kolina, wyślij wiadomość na askkp@bdel.com, a on SPRÓBUJE odpowiedzieć.

Źródło: eu.blackdiamondequipment.com/en/experience-story?cid=qc-lab-can-a-hot-belay-device-melt-my-rappel-slings

Tłumaczenie: Mateusz Fuchs

Tekst został przetłumaczony za zgodą Black Diamond z bloga QC Lab zajmującego się problematyką kontroli jakości sprzętu wspinaczkowego BD – zawarte w nim opinie są prywatnymi spostrzeżeniami autora. 

Zalecamy, by wszelkie wątpliwości dotyczące sprzętu i technik konsultować z licencjonowanym instruktorem wspinaczki.