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Verunreinigungen in Flugkraftstoffen

Beschreibung

Sauberer, trockener Flugkraftstoff ist eine Grundvoraussetzung für die Sicherheit an Board eines Flugzeugs. Typische Verunreinigungen, die in Flugkraftstoffen auftreten können, umfassen freies Wasser, Partikel, mikrobiologisches Wachstum und Tenside. Außerdem können in Verteilungssystemen Verunreinigungen durch Chemikalien vorkommen. Die zuvor genannten Verunreinigungsarten können in jeder Phase des Verteilungssystems eingeführt werden und können negative Auswirkungen auf das Kraftstoffmanagement haben, was sich wiederum auf Flugzeugtriebwerke und Steuersysteme an Bord von Flugzeugen auswirkt.

Das Kontaminationsrisiko, sofern die Lieferung von Kraftstoff gemäß Spezifikation an ein Flugzeug-Betankungsunternehmen oder an ein Lager- und Verteilungssystem eines Flughafens efolgt, kann durch den sachgemäßen Einsatz von Filtrations- und Sensortechnologie erheblich reduziert werden.

Regelwerke

Das Energieinstitut (EI) ist ein eingetragener Berufsverband, der globales Energie-Know-how zusammenführt und sich für einheitliche Flugkraftsoff-normen engagiert. Die EI und die JIG geben gemeinschaftlich den JIG-Standard 1530 "Quality Assurance requirements for the manufacture, storage and distribution of aviation fuels to airports" heraus. Dabei werden alle Aspekte der Kraftstoffqualität vor den Flughäfen umfassend behandelt, und es sind sowohl verbindliche Anforderungen als auch Best-Practice-Leitlinien enthalten. Während dieser neue Standard im Rahmen des europäischen Rechts- und Regulierungsrahmens erarbeitet wurde, wird darauf hingewiesen, dass seine Bestimmungen in anderen Ländern gleichermaßen angewendet werden können, sofern nationale und lokale gesetzliche Anforderungen erfüllt werden. Die Spezifikationen für die Reinheit von Flugkraftstoffen sind in der EI 1550 "Handbuch für Geräte zur Wartung und Abgabe von sauberem Flugbenzin" aufgeführt. Diese Norm bietet einen Überblick über die technischen Anforderungen aus der Reihe der EI-Luftfahrt-Kraftstofffilterspezifikationen, die speziell für Filteranwender bestimmt sind, und definiert bewährte Verfahren für die Implementierung und den Betrieb von Filtersystemen.

Die Joint Inspection Group (JIG), ein Verbund der wichtigsten Mineralölunternehmen weltweit, veröffentlicht ein weltweites Standard- und Regelwerk für die Kontrolle und Aufrechterhaltung der Qualität von Flugkraftstoffen. In regelmäßigen Abständen werden Standards einem Qualitätssicherungs-sprozess unterzogen, der ihre Anwendung validiert. JIG 1 deckt Betriebsstandards für Betankungsdienste in Flugzeugen ab und JIG 2 deckt Betriebs-standards für Flughafendepots ab. Beide werden von der IATA gebilligt, die zusammen mit anderen Marktteilnehmern, ein assoziiertes Mitglied der Gruppe sind. Die Standards JIG 1 und JIG 2 wurden durch EI 1550 ergänzt, die Betriebsstandards vor der Auslieferung an Flughäfen abdeckt. Vor kurzem wurde ein zusätzlicher Standard, JIG 4, der Betriebsstandards an kleineren Flughäfen abdeckt, herausgegeben.

Die A4A (Airlines for America) veröffentlicht das ATA Spezification 103 – Standard for Jet Fuel Quality Control at Airports. Die A4A befürwortet im Namen seiner Mitglieder die Ausarbeitung entscheidender Richtlinien und Maßnahmen zur Förderung der Sicherheit und einer gesunden Luftfahrtindustrie in den USA.

Arten der Verunreinigung

Wasser

Wasser

Während der Lagerung, des Transports und der Verwendung von Flugkraftstoff wird Wasser absorbiert. In Flugkraftstoff vorhandenes Wasser existiert in zwei Zuständen: freies Wasser und gelöstes Wasser (Wasserlöslichkeit). Freies Wasser kann durch die Verunreinigungen aus einer externen Kraftstoffquelle während eines Tankvorgangs, durch Regenwasser, das an Dichtungen vorbeigelaufen ist, oder durch Eindringen durch Lüftungsöffnungen eingebracht werden. Gelöstes Wasser zeigt den gesättigten Wassergehalt von Flugkraftstoff bei einer bestimmten Temperatur, einem bestimmten Druck und einer bestimmten Feuchtigkeit an. Eventuell eingebrachte Tenside reduzieren die Fähigkeit des Wassers, sich abzusetzen und können nicht abgelassen werden. Aufgrund der niedrigen Temperaturen in großen Höhen können sich Eiskristalle bilden und Kraftstoffleitungen blockieren.

Wenn Wasser in Flugkraftstoff verbleibt, kultiviert es Mikroorganismen oder Bakterien, die sich mit den Kohlenwasserstoffen im Flugkraftstoff ernähren, wodurch die Qualität beeinträchtigt wird.

Partikel

Partikel

Die Hauptquellen der Partikelverunreinigung sind Rost, Metall und Sand. Rost kann durch Rohrleitungen, Lagertanks, Tankwagen und Trommelbehälter eingeführt werden. Andere Quellen sind Gerätekomponenten wie beschädigte Schläuche oder Filter und Katalysatoren aus Herstellungsprozessen. Staub und Sand können durch Öffnungen in Tanks und durch die Verwendung von nicht sauberer Tankausrüstung eingeführt werden. Partikel müssen daher auf ein Minimum gefiltert werden, da ansonsten Filter an Bord blockieren können, was dazu führt, dass die Kraftstoffkomponenten und Triebwerke des Flugzeugs umgangen werden und dies zum Ausfall von Komponenten führen kann.

Mikroben

Mikroben

Freies Wasser kann als die Hauptverunreinigung angesehen werden, da mikrobiologische Aktivität an der Schnittstelle zwischen Kraftstoff und Wasser stattfindet und der resultierende Schleim die Treibstoffsysteme von Flugzeugen korrodiert und beeinflusst. Daher ist es wichtig, dass Kraftstoffsysteme durch häufiges Ablassen des angesammelten Wassers so trocken wie möglich gehalten werden. Mikrobiologische Verunreinigung von Kraftstoffen kann zu schweren Schäden an Geräten und zu Verstopfungen in Kraftstofffiltern und Kraftstoffleitungen führen. Im Falle einer nachgewiesenen mikrobiellen Kontamination sind häufig erhebliche Ausfallzeiten für die Nachbehandlung erforderlich. Die grundlegende Methode zur Beurteilung des Vorhandenseins von mikrobiologischem Wachstum in Lagertanks und Filtern ist der tägliche klare und helle Test einer Sumpfprobe. Darüber hinaus gibt es Additive, die dem Kraftstoff zugesetzt werden können. Diese Zusätze beseitigen das Wachstum von Pilzen und anderen Mikroben.

Surfactants

Surfactants

Der oberflächenaktive Stoff (Surfactant) ist eine Substanz, die zu einer signifikanten Verringerung der Grenzflächenspannung von Flüssigkeiten führt. Ein Tensid im Kraftstoff bewirkt, dass sich Kraftstoff und Wasser leichter mischen und die Abtrennung viel schwieriger wird. Tenside dispergieren sowohl Wasser als auch Schmutz im Kraftstoff und bilden teilweise sehr stabile Emulsionen oder Schleime.

Tenside können als natürlich vorkommende Materialien im Rohöl oder als restliche Raffineriebehandlungsmaterialien vorliegen. Die in Flugkraftstoff vorkommende Quelle wird normalerweise in veredelten Produkten übertragen, von Mehrprodukt-Pipelines aufgenommen oder durch bestimmte Zusätze mit Tensidqualitäten. Diese Materialien sammeln und konzentrieren sich in den Coalescer Elementen der Filter-/Wasserabscheiders, wodurch die Fähigkeit der Elemente zerstört wird, Wasser aus dem Flugkraftstoff zu vereinigen und zu entfernen. Es ist bekannt, dass Konzentrationen von weniger als 1 ppm eines Tensids in Flugkraftstoff eine Fehlfunktion von Coalescer Elementen verursachen.

Aufrechterhaltung der Kraftstoffqualität

Probeentnahme von Flugkraftstoff

Flugkraftstoff hat ein niedrigeres spezifisches Gewicht als Wasser. Aus diesem Grund setzt sich Wasser am Boden der Tanks ab. Durch die Probenahme von Kraftstoff an allen niedrigen Kraftstoffabläufen kann Wasser aus dem System entfernt werden. Regelmäßige Kraftstoffproben können dazu beitragen, Probleme mit dem mikrobiellen Wachstum und dem Einfrieren von Wasser im System zu reduzieren, und es kann auch zur Erkennung von Partikelverunreinigungen beitragen.

Der eigentliche Prozess der Kraftstoffprobenahme durch Ablassen in einen klaren Behälter, der bis zur Hälfte gefüllt wird. Wenn man den Behälter gegen das Licht hält, sieht man ob Wasser- oder Partikelverunreinigungen im Flugkraftstoff vorhanden sind. Das Verwirbeln der Probe, um einen tornadoförmigen Wirbel im Behälter zu erzeugen, kann auch helfen, Verunreinigungen zu isolieren. 

Kraftstoffproben sollten genommen werden, bis Sie eine klare, saubere Probe haben. Niemals unmittelbar nach dem Betanken eines Flugzeugs eine Kraftstoffprobe entnehmen. Ein guter Zeitpunkt für die Entnahme einer Kraftstoffprobe ist vor dem ersten Flug des Tages.

 

Reinigung und Wartung

Die vollständige Beseitigung von Kraftstoffverunreinigungen ist zwar kein realistisches Ziel, kann aber durch die Verwendung guter Reinigungs- und Wartungsgewohnheiten gesteuert werden. Aufbewahrungs- und Ausgabeeinrichtungen sollten stets sauber gehalten werden. Sie sollten frei von Schmutz und anderen Fremdstoffen sein. Vermeiden Sie das Auftanken aus Fässern oder anderen Behältern. Behälter wie diese können ein hohes Risiko für die Einleitung von Wasser und Partikeln darstellen.