oznaczanie temperatury zamarzania AVGAS i paliwa do silników odrzutowych
na stronie internetowej Federalnej Administracji Lotnictwa (FAA) Benzyna lotnicza, Avgas, jest ostatnim pozostałym paliwem transportowym zawierającym ołów. Ołów, toksyczny, ciężki metal, jest stosowany jako środek przeciwstukowy w gazach Avgas w postaci tetraetylo ołowiu, TEL, (CH3CH2) 4Pb. Ołów jest rozpraszany do atmosfery podczas spalania gazu Avgas., W celu zmniejszenia emisji ołowiu, amerykańska FAA i Agencja Ochrony Środowiska, EPA, współpracują w celu wyeliminowania tych emisji z samolotów z tłokowym silnikiem benzynowym. Kwalifikujące się bezołowiowe alternatywne gazy AVG mogą również prowadzić do zmian charakterystyki temperatury zamarzania.
w bardzo niskich temperaturach w paliwach lotniczych powstają stałe kryształy węglowodorów. Test temperatury zamarzania dla paliw lotniczych został opracowany w celu określenia temperatury, w której kryształy te całkowicie znikają., Badanie temperatury zamarzania jest ważne dla paliw lotniczych, ponieważ utrudnianie przepływu paliwa może mieć katastrofalne skutki dla statków powietrznych, takie jak zakłócanie rozpylania paliwa. W przeszłości eksperci, którzy opracowali specyfikacje paliwa i metody testowe zaprojektowane do testowania tych specyfikacji stwierdzili, że na wysokości, paliwo używane w samolotach tłokowych rzadko doświadczały niskich temperatur powszechnie spotykanych na wyższych wysokościach przez samoloty napędzane turbiną z silnikiem wysokoprężnym., Jednak punkty zamarzania gazu Avgas mogą mieć negatywny wpływ na niektóre komponenty obecne w gazach Avgas poprzez mieszanie lub zanieczyszczenie.
temperatury punktu zamarzania Avgas są zwykle w zakresie -100°C lub niższym, podczas gdy specyfikacje paliwa do silników odrzutowych wymagają maksymalnej temperatury zamarzania wynoszącej -40°C (Jet A) lub -47°c (Jet a-1). W rzeczywistości Specyfikacja testowania temperatury zamarzania gazu Avgas, ASTM D910, wymaga po prostu zgłaszania temperatury punktu zamarzania jako ” raport < -58°C, jeśli nie wykryto kryształów”., Odkryliśmy, że temperatura zamarzania gazów Avgas może być uzależniona od zanieczyszczenia lub dodania substancji aromatycznych, zwłaszcza symetrycznych.
przed opracowaniem zautomatyzowanego analizatora temperatury zamarzania, takiego jak OptiFZP by PAC, osiąganie bardzo niskich temperatur było trudne w najlepszym i minimalnym stopniu niebezpieczne przy użyciu suchego lodu/roztworów chłodziwa alkoholowego. Suchy lód/aceton, Benzyna naftowa, metanol lub etanol mogą ochłodzić się tylko do około -69°C. poniżej tej temperatury należy stosować ciekły azot., OptiFZP wykorzystuje agregat Stirlinga, który działa na cykliczne sprężanie i rozszerzanie się helu, czynnika przenoszącego ciepło. Optifzp może łatwo i szybko osiągnąć temperaturę poniżej -100°C bez konieczności stosowania zewnętrznych agregatów chłodniczych.
w niektórych przypadkach temperatura zamarzania gazu Avgas jest niższa niż -100°C. Oznacza to, że krystalizacja nie zachodzi nawet wtedy, gdy osiąga się te niskie temperatury. Rysunek 1 przedstawia Wykres z OptiFZP jednej z tych próbek Avgas. W tym przypadku nie powstały kryształy nawet
w temperaturze -120°C.,
rysunek 1:
to, co w znaczący sposób wpływa na temperaturę zamarzania Avgas, to składniki znacznie różniące się od alkilanów ropy naftowej stosowanych w dzisiejszych mieszankach. Jednym z przykładów jest wpływ na temperaturę punktu zamarzania gazów zanieczyszczonych paliwem odrzutowym. Klient miał prawdziwy problem z zanieczyszczeniem paliwa odrzutowego gazami AVG. W celu określenia wpływu zanieczyszczenia paliwem odrzutowym na temperaturę zamarzania, klient dozował swój Gaz AVG Jet A-1.
wyniki przedstawiono w tabeli 1. Wyniki przedstawiono na rysunku 2.
tabela 1.
rysunek 2.,
wykres na rysunku 2 pokazuje, że za pomocą optifzp można wykryć niskie poziomy gazów zanieczyszczających paliwo odrzutowe, ponieważ przyrząd może pracować w bardzo niskich temperaturach, a system wykrywania dwóch detektorów wychwytuje zarówno duże, jak i małe kryształy.
symetryczne aromaty wpływają również na krystalizację w gazach AVG. W przypadku roztworu zawierającego 10% benzenu w Gazie Avgas, początkowe małe kryształy zostały wykryte przez główny detektor OptiFZP w temperaturze -98,7°C, a większe kryształy wbudowane i zostały wykryte przez detektor wtórny w temperaturze -104,9°C. jednak ostatni duży kryształ stopił się w temperaturze -49.,0°C, ale ostatnie mniejsze kryształy topiły się w temperaturze -39,0°C. Dla normalnego paliwa odrzutowego różnica między tworzeniem kryształu a topieniem kryształu wynosi około 5 lub 6°C. dla dużych i drobnych kryształów różnica temperatury topnienia może wynosić tylko kilka stopni lub kilka dziesiątych stopni. Rysunek 3 przedstawia typowy Wykres punktu zamarzania paliwa odrzutowego na optifzp. Różnica między najzimniejszą temperaturą, w jakiej powstają kryształy, a temperaturą zamarzania wynosi 6,4°C.,
w przypadku gazu Avgas stwierdziliśmy, że różnica między temperaturą kryształów a temperaturą ostatnich topnień kryształów może być większa niż 60°C. rysunek 4 pokazuje wykres temperatury topnienia krystalizacji na optifzp dla 10% benzenu w Gazie Avgas. Tego samego zachowania oczekujemy dla każdego aromatu symetrycznego. W miarę poszukiwania zamienników dla 100l Avgas, różnice w składzie tych paliw lotniczych mogą spowodować nieoczekiwane zmiany w oczekiwanych punktach zamarzania., Optifzp, wykorzystując system dwóch detektorów i zdolność do osiągania super niskich temperatur bez konieczności stosowania zewnętrznych agregatów chłodniczych, doskonale nadaje się do badania tego zjawiska.