ASTM D2624-22 Standardtestmethoden für die elektrische Leitfähigkeit von Flug- und Destillatkraftstoffen

Die von der American Society for Testing and Materials (ASTM) herausgegebenen „ASTM D2624-22 Standardtestmethoden für die elektrische Leitfähigkeit von Flug- und Destillatkraftstoffen“ beschreiben Testmethoden zur Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit von Flug- und Destillatkraftstoffen mit und ohne statisch dissipative Additive. Diese Testmethoden liefern normalerweise eine Messung der Leitfähigkeit, wenn der Kraftstoff nicht geladen ist, das heißt, wenn er sich elektrisch im Ruhezustand befindet (sogenannte ruhende Leitfähigkeit).

Für Feldtests der Kraftstoffleitfähigkeit sind zwei Prüfmethoden definiert:

• Tragbare Messgeräte zur direkten Messung im Tank oder zur Feld- oder Labormessung von Kraftstoffproben
• Inline-Messgeräte zur kontinuierlichen Messung der Kraftstoffleitfähigkeit in einem Kraftstoffverteilungssystem

Bei der Verwendung von tragbaren Messgeräten ist darauf zu achten, dass sich verbleibende elektrische Ladungen vor der Messung entspannen und eine Verunreinigung des Kraftstoffs vermieden wird.

Für die Zwecke dieser Norm gelten die folgenden Definitionen:

• Pikosiemens/Meter ist die Einheit der elektrischen Leitfähigkeit.
• Die Restleitfähigkeit ist der Kehrwert des spezifischen Widerstands des ungeladenen Kraftstoffs ohne Ionenverarmung oder -polarisierung. Es handelt sich um ein Maß für die elektrische Leitfähigkeit im ersten Moment der Strommessung nach Anlegen einer Gleichspannung zwischen den Elektroden bzw. für den durchschnittlichen Strom bei Anlegen einer Wechselspannung (AC).

Bei der Prüfung wird an zwei Elektroden im Kraftstoff eine Spannung angelegt und der resultierende Strom als Leitfähigkeitswert ausgedrückt. In tragbaren Messgeräten erfolgt die Strommessung nahezu augenblicklich, wenn Spannung angelegt wird, um Fehler aufgrund von Ionenverarmung zu vermeiden. In dynamischen Überwachungssystemen wird die Ionenverarmung oder -polarisierung durch kontinuierlichen Wechsel der Probe in der Messzelle oder durch Verwendung einer Wechselspannung eliminiert. Bei richtiger Auswahl der Elektrodengröße und des Strommessgeräts können mit diesem Verfahren Leitfähigkeiten von 1 Pikosiemens/Meter oder mehr gemessen werden. Die in diesen Methoden genannten kommerziell erhältlichen Geräte decken einen Leitfähigkeitsbereich bis zu 2000 Picosiemens/Meter mit guter Empfindlichkeit ab.

Die Fähigkeit eines Kraftstoffs, die beim Pump- und Filtervorgang erzeugte Ladung abzuleiten, wird durch seine elektrische Leitfähigkeit gesteuert, die vom Gehalt an Ionenarten abhängt. Wenn die Leitfähigkeit hoch genug ist, werden die Ladungen schnell genug abgeleitet, um eine Ansammlung zu verhindern und gefährlich hohe Potenziale im Aufnahmetank zu verhindern.

Zu den Geräten, die bei der Prüfmethode für tragbare Messgeräte verwendet werden, gehören:

• Leitfähigkeitszelle und Strommessgerät: Da die Leitfähigkeit von Kohlenwasserstoffen im Vergleich zu wässrigen Lösungen extrem niedrig ist, sind spezielle Geräte erforderlich, die beim Anlegen einer Spannung nahezu sofort reagieren können.
• Thermometer mit geeignetem Bereich zur Messung der Kraftstofftemperatur im Feld: Für Kraftstoffe in Großlagern, Kesselwagen und LKWs muss eine Thermometerhalterung vorhanden sein, damit die Temperatur direkt ermittelt werden kann. Einige Thermometertypen messen und speichern die Probentemperatur während des Testzyklus. Einige Typen messen die Probentemperatur nach Abschluss des Testzyklus und zeigen sie an.
• Messgefäß: Jeder geeignete Behälter, der ausreichend Brennstoff aufnehmen kann, um die Elektroden der Leitfähigkeitszelle zu bedecken.

Zu den Geräten, die bei der kontinuierlichen Inline-Leitfähigkeitstestmethode verwendet werden, gehören:

• Statisches Emcee-System: Kann die Leitfähigkeit und Temperatur eines Kraftstoffstroms messen und aufzeichnen.
• Kontinuierliche Messungen können durchgeführt werden, wenn geeignete Vorkehrungen getroffen werden, um statische Aufladungen zu beseitigen, bevor der repräsentative Kraftstoffstrom die Inline-Messzelle passiert. Ein kontrollierter, kontinuierlicher Durchfluss durch die Zelle verhindert eine Ionenverarmung und liefert so einen Wert, der der Ruheleitfähigkeit als kontinuierliche Messung entspricht. Darüber hinaus macht die Messung der Leitfähigkeit mithilfe eines Seitenstromsensors mit konstantem Durchfluss die Leitfähigkeit unempfindlich gegenüber der tatsächlichen Durchflussrate des entnommenen Kraftstoffstroms.

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