ASTM D7153-22 Standardtestmethode für den Gefrierpunkt von Flugkraftstoffen (automatische Lasermethode)

Die von der American Society for Testing and Materials (ASTM) herausgegebene „ASTM D7153-22 Standard Test Method for Freezing Point of Aviation Fuels (Automatic Laser Method)“ beschreibt eine Testmethode zur Bestimmung der Temperatur, bei der sich feste Kohlenwasserstoffkristalle in der Luftfahrt bilden können Turbinentreibstoffe. Diese Prüfmethode ist auf den Temperaturbereich von minus 80 Grad bis plus 20 Grad ausgelegt, der zitierte Ringversuch hat die Prüfmethode jedoch nur für Kraftstoffe mit Gefrierpunkten im Bereich von minus 60 Grad bis minus 42 Grad nachgewiesen.

Für die Zwecke dieser Norm gelten die folgenden Begriffe und Definitionen:

• Der Gefrierpunkt bezieht sich bei Flugkraftstoffen auf die Kraftstofftemperatur, bei der die beim Abkühlen gebildeten festen Kohlenwasserstoffkristalle verschwinden, wenn die Kraftstofftemperatur unter bestimmten Testbedingungen ansteigen darf.
• Die automatische Lasermethode bezieht sich auf Verfahren zum automatischen Abkühlen einer flüssigen Flugtreibstoffprobe, bis feste Kohlenwasserstoffkristalle erscheinen, gefolgt von kontrolliertem Erhitzen und Aufzeichnen der Temperatur, bei der sich die Kohlenwasserstoffkristalle vollständig wieder in der flüssigen Phase auflösen.

Bei der Durchführung der beschriebenen Testmethode wird eine Probe mit einer Geschwindigkeit von 10 Grad/min plus/minus 5 Grad/min abgekühlt, während sie kontinuierlich von der Laserlichtquelle beleuchtet wird. Die Probe wird kontinuierlich durch optische Kristall- und Trübungsdetektoren auf die anfängliche Bildung fester Kohlenwasserstoffkristalle überwacht. Sobald die Kohlenwasserstoffkristalle von beiden optischen Detektorsätzen erkannt werden, wird die Probe mit einer Geschwindigkeit von 3 Grad/min plus/minus 0,5 Grad/min erhitzt. Sobald die anfängliche Trübung der Probe verschwindet, wird die Probe mit einer Geschwindigkeit von 12 Grad/min plus/minus 1 Grad/min erhitzt. Als Gefrierpunkt wird die Probentemperatur aufgezeichnet, bei der die letzten vom Kristalldetektor erkannten Kohlenwasserstoffkristalle in die flüssige Phase übergehen.

In bestimmten Fällen wird die Probe erneut auf etwa 10 Grad erhitzt, wie vom Instrument gemessen, und dann mit der oben beschriebenen Geschwindigkeit abgekühlt, bis Kohlenwasserstoffkristalle vom Kristalldetektor erkannt werden. Anschließend wird die Probe mit einer Geschwindigkeit von 12 °C plus 7 minus 1 °C erhitzt, bis die endgültigen Kohlenwasserstoffkristalle wieder in die flüssige Phase übergehen. Als Gefrierpunkt wird die Probentemperatur aufgezeichnet, bei der die letzten vom Kristalldetektor erkannten Kohlenwasserstoffkristalle in die flüssige Phase übergehen.

Der Gefrierpunkt eines Flugkraftstoffs ist die niedrigste Temperatur, bei der der Kraftstoff frei von festen Kohlenwasserstoffkristallen bleibt. Wenn diese Kristalle im Treibstoffsystem des Flugzeugs vorhanden sind, können sie den Treibstofffluss durch die Filter behindern. Normalerweise sinkt die Temperatur des Treibstoffs im Flugzeugtank während des Fluges je nach Geschwindigkeit, Höhe und Flugdauer des Flugzeugs. Der Gefrierpunkt des Kraftstoffs muss immer unter der minimalen Betriebstemperatur des Kraftstoffs liegen.

Ölmischvorgänge erfordern eine genaue Messung des Gefrierpunkts. Diese Testmethode gibt Ergebnisse auf 0,1 Grad genau aus und eliminiert einen Großteil der Zeit und des Urteilsvermögens des Bedieners, die gemäß der Norm „ASTM D2386-19 Standardtestmethode für den Gefrierpunkt von Flugkraftstoffen“ erforderlich sind.

Zu den Hauptgeräten, die bei diesen Tests verwendet werden, gehören:

• Automatisiertes Gerät: Dieses Gerät besteht aus einer mikroprozessorgesteuerten Testzelle, die die Probe kühlen und erhitzen kann, zwei optischen Detektoren zur Überwachung des Auftretens und Verschwindens von Kristallen und der Trübung sowie zur Aufzeichnung der Temperatur der Probe.
• Die Ausrüstung ist mit einer Probenkammer, optischen Detektoren, einer Laserlichtquelle, einer digitalen Anzeige, Kühl- und Heizsystemen sowie einem Probentemperaturmessgerät ausgestattet.
• Das Temperaturmessgerät in der Probenkammer kann die Temperatur der Probe zwischen minus 80 Grad und plus 20 Grad mit einer Auflösung von 0,1 Grad und einer Genauigkeit von 0,1 Grad messen.
• Das Gerät kühlt die Probe mit einer Geschwindigkeit von 10 Grad/min plus/minus 5 Grad/min ab, erhitzt sie mit einer Geschwindigkeit von 3 Grad/min plus/minus 0,5 Grad/min und erhitzt die Probe mit einer Geschwindigkeit von plus/minus 80 Grad/min für einen Temperaturbereich von minus 20 Grad bis plus 12 Grad. Die Heizleistung muss bei einer Rate von Grad/min liegen.
• Standardspritze mit einer Spitze oder Adapterspitze, die in den Eingang der Testzelle passt und in der Lage ist, etwa 10 ml plus/minus 2 ml Probe zu injizieren. Als geeignet gilt eine 10-ml-Einmalspritze mit Luer-Konusanschluss.
• Abfallsammelbehälter, der den Überlauf auffangen kann, wenn die Probe in die Testzelle injiziert wird. Ein Standard-400-ml-Becherglas scheint geeignet zu sein.

Unter den zahlreichen Test-, Mess-, Analyse- und Bewertungsstudien, die für Unternehmen in verschiedenen Branchen durchgeführt werden, definiert unsere Organisation mit ihrem geschulten und fachkundigen Personal und ihrer fortschrittlichen technologischen Ausrüstung die in der Norm „ASTM D7153-22 Standard Test Method for“ definierte Testmethode des Gefrierpunkts von Flugkraftstoffen (automatische Lasermethode)". Darüber hinaus werden Zertifizierungs- und Prüfdienstleistungen angeboten.