Inline Bestimmung der Wasserkonzentration in Kersosin (Water in Kerosene)

Grundlagen

Jet A-1 bzw. Kerosin ist ein Gemisch von höherkettingen Kohlenwasserstoffen (Kohlenstoffzahl C9-C16) und enthält mehr als 500 Einzelsubstanzen. Die Zusammensetzung des Kerosins ist abhängig vom Rohöl, vom Raffinationsprozess und vom Blending der einzelnen Raffinerieströme. Es ist ein enger Fraktionierschnitt aus dem Mitteldestillat einer Erdoelraffinerie oder wird über einen Crack-Prozess aus schwerem Heizöl gewonnen. Neben Antistatikmitteln, Korrosionsschutzmitteln, Anti-Schaummitteln, Fließmitteln und Anti-Verschlammung werden dem Kerosin auch Emulgatoren zugesetzt, die eine geringe Wasserbindung erlauben. Wasser im Tank ist im Flugzeug völlig unerwünscht, die Bildung von Wasser lässt sich jedoch bedingt durch die großen Oberflächen des Tanks und die dadurch entstehende Kondensationsfeuchtigkeit nicht grundsätzlich verhindern. Bei Großhubschraubern gehört die Wassermessung im Kerosin sogar zur Vorflugkontrolle.

Mögliche technologische Ansätze zur Bestimmung des Wassergehalts

1. Möglichkeit: Messung des Wasseranteils mit Nahinfrarotspektroskopie

2. Möglichkeit: Abschwächung der Lichtstrahlung nach Durchqueren des Kerosins

3. Möglichkeit: Erfassung der Trübung gem. Norm ISO 7027

Suche nach der technisch besten Lösung und Abwägung der Vor- und Nachteile

1. Möglichkeit:

Die Nahinfrarotspektroskopie erwies sich in unserem Test als die Methode mit den geringsten Erfolgsaussichten. Es stellte sich heraus, dass die Messung von gelöstem Wasser bei ca. 1900nm nicht praktikabel ist. Die Referenz der Messung zeigte höhere Werte als das eigentliche Messsignal. 

2. Möglichkeit:

Die Abschwächung des Lichts (die einfachste Methode der Trübungsmessung) zeigte gute Resultate und kann für die Bestimmung des Wassergehalts herangezogen werden. Der Nachteil dieser Methode ist, dass durch die fehlende Referenz keine Möglichkeit zur Kompensation von Belagbildung an den optischen Fenstern besteht.

3. Möglichkeit:

Die Erfassung der Kerosintrübung durch Wasser gem. Norm ISO 7027 ergab ebenfalls gute Resultate hinsichtlich der Korrelation zw. Trübung und Wassergehalt. Der große Vorteil dieser Messmethode liegt in der automatischen Kompensation von Farbveränderungen und Belagbildung auf den optischen Fenstern. Der Betrieb einer Inline-Messung soll möglichst fehlerfrei und ohne viel Wartungsaufwand erfolgen.

Fazit

Die Kerosintrübung durch Wasser gem. Norm ISO 7027 ist die bevorzugte Messmethode für die Inline Bestimmung von Wasser in Kerosin.

Anfrage

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Gerne prüfen wir Ihre Anforderungen.

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