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Jet A-1 Este combustible impulsa a la gran mayoría de las a e ronaves modern a s .

6

Jet A-1

Las grandes aeronaves se aprovisionan con abastecedoras diseñadas especialmente.

E

l querosene, utilizado como

utilizar para sus aviones en los ‘50 un

países tienen sus propias especificaciones

combustible para iluminación se usó

querosene, el JP5, de alto punto de

para el combustible jet siendo muy

también como combustible para

inflamación.

similares o idénticas a las emitidas por

motores a turbina. Debido a que estos

Cuando la industria comercial del jet se

ASTM o MOD. En los estados

motores se diseñaron insensibles a las

desarrolló en los ‘50, se eligió el

independientes del Commonwealth (CIS)

propiedades del combustible, el

querosene por reunir la mejor

y parte del este europeo las

querosene además fue elegido por su

combinación de propiedades. El Jet B

especificaciones del combustible jet

disponibilidad considerando que cada

(wide cut) aún se utiliza en zonas como

adoptan el estándar GOST.

gota de nafta era requerida para

Canadá y Alaska, debido a su adaptación

Las principales especificaciones son: • ASTM D-1655: The Standard

necesidades bélicas.

a los climas fríos, pero son el Jet A y el

Después de la Segunda Guerra Mundial,

Jet A-1 los mundialmente utilizados.

la fuerza aérea norteamericana comenzó

En EE.UU. se utiliza el Jet A (punto de

Fuels. Incluye las especificaciones de

a utilizar el corte amplio de combustible

congelación -40°C) por precio y

los tres combustibles jet comerciales:

(wide cut), que es esencialmente una

disponibilidad. En el resto del mundo se

mezcla de hidrocarburos que incluye

utiliza el Jet A-1 ya que posee un punto

gasolina y querosene. Nuevamente esta

de congelación de -47 °C, propiedad

Kingdom Ministry of Defence man-

opción se tomó debido a consideraciones

que lo hace adecuado para largos vuelos

tiene esta especificación (formalmente

de disponibilidad.

internacionales, especialmente en rutas

No obstante, este producto comparado

polares y en invierno.

con el querosene, posee una serie de

Specification for Aviation Turbine

Jet A, Jet A-1 y Jet B. • Defence Standard 91-91: United

titulada DERD 2494) para el Jet A-1. • CGSB-3.22: Es una especificación de Canadá y cubre el Jet B utilizado en

desventajas como su gran volatilidad,

ESPECIFICACIONES

que ocasiona:

Existen dos organizaciones que tomaron

• Grandes pérdidas por evaporación a

el rol de la implementación y

combustible tipo querosene liviano,

mantenimiento de las especificaciones

TS-1, usado en CIS y parte del este

para el combustible jet comercial para

Europeo.

grandes altitudes. • Grandes probabilidades de riesgo de incendio durante el manipuleo.

turbinas de aviones: ASTM (American

partes de Canadá y Alaska. • GOST 10227: especificación rusa para

• Joint Checklist: es la combinación de

Por estas razones en los años ‘70 la

Society for Testing and Materials) y

los requerimientos más estrictos de

fuerza aérea norteamericana revirtió el

MOD (United Kingdom Ministry of

ASTM D-1655 y DEF STAND 91-91 en

proceso, convirtiendo el JP4 (wide cut) a

Defence).

un documento: Aviation Fuel

JP8 (combustible tipo querosene). La

Las especificaciones emitidas por estos

Quality Requirements for Jointly

marina norteamericana comenzó a

dos organismos son muy similares. Otros

Operated System.

32

• IATA: International Air Transport

siendo parámetros claves su contenido

(energía por unidad de volumen) o

Association publica el documento

energético y la calidad de combustión.

gravimétricamente (energía por unidad

Guidance Material for Aviation

Otras propiedades de performance

de peso).

Turbine Fuels Specifications.

significativas son

Generalmente, un combustible jet menos

Contiene especificaciones para cuatro

• estabilidad,

denso tiene un contenido energético

tipos de combustible para turbina de

• lubricidad,

gravimétrico menor, mientras que un

aviones: Jet A; Jet A-1 y TS-1 y el corte

• fluidez,

combustible jet más denso tiene un

amplio Jet B.

• volatilidad,

contenido energético volumétrico mayor.

El Jet A cumple con los requerimientos

• condiciónde no-corrosividad y

de ASTM, Jet A-1 con los de Joint

limpieza.

Un combustible jet con alto contenido energético volumétrico aumenta la

Checklist, TS-1 con los de GOST de

Además de proveer la energía, el

energía que puede almacenarse en los

Rusia y Jet B con los de CGSB de

combustible es usado también como

tanques de la aeronave, proveyendo así

Canadá.

fluido hidráulico en los sistemas de

una mayor autonomía de vuelo.

PERFORMANCE DEL JET A-1 La función primaria del combustible para jet es suministrar potencia al avión,

Tanque central

Tanques en alas

control del motor y como refrigerante para ciertos componentes del sistema

CARACTERÍSTICAS DE

de combustible.

COMBUSTIÓN

CONTENIDO ENERGÉTICO

procesos de combustión se forman

En una turbina de avión, durante los La turbina genera potencia mediante la

prematuramente pequeñas partículas

conversión de la energía química

carbonosas. Estas partículas continúan

almacenada en el combustible en una

quemándose a medida que pasan por la

combinación de energía mecánica y

llama y se consumen totalmente. Pero

calor.

estas partículas se vuelven incandescen-

Esta propiedad puede ser medida a partir

tes bajo ciertas condiciones de

del Calor de Combustión, que es el calor

presión y temperatura dentro de la

liberado cuando se quema una fracción

sección de combustión de la turbina,

conocida de combustible bajo

haciendo que las paredes del combustor

determinadas condiciones. Su valor

absorban la radiación infrarroja. Así

dependerá del tipo de hidrocarburos que

aumenta el calor recibido por la

constituyen el combustible y puede

transferencia de calor de los gases de

preverse a partir de la densidad, ya que

combustión, pudiendo generar rupturas

ésta también es función de la

prematuras o fallas del motor.

composición química del combustible.

Si estas partículas carbonosas no son

Su valor puede expresarse en volumen

completamente consumidas por la llama,


Tanques

El Jet A-1 debe mantener inalterables sus características físico-químicas a través del tiempo.

33

6

Jet A-1

YPF Aviación despacha diariamente más de un millón de litros de litros de Jet A-1.


pueden impactar sobre los álabes de la turbina y sobre los estatores causando la

La Estabilidad Térmica es una de las propiedades más importantes del

erosión de los materiales. Además, las

combustible jet porque éste es utilizado

partículas carbonosas son las

también como medio de intercambio de

responsables del humo visible que

calor del motor y fuselaje. El motor

pueden emitir las turbinas. La formación

puede evidenciar problemas causados

del humo está definida principalmente

por cambios en la propiedad de

por el diseño y condiciones de operación

estabilidad térmica sólo a partir de

del motor, aunque, para un diseño dado,

cientos o miles de horas de operación.

la composición del combustible tiene

Por estas razones el combustible jet es

importancia en las emisiones.

sometido a ensayos bajo condiciones severas, con el objetivo de analizar

E S TA B I L I D A D

efectos medibles en un lapso razonable.

Existen factores que pueden deteriorar la calidad del combustible jet: el tiempo

LUBRICIDAD

(estabilidad al almacenaje) y exposición

Las turbinas de avión están diseñadas

del jet a altas temperaturas en el motor

para trabajar con combustible jet dentro

(estabilidad térmica).

de un rango de viscosidad, en el cual el

La inestabilidad del combustible es

combustible jet provee una adecuada

causada por ciertas reacciones químicas

lubricación hidrodinámica.

que involucran oxidación de algunos

Existen compuestos químicos incluidos

componentes, que permanecen disueltos

que forman parte dela composición del

en el seno del combustible y luego

combustible jet, que tienen propiedades

pueden atacar y acortar la vida útil de

lubricantes. Estos compuestos contienen

elastómeros del sistema de alimentación.

nitrógeno, azufre y oxígeno.

También, como consecuencia de estas reacciones químicas, se pueden generar

FLUIDEZ

gomas y partículas sólidas insolubles

Las propiedades físicas como la

pudiendo obturar filtros de combustible,

Viscosidad y el Punto de Congelamiento

e incluso depositarse sobre conductos

se usan para caracterizar la fluidez del

por donde pasa el combustible jet y

combustible jet.

reducir el flujo del mismo.

Viscosidad: el combustible jet se inyecta

34

El combustible jet se controla minuciosamente, hasta instantes antes de cargarlo en la aeronave.

a alta presión dentro de la cámara de combustión de la turbina a través de los inyectores. Allí el combustible líquido se transforma en gotas muy pequeñas en forma de spray, que se evaporan rápidamente al mezclarse con el aire. El tamaño de gota está influenciado por la viscosidad del combustible. Si ésta es muy alta, el motor puede tener dificultades de reencendido en vuelo. Además somete a la bomba de combustible a trabajo forzado, para mantener una velocidad de flujo de combustible constante. Punto de Congelamiento: el principio

En el primer plano de esta turbina se notan los álabes exteriores del rotor.

básico del combustible jet para su normal funcionamiento es su bombeabilidad, que es la habilidad que posee el combustible jet para ser movido desde el tanque hasta la turbina, y que depende de su fluidez y del diseño del sistema de combustible. El combustible jet generalmente permanece bombeable de 4 °C a 15 °C por debajo de su punto de congelamiento. V O L AT I L I D A D Es la tendencia que tiene el combustible jet a vaporizar y su caracterización se determina mediante dos propiedades físicas como la Presión de Vapor y la Curva de Destilación. La volatilidad es importante ya que el combustible jet debe vaporizarse para ser quemado, pero si ésta es muy alta puede producir pérdidas por evaporación o vapor lock en el sistema de combustible. CORROSIÓN El combustible no debe corroer los

contiene compuestos potencialmente

Punto de Inflamación: es una

corrosivos, como mercaptanos y ácidos

indicación del riesgo al fuego, asociado

orgánicos, aunque limitados por las

al combustible, y mide la tendencia del

especificaciones.

producto a formar una mezcla

LIMPIEZA

controladas.

inflamable con el aire bajo condiciones Hablar de un combustible limpio implica libre de partículas sólidas y de agua.

Este parámetro es usado en las

Las partículas, como suciedad, óxidos,

regulaciones de seguridad y transporte

etc., pueden obstruir filtros y aumentar

para clasificar los materiales en inflamables

el desgaste en la bomba de combustible.

y combustibles, definiéndose a partir de esto los recaudos que deben considerarse

El agua, además de no quemar, se congela a elevadas altitudes con la consiguiente formación de hielo y el riesgo de bloquear el el sistema de flujo de combustible. Además puede facilitar la corrosión de algunos metales y permitir el desarrollo microbiano. Existen otros productos que pueden afectar la pureza del combustible, como los surfactantes, mezclas, anilinas, microbios, etc.

durante su distribución y almacenaje. Conductividad Eléctrica: cuando el combustible jet se mueve por ductos, bombas, válvulas o filtros finos, se generan cargas eléctricas estáticas. La velocidad a la cual estas cargas se disipan es proporcional a la capacidad conductora de electricidad del líquido. Cuando las cargas acumuladas en el combustible exceden el potencial de ionización del aire que se encuentra

materiales con los que está en contacto

PROPIEDADES DE SEGURIDAD

sobre el líquido, éstas pueden

durante su distribución y uso. Para ello,

El combustible jet puede ser peligroso si

descargarse como chispa. La energía

los fabricantes de motores y equipos

no se lo manipula adecuadamente ya

contenida en la chispa puede generar

involucrados en el sistema de combustible,

que su ignición es muy fácil y quema

una explosión si el líquido es inflamable

controlan muy estrictamente, para

rápidamente. Existen dos propiedades

y la composición del vapor y

asegurar la compatibilidad del combustible

que permiten determinar las

aire está en el rango de inflamabilidad.

jet, antes de aprobar los materiales

características del combustible jet y que

Para prevenir la acumulación de cargas

usados con este fin. El combustible jet

están relacionadas con el manipuleo.

se usa un aditivo disipador estático.■

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