Seguridad en Tanques de Combustible Nivel 2 Módulo 3: Combustible

Seguridad en Tanques de Combustible Nivel 2

Módulo 3: Combustible


Introducción al módulo

Objetivos del módulo

Al finalizar este módulo, usted estará en condiciones de:

• Conocer los distintos tipos de combustible disponibles en el mercado aeronáutico, sus características y riesgos, y sus comportamientos a diferentes niveles de altitud.

• Conocer las precauciones contra descargas electrostáticas que deben tomarse durante los procedimientos de carga y descarga de combustible.


Introducción al módulo

Contenidos del módulo

Los contenidos que desarrollaremos son:

• Definición.

• Tipos de Combustibles.

• Propiedades de los Combustibles.

• Características de los Combustibles.

• Contaminantes.

• Aditivos.

• Procedimientos.

• Riesgo de la Mezcla Combustible/Aire.


Definición de Combustible

Combustible es cualquier material capaz de liberar energía cuando se oxida de forma violenta con desprendimiento de calor.


Tipos de Combustibles

Los distintos tipos de combustibles que se utilizan en la Industria Aeronáutica son:

Kerosene

Haga clic sobre cada tipo de combustible.

Aeronaftas



El kerosene ha sido usado como combustible principal en la Industria Aeronáutica porque presenta las siguientes características:

•Buen comportamiento en arranque en clima frío.

•Buena capacidad de encendido en vuelo.

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KeroseneEs un combustible líquido, obtenido del petróleo crudo por proceso de destilación fraccionad. Es liviano, y prácticamente, incoloro.

La corrección del texto de esta slide se hizo en la nota.


Aeronaftas

Es un combustible diseñado y producido para ser usado en motores aeronáuticos de turbina de gas.

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Ahora que conocemos los tipos de combustibles, veamos cuáles son sus propiedades.



Propiedades de los CombustiblesLas propiedades de los combustibles a tratar son:

Punto de Inflamación (“Flash Point”)

Punto de combustión (“Fire Point”)

Temperatura de Autoignición

Volatilidad (“Volatility”)

Bloqueo de Vapor (“Vapor Block”)

Presión de Vapor o Presión de Saturación (“Vapor Pressure”)

Viscosidad de combustible (“Fuel Viscosity”)

Haga clic sobre cada propiedad de los combustibles.

Puntos de Congelamiento (“Freezing Point”)


Punto de Inflamación (“Flash Point”)

Es la temperatura mínima necesaria para que el combustible desprenda vapores que, mezclados con el aire, se inflamen en presencia de una fuente de ignición, para volverse a extinguir al alejarla.

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Punto de Combustión (“Fire Point”)

Es la temperatura, ligeramente superior al Punto de Inflamación, que permite que la mezcla continúe encendida, aún retirada la fuente de ignición.

Tanto el Punto de Inflamación (“Flash Point”) como el Punto de combustión (“Fire Point”) necesitan fuentes de encendido.

La corrección del texto de esta slide se hizo en la nota.



Es la temperatura mínima a la cual un gas inflamable, en contacto con el aire o mezcla de aire/combustible, arde espontáneamente sin necesidad de una fuente de ignición, pudiendo ser calentado en su interior o desde su superficie.

En general, las naftas son desarrolladas para usarse en motores con sistema de encendido, ya que tienen un punto de inflamación bajo y una temperatura de autoignición alta. En cambio, los gasoils son desarrollados para ser usados en motores de altas compresiones porque tienen puntos de inflamación altos y temperaturas de autoignición bajas, como se observa en el siguiente cuadro:

Combustible Punto de Inflamación


Naftas < 40o C 246o CDiésel >62o C 210o CKerosene > 38o /72o C 220o C

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Volatilidad (“Volatility”)

Es una medida de la tendencia de una sustancia a pasar del estado líquido al estado de vapor.

Fluidos con mayores pesos moleculares tienen menores valores de volatilidad. Por ejemplo, gasoils, Jet A y kerosene son menos volátiles que las naftas.En climas fríos, muy bajas volatilidades pueden resultar en fallas de arranque en motores de nafta. Por el contrario, en climas cálidos, excesiva volatilidad puede resultar en lo que se conoce como “bloqueo de vapor” (vapor block).

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Bloqueo de Vapor (Vapor Block)

El bloqueo de vapor ocurre cuando el combustible líquido cambia de estado líquido al estado gaseoso dentro de las tuberías del sistema de combustión.

Esto afecta principalmente a motores alternativos nafteros y puede resultar en la pérdida de eficiencia de las bombas por cavitación e, inclusive, en la detención del motor.

Las causas por las que puede producirse el bloqueo de vapor son las siguientes:

•El combustible está siendo calentado por el propio motor.

•Alta temperatura ambiente local.

•Disminución del punto de ebullición en condición de alta altitud.


Bloqueo de Vapor (Vapor Block)

El bloqueo de vapor ocurre cuando el combustible líquido cambia de estado líquido al estado gaseoso dentro de las tuberías del sistema de combustión.

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Dado que los combustibles de motores a reacción son menos volátiles que las naftas, rara vez se ven afectados por el bloqueo de vapor. Por esta razón, el combustible de aviación (AVGAS) se produce con menor presión de vaporización que las naftas usadas en la industria automotriz.La consecuencia inmediata de un bloqueo de vapor puede ser la detención imprevista del motor.


Presión de Vapor o Presión de Saturación (“Vapor Pressure”)

Es la presión de la fase gaseosa o vapor de un líquido sobre la fase líquida, para una temperatura determinada, en la cual la fase líquida y el vapor se encuentran en equilibrio dinámico.

JET A: 0.125 psi de presión de vapor.Muy baja volatilidad que no genera suficientes vapores para formar una mezcla explosiva.JET B: 2 a 3 psi de presión de vapor.Puede producir una mezcla de aire combustible explosiva.NAFTAS: 7 psi de presión de vapor.Entrega más vapor en ambientes cerrados, como tanques de combustible, con mezclas más ricas para su encendido.

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Viscosidad de Combustible (“Fuel Viscosity”)

Es la oposición del fluido a sufrir deformaciones tangenciales. Es decir, es la medida de la resistencia de un líquido a fluir.

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Puntos de Congelamiento (“Freezing Point”)

El punto de congelamiento de un líquido es la temperatura a la cual el líquido se solidifica, es decir, cuando aparece el primer cristal sólido, debido a la disminución de su propia temperatura.

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Actividad de Ejercitación

Antes de seguir avanzando, le proponemos resolver una actividad de ejercitación.

Si lo considera necesario, repase lo trabajado antes de comenzar la actividad.

Una vez que se sienta listo, haga clic sobre el ícono para ingresar a la actividad.

¡Mucha suerte!



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Lea la pregunta y haga clic sobre sobre una o más opciones queconsidere correctas.

Una vez iniciada la combustión de una mezcla combustible-aire, la combustión se mantendrá en forma permanente...

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bb

Una vez lograda la temperatura de combustión.

Una vez lograda la temperatura de inflamación y mientras perdure la fuente de encendido.

Alcanzada la temperatura de autoignición.


Características de los Combustibles

Hasta acá hemos visto:

•Definición de Combustible.

•Tipos de Combustibles.

•Propiedades de los Combustibles

Conozcamos ahora las características de los combustibles:

•Jet A, y

•Jet B.



Jet A 1

Es un kerosene apropiado para la mayoría de los motores de aviación comercial, con amplia disponibilidad comercial. Es producido bajo estándares de seguridad internacionales.

Punto de Inflamación Por encima de 38o CTemperatura de Autoignición 210o CPunto de Congelamiento Máximo de -47o CNormas aplicables •DEF STAN 91-91 (British).

• ASTM D1655 (JET A-1 / USA).• IATA Guidance Material NATO Code F-35.

Sus características son:



Jet A

Es un kerosene similar al JET A-1, producido especialmente bajo una especificación ASTM y normalmente disponible en USA.

Punto de Inflamación Por encima de 38o CTemperatura de Autoignición

210o C

Punto de Congelamiento Máximo de -40o CNormas aplicables ASTM D1655 (Jet A / USA)




Jet B


Es una combinación de nafta y kerosene que puede usarse como alternativa del Jet A-1. Por su alta flamabilidad es de difícil manipuleo. Su demanda crece en climas muy fríos, donde el comportamiento a bajas temperaturas es el factor más importante de selección.

Punto de Congelamiento

Máximo de -52o C

Normas aplicables CAN / CGSB 3.23 Canadian Specification.



Los principales tipos de combustibles que se utilizan en la aviación no comercial son:

•JP 4.

•JP 5.

•JP 8.

A continuación, veamos en detalle cada uno de ellos.

Combustibles Usados en la Aviación No Comercial




JP 4 - “Jet Propellant 4”

Es el equivalente militar del Jet B con el agregado de un inhibidor de corrosión y aditivos anticongelantes.

Punto de Inflamación - 18o CPunto de Congelamiento Máximo de -60o CNormas aplicables US Military Specification

MILDTL- 5624U Grade JP-4. British Specification. DEF STAN 91-88 AVTAG/FSII.




JP 5

Es un kerosene de alto punto de inflamación, especialmente concebido para su utilización en portaviones por la grave incidencia de posibles incendios.

Punto de Inflamación Por encima de 60o CPunto de Congelamiento Máximo de -46o CNormas aplicables US Military Specification

MIL-DTL- 5624U Grade JP-5. British Specification. DEF STAN 91-88

AVTAG/FSII.




JP 8Es el equivalente militar al Jet A y reemplazante del JP 4 en usos militares, con el agregado de inhibidores de corrosión y anticongelantes.

Punto de Inflamación Por encima de 38o CPunto de Congelamiento - 52o CNormas aplicables US Military Specification MIL-DTL-

83133E. British Specification. DEF STAN 91-87 AVTUR/FSII.



Le proponemos resolver una actividad de ejercitación.

Recuerde repasar lo trabajado, si lo considera necesario.


¡Mucha suerte!



cc

Lea la pregunta y haga clic sobre una o más opciones que considere correctas.

Si la temperatura de inflamación o Punto de Inflamación del JET A o JET A1 es 38º C, ¿existe la posibilidad de explosión de tanques de combustible durante las operaciones en plataforma en días calurosos con temperaturas superiores a 40 o 45ºC?

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Sí, solo si el combustible no contiene la proporción de aditivo antidetonante adecuada.

No, porque los valores de presión ambiente no son comparables con los dados en las cámaras de combustión del motor.

No, ninguno. Para que se produzca la inflamación del combustible es necesaria la presencia simultánea de combustible vaporizado, llama o chispa con la suficiente energía para iniciar el proceso y oxígeno (por ejemplo, del aire) en proporción adecuada.


Contaminantes

Desde el proveedor, el combustible debe estar en todo momento libre de:

La distribución de combustible desde las refinerías hasta los aeropuertos se realiza, en su mayor parte, utilizando líneas multiproductos. La incorporación de agua, sólidos y otros contaminantes, aun en cantidades mínimas, es inevitable.


Contaminantes

Podemos diferenciar cuatro clases de contaminantes de combustibles:

Contaminantes Sólidos

Agua Libre

Agentes Tensoactivos

Contaminantes Microbiológicos

Haga clic sobre cada clase de contaminante.


Aditivos

Hemos terminado con los contaminantes. Nuestro próximo tema son los Aditivos.

¡Empecemos!


Aditivos

Son las diversas sustancias que se agregan a combustibles con objeto de mejorar sus cualidades.

¿Qué son los aditivos?


Aditivos

Las características de los aditivos son:

•Mejoran las condiciones de los combustibles en las características para las que fueron concebidos.

•Su combinación está perfectamente establecida mediante proporciones pequeñísimas (partes por millón).

•Sus especificaciones están estrictamente controladas a través de normas de calidad internacionales.


Aditivos

Los aditivos utilizados son:

Antioxidantes

Disipadores de estática

Inhibidores de corrosión

Anticongelantes

Desactivadores metálicos

Aditivos biocidas

Haga clic sobre cada clase de aditivo.



Antes de pasar al próximo tema, le proponemos resolver una actividad de ejercitación sobre Aditivos.


¡Mucha suerte!



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Lea la pregunta y haga clic sobre una o más opciones que considere correctas.

Los aditivos mejoran las condiciones de los combustibles en las características para las que fueron concebidos.¿El agregado de aditivos anticongelantes reduce el riesgo del congelamiento de combustible en vuelo a grandes altitudes?

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No, porque las cantidades agregadas son muy pequeñas para el volumen de combustible considerado.

No, porque disminuye el punto de congelamiento del agua producida por condensación y no el del combustible.

No, los combustibles usados en aviación comercial no admiten el uso de aditivos anticongelantes.


Procedimientos

Manipuleo

IMPORTANTE

Los procedimientos de carga y descarga de combustible descriptos a continuación se ajustan a los requerimientos de entrenamiento de “SEGURIDAD EN TANQUES DE COMBUSTIBLE - NIVEL 2 ENTRENAMIENTO DETALLADO”.Los procedimientos mencionados siempre deberán llevarse a cabo de acuerdo al Manual de Mantenimiento de la aeronave en cuestión y los lineamientos del REPORTE QA-88 “PROCEDIMIENTOS PARA REABASTECIMIENTO DE COMBUSTIBLE EN AERONAVES” (este último solo aplicable a Aerolíneas Argentinas S. A.).


Procedimientos

Para el manipuleo de combustibles se deben tener en cuenta las siguientes recomendaciones:

•Las condiciones de limpieza, seguridad y precaución contra el fuego observadas para el manejo de cualquier combustible líquido, deben ser estrictamente respetadas tratándose de combustible aeronáutico.

•Deben tenerse en cuenta las precauciones adicionales por las características únicas dadas en los procedimientos, como son la proximidad de otras aeronaves y el uso de grandes cantidades de combustible.

•La elaboración de precauciones adicionales también debe apuntar a instalaciones de almacenamiento, camiones proveedores e hidrantes subterráneos, si los hubiera, para protegerlos contra los riesgos de incendio y por contaminación de agua.

•Adoptar medidas que eviten riesgos de incendio por corriente estática producida por el combustible que fluye a grandes caudales por tuberías y mangueras.


Procedimientos

• Tanto los camiones proveedores como las mangueras de aprovisionamiento deberán ser puestos a tierra junto con la estructura del avión y la plataforma operativa a través de una conexión eléctrica de baja resistencia.

• Con respecto al proveedor de combustible, antes que una persona sea considerada “calificada” para ser operador de abastecimiento de combustible, deberá estar entrenada y familiarizada con:

La operación del equipo de abastecimiento de combustible de los camiones.

El manejo seguro del camión en operación normal y de emergencia.

Ubicación y uso de los interruptores de emergencia, y procedimientos y maniobras de emergencia en caso de incendio o derrame de combustible.

El documento de referencia para este procedimiento es el

Reporte QA-88.


Procedimientos

Ahora que conocemos las recomendaciones que debemos tener en cuenta al momento de manipular combustible, veamos en qué consiste el procedimiento para carga y descarga de combustible.


Procedimientos

La carga es el procedimiento operacional efectuado con mayor frecuencia.

Se debe tener conocimiento detallado de las condiciones y procedimiento a seguir durante su desarrollo.

El uso de combustible incorrecto o contaminado puede resultar en incidente severo o accidente.

Carga y Descarga de Combustible

Empecemos por el procedimiento de Carga.

Carga (Refueling)


ProcedimientosEn el siguiente gráfico, se puede observar el procedimiento de carga paso a paso:

Para minimizar los riesgos de generación de corriente estática, es necesario igualar los potenciales eléctricos, eliminando la aparición de chipas.

Haga clic sobre cada recuadro. Siga el orden.


Procedimientos

Se conecta un cable eléctrico entre el camión de aprovisionamiento y la plataforma operativa.


Procedimientos

Antes de iniciar la carga de combustible, se conecta un cable eléctrico entre el camión de aprovisionamiento y la estructura del avión.


Procedimientos

Se procede con la carga según procedimiento habitual (por presión/gravedad) según Manual de Mantenimiento/QA 88.


Procedimientos

Finalizada la carga de combustible, se procede a la desconexión de la masa en el orden inverso al de la conexión, desconectando el avión del camión.


Procedimientos

Por último, se desconecta el camión de la plataforma operativa.


Procedimientos

IMPORTANTE

El proveedor de combustible puede asegurar la conductividad eléctrica del camión a tierra.

En caso de falta de certeza en esta afirmación, siempre se debe asegurar la puesta a tierra del camión mediante un conductor eléctrico apropiado.

A continuación, veamos cuáles son las cuestiones más importantes que deben tenerse en cuenta al efectuar la descarga.


Procedimientos

Descarga (Defueling)

Las cuestiones más importantes que deben tenerse en cuenta al efectuar la descarga son:

•Asegurar el cumplimiento de todas las medidas de seguridad.

•Nunca efectuar la descarga de combustible dentro del hangar.

•A fin de evitar probables contaminaciones, en ningún caso se podrá trasladar el combustible extraído de un avión directamente a otro, salvo que se disponga del análisis de laboratorio con valores de contaminación “despreciables” en la muestra extraída al avión “donante”.



Antes de avanzar al último tema de este módulo, le proponemos un repaso.


¡Mucha suerte!



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Lea la pregunta y haga clic sobre una o más opciones queconsidere correctas.

Durante un proceso de carga de combustible y con el fin de igualar los potenciales eléctricos para evitar la aparición de chispas, deberá haber continuidad eléctrica entre (puesta a masa)…

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Camión proveedor y plataforma operativa.

Avión, camión proveedor y plataforma operativa.

Avión y plataforma operativa.


Riesgo de la Mezcla Combustible/Aire

Repasemos lo visto hasta el momento:

•Definición de Combustible.

•Tipos de Combustibles.

•Propiedades de los Combustibles.

•Características de los Combustibles.

•Contaminantes.

•Aditivos.

•Procedimientos.

Lo invito ahora a que veamos el último tema de este módulo:

•Riesgo de la Mezcla Combustible/Aire.



Veamos el riesgo que existe de que el punto de inflamación del combustible se aproxime a la temperatura ambiente, utilizando en el ejemplo al Jet A.









Donde: Pi: Punto de inflamación Text: Temperatura ambiente exterior TD: Diferencia de Temperatura (Pi – Text)

(NDM) a nivel del mar(ALT) en altitud de crucero

TD(NDM) = 13°C

TD(ALT) = 52°C





Explosión de la Mezcla Combustible/Aire

La autoignición de vapores de combustible puede ser causada por la falla de componentes dentro o fuera del tanque, de manera tal que traslade su alta temperatura al combustible por encima de su valor de autoignición, sin necesidad de un salto de chispa.

La mejor manera de preservar la “seguridad en tanques de combustible” es evitando las fuentes de ignición dentro de los mismos.



Las posibles fuentes de ignición consideradas son:

•Arcos eléctricosElementos de iluminación.Cargas electrostáticas.Interferencia electromagnética (EMI).Ingreso de alta potencia eléctrica dentro del sistema de combustible por fallas del sistema o cableado.

•Autoignición: Es provocada por el encendido espontáneo de la mezcla sin necesidad de una fuente de ignición.

•Chispas por fricción: Pueden ser causadas por el contacto mecánico entre componentes dentro del tanque.



Le proponemos una última actividad, para terminar el módulo.


¡Mucha suerte!



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Lea la pregunta y haga clic sobre una o más opciones queconsidere correctas.

A medida que el avión asciende y el punto de inflamación del combustible disminuye, el riesgo de alcanzar la temperatura de inflamación dependerá de…

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La formación de vapor en el tanque de combustible.

La diferencia entre el nuevo punto de inflamación y el nuevo valor de temperatura exterior, propia de esa altura.

La cantidad de aditivo antidetonante del combustible.

La temperatura de autoignición propia del combustible.


Ha finalizado el módulo 3: Combustibles.

Para continuar con el curso, avance seleccionando el próximo módulo: Trabajos de Inspección dentro del Tanque de Combustible.

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