یک قطره آب، دنیایی از خطر: نبرد خاموش صنعت هوانوردی برای خلوص سوخت

به دنبال یک طوفان شدید باران، چندین هواپیما از خطوط هوایی مختلف در یکی از فرودگاه‌های مرکز اصلی مشکلاتی را در راه‌اندازی موتور یا خروجی برق غیرعادی پس از سوخت‌گیری گزارش کردند. تحقیقات نشان داد که طوفان باعث شده است که آب در مخازن ذخیره سوخت فرودگاه از حد مجاز فراتر رود. خودروهای سوخت‌رسان، سوخت هوانوردی حاوی آب بیش از حد را وارد هواپیما کرده بودند. ده‌ها پرواز با تأخیر یا لغو شد و چندین هواپیما نیاز به تخلیه سوخت و سوخت‌گیری داشتند. شهرت خطوط هوایی آسیب دید و شرکت تامین سوخت فرودگاه با ادعای غرامت قابل توجه و مجازات های شدید مواجه شد. با این حال، ضررهای اقتصادی، مسلماً کمترین پیامد وجود کمی آب بیش از استانداردها در سوخت است.

در سال 2008، یک بوئینگ 777-200ER که به فرودگاه هیترو لندن نزدیک می‌شد، به دلیل جریان ناکافی سوخت، نیروی رانش در هر دو موتور را از دست داد و در نهایت درست خارج از محیط فرودگاه سقوط کرد. نتیجه رسمی بررسی حادثه این بود که بلورهای یخ در سوخت تحت دمای بسیار پایین (در ارتفاع بالا در آن زمان) تشکیل شده و مبدل حرارتی نفت سوخت (FUHE) را مسدود کرده است. با این حال، تشکیل کریستال های یخ ارتباط نزدیکی با کمیاب آب در سوخت دارد. این تحقیقات همچنین به نقص‌های طراحی در سیستم سوخت اشاره کرد که نتوانست به طور موثر از تجمع کریستال یخ جلوگیری کند. هواپیما به طور کامل منهدم شد و چند نفر مجروح شدند. اگرچه این حادثه تلفات جانی نداشت، اما این یک تصادف بزرگ بود. بوئینگ متعاقباً طراحی سیستم سوخت را برای همه مدل‌های 777 تغییر داد، رویه‌های عملیاتی را به‌روزرسانی کرد و میلیون‌ها دلار غرامت به ده مسافر درگیر پرداخت کرد.

از این موارد، مشهود است که در بخش هوانوردی، کیفیت سوخت برای ایمنی پرواز و کارایی عملیاتی حیاتی است.

آب یک عامل کلیدی بر کیفیت سوخت هواپیما است. سوخت هوانوردی در حین ذخیره سازی، حمل و نقل و سوخت گیری بسیار مستعد آلودگی آب است. به عنوان مثال، استفاده طولانی مدت از کامیون های تانکر می تواند منجر به تخریب آب بندی شود و به طور بالقوه اجازه ورود آب باران را بدهد. تراکم تشکیل شده در مخازن ذخیره سوخت به دلیل تغییرات دمای روزانه نیز می تواند با سوخت مخلوط شود. وجود آب می‌تواند باعث خوردگی اجزای موتور، کاهش راندمان احتراق سوخت و حتی منجر به حوادث ایمنی جدی مانند شعله‌های آتش‌سوزی در موتورهای پرواز شود.

با این حال، خبرهای خوبی وجود دارد. روش‌های نمونه‌گیری سوخت رمپ موثر می‌تواند خطر آلودگی سوخت را تا 90 درصد کاهش دهد. بنابراین، روش‌های صحیح نمونه‌گیری سوخت و اقدامات کنترل کیفیت برای حفظ بالاترین استانداردهای ایمنی در عملیات هوانوردی و اطمینان از تأیید صحت پاکی سوخت بسیار مهم است. نمونه برداری از سوخت هواپیما به تجهیزات طراحی شده خاصی نیاز دارد که هم باید از آلودگی جلوگیری کند و هم از صحت نتایج آزمایش اطمینان حاصل کند.

در گذشته، تشخیص آب در سوخت هوانوردی به شدت به بازرسی بصری یا روش‌های فیزیکی ساده متکی بود. بازرسی بصری فقط می تواند آب آزاد آشکار را تشخیص دهد و شناسایی قطرات آب میکروسکوپی معلق را دشوار می کند. روش‌های فیزیکی، مانند اندازه‌گیری وزن مخصوص، اغلب مستعد تداخل سایر اجزای سوخت بودند، دقت نداشتند، و شامل روش‌های دست و پاگیر و زمان‌بر می‌شدند که برای نیازهای تشخیص سریع در محل سوخت‌گیری مناسب نبود. در مقابل این پس‌زمینه، صنعت نیاز فوری به معرف‌های آزمایش آب کارآمد، دقیق و راحت داشت.

انجمن بین المللی حمل و نقل هوایی (IATA)، در دستورالعمل ویرایش هشتم خود، چندین روش اختصاصی را برای تشخیص سریع آب آزاد در سوخت هواپیما به رسمیت می شناسد. کیت‌های معرف تشخیص آب می‌توانند آب معلقی را که با چشم غیرمسلح قابل مشاهده نیست، شناسایی کنند. آشکارساز آب پوسته شامل یک کپسول زرد رنگ و یک سرنگ است. رنگ کپسول در تماس با آب تغییر می کند. به طور مشابه،تشخیص آب CASRIکپسول از زرد به سبز-آبی تغییر می‌کند و تغییرات رنگ اولیه را حتی در غلظت‌های کم آب آزاد (زیر 30 ppm بر حسب حجم) نشان می‌دهد. تشخیص آب روزانه در نقاط کلیدی فرآیند جابجایی سوخت، از جمله در هنگام سوخت‌گیری، در مخازن ذخیره‌سازی، در نقاط تخلیه فیلتر خروجی‌های هیدرانت و در سوخت‌رسان‌ها مورد نیاز است. اینCASRIمعرف در حال حاضر توسط سازمان های استاندارد بین المللی معتبر مانند ASTM، EI، IATA، JIG و موسسه نفت ژاپن پذیرفته شده است و به کشورهایی از جمله ایتالیا، ژاپن و کره جنوبی فروخته می شود و به طور موثر خطرات عملیاتی مرتبط با آب رایگان در سوخت را کاهش می دهد.

معرف های آزمایش آب شیمیایی برای سوخت هواپیما باید استانداردهای سختگیرانه صنعت را رعایت کنند. IATA مشخصات مربوط به آزمایش سوخت را تعیین می کند و به معرف ها برای تشخیص دقیق غلظت های پایین آب و حفظ عملکرد پایدار در شرایط محیطی مختلف نیاز دارد. انجمن آمریکایی آزمایش و مواد (ASTM) همچنین استانداردهایی مانند ASTM D6986 را منتشر کرده است که دقت، تکرارپذیری و سایر معیارهای روش‌ها و معرف‌های تشخیص آب را تنظیم می‌کند. صدور گواهینامه از سازمان‌های معتبر{4} شخص ثالث به‌عنوان مدرکی قوی برای اطمینان و انطباق یک معرف با الزامات صنعت عمل می‌کند.