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GamGram 29: Prevención de Abastecimiento con el Combustible Equivocado

¿Sabías que hay cinco veces más accidentes de aviación causados por agua y suciedad en el combustible que por el combustible erróneo (misfuelling en inglés, bombear el combustible equivocado en un avión)? Escuchamos a un supuesto representante de un fabricante de aeronaves decir que la industria debe concentrarse en el problema del agua y la suciedad en lugar del problema del despacho del combustible equivocado. ¡Qué ignorante!

¿Nosotros hacemos todo para mantener el combustible limpio de agua y suciedad, sin embargo qué se ha hecho antes para evitar el suministro de combustible equivocado? no se ha hecho casi nada. Claro que si marcamos los carros tanques, los tanques de almacenamiento, los oleoductos y las estaciones de llenado, pero no siempre es asi.

Las aeronaves deben tener carteles que especifiquen el tipo combustible que debe usarse, pero no siempre lo tienen. Los equipos de carga por el fondo pueden ser acoplados fácilmente con selectores específicos de grado los cuales estan en el mercado por más 30 años, pero no siempre están instalados. En efecto, solamente una pequeña parte del aparato se equipa.

Todos los accidentes por falla del tipo de combustible tienen un común denominador: el error humano. Veamos estos casos:

  • Después de un espectáculo aéreo un piloto muy profesional y experimentado vio cómo su liviano bimotor era reaprovisionado con un carrotanque marcado “turbocombustible” (Jet Fuel). Afortunadamente, hizo un aterrizaje forzoso pero seguro.
  • Un técnico de línea muy joven y sin formación puso combustible para aviones en una cabina doble porque vio la palabra TURBO en el nombre del avión. Siete personas murieron.
  • Un empleado nuevo sin entrenamiento puso turbocombustible en un bimotor de cabina, porque vio la palabra TURBO en el nombre del aeroplano. Siete personas murieron.
  • Un distribuidor tenía la costumbre de guardar la cisterna abastecedora de turbocombustible sin marcar en un sitio, la cisterna abastecedora de Avgas en otro también sin marcaje ni señalización. Al día alguien cometió un error al estacionar la cisterna de turbocombustible. El accidente fue inevitable.
  • Un piloto corporativo llegó a uno de los aeropuertos más grandes del mundo y especificó deliberadamente que no quería combustible. De todos modos le suministraron turbocombustible en su cabina doble Avgas. El distribuidor detectó este error antes que el piloto saliera.

¿Lo vio?, siempre es un error humano. La Asociación General de Fabricantes de la Aviación promocionó una campaña resumida como lo describimos a continuación:

  1. Se elimina la palabra TURBO de los nombres de los aviones.
  2. Se diseñaron y distribuyeron calcomanías para el rotulado de las bocas de llenado.
  3. Se diseñaron bandas específicas para etiquetar todas las boquillas de reabastecimiento de combustible sobre las alas.
  4. Se ideó un sistema de entrada del tanque para evitar que un pico grande de llenado de la boquilla de turbocombustible pueda entrar en la abertura del tanque de Avgas la cual es más pequeña.

La cuarta acción es la más importante, porque supera el error humano. La investigación mostró que el 74 % de los aviones Avgas tienen aberturas de llenado de menos de 2,3″ de diámetro; por lo tanto, solo el 26 % de la flota de aeronaves tuvo que modificarse con aberturas reduciendo las bocas del tanque.

Toda la abertura para turbocombustible en el llenado sobre las alas y las boquillas se hicieron más grandes. A través de un diseño muy inteligente, Shaw Aero, el mayor fabricante de tapas y bocas de llenado, desarrolló un inserto para que redujera el tamaño de las bocas grandes. Estos equipos se ofrecen por los fabricantes de fuselajes, como Piper, Cessna, Beech, Mooney y Aero Commander. Los aviones nuevos de Avgas, fabricados después de1984 tienen una pequeña abertura para el llenado.

Los picos de todas las boquillas fabricados antes de 1984 tenían el tamaño adecuado para pasar por las aberturas de llenado más pequeñas. Sin embargo, para que el sistema de interferencia funcionara, cada boquilla superior que dispensaba turbocombustible tenía un pico nuevo que era lo suficientemente grande para que no entre en una abertura de Avgas. El problema es que algunos aviones a reacción tienen una abertura en forma de “D”; no son redondos. La solución fue un pico de forma ovalada; mide 2,6” en el punto más grande por lo que no entrará en una abertura de 2,3″, pero entra en la abertura con forma “D”.

Así que ahora puedes pensar que el problema del mal abastecimiento de combustible está resuelto. Desafortunadamente, no se resuelve debido a varios otros problemas:

  1. La FAA no ha desarrollado una política clara y consistente. Por ejemplo, los propietarios de aeronaves de las series Cessna 300 y 400 recibieron AD que exigían la instalación de kits de restricción, pero los propietarios de aeronaves bimotores Beechcraft solo recibieron boletines de servicio; el cumplimiento no es obligatorio. ¡El Piper AD solo se aplica a Navajo y Aerostars, no a Aztecs! ¡¡Muy confuso!!
  2. No hay ninguna ley que obligue a un distribuidor, FBO o compañía petrolera a instalar los nuevos picos ovalados en sus boquillas de combustible para aviones.
  3. Después de la intensa investigación que se llevó a cabo en el diseño del sistema, se descubrió que algunas aeronaves que usan turbocombustible tienen las aberturas de llenado demasiado pequeñas para el surtidor ovalado. Afortunadamente, algunos de estos se pueden modificar a un tamaño grande, pero otros continúan siendo un problema.
  4. El verdadero aspecto negativo es la gente que habla del sistema solo porque es diferente a todo aquello a lo que están acostumbrados. Por ejemplo:
    1. Algunos operadores de línea comentaron que el nuevo pico ovalado genera un exceso de salpicaduras en los Cessna Citations y Beech King Airs. Para investigar esto, se realizaron pruebas que demostraron que los picos redondos también causan el mismo problema de salpicaduras al mismo caudal. La dificultad radica en que el combustible no puede fluir rápidamente por la pendiente (diedro) del ala debido a los pequeños orificios en la estructura del ala.
    2. Algunas personas afirman rotundamente que la forma en el pico ovalado provoca un patrón de rociado que suele generar salpicaduras. Esto es completamente falso: observen estas fotografías del patrón de flujo de combustible.
    3. Algunas personas han afirmado que la tasa de flujo se reduce con el nuevo pico en comparación con el pico de 1½” de diámetro que este reemplaza. Sin embargo, pruebas realizadas por Cessna y OPW demuestran que esto simplemente no es cierto.
    4. Se publicó un artículo afirmando que el flujo en un pico redondo tiene régimen laminar, pero no asi en el pico ovalado. ¡Fantástico! Intente encontrar un ingeniero calificado que esté de acuerdo en que el flujo laminar puede existir a 9 pies por segundo después de un filtro de malla cónico. Esa es la velocidad en un pico redondo de 1½” a 50 galones por minuto. ¡Por favor! Eso es indiscutiblemente es un flujo turbulento, no “laminar.”

Los problemas relacionados con las “personas” son molestos y frustrantes, pero por suerte pueden resolverse con hechos reales. ¿Grandes problemas? Sí, hay algunos. El más grande es el avión Hawker Siddley 125. Hay 200 de estos aviones en los EE. UU. (a través de la serie 600) que tienen cuellos de llenado en los tanques que son aproximadamente 1/4” más pequeños para que el pico de forma ovalada pueda entrar. Obviamente, estos jets ejecutivos deben ser reabastecidos de alguna manera, pero los FBO se resistieron a instalar el nuevo pico “por si acaso” una aeronave del tipo HS125 aterrizaba en su aeropuerto.) Cuando desarrollaron un pico adaptador para los operadores de HS125Este problema fue resuelto por British Aerospace (el fabricante). La tripulación de la aeronave simplemente entrega este adaptador al operador de repostaje, quien lo coloca en su pico ovalado.

Pero ¿Qué se puede hacer con los helicópteros que se ha encontrado que tienen cuellos de llenado pequeños? Estos por ejemplo son el Wessex, Boelkows, Puma, Dauphin, Gazelle, Twin Star y las modificaciones de alcance extendido para el Hiller OV-12 y el Bell Jet Ranger. Con el pasar del tiempo, se espera que todos sean modificados con cuellos de llenado más grandes. Hay un adaptador disponible de Fjord Aviation Fueling Products. Claramente, esto no es una solución al problema de los errores de suministro de combustible, porque alguien podría usar el adaptador y poner combustible para aviones a reacción en un avión de AVGAS. Sin embargo, el adaptador fue diseñado intencionadamente para resultar incómodo, con el fin de alentar a los operadores a retirarlo, a menos que este sea absolutamente necesario para repostar uno de los helicópteros mencionado.

¡El final de la historia es la responsabilidad y el compromiso!

Independientemente de las molestias e ineficiencias que puedan atribuirse al pico de forma ovalado, ¿crees que un FBO podría ganar una demanda por error en el suministro del tipo combustible solo porque no se instaló el nuevo pico? La razón de que “no encajara en 200 jets ejecutivos y helicópteros”, que representan tal vez el 1 por ciento de la flota de jets en EE. UU., no significaría nada para un jurado.

¡Pero no todo está perdido! Piénsalo de esta manera. Cualquier boquilla para suministro combustible de aviones a reacción equipada con el pico ovalado no será capaz de suministrar combustible para aviación a reacción en el 74% de la flota de aeronaves de AVGAS. ¡Eso es un verdadero logro!

Como conclusión, creemos que los nuevos picos de forma ovalada deben usarse sin importar las molestias que puedan causar. Las personas que repostan aeronaves cometen errores, como todas las demás personas en este mundo. Ningún FBO puede permitirse no instalar los nuevos picos y ningún propietario de una aeronave con una abertura grande de llenado puede permitirse no instalar los limitadores.

GamGram 29: Prevención de Abastecimiento con el Combustible Equivocado2025-01-07T14:05:22+00:00

GamGram 29: Preventing Misfueling

Did you know that there are 5 times more aviation accidents caused by water and dirt in the fuel than from misfueling (pumping the wrong fuel into an airplane)? We heard a supposedly responsible representative of an aircraft manufacturer say that this means the industry should concentrate on the water and dirt problem instead of the misfueling problem. What a monkey!

We already do many things to keep fuel clean and dry but what has been done in the past to prevent misfueling? The answer is almost nothing. Oh yes, we do label trucks, tanks, pipes and fill stands, but not always. The aircraft are supposed to have placards stating what fuel to use, but they do not always. Bottom loading equipment can easily be keyed with product selectors that have been on the market for 30 years but they are not always installed. In fact, only a small fraction of the apparatus is so equipped.

Misfueling accidents all have one thing in common — human error.

After an air show, an experienced and highly professional pilot watched his light twin being refueled with a truck marked “jet fuel”. Fortunately, he crash-landed safely.

A very young, untrained line serviceman put jet fuel in a cabin twin because he saw the word TURBO in the name of the airplane. Seven people were killed.

A dealer had a practice of keeping the unmarked jet fuel truck in one location and the unmarked avgas truck in another. Guess what happened. Someone made a mistake in parking the jet truck. The accident was inevitable.

A corporate pilot arrived at one of the world’s largest airports and deliberately specified that he did not want fuel. He got it anyhow, jet fuel in his avgas cabin twin. The dealer caught this error before the pilot departed.

So you see, it is always human error. Fortunately, someone decides to do something positive about this crazy situation. The General Aviation Manufacturers Association promoted a campaign which is summarized below:

  1. The word TURBO has been eliminated from airplane names.
  2. Decals were designed and distributed for labeling filler caps.
  3. Bands were designed for labeling all overwing refueling nozzles.
  4. A keying system was devised to prevent a large jet fuel nozzle filler spout from entering a smaller avgas filler opening.

The fourth action is the one that is the most important, because it overcomes human error. Research showed that 74% of avgas aircraft have filler openings that are less than 2.3” in diameter. Therefore, only 26% of the aircraft fleet needed to be modified with smaller openings if all jet fuel spouts on overwing nozzles were made larger. Through some very clever design, Shaw Aero, the largest manufacturer of caps and filler openings, developed an insert to reduce the size of large openings. These kits are offered by the airframe manufacturers, such as Piper, Cessna, Beech, Mooney and Aero Commander. All new avgas aircraft manufactured after early 1984 have a small filler opening.

The spouts on all overwing nozzles prior to 1984 were sized to fit through the smallest filler openings. However, to make the interference system work, every overwing nozzle that dispensed jet fuel had to have a new spout that is large enough so it would not enter an avgas opening. The problem was that some jet fueled aircraft have a “D” shaped opening; they are not round. The solution was a spout that is oval shaped. It measures 2.6” at the largest point so it will not enter a 2.3” opening, but it will enter the “D” shaped opening.

So now you may think that the problem of misfueling is solved. Unfortunately, it is not solved because of several other problems:

  1. The FAA has not developed a clear, consistent policy. For example, owners of Cessna 300 and 400 series aircraft received AD’s that mandated installation of restrictor kits but owners of Beechcraft twin engined aircraft only received Service Bulletins; compliance is not mandatory. The Piper AD only applies to Navajo and Aerostars, not to Aztecs! Very Confusing!!
  2. There is no law that forces a dealer, FBO or oil company to install the new oval spouts on their jet fuel nozzles.
  3. After all of the heavy research that went into the design of the system, some aircraft that use jet fuel have been found to have filler openings that are too small for the oval spout. Fortunately, some of these can be modified to the large size but others remain a problem. More about these cases will be found later in this article.
  4. The real “zinger” in the program is people who “bad-mouth” the idea, just because it is different from what they are accustomed to. For Example:
    1. Some line personnel said that the new oval spout causes excessive splash-back in the Cessna Citations and Beech King Airs. To investigate this, tests were run that showed that round spouts also will cause the same splash-back problem at the same flow rate. The difficulty is that the fuel cannot flow down the slope (dihedral) of the wing rapidly because of the small holes in the wing structure.
    2. Some people say absolutely that the shape of the oval spout causes a spray pattern that results in splash-back. This is pure “bunk” – look at these photographs of the fuel flow pattern.
    3. Some people have stated that the flow rate is reduced by the new spout, as compared to the 1½” diameter spout it replaces. Tests by Cessna and OPW prove this is simply not true.
    4. An article was printed stating that the flow in a round spout is laminar but not in the oval spout. Fantastic!! Try to find a qualified engineer who will agree that laminar flow can exist at 9 feet per second downstream of a cone strainer. That is the velocity in a 1½” round spout at 50 gpm. Man! — That is turbulent flow, not “laminar”.

“People” problems are an aggravation but hopefully they can be solved by real facts. Big problems? Yes, there are a few. The biggest one is the Hawker Siddley 125. There are 200 of these aircraft in the U.S.A. (through the 600 Series) that have filler necks that are about 1/4” too small for the oval shaped spout to enter. Obviously, these executive jets must be refueled somehow but FBO’s resisted installing the new spout “just in case” a HS125 landed at their airport. This problem was solved by British Aerospace (the manufacturer) when they developed an adapter spout for HS125 operators. The crew simply hands this adapter to the refueler who slips it on to his oval spout.

But what is to be done about the helicopters that have been found to have small filler necks? These are the Wessex, Boelkows, Puma, Dauphin, Gazelle, Twin Star and the extended range mods for the Hiller OV-12 and the Bell Jet Ranger. Eventually, it is hoped they will all be modified with large filler necks. There is an adapter available from Fjord Aviation Fueling Products. Clearly, this is not a solution to the misfueling problem because someone could use the adapter and put jet fuel in an avgas airplane. However, the adapter was purposely planned to be awkward, to encourage operators to remove it unless it is absolutely needed to refuel one of the listed aircraft.

The end of the story is liability!!!

Regardless of aggravations and inefficiencies that can be blamed on the oval spout, do you think that a misfueling law suit can be won by an FBO because the new spout was not installed? The reason “it would not fit in 200 executive jets and helicopters” that represent possibly 1 percent of the jet fleet in the USA would mean nothing to a jury.

All is not lost! Think of it this way. Any jet fuel nozzle that is equipped with the oval spout will not be capable of putting jet fuel in 74% of the avgas aircraft fleet. That is a real accomplishment!

In conclusion, we feel that the new spouts simply must be used regardless of aggravations they create. People who refuel aircraft do make mistakes, like all other people in this world. No FBO can afford not to install the new spouts and no owner of an aircraft with a large filler opening can afford not to have the restrictors installed.

GamGram 29: Preventing Misfueling2025-01-02T19:55:47+00:00

GamGram 28: Índice de Separación de Agua (WSIM), Microseparometro (MSEP), y SWIFT KIT

Este es un documento revisado a partir del GamGram No. 28. Se hizo esencial reescribirlo porque se han dado muchos cambios durante los 12 años desde que se publicó la edición original.

El problema básico ha sido que la industria cada día requiere la información más precisa, mejores ensayos con reproducibilidad y datos relacionados con los filtros separadores que se utilizan en la aviación Esto ha resultado en el desarrollo de mejores procedimientos para la prueba y de los aparatos más refinados en su diseño y efectividad. El título original era “Cómo medir el WSIM”.


La mayoría de los sistemas de suministro de combustible para aviones incluyen un insustituible equipamiento conocido como filtro separador. (Los filtros monitores son también se utilizan, pero no son objeto de este GamGram). Desafortunadamente, muy pocas personas conocen las condiciones que deben existir para que el filtro separador realice correctamente su trabajo de eliminar de agua. Si tuviéramos tiempo para esperar que toda el agua contenida en el combustible reposándolo se asiente en el fondo y la drenáramos para extraerla sería un trabajo simple. esto la mayoría de los operadores lo hacen regularmente. Pero el combustible con agua, al pasar por una bomba centrífuga, se convierte en una emulsión figurada en millones de gotas diminutas que, por su tamaño, demoran un largo tiempo para depositarse en el fondo del tanque.

Con esta emulsión es con la que deben lidiar los elementos coalescentes en el filtro separador pues ellos juntan las pequeñas gotas de agua y las fusionan (coalescente) para que se conviertan en gotas grandes y que debido a su mayor peso puedan asentarse rápidamente en el fondo de la carcasa y ser drenada.

El mayor enemigo de un elemento coalescente son los agentes de superficie activo o tensioactivos (“surfactante”) que entorpecen el aglutinamiento de las góticas de agua manteniéndolas dispersas. Los surfactantes son moléculas químicas que afectan e influyen sobre la tensión de una superficie. A estos les gusta la superficie en particular de la gota de agua contenida en el combustible. La razón es porque tienen “cabezas hidrofílicas” que les gusta el agua pero sus colas son hidrofóbicas, es decir, que la repelen y les gusta el combustible. Entonces, si el combustible contiene tensoactivos y agua, las cabezas de esas moléculas “se acercan” a la superficie de la gota de agua al igual que las abejas van por la miel, y las colas se orientan para permanecer en el combustible de tal manera que al final toda la gota de agua este rodeada por una película del surfactante que la aísla y evita que dos gotas de agua se unan porque no pueden entrar en contacto entre sí.

Desde los primeros días del manejo de combustible para aviones, se hizo evidente que era necesaria una prueba para evaluar un lote del combustible y averiguar si estaba contaminado con surfactantes hasta el punto de poner en peligro el rendimiento del elemento coalescedor. Se desarrolló la prueba del índice del separómetro de agua (WSI) y después de la modificación se convirtió en la prueba WSIM (pronunciado “wiz-um”). Una lectura de 100 fue excelente, lo que significa que los coalescedores funcionarían muy bien. Si la lectura era tan baja como 70, se considera que la coalescencia es muy pobre y cero si está extremadamente contaminado.

El instrumento más moderno que mide la contaminación por surfactantes del combustible se denomina ® Microseparómetro. Es una versión muy refinada del equipo original. La lectura sigue siendo 100 para el mejor combustible, pero en lugar de referirse a él como la clasificación WSIM, se llama MSEP (pronunciado Em-sep).

Tanto el equipo WSIM como el MSEP se basan en la misma idea; una emulsión de agua y combustible donde una muestra de la misma se fuerza a través de una almohadilla conformada por un medio coalescente como lo es la fibra de vidrio. Un dispositivo óptico mide la neblina en el efluente; cuanta menos neblina se detecte, mayor será la calificación y viceversa. La precisión (repetibilidad) nunca ha sido muy buena para ninguna de las dos pruebas; MSEP ha demostrado ser superior a WSIM. Otro gran problema ha sido que la prueba sobrerreacción al Stadis 450, aditivo que mejora la conductividad del combustible es decir, un combustible con un MSEP bajo puede funcionar bastante bien en una prueba real de rendimiento de coalescencia. La considerable presión de los usuarios ha influido en un gran esfuerzo para superar estos problemas.

Posiblemente la variable más importante que se ha investigado ha sido reemplazar la fibra de vidrio con la misma media coalescente que se utiliza en la fabricación de los modernos elementos coalescedores que han pasado las pruebas especificadas en API 1581, 3ra. Edición. El nuevo material parece papel grueso; contiene muchísimas fibras de vidrio finas. La fibra de vidrio para aislamiento es un material tan inconsistente que los fabricantes de coalescedores se vieron forzados hace varios años a encontrar una media mejor. El dispositivo que sostiene a las almohadillas de fibra de vidrio en la versión actual del Microseparómetro es una cápsula de aluminio llamada Alumicel. Todo lo que estamos diciendo es que en el futuro se espera que las nuevas cápsulas Alumicel contengan material coalescente parecido al papel en vez de fibra de vidrio. Mientras tanto, se considerarán válidas las cápsulas de Alumicel disponibles. Por junio de 1996, resultados alentadores de pruebas demostraron que el instrumento por sí mismo no tiene que ser revisado. Esta es una muy buena noticia para los propietarios del modelo conocido como Mark V Deluxe.

Este GamGram sobre de las pruebas que intentan determinar el efecto de los tensioactivos en el combustible para aviones no estaría completa sin un comentario sobre la propiedad técnica involucrada: La “tensión interfacial”, y en nuestro negocio significa “fortaleza de la interfase entre el combustible y el agua”. Si la película de moléculas en la interfaz es fuerte, existirán grandes gotas de agua. A medida que la fuerza de la película interfacial (agua/combustible) disminuye, la más pequeña serán las gotas de agua hasta que la mezcla de agua y combustible se convierta en una emulsión.

La medición de la fuerza de la interfaz se realiza en el laboratorio con la ayuda de un delicado instrumento llamado “tensiómetro” que no es un instrumento de campo, pero recientemente y para nuestra conveniencia ha llegado al mercado un kit que realiza esta medición en el campo. Se llama “SWIFT KIT” y lo comercializa Velcon Filters, Inc. Este kit resulta particularmente útil para comprobar el rendimiento de las carcasas de tratamiento de arcilla utilizada en nuestra industria para capturar y eliminar los tensioactivos, los cuales hacen que disminuya la tensión interfacial; la arcilla adsorbe las moléculas de surfactante como se describe en GamGram No. 14. Por lo tanto, al verificar la tensión interfacial (IFT) antes y después de que el combustible pase por la arcilla, el operador evalúa con rapidez el rendimiento de la arcilla. Esto también puede medirse con un Microseparómetro, pero es una prueba más costosa y que requiere más tiempo.

Conclusión: el Microseparómetro demuestra ser el instrumento más confiable para evaluar la capacidad de una muestra de combustible que elimine el agua mediante un filtro separador. Actualmente está en marcha un programa para mejorar la repetibilidad, y seguiremos revisando este GamGram para reflejar los resultados de esa investigación cuando se haya completado.

GamGram 28: Índice de Separación de Agua (WSIM), Microseparometro (MSEP), y SWIFT KIT2025-01-06T19:46:46+00:00

GamGram 28: WSIM, MSEP, and SWIFT Kit

This is a totally revised issue of GamGram No. 28. Rewriting it became essential because during the 12 years since the original issue was published many changes have occurred.

The basic problem has been that the industry requires more exacting information, better test reproducibility and data that relate more closely to the filter separators that are being used in aviation today. This has resulted in the development of better test procedures and refined testing apparatus. The original title was “How to Measure WSIM.”


Most jet fuel supply systems include a piece of equipment known as a filter separator. Monitor filters are also used but they are not the subject of this GamGram. Unfortunately, very few people know the conditions that must exist for the filter separator to do its water removal job properly. If the water could always be expected to lie in the bottom of a tank with the fuel on top, it would be a simple job to drain it away, and most operators do that regularly. But fuel with water in it that goes through a centrifugal pump becomes an emulsion of literally millions of tiny water drops that do not settle to the bottom of the tank for long periods of time. It is this emulsion that the coalescer elements in the filter separator must deal with. They must gather the tiny water drops together so that they will become large drops (coalesce) that can rapidly settle to the bottom and be drained away.

The enemy of a coalescer element is “surfactant” or surface active agents that prevent water drops from gathering together into large drops. They are chemical molecules that seek and influence a surface. The particular surface they “like” is the surface of a water drop in the fuel. The reason they like a water surface is because they have 2 “heads”. One head likes fuel; the other head likes water. So, if the fuel contains surfactants and if water is present, those 2- headed molecules “zoom” to the surface of the water drop just like bees go for honey. The fuel “heads” orient themselves to stay in the fuel and the water heads are captured by the water. Ultimately, the entire water drop is surrounded by a surfactant film making it impossible for 2 water drops to coalesce together because they cannot come into contact.

In the early days of jet fuel handling, it became obvious that a test was necessary to find out if a batch of fuel was contaminated with surfactants to an extent that coalescer performance would be jeopardized. The Water Separometer Index (WSI) test was developed and after modification it became the WSIM test (pronounced “wiz-um”). A reading of 100 was excellent, meaning that coalescers would perform very well. If the reading was as low as 70 the fuel was considered very poor. Extremely contaminated fuel could be “zero”.

The modern instrument that measures the surfactant contamination of the fuel is currently called the Micro-Separometer®. It is a highly refined version of the original equipment. The reading is still 100 for the best fuel but instead of referring to it as the WSIM rating, it is called MSEP (pronounced Em-sep).

Both the WSIM and the MSEP equipment are based on the same idea; an emulsion of water and the fuel sample is forced through a pad of fiberglass coalescing media. An optical device measures the haze in the effluent. The less haze detected, the higher the rating and vice versa. While precision (repeatability) has never been very good for either test, MSEP has proven to be superior to WSIM. Another big problem has been that the test over-reacts to Stadis 450, the additive that improves fuel conductivity. In other words, a low MSEP fuel may perform quite adequately in a real coalescing performance test. Considerable pressure from users has influenced great effort to overcome these problems.

Possibly the most important variable that has been investigated has been the replacement of fiberglass with the same coalescing media that is used in manufacturing modern coalescer elements that have passed the tests that are specified in API 1581, Revision 3. The new material looks somewhat like heavy paper; it contains very, very fine glass fibers. Fiberglass insulation is such an inconsistent material that coalescer manufacturers were forced to find better media several years ago. The device that holds the fiberglass pads in the current version of the Micro Separometer is an aluminum capsule called the Alumicel®. So what we are saying is that in the future new Alumicels are expected to contain a paper-like coalescing material instead of fiberglass. Meanwhile, the currently available Alumicels must be considered valid. As of June 1996, encouraging test results show that the instrument itself will probably not have to be revised. This is very good news for owners of the model known as Mark V Deluxe.

This review of tests that attempt to determine the effect of surfactants on jet fuel would not be complete without a comment on the technical property that is involved. That property is “interfacial tension”, and in our business it means “strength of the interface between the fuel and water.” If the film of molecules at the interface is strong, large water drops can exist. As the interfacial film decreases in strength, the smaller the water drops will be until the mixture of water and fuel becomes an emulsion. The measurement of interface strength is performed in the laboratory by a delicate instrument called a “tensiometer”. It is definitely not a field instrument but a kit has recently entered the market that performs this measurement in the field. It is called “SWIFT KIT” and is marketed by Velcon Filters, Inc. This kit is particularly useful in checking the performance of clay treaters that are used in our industry to capture and remove surfactants that cause the interfacial tension to decrease; clay adsorbs the surfactant molecules as described in GamGram No. 14. Therefore, by checking the interfacial tension (IFT) before and after the fuel has passed through the clay, the operator can quickly assess the performance of the clay. This can also be determined with a Micro-Separometer but that is a more time consuming and expensive test.

In conclusion, the Micro-Separometer has proven to be the most reliable instrument for evaluating the ability of a fuel sample to have its water removed by a filter separator. A program is currently underway to improve repeatability, and we will further revise this GamGram to reflect the results of that investigation when it has been completed.

GamGram 28: WSIM, MSEP, and SWIFT Kit2025-01-02T14:42:07+00:00

GamGram 27: Carcasas Secadores del Sal

Hace cien años, se compraban medicamentos patentados cuyos vendedores decían curaban todo, desde un dolor de pies hasta la ceguera. Las personas se desesperaban por encontrar una cura. Cada vez con mayor frecuencia ante un problema en el combustible para la aviación, escuchamos reclamos desesperados: “Tal vez deberíamos considerar una Torre de sal” (como suelen nombrarlo en el argot popular). De alguna manera, se ha desarrollado (principalmente en EE. UU.) la idea de que la sal, puede hacerlo todo, incluso, eliminar la suciedad, el agua, los tensioactivos y los microorganismos.

Entonces sería útil abordar este tema, e identificar con exactitud lo que este equipo puede hacer. Ante todo lo primero que debemos aclarar es respecto al nombre no es una “Torre de sal” su nombre correcto es Secador de sal, (suelen ser grandes y altos, como una torre). Este equipo “seca” y lo hace disolviendo sal en el agua contenida en el combustible para hacer la salmuera. Todos sabemos que la salmuera es más pesada que el agua ordinaria: y se sedimenta más rápido que ella. Todo lo que se necesita es poner sal de roca en un recipiente y bombear combustible a través de ella es un proceso que ha sido utilizado por las refinerías durante décadas.

La sal en sí misma no elimina la suciedad ni los tensioactivos y microorganismos. Sin embargo, un sistema sin agua no desarrolla microrganismos. Lo interesante es que no solo elimina mucho más que el agua libre contenida en el combustible sino que también elimina el agua disuelta en el mismo. Esta capacidad es la que hace que el proceso sea atractivo para muchas personas.

Suponga que tiene una situación en la que el combustible para aviones se transporta por barco, barcaza o tubería. El agua siempre estará presente en este tipo de transporte pero además, si ese combustible también contiene tensioactivos y tiene una calificación MSEP baja (anteriormente llamada WSIM), el procedimiento convencional para eliminarlos es tratar el combustible con la arcilla, pero, el exceso de agua degrada la arcilla por lo que se acorta su vida útil. Sabemos que los tensioactivos no son grandes problemas ya que se queman en un motor de turbina pero si no los eliminamos, los filtros separadores se desarman y no sacan agua (es un problema para la aeronave). Entonces es como dar vueltas en círculo: no se resuelve el problema.

Aquellas personas promotoras de las carcasas secadores de sal utilizan el siguiente razonamiento:

  • Secan el combustible muy por debajo de la saturación en los tanques de almacenamiento del aeropuerto.
  • Evite que el combustible en el proceso posterior tenga contacto con el agua, pero en caso de que algo de agua se contamine el sistema, porque al estar tan seco el combustible el agua se disuelve en él.
  • No se preocupe si se desarman los elementos coalescentes con la presencia de surfactantes en el tramo operacional, desde los tanques de almacenamiento hasta las aeronaves, porque no habrá agua que eliminar.

El temor en la mente de muchas personas es que haya un remanente de salmuera que termine en influir en una corrosión catastrófica de las aeronaves. Algunos aviones sufrieron severa corrosión por sal hace varios años, mas no está claro si fue un remanente del secador de sal o simplemente contaminación del agua de mar. El diseño inteligente de los secadores, un mantenimiento cuidadoso y la operación en forma continua seguramente podrían ofrecer una completa seguridad. La práctica de mantenimiento correctivo “tomar acción solo si algo sale mal”, utilizada en algunos aeropuertos hoy en día, es absolutamente imposible con un secador de sal; lo que se debe hacer es el mantenimiento preventivo y predictivo ya que es proceso químico y debe ser operado como tal en todo momento.

¿Has decidido que necesita un secador de sal? ¿Te has convencido de que en el diseño de tu sistema los ingenieros “pensaron en todo” para evitar el arrastre de sal? ¿También has decidido que tus habilidades de gestión y dirección de operaciones garantiza que el equipo siempre opere “según el librito” (reglas)?

Si su respuesta es “sí” a las tres preguntas anteriores, tal vez debe examinar la premisa básica: ¿ha logrado un combustible extremadamente seco tendrá suficiente margen de reabsorción de agua en su combustible como para no preocuparse en caso de que la presencia de surfactantes desarme los filtros separadores corriente abajo? ¿Cuánta capacidad de redisolución tiene?

El combustible para aviones puede contener aproximadamente 70 ppm de agua disuelta a temperaturas promedio. Si lo deshidrata hasta un índice de 20 ppm, puede afrontar un contacto con agua en una 50 ppm y no encontrará agua libre en sus instalaciones hasta tanto esa porción no sea rebasada. Ejemplo: tome un galón estadounidense de 5000 lote de combustible para aviones y calcule la cantidad de agua de la que estamos hablando:

(5000 gal. x 50) ÷ 1,000,000 = 0.25 gal.

Esto significa que un litro de agua es su factor de seguridad. En otras palabras, si accidentalmente entra agua en un lote de 5000 galones de combustible, un cuarto se disolverá y el resto será agua libre que los filtros separadores deben remover del combustible para así proteger la aeronave ¿Cree que este factor de seguridad es lo suficientemente conveniente? no creemos que lo sea porque nuestra la experiencia demuestra los incidentes que han ocurrido son provocados por las grandes cantidades de agua. Nunca hemos oído hablar de un incidente real en un avión a reacción comercial causado por un litro de agua encontrado en 5000 galones de combustible. Un “incidente” suele ser debido a 20, 60 o 130 galones.

¿Pueden todos los aeropuertos utilizar secadores de sal? ¡Absolutamente no! El costo de este tratamiento es prohibitivo para los pequeños, e incluso, para los medianos aeropuertos No es solo el costo de la inversión, sino también es el costo de preparar y mantener al personal calificado para monitorear el equipo.

Conclusión: creemos que los secadores de sal pueden cumplir el propósito muy útil de proteger las carcasas de arcilla y servir para eliminar toda el agua antes realizar el tratamiento que elimina los tensioactivos. La vida efectiva de la arcilla se puede extender mucho cuando no hay agua presente. Entonces no estamos de acuerdo en que los tensioactivos deban permanecer en el combustible. El filtro separador debe estar siempre en perfecto estado para tener toda la capacidad de eliminar agua en caso de emergencia. Los coalescedores contaminados con surfactantes no protegen a las aeronaves del agua.

GamGram 27: Carcasas Secadores del Sal2025-01-02T14:34:00+00:00

GamGram 27: Salt Driers

 

A hundred years ago, you could buy patent medicines that were claimed by the salesmen to cure everything from sore feet to blindness. People bought them in desperation for a cure. With ever increasing frequency when a jet fuel problem occurs, we are hearing people exclaim desperately, “Maybe we should consider a salt tower.” Somehow, there has developed (mostly in the USA) an idea that salt will do everything, including removing dirt, water, surfactants and micro-organisms.

We thought it would be useful to review this subject and identify just what this equipment can do. First of all, the correct name is “salt drier”, not “salt tower”, in spite of the fact that they are often big and tall, like a tower. A salt drier does exactly what its name implies; it “dries” and it does it by an elementary process of dissolving salt into water to make brine. Everyone knows that brine is heavier than ordinary water – brine settles more rapidly than water.

Basically, all that is needed is to put rock salt in a vessel and pump fuel through the salt. It is an ancient process that has been used by refiners for decades.

Salt does not remove dirt, and it does not remove surfactants or micro-organisms. However, a system that has no water will grow no micro-organisms. The really interesting thing that salt does is to remove more than just the free water — it super-dries the fuel, removing a significant amount of the dissolved water. Actually, it is this capability that makes the process appealing to many people.

Suppose you have a situation where jet fuel is being transported by ship, barge or pipeline. Water is always present. If the fuel also contains surfactants and has a low MSEP rating (formerly called WSIM), the conventional procedure is to clay treat but the water degrades the clay, resulting in short life. We know that surfactants will burn in a turbine engine but if we do not remove them, the filter separators will become disarmed and will not remove water. It is almost like going around in a revolving door.

Those who promote salt driers, use the following rationale:

  • Dry the fuel well below saturation in the airport storage tanks.
  • Use extreme care to prevent further water contact, but just in case some water does contaminate the system, it will re-dissolve into the fuel.
  • Do not worry about disarming the coalescers with surfactant between the storage tanks and the aircraft, because there is no water to remove.

The fear in the minds of many people is that there will be a brine carry-over which might result in catastrophic corrosion of aircraft. Some aircraft did suffer severe salt corrosion several years ago, but it is not clear whether it was salt drier carry-over or simply sea water contamination. Intelligent design of salt driers and careful maintenance and operation on a continuing basis could surely offer complete safety. The maintenance practice of “taking action only if something goes wrong”, currently used at some airports today, is absolutely impossible with a salt drier. It is a chemical process plant and must be operated as such at all times.

Have you now decided that you really need a salt drier? Have you convinced yourself that the design engineers will “think of everything” to prevent salt carry-over? Have you also decided that your superb management skills will insure that the equipment will always be operated “by the book”?

If you answered “yes” to the above 3 question, maybe you should examine the basic premise – that if you super-dry the fuel, you have given yourself enough water re-dissolving capacity so that you do not have to worry that coalescers may be disarmed by surfactants. How much re-dissolving capacity do you have?

Jet fuel can hold roughly 70 ppm of water in solution at average temperatures. If you dry it to 20 ppm, you can afford to have 50 ppm of new water contact before you will have free water. Take a 5000 US gallon batch of jet fuel and calculate the amount of water we are talking about:

(5000 gal. x 50) ÷ 1,000,000 = 0.25 gal.

This means that one quart of water is your factor of safety In other words, if water accidentally gets into a 5000 gallon batch of fuel, one quart will dissolve and the remainder will be free water that the coalescers must remove to protect the aircraft. Is this factor of safety large enough? We don’t think it is because our experience shows that large amounts of water cause incidents. We have never heard of a real incident on a commercial jet airplane caused by a quart of water in 5000 gallons of fuel. An “incident” is usually 20, 60 or 130 gallons.

Can all airports use salt driers? Absolutely not! The cost is prohibitive for small and even the medium sized airports. It is not just the investment, it is the cost of qualified personnel to monitor the equipment.

In conclusion, we believe that salt driers can serve the very useful purpose of removing water before clay treatment to remove surfactants. The effective life of clay can be greatly extended if there is no water present. We simply do not agree that the surfactants should be left in the fuel. The filter separator must be given the capability of removing water in an emergency; surfactant contaminated coalescers cannot be relied upon to protect an airplane.

GamGram 27: Salt Driers2025-01-02T14:30:20+00:00

GamGram 26: Una Mirada a la Caída de Presión, Corregido y no Corregido

Una cosa es cierta en este universo: no existe una máquina de movimiento perpetuo. En el mundo real, nada funciona sin gastar energía.

Tal regla se aplica en los sistemas de combustible: para que el combustible fluya, se necesita energía inicial para empujarlo por medio de cualquier válvula, medidor, filtro o la tubería y este paso resulta en una caída en la presión.

Un elemento filtrante limpio colocado dentro de una carcasa tendrá muchos pasajes disponibles a través de los cuales transita el combustible. Esta es la razón por la que los filtros nuevos muestran una caída de presión baja en su manómetro diferencial Gammon (u otro dispositivo para medir la presión diferencial), y la explicación es que se necesita muy poca energía para empujar el combustible a través de ellos.

A medidas que un filtro retiene la suciedad o un monitor elimina las partículas y el agua (los monitores atrapan el agua absorbiéndola y convirtiéndola en gel), algunos de los conductos del material filtrante se Obstruyen (atascarán) porque se debe usar más energía que impulse el combustible a través de los conductos libres restantes. Si la mitad de los agujeros están taponeados, el combustible se moverá a través de los agujeros restantes al doble de la velocidad inicial. Esta pérdida de energía que se origina al medirla la llamamos caída de presión.

Los filtros separadores presentan una complejidad. La suciedad retenida provoca en ellos la caída de presión de la misma forma que en cualquier otro elemento filtrante, pero en cambio, el agua no obstruye los poros a diferencia de cómo lo hace en los monitores el. Un elemento coalescedor solo colecta y aglutina las pequeñas gotas de agua aumentando sus tamaños convirtiéndolas más pesadas, y si no hay agua presente, la caída de presión es baja. Pero si hay gran cantidad de agua, la caída de presión aumenta, momentáneamente, pero si el combustible vuelve a secarse, la caída de presión decrece La diferencia no es muy grande, pero se puede observar en el manómetro medidor del DP.

Por otro lado, está la carcasa “para el tratamiento con arcilla”, a menudo mal llamada “filtro de arcilla”. Generalmente se ubican en los oleoductos de las terminales y en las instalaciones al realizar la descarga de barcos, aunque se puede encontrar también en aeropuertos. En realidad, no son filtros en lo absoluto; la “arcilla activada” (como el carbón activado) está diseñada para eliminar la contaminación del combustible con surfactantes químicos, no la suciedad ni el agua. El aumento de la caída de presión ocurre solo si hay muchas partículas de gran tamaño o grandes cantidades de agua, lo cual bloquea el flujo del combustible a través de la arcilla.

CAÍDA DE PRESIÓN = PRESIÓN DIFERENCIAL = DP

Entonces, usted no obtendrá un aumento en la caída de presión (presión diferencial o DP) entre la entrada de un recipiente y la salida sin que algo no esté mal o exista contaminación en el combustible ¿Cierto?

Mas no todo es así. La velocidad del fluido es importante pues con un flujo cero, no hay caída de presión, incluso si los filtros están prácticamente obstruidos. Al aumentar la tasa de flujo, aumenta el DP, por lo que un aumento o disminución en el DP varía simplemente al cambiar el caudal en dependencia si este es mayor o menor. Por ejemplo: Algunas aeronaves admiten un caudal máximo de 850 GPM (3200 LPM) al comienzo del suministro debido a que los tanques de combustible están vacíos, pero a medidas que l se llenan aumenta la resistencia y el caudal puede disminuir a solo 150 GPM/560 LPM pues los últimos tanques en llenarse son los más pequeños. Lo mismo sucede al llenar un tanque de almacenamiento vertical aéreo, el caudal vario hasta en un 50 % o más a medida que se llena el tanque pues la columna líquida aumenta la presión en resistencia al fluido.

Si entendemos la explicación anterior podemos afirmar su sistema opera a su máxima capacidad de flujo, no se necesita una corrección en la lectura directa del diferencial de presión. Pero si su sistema fluye con una tasa de flujo por debajo del 100 % del caudal de diseño, usted necesita definitivamente corregir el DP indicado, hasta lo que corresponde si el caudal hubiera estado al 100 %. Entonces con esos datos se elabora un gráfico y se observa la tendencia de este diferencial de presión. Cuando decimos al 100 % no hablamos del flujo nominal de ningún componente, sino del flujo máximo real que puede lograr el sistema.

Para corregir manualmente el DP, existen gráficos o programas de hojas de cálculo y dispositivos electrónicos que lo hacen de forma automática.

Significado y Evaluación de Presión Diferencial

Existe diferentes puntos de vista sobre el monitoreo del DP. Una vez corregida la presión diferencia si se arroja un incremento de la misma puede significar diferentes cosas según el lugar y momento. En cualquier punto del sistema que este colocada la carcasa se ha de esperar un aumento paulatino del DP pero un aumento repentino indica un problema serio, dependiendo de su experiencia en en relación al lugar donde está colocada. La caída repentina del DP siempre es grave, pues significa que uno o más elementos filtrantes se han suelto (aflojado) o presenta fallos por fatiga o rompimiento.

Algunas personas observan el DP para detectar si hay cambios repentinos de contaminación. Otros para programar el próximo cambio de elemento, o para asegurarse de que el sistema está cerrado y los elementos han sido cambiados antes de que el DP se torne demasiado alto y pueda dañar los cartuchos filtrantes permitiendo que la suciedad pase aguas debajo de la carcasa.

Ofrecemos cuatro alternativas:

  1. Simplemente coloque un interruptor de apagado conectado a un conmutador en el manómetro Gammon (u otro control de presión diferencial) y detenga el flujo si el DP es demasiado alto.
  2. Agregue un interruptor con un conmutador de baja presión para determinar si el DP es demasiado bajo, lo que indica un elemento suelto.
  3. Agregue un equipo de control para el monitoreo de la presión diferencial que corrija automáticamente el DP, el cual mantiene un registro del comportamiento del mismo. Estos accesorios tienen un sistema de alarmas y apagado para alto nivel del DP. Siguen las tendencias y detectan una disminución en DP corregido que podría significar que un elemento se ha soltado o perforado.
  4. Podemos hacer el cálculo manual del DP corregido, con una hoja de cálculo o un gráfico diseñando para ello, pero la debilidad de este método es que no tiene apagado automático en el caso si el DP sube o baja repentinamente.

Las JIG o ATA-103 ya no permiten que la alternativa #4 sean utilizados con los elementos monitores en los equipos de repostaje.

Existen argumentos que preferimos no comentar en lo referente a cuál es la mejor solución. Nosotros fabricamos un trasmisor que le da la posibilidad al manómetro Gammon de dar una señal salida que se pueda conectar a un controlador corrector de DP y también tenemos disponibles interruptores que pueden ser adicionados a los propios manómetros Gammon indicando un DP alto o bajo y un control de apagado por alta diferencia de presión.

En camiones de reabastecimiento de combustible y en otros tipos de carcasas filtrantes, es más complicado el control del DP. En carros de repostaje con filtros monitores que tienen control de presión utilizando la derivación de flujo de combustible es muy difícil controlarlo ya que la velocidad del flujo puede ser mayor de lo que indica el metro contador. Existen otros equipos (son menos comunes) que tienen carcasa de tres etapas pues el separador tiene una etapa con elementos monitores ya sea dentro de la misma carcasa (dentro de los elementos) separadores o en una carcasa por separado.

Con referencia a los filtros de las terminales y plantas o almacenes de combustible el análisis depende de la experiencia. Si nunca se observa un DP alto y la tasa de flujo no varía, simplemente con mantener los registros y graficar el DP puede ser suficiente. Sin embargo, cualquier aumento repentino podría significar mucho más que un poco de suciedad, puede ser una mezcla con otros combustibles, como el Diésel, donde la mezcla es más un problema más complejo que la suciedad.

En el caso de las carcasas con tratamiento de arcilla, si tienen DP alto lo que significa es que tienes dificultad en tu sistema con la cantidad de agua o gran cantidad de partículas de gran tamaño lo que pudiera ser un problema más grave de lo que piensas debido al combustible puede mezclarse. Un DP bajo no significa que la arcilla esté funcionando.

CONCLUSIÓN: En cualquier tipo de carcasa, una disminución en el DP corregido puede ser un problema tan serio como con un alto DP corregido, ya que significa que es muy probable que esté bombeando combustible sin filtrar aguas abajo de la carcasa.

GamGram 26: Una Mirada a la Caída de Presión, Corregido y no Corregido2024-12-31T17:29:56+00:00

GamGram 26: An Even Newer Look at Pressure Drop, Corrected and Uncorrected

One thing is certain in this universe, there is no such thing as a perpetual motion machine. In the real world, which means outside of politics, you cannot get anything done without expending energy.

This rule applies in fuel systems: when fuel flows, it takes energy to push fuel through any valve, meter, filter or pipe. This results in a drop in pressure.

A clean filter element in a vessel will have many open passageways for the fuel to take, so it is easy for the fuel to get through. This is why new filters show a low pressure drop indication on your Gammon Gauge (or other differential measuring device), it takes very little energy to push the fuel through.

As a filter removes dirt or as a monitor removes dirt or water (monitors trap water as a gel), some passageways are plugged. This means that more energy has to be used to push the fuel through the remaining passageways. If half of the holes plugged, the fuel has to move through the remaining holes at twice the velocity. We measure that lost energy as pressure drop.

Filter separators add a complication. Dirt causes pressure drop in the same way as in any other filter element, but water acts different than in a monitor. A coalescer element only collects tiny water drops and makes them into larger ones, and if no water is present, the pressure drop is low. If significant amounts of water are present, the pressure drop increases, but if the fuel becomes dry again, the pressure drop can go back down. The difference is not very large, but can observed on the DP gauge.

On the other hand is the “clay treater” vessel, often called a “clay filter”. These are most commonly found in pipeline terminals and ship unloading facilities, but some are located on airports. In reality, they are not filters at all; the “activated clay” (like activated carbon) is designed to remove chemical surfactant contamination, not dirt or water. Increased pressure drop happens only if there are a LOT of big dirt particles or large amounts of water, which blocks off flow in the clay.

Pressure Drop = Differential Pressure = DP

So you don’t get an increase in the pressure drop (differential pressure or DP) between the inlet of a vessel and the outlet without something bad in the fuel, right?

Not true. Velocity is important. At zero flow, there is no pressure drop, even with virtually plugged filters. As the flow rate increases, DP increases, so an increase in the DP can take place simply because the flow rate is higher or decrease because flow rate is lower. For example, some aircraft can accept 850 gpm/3,200 lpm when the fuel tanks are empty, but this may decrease to just 150 gpm/560 lpm when you are flowing into the last small fuel tanks. The same is true in filling an above ground storage tank, the flow rate can vary as much as 50% or more from “head” pressure as the tank fills.

It is simple if you are at full system flow, you don’t need correction. But if you are flowing at a rate below 100%, you need to correct the indicated DP to what it would have been if the flow rate had been at 100%. Then you can keep a chart and see the trend. 100% is not the rated flow of any component, it is actual maximum flow you can achieve.

For manually correcting DP, there are charts, spreadsheet programs and electronics that can do this.

Meaningful Evaluation of Differential Pressure

There are different views on monitoring DP and an increase in corrected DP means different things in different places. A gradual increase is expected anywhere. A sudden increase can signal a serious problem, depending on your experience at this facility. A sudden drop in corrected DP is always serious, it means that a filter element has come loose or failed.

Some people watch DP to spot sudden contamination changes. Some watch DP to schedule the next element change. Some watch DP to make sure the system is shut down and elements changed before DP becomes too high, damaging the filter elements and allowing debris downstream.

We have four alternatives:

  1. Simply put a shutdown switch onto the Gammon Gauge (or other differential pressure control) and stop flow if DP gets too high.
  2. Add a low pressure switch to determine if the DP is too low, indicating a loose element.
  3. Add a differential monitoring control that automatically corrects the DP and keeps a record. Such controls have alarms and shutdowns for high corrected DP, notice trends and sense a decrease in corrected DP that could mean an element has come loose.
  4. We can manually calculate corrected DP, with a spreadsheet or by using a chart. The weakness is that you have no automatic shutoff if DP suddenly goes up.

Clearly #4 is no longer allowed on into plane monitors by either JIG or ATA-103.

There are arguments, we’d prefer to avoid, as to what is best. We make a DP transmitter that gives the Gammon Gauge an output that can be connected to an electronic DP correction control and we make switches that can be added to a Gammon Gauge to indicate low or high DP. We also make a High DP shutdown control.

On refueler trucks and on other types of filter vessels, it gets more complicated. Refueler vessels with monitors usually have a higher flow rate through the monitor than the meter shows, because of the pressure bypass control, so correcting DP is very difficult. Some refueler trucks have filter separators, which are not as vulnerable to bursting. Some (rare) have filter separators AND monitor elements, either in a separate vessel or inside of the separator elements.

On fuel farm and terminal filters, it depends on experience. If you never see high DP and the flow rate really doesn’t vary, just keeping records and graphing DP may be enough. Any sudden increase, however, could mean much more than just some dirt, it may mean a mixture with other fuels, like diesel, where the mix is more of a problem than the dirt.

On clay, it means you have problems with water or gross dirt, and could also be more serious than you would think, due to mixed fuel. A low DP does NOT mean the clay is working.

REMEMBER: On any filter, a decrease in corrected DP can be as serious a problem and even a more serious problem than high corrected DP, it means you are very likely pumping unfiltered fuel!

GamGram 26: An Even Newer Look at Pressure Drop, Corrected and Uncorrected2024-12-31T15:32:02+00:00

GamGram 25: Ensayo y Clasificación de la Membrana Filtrante para Determinar el Grado de Contaminación con Partículas

Este GamGram se publicó al inicio con el número 13, pero su posición se ha cambiado ahora será el número 25 porque se han hecho varias revisiones a lo largo de los años lo han convertido en una discusión interpretativa de La técnica de calificación de color. Sería bueno releer la versión de 1996 del No. 13 antes de leer este artículo. Primero, repasemos los métodos:

  1. Método de clasificación del color – método de campo que usa la presión del sistema para forzar el paso de un volumen determinado de combustible a través de una membrana de prueba. Luego se califica el color de la membrana, cuando esta se halla seco, teniendo como guía el folleto de colores ASTM. “0” es hermoso; pero 10 es horrible. (Utilice el método ASTM D2276 Apéndice X1).
  2. Método gravimétrico con membranas pre pesadas – Dos membranas combinadas y pre pesadas de fábrica se colocan juntas, una encima de la otra y en el campo con la ayuda de la presión del sistema se hace pasar a través de ellas un volumen determinado de combustible. Luego, el laboratorio pesa cada membrana, y se resta el peso de la inferior a la superior y esto arroja la cantidad de suciedad recolectada en la membrana superior. Este método tiene la ventaja de evitar el pesaje previo, la codificación y el mantenimiento de registros antes de realizar el ensayo. (Use el Método ASTM D-2276).

Ambos métodos tienen una ventaja sobre el ensayo que se realiza en el laboratorio a una muestra que se colecta en una lata o frasco de vidrio, la ventaja a la cual nos referimos es que en los dos primeros métodos se realiza el ensayo directamente del sistema eliminado los posibles errores causado por el trasvase del combustible a los contenedores los cuales pueden estar contaminados o sucios. Si no convine usar los métodos anteriores, su último recurso es el Método ASTM D5452, que describe cómo colectar correctamente las muestras en contenedores adecuados y realizar pruebas gravimétricas en el laboratorio. Este procedimiento, revisado recientemente, recomienda que la muestra se tome de una tubería que fluye y que se utilice la técnica de peso de dos membranas pre pesadas.

Un argumento en contra del método de clasificación por color es que el color del combustible en sí puede influir en los resultados del ensayo al teñir la membrana, llevándole a pensar que el combustible está sucio.

Hemos oído hablar de combustible para aviones fabricado con petróleo crudo de North Slope que es capaz de teñir la membrana con una clasificación B6 sin embargo la diferencia de peso es “0”.

Es obvio que se necesita una prueba que dice si la clasificación del color tomado por la membrana se debe a la contaminación por partículas del combustible o pero el color propio del combustible. Una manera fácil es mirar la parte posterior de la membrana y compararla con el color del reverso, si hay diferencia de color entre ambas caras entonces hay suciedad contenida en el combustible depositada en la membrana. Nos asombra saber que aunque es una técnica antigua y simple no ha sido utilizada excepto por unas pocas personas.

El refinamiento de este procedimiento consiste en colocar dos membranas (una encima de la otra) en el monitor de plástico y luego comparar los colores de la parte superior de ambas. Nos gusta mucho más este método, no solo porque en el primero se puede alterar la suciedad acumulada en la parte superior cuando le das la vuelta en una tabla de colores, porque el color en la parte superior puede verse en la parte inferior de la membrana.

Nota: No use membranas pre pesadas con peso equivalente para esta prueba porque cuestan cuatro veces más que las membranas estándar.

Si aceptamos la lógica de las técnicas anteriores el gran problema ahora es decidir qué números de diferencia se aceptan entre la membrana superior e inferior Es aceptable una diferencia de muchos números en la calificación entre la membrana superior y la inferior. Según sabemos, ningún laboratorio ha publicado resultado alguno sobre ninguna investigación al respecto, pero seguramente alguien realizara esta investigación.

Uno de nuestros clientes integrante de una compañía petrolera tiene el siguiente procedimiento para garantizar una buena entrega de combustible a la aeronave:

Utiliza el Método ASTM D-2276 como método de prueba, recolectando 10 litros:

    1. Si al realizar la prueba de la membrana se muestra una lectura en la clasificación del color igual a 3 o superior (clasificación en húmedo), realice una segunda prueba con dos membranas.
    2. Si la diferencia de color entre ambas membranas es de más de 2 números, no use el combustible hasta que se haya realizado una prueba gravimétrica.
    3. Si la membrana superior tiene una clasificación de color de 6 o más oscura, independientemente de clasificación del color de la segunda membrana de inmediato detenga la entrega de ese combustible y realice una prueba gravimétrica para determinar si se puede usar.

En nuestra opinión modificaríamos este procedimiento clasificando las membranas cuando estén secas y especificando que un sistema gravimétrico realizará la prueba si la diferencia de color entre ambas es tan grande como dos números. De esta manera, aprenderá a descifrar el significado del peso en una diferencia de color de dos números para ese combustible. Una vez que sepa esto, y correlacione con diferencia de color, creemos que el plan anterior puede usarse con confianza.

No olvide que la técnica de calificación de color cumple es la vía para detectar un cambio en su sistema y esta es la respuesta del porqué las pruebas se hacen con un programa regular, en horario determinado y sin ninguna variación en el procedimiento. No describimos aquí un procedimiento paso a paso porque puede obtenerlo fácilmente de otras fuentes (folleto de instrucciones MiniMonitor). Sin embargo, hay algunos puntos especiales que nos inquietan:

  1. Sobre el Punto de Muestreo — (ver el Gamgram No. 6 y el Boletín No. 3). ¿Por qué algunas personas esperan obtener resultados exactos utilizando una conexión para muestreo que genera herrumbre y desechos? ¡No se ría! Este es uno de los peores problemas. A menudo encontramos válvulas de compuerta mohosas con empaques de grafito en el vástago en una conexión para muestreo donde todos los demás componentes son de acero inoxidable.
  2. La Técnica
    • No sobre apriete el porta monitor metálico. No hay necesidad de aplicar mucha fuerza pues las juntas tóricas (O-rings) hacen el trabajo de estanqueidad (sellaje). Si tiene fugas, ordene los O-rings nuevos. Al apretar fuerte puede hacer que se rompa la membrana en el borde por donde se sujeta en el interior de la capsula.
    • Nunca cambie de posición una válvula o arranque y pare la bomba mientras se efectúa la prueba. Si necesita hacer cualquiera de esas acciones, primero interrumpa el flujo a través de la membrana con la válvula selectora de la función lavar o ensayo (Flush/Test); después que se restablezca el flujo en el sistema, continúe la prueba abriendo la válvula Flush/Test (Lavar/Prueba).
    • Nunca gire con rapidez la válvula de lavado (flushing), ¿Cuántas veces ha encontrado una membrana rota? Creemos que esto es causado por iniciar rápidamente el ciclo de lavado en un sistema con alta presión. El combustible no pasa por la membrana, la deriva (bypass), pero puede entrar al monitor de plástico por la salida del mismo comprimiendo el aire atrapado en él. Una membrana resiste muy poco y falla ante este ligero flujo inverso. Por eso gire lentamente la válvula para lavado (flushing).
    • Otra causa de membranas rotas es la jeringa de doble acción que uno de nuestros competidores suministra con su kit de prueba. A veces la válvula de comprobación interna se atora, permitiendo forzar al combustible en flujo inverso a través de la membrana al empujar la manija hacia adentro. Para evitarlo, quite el monitor de plástico antes de empujar la manija.
GamGram 25: Ensayo y Clasificación de la Membrana Filtrante para Determinar el Grado de Contaminación con Partículas2025-01-02T14:20:11+00:00

GamGram 25: Filter Membrane Testing and Rating

This GamGram was originally published as No. 13 but its position has been exchanged with No. 25 because various revisions over the years have made it more of an interpretive discussion of the color rating technique. It would be a good idea to re-read the 1996 version of No. 13 before reading this article. First of all, let’s review the methods:

  1. Color method – This is a field method using system pressure to force a measured volume of fuel through a test membrane. You then rate the color of the membrane, when dry, using the ASTM color booklet. “O” is beautiful; 10 is horrible. Use ASTM Method D2276 Appendix X1.
  2. Matched weight method – Two factory-matched membranes are placed together, one on top of the other and a measured volume of fuel (in the field) then flows through both. The laboratory then weighs each membrane, subtracts the weight of the lower one from the top one and reports the amount of dirt that was collected on the top one. This method has the advantage of avoiding pre-weighing, coding and record-keeping before testing. Use ASTM Method D-2276.

Both of these methods have the advantage over a laboratory test of a sample collected in a can or bottle, in that the sample passes through the membranes directly from the flowing pipe that carries the fuel. The advantage we are referring to, of course, is that errors caused by unclean sample containers are totally eliminated. If it is not convenient to use the above methods, your last resort is to use ASTM Method D5452, which describes how to collect samples in shipping containers and perform gravimetric tests in the laboratory. This procedure, which was recently revised, recommends that the sample be taken from a flowing pipe and it recommends the matched-weight technique.

An argument against the color rating method is that the color of the fuel itself can stain the membrane, leading you to think the color is dirt. We have heard of jet fuel made from North Slope crude oil that will color a membrane to a B6 with no weight at all. It is rather obvious that a test is needed that will tell you whether it is dirt or color in the fuel. One easy way is to look at the back of the membrane and compare the color of the front to the reverse side. The difference in color is a measure of the filterable dirt in the fuel sample. It really astonishes us why this old, but simple technique has not been used except by a few people.

A refinement of this procedure is to put 2 membranes in the plastic monitor and then compare the topside colors of both. We like this much better, not only because you may disturb the collected dirt on the top when you turn it over on a color chart, but because color on top can show through to the underside of the membrane. Note: Do not use matched-weight refill membranes for this test because they cost four times more than standard membranes.

If we accept the fact that the above techniques are logical, the big problem now is how to decide how many numbers difference in rating between the top membrane and the lower one is acceptable. To our knowledge, no laboratory has published the results of any research on this, but we surely hope they get started.

One of our oil company customers has the following procedure for delivery of fuel to the aircraft:

He uses ASTM Method D-2276 as the test method, collecting 10 liters:

    1. If a single membrane shows a 3 or higher reading (rated wet), run a second test with a double membrane.
    2. If the difference is more than 2 numbers, do not use the fuel until a gravimetric test has been completed.
    3. If the top membrane is rated 6 or darker, the fuel must be tested gravimetrically before use, regardless of the color of the lower membrane.

We would modify this procedure by rating the membranes when dry and by specifying that a gravimetric test be performed if the color difference is as great as 2 numbers. In this way, you learn the weight significance of a 2 number color difference for that fuel. Once you know this, we feel the above plan can be used with confidence.

Do not forget that the color rating technique serves its greatest purpose as a way to detect a change. That is why tests must be performed on a regular schedule with absolutely no variation in procedure. We do not propose to go through a step-by-step procedure because you can easily get this from other sources such as our MiniMonitor instruction booklet. However, there are a few special points that bother us:

  1. The Sampling Point — Read GamGram No. 6 and Bulletin No. 3. Why do some people expect to obtain accurate results from a sampling connection that generates rust and debris? Don’t laugh! This is one of the worst problems. We often find rusty gate valves with graphite stem packings in a sampling connection where all other components are stainless steel.
  2. Technique
    • Do not over-tighten the monitor holder. There is no need to apply great force. O-rings do the sealing. If you have leaks, order new o-rings. Over-tightening can cause membrane breakage around the clamped edge.
    • Never move a valve or start and stop a pump while a test is in progress. If you must do these things, you must first stop flow through the membrane with the Flush/Test valve. Then after system flow has been re-established, continue the test by opening the Flush/Test valve.
    • Never turn a flushing valve rapidly. How many times have you found a broken membrane? We believe that this is caused by rapidly starting the flush cycle in a high pressure system. The fuel bypasses the membrane, but it can enter the plastic monitor from the outlet side, compressing the trapped air in the monitor. A membrane has little strength and fails from this slight reverse flow. Turn the flushing valve very slowly.
    • Another cause of broken membranes is the double-acting syringe that a competitor supplies with his test kit. Sometimes the internal check valves stick, allowing fuel to be forced backward through the membrane when you push the handle inward. To avoid this, remove the plastic monitor before you push in the handle.
GamGram 25: Filter Membrane Testing and Rating2024-12-31T14:06:09+00:00
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