NOTA: Este boletín se publicó originalmente como el GamGram No. 25 pero se reposicionó en 1996 porque el No. 13 fue ampliado en varias revisiones para tratar las nuevas interpretaciones referentes a los ensayos de la membrana. Ahora es lógico hacer que el artículo donde se describe cómo realizar la “interpretación” venga después de este primer artículo de referencia. Por lo tanto, los números 13 y 25 han sido cambiados de posición.

Érase una vez, las compañías aéreas y petroleras del mundo se dieron cuenta lo difícil que era mantener limpio el combustible destinado a los aviones propulsados por turbinas (JET). La limpieza de la gasolina (Avgas) que era el único combustible en ese, era extremadamente fácil mantenerla. Para ese entonces se desarrolló el filtro separador moderno actual de dos etapas con el objetivo de reemplazar el antiguo filtro de paquete de “heno”, conocido como deshidratador.

Se desarrolló Toda una tecnología en ese entorno y todo el personal involucrado se puso de desacuerdo entre sí respecto a cómo el combustible debía ser manipulado. Cada cual inclinaba la balanza hacia su propio beneficio. Eran realmente tiempos confusos.

Se imponía entonces la necesidad de un método para saber cuán contaminado podía estar el combustible con suciedad (partículas mecánicas solidas). En aquel entonces, para medir el grado de contaminación real de combustible pasaron una muestra de un volumen determinado de combustible a través de dos membranas de material filtrantes pesadas previamente (fabricadas por la compañía “Millipore corporación”) de ahí es donde proviene el nombre de la prueba “Millipore”. Una vez pasado ese volumen por las membranas, el laboratorio volvió a pesarla con el objetivo de medir el peso de suciedad que habían sido atrapadas por las mismas. Por supuesto, los resultados llegaron del laboratorio mucho después de que ese el combustible se había quemado en los motores de cualquier aeronave al que se le había suministrado. El reporte tardío era mala señal y era buen motivo por lo que estar descontento. No había nada que hacer al respecto.

En cierta ocasión alguien al observar las membranas utilizadas en esos ensayos notó que algunas eran de un color más oscuro que otras. Fue entonces así que nació la idea de clasificación por el color.

Al principio se aspiraba poder establecer una correlación directa de un color determinado con un peso específico suciedad recolectada, más al no ser consistente fue imposible lograrlo. Por otro lado era obvio la efectividad del método tras revelar los cambios ocurridos en la contaminación los cuales le indican personal del aeropuerto que algo pasa y por tanto debe ser investigado.

En la década de los 60 varias compañías petroleras desarrollaron este método de cartas de colores y fueron utilizadas por sus empleados y clientes en las distintas terminales y aeropuertos. Al utilizar la clasificación del color en los ensayos con la membrana filtrante el resultado era capaz de llegar a un supervisor a miles de millas de distancia, el cual inmediatamente sabía el color de la membrana al tener una tabla igual a la que usó su empleado para clasificarla. Desde entonces el método de clasificación por colores se convirtió en un medio de comunicación.

Sin embargo en ese momento el problema consistía en que cada compañía petrolera tenía un conjunto diferente de estándares de color y esto hacía imposible la intercomunicación porque la aerolínea como cliente común tenía que tratar con diferentes proveedores de combustible en distintas unidades.

Afortunadamente a finales de los 60 se desarrolló una tabla de colores estándar por parte de las ASTM la cual se convirtió en un patrón aceptable tanto para la ASTM como para el Instituto del Petróleo. Las especificaciones para las fichas del folleto de clasificación de colores se publican en el Método ASTM/IP D2276 en Apéndice X1. En la actualidad, toda la industria tanto las aerolíneas como las compañías petroleras utilizan este estándar de las clasificaciones de color.

Todo esto que hemos contado hubiera sido un buen final para nuestra historia, pero lamentablemente no todos vivieron “felices para siempre”, porque cada una de las petroleras y aerolíneas establecieron diferentes estándares referentes a los volúmenes de combustible para realizar la prueba, por ejemplo: 1 galón, 1½ galones, 3 galones y 5 galones.

Algunas personas opinaban que estaba bien bombear combustible hacia una aeronave con una clasificación de color tan mala como un número “5”, sin embargo. Otros no pondrían nada más oscura que un número “2”. Estas opiniones diferentes trajeron el desarrollo de las recomendaciones de la ASTM D 3830 donde se especificaba un volumen determinado de combustible (10 litros) para realizar el ensayo; también estableció buenos procedimientos para acometer dicha prueba. Quedo establecido que las membranas deben clasificarse seco. Este siempre había sido un gran argumento para la interpretación porque las membranas húmedas casi siempre son más oscuras que las membranas secas. A partir de 1995, el procedimiento descrito paso a paso en la ya obsoleta para ese entonces D 3830 se imprimió como el Apéndice X1 y Anexo A2 del Método D2276. Desde el 2002, el volumen de prueba se estandarizó en un galón americano o 5 litros.

¿Por qué este Método no establece la denominación en específico de un número de clasificación límite más allá del cual el combustible es catalogado como inaceptable? La razón principal es que el color que toma una membrana no es una medida directa de la cantidad de suciedad que está presente en combustible. La variedad de combustibles se fabrica a partir de diferentes tipos de crudo, y a su vez, se obtienen mediante procesos distintos, por lo que el color básico del combustible puede variar considerablemente. Los cuerpos o partículas tienen materiales colorantes “orgánicos”, El color inorgánico producto de la de la suciedad y el óxido suele ser uno de los que uno intenta determinar mediante el uso de la técnica de calificación de color.

La industria petrolera se ha negado rotundamente a ponerse de acuerdo sobre estándares de límites específicos. Como regla general, la mayoría la gente concuerda que un color tan oscuro como un número 3 no debe abastecerse a una aeronave al menos que se realice una prueba gravimétrica y demuestre que la cantidad del contenido de suciedad está dentro de los parámetros de calidad establecidos, es decir dentro de los límites aceptados por las especificaciones para el combustible de aviación así como las demás propiedades.

Muchas personas se confunden por el hecho de que hay 3 escalas de colores diferentes en el folleto de clasificación de colores y se identifican como las escalas A, B y G. La escala A es un tono rojizo la B es bronceada y la G es gris. Es bastante obvio ver lo difícil que es para la mayoría de las personas tomar una membrana coloreada con un tono grisáceo y compararlo con un patrón tostado y así poder evaluar qué tan oscura es la membrana, es esta una de las razones por las que existen diferentes escalas de color. Las personas que formularon estas escalas seleccionaron tonos de color que comúnmente son más frecuentes de encontrar en los ensayos del combustible de aviación para facilita la evaluación y comparación del color. Otra de las causas es que la escala A puede indicar un tipo de contaminación de óxido de hierro rojo. Una calificación en la escala B puede ser causados por productos de oxidación o sílice.

Una lectura en la escala G puede ser indicativa de óxido de hierro negro o de sulfuros oscuros. Suele encontrarse al existir alguna falla en refinería. Además, significa que un empleado ha sobrecargado una pistola de engrase. Otra causa que puede derivar en una calificación en la escala G es el deterioro de alabes o paletas en las bombas de desplazamiento positivo. Cuando el ensayo realizado al combustible arroja una clasificación en la escala G, la causa debe ser clarificada pues existe la posibilidad de que algo anda mal.

Concluyendo queremos enfatizas dos puntos importantes: En primer lugar, el método de clasificación de color proporciona medios para la comunicación. Cuando usted llama a su proveedor de combustible y les dice que tiene un B6 como resultado del ensayo a un galón de combustible, él sabrá exactamente de lo que está hablando y puede tomar decisiones inteligentes si se conoce el sistema y la ubicación exacta en particular. Y en segundo lugar el otro punto importante que queremos señalar es que el método tiene como propósito principal es el medio para avisarle cuando haya un problema Si su récord demuestra que como norma entrega un combustible con una clasificación del ensayo de la membrana en un A2, y de repente descubres que tienes un A5, entonces algo ha cambiado. Lo sabe absolutamente y conoce que debe investigar tanto el combustible como a su sistema. y así determinar el por qué se ha producido tal cambio. Teniendo en cuanta que cada local o posición es una variable en sí misma.

Para obtener más información sobre las pruebas de membrana, consulte el Gamgram 25.

¿Cuántas personas piensan que una válvula para el control del avenimiento de agua (slug) se cerrará al detectar un golpe de agua? Es asombroso el número de personas que lo creen, sin embargo han leído los GamGrams 10 y 11, saben que esta supuesta “inteligencia” proviene de un dispositivo llamado “VÁLVULA PILOTO OPERADA POR UN FLOTADOR”, o en su lugar, un dispositivo eléctrico que indica la diferencia entre el agua y el combustible, ambos se colocan en el sumidero de un filtro separador.

Una cosa muy curiosa acerca de las válvulas de cierre en caso de advenimiento de agua (Slug) es que las personas ajenas al negocio de los filtros separadores se refieren a la misma válvula como válvula de control operada por diafragma. El término ‘SLUG’ fue inventado hace muchos años por el personal que lidia con el filtro separador, porque era necesaria colocarla en el sistema para detener el flujo de combustible al acumularse un “golpe” de agua en el sumidero a una velocidad mayor de la que podría drenarse. La señal hidráulica enviada a la válvula de corte (también conocida como válvula de descarga) hará que se cierre de inmediato para y detiene el flujo de combustible hasta tanto el agua contenida en el pocillo no haya sido drenada en su totalidad o llevada un nivel de límite seguro.

En ocasiones, la válvula de “Slug” se le denomina VÁLVULA PARA CONTROL DE FLUJO, significa que se le hizo una modificación para realizar ambas funciones: como una válvula para cierre y para limitar automáticamente el caudal a la clasificación máxima que está diseñado el filtro separador. Esta es una función adicional muy importante porque los filtros separadores tienen una velocidad limitada de flujo para realizar su trabajo con eficiencia.

Nota: Si desea remodelar y mejorar su válvula de su añadiéndole la función de control del caudal, podemos indicarle cómo hacerlo, previa solicitud.

En la Fig. 1, se muestran dos válvulas piloto: la denominada con una X que es una válvula de abrir o cerrar, y la con una Z que es la válvula piloto que controla el caudal. Los fabricantes WATTS*, Smith y Oil Capital construyen válvulas piloto de abertura y cierre muy similares. Cada uno requiere una señal de presión para hacer que la válvula slug se abra.

Un piloto de este tipo se muestra en la Fig. 2 en la posición cerrada. Tenga en cuenta que la presión del puerto de alta presión de la válvula slug M se dirige al puerto Y, situado en la tapa de la válvula principal, para cerrarla. En otras palabras, la presión de M entra por el puerto R, luego sale del piloto X por el puerto J y pasa al puerto Y de la tapa superior de la válvula slug. Si el control de presión de la válvula piloto operada con flotador se aplica en el puerto L para abrir el piloto Abrir-Cerrar (on/off), la tapa de la válvula slug se ventea a través de los puertos Y, J y N del piloto Abrir /Cerrar hacia el puerto P. Entonces, la válvula slug abre porque la presión en la entrada del sistema en M es mayor que la presión de salida en P.

El truco característico del piloto de apertura y cierre es el orificio que se muestra con una flecha. Si se ha abierto el piloto On/Off para iniciar el flujo de la válvula principal, el orificio permite que un caudal pequeño conocido como “flujo piloto” que fluye desde el puerto R, derive la válvula principal a través del puerto N y luego pasa a P. Cuando un piloto para tasa de flujo es agregado, al regular o estrangular este “piloto piloto de flujo”, la presión en la tapa de la válvula de tope se puede regular para hacer que la válvula principal module entre las posiciones abiertas y cerrada.

Todos los fabricantes elaboran los pilotos de flujo casi idénticos (Fig. 3). Para controlar el piloto Z, se ha colocado como sensor en la entrada de la válvula de slug un accesorio conocido como “placa o plato de orificio” con grifos de presión (G1 y G2) localizados en ambos lados del mismo corriente arriba y corriente abajo de la placa, la cual tiene en su centro un orificio calibrado algo menor al diámetro de la tubería. Allí G2 es la presión corriente arriba de la placa de orificio, mientras que G1 es la presión después de la placa. Cuando el flujo del combustible pase por el orificio calibrado, la pérdida de la presión cambia en dependencia de la magnitud de este, esta diferencia de presión se hace mayor en la medida en que se incrementa el flujo. En otras palabras: una placa de orificio es un simple medidor de flujo.

Llevando estas dos presiones como G2 (alta) y G1 (baja) a una válvula piloto Z, ubicadas a cada lado del diafragma dentro de la misma, este se moverá en forma cóncava alejándose del lado que tiene la presión más alta. Tal fuerza a su vez, es contrarrestada del otro lado por un resorte calibrado, (la tensión en el resorte puede cambiar al girar un tornillo ubicado en la tapa). Esta válvula piloto se autoajustará a sí misma tratando de mantener un balance perfecto, pero al hacerlo, esta acción regula además la cantidad del flujo “piloto” que puede pasar por el puerto K; al mismo tiempo influirá en la presión de la tapa de la válvula slug para modular el flujo. Por ejemplo, si el flujo a través de la placa de orificio es muy alto, su caída de presión también es alta Por lo que el resultado es un cierre parcial del puerto K, y se restringe el flujo piloto. Esto causa más presión en la tapa del diafragma de la válvula slug, haciendo que cierre ligeramente para corregir el flujo en exceso.

El sistema utilizado por Cal-Val es exactamente el mismo, excepto que el piloto de abrir o cerrar trabaja a la inversa del de la Fig. 2. En la posición mostrada, el control de presión está aplicado en L. El suministro de presión en R pasa por J y directamente a la tapa de la válvula slug a través de del puerto Y para bloquear el flujo de combustible a través de de la válvula principal (slug). Para abrir la válvula slug, L deberá ventearse de manera que la presión en R libere al diafragma y cierre el puerto H. Entonces el orificio suministra flujo “piloto” y todas las otras funciones son las mismas ya descritas para las otras marcas. La tapa de la válvula slug se ventea a través del puerto J hacia N y después a P.

Cuando las válvulas slug presentan problemas, según nuestra experiencia se debe en primer lugar a fallas en el diafragma principal y es fácil de encontrar para ello .desconecte la conexión en Y, arranque la bomba con el objetivo de crear presión en el interior de la válvula. Si detecta un flujo continuo desde la tapa de la válvula significa una falla del diafragma. Una falla del diafragma del piloto Abrir/Cerrar de la figura 2 puede detectarse desconectando las conexiones en N y L. Aplique presión en N y observe si hay fuga en L. Una falla en diafragma del piloto del gasto se detecta al desconectar la conexión deuno de los orificios de presión G1 o G2, y si hay fuga indica falla del diafragma en el piloto Z.

Hemos reproducido las tablas 2 y 3 del Gamgram 10 de manera que se pueda hacer una investigación y seguir un problema típico. No podemos mostrar todos los modos de fallos para todas las marcas, pero esta muestra una técnica bastante razonable.

Si tiene un equipo Cla-Val y la válvula slug no abre, desconecte la conexión en L. Si sale flujo del tubo, el flotador está arriba de manera que hay agua en el colector y esta es la razón por la cual la válvula slug no abre. Si no abre la válvula del drenaje automático para desalojar el agua, puede encontrarse que su diafragma esté ponchado y se encontrará flujo de agua en el tubo para venteo de la válvula del flotador. Si el diafragma del piloto Abrir-Cerrar ha fallado habrá un flujo de combustible en el venteo después de desconectar la conexión en L.

En conclusión, en los GamGrams 10 y 11 insistimos en que el suministro de combustible que alimenta estas válvulas tiene que filtrar para prevenir malos funcionamientos en el piloto con flotador. El suministro vendrá corriente abajo de los coalescedores o se filtrará separadamente. También, en retrospección, recomendamos un filtro tipo canasta de 40 mesh corriente arriba de la válvula del drenaje automático. Muchas fugas de esa válvula son causadas por suciedad en el asiento.

Sabía Ud. que hasta el día de hoy existen compañías petroleras y aerolíneas que nunca verifican las válvulas de control en los filtros separadores? Si Ud. nunca verifica la válvula piloto con flotador, como puede saber que operará si llega un gran golpe de agua? Está Ud. diciendo que de cualquier modo nunca tiene agua? En este momento le hago una ruda observación y le recuerdo que Ud. tiene ese equipo para salvar su pellejo en caso de que suceda algo inesperado.

Una de las graciosas experiencias que he tenido, viajando de aeropuerto en aeropuerto por muchos años, fué con un cliente que resistió vigorosamente gastar dinero para efectuar un cambio de elementos muy atrasado en su filtro separador, “porque nunca tenemos agua en nuestro combustible.” Estábamos parados junto al filtro y justo después que terminó de hablar, una asquerosa corriente de agua oscura empezó a acumularse alrededor de sus zapatos. La válvula automática para drenar el agua se había abierto.

Y además hay operadores que ponen tapones a los puertos de salida de sus válvulas automáticas para drenar el agua. Muchos de Uds. tienen válvulas manuales que se mantienen cerradas antes o después de la válvula automática para drenar el agua. Si Ud. hace esto para detener fugas, se dará cuenta que ha eliminado completamente este factor de seguridad. De hecho, si el tubo de venteo se conecta a una válvula de venteo obturada, Ud. impedirá que la válvula slug opere correctamente. Porqué no corregir la fuga? Todos los fabricantes pueden suministrar partes de repuesto con diagramas que muestran como reemplazar los sellos. O si Ud. no desea efectuar sus propias reparaciones, existen muchas empresas (incluyendo la nuestra) que hacen ese trabajo.

Una de las grandes controversias en el mundo del combustible de aviación es si tener o no una válvula automática para drenado. Algunas personas tienen decidido tener una válvula piloto operada con flotador y solamente una válvula de descarga. En otras palabras, ellos desean detener el flujo si se colecta agua. Entonces, el operador extraerá el agua drenado manualmente antes de reiniciar el flujo de combustible. Si Ud. jamás desea desactivar una válvula automática para drenado y retener la operación normal de la válvula de descarga (slug), le ofrecemos estas palabras de advertencia. Los puertos de venteo de todas las válvulas piloto operadas con flotador de todas las marcas deben dejarse abiertos. Ud. taponará el puerto W de la ClaVal, el puerto A de la Brooks Brodie, el puerto C2 de la Baker, el puerto W de la Oil Capitol y el puerto 2 de la Smith. (Vea el GamGram No. 10 para información adicional). Ud. removerá completamente las válvulas automáticas para drenado de la ClaVal y Brooks Brodie pero Ud. no necesita hacer esto en el caso de otras marcas.

Tiene Ud. probadores del flotador en sus válvulas piloto operadas con flotador? Este pequeño y práctico adminículo solamente es un tornillo o émbolo sellado con un O-ring que Ud. puede hacer avanzar para hacer que el flotador suba y baje con el sistema en operación. Con este dispositivo, Ud. puede verificar rápidamente tanto la válvula automática para drenado como la válvula de descarga. Casi todos los modelos de válvulas operadas con flotador pueden ser equipadas con probadores. Cada fabricante vende un conjunto con las partes necesarias pero en algunos modelos Ud. taladrará y hará rosca a un agujero en el cuerpo de la válvula.

¿Cuando fué la última vez que Ud. verificó sus flotadores para ver si flotaban en una interfase combustible/agua? Mucha gente efectúa actualmente esta prueba bajo un programa regular. Existen dos procedimientos aplicables:

Método 1: Se usa una bomba de mano para introducir agua a fuerzas por la válvula de drenado manual. El agua se toma de una cubeta abierta de manera que Ud. puede ver exactamente que tanta agua se está usando. Este método también le permitirá verificar la válvula para drenado automático y la válvula de descarga.

NOTA: Recientemente un mecánico decidió efectuar esta prueba utilizando la presión del agua de la ciudad. Cuando le señala que la presión en el reabastecedor podría ser mayor que la presión de la ciudad, el convino que la gente sería infeliz al encontrar jet fuel en los fregaderos de sus cocinas.

Método 2: Quite el flotador y déjelo caer en una cubeta que tenga 4 pulgadas (10 cm) de combustible sobre 4 pulgadas (10 cm) de agua. Si el flotador se hunde en el agua, debe Ud. regresarlo al fabricante para que sea reemplazado o reparado.

Las fugas son por mucho la queja más prevalente respecto a los controles de filtros separadores. Muchas de esas quejas no son justificadas plenamente porque algunas personas no entienden que un “escupitajo” de combustible se descarga por el venteo cada vez que se opera el sistema. Esto es a causa de la operación del diafragma de la válvula piloto Abrir-Cerrar y en cantidades de solo unas cuantas gotas. El goteo constante es más frecuentemente causado por partículas de suciedad abajo del asiento de la válvula automática para drenado. Esto es el porqué muchos operadores exigen un colador tipo Y localizado corriente arribe de la válvula de drenado. Un dispositivo muy útil que a menudo se coloca en la línea de descarga que sale de válvula automática para drenado es un indicador de flujo. Hay en el mercado muchos modelos diferentes (de bolas, de compuerta, de ruedas, etc.).En un sistema de drenado conectado a un tanque de desperdicios, uno de esos indicadores de flujo proporcionará una señal visual del flujo a la descarga.

En el GamGram de un número siguiente se estudiarán la válvula de descarga y sus controles piloto.

Probablemente no hay más de 5 lectores de GamGram en todo el mundo que ya sepan como reparar cada una de las varias marcas de controles para separador. ¿Cuantas veces ha estado parado al lado de un filtro y sorprendido sobre como detectar porqué la válvula piloto no está operando correctamente? ¡Con al menos 5 marcas diferentes de válvulas en el mercado, necesita llevar una librería con Ud.!!

Este autor ha tropezado continuamente en su camino con muchas expediciones de investigación y fué desconcertado muchas veces por la carencia de la información necesaria. Para resolver este problema, se colectaron y tabularon los datos de todas las válvulas conocidas. Se reconoce la cooperación excepcional de cada fabricante. No hemos incluido en este estudio los controles de circuito individual que se usan en equipos móviles.

El diagrama de la Figura 1 muestra el sistema de control. El control primario es la válvula piloto operada con flotador. El flotador está lastrado de manera que flota en el agua pero no en el combustible; oscila en la interfase entre el agua y el combustible. La Tabla 1 muestra que la válvula para drenado abre cuando se colecta agua pero si el agua se colecta más rápidamente que puede eliminarla por el dren, la válvula de descarga cierra hasta que el nivel del agua nuevamente es seguro.

Cada fabricante utiliza 4 puertos diferentes en sus válvulas piloto operadas con flotador. Estos puertos cada fabricante los marca de manera diferente y uno (Smith) no pone ninguna marca. En la Tabla 2 usamos letras y numerales que refieren a las posiciones de un reloj; por ejemplo, el puerto de conexión para drenar el agua esta a la posición de las dos.

NOTAR: En la revisión 1996, esta figura ha sido revisada para clarificar.

Para reparar en un sistema Ud. debe saber cuales puertos estarán venteados y cuales estarán presurizados bajo varias condiciones. La Table 3 muestra esto para cada marca. F-S, W-D significa que el puerto F está conectado internamente al puerto S mientras que el puerto W está conectado internamente al puerto D. En otras palabras, si Ud. sople con la boca en el puerto F, el aire sale por el puerto S. El aire en el puerto D, sale por el puerto W.

Todas las válvulas piloto operadas con flotador tanto las laterales estándar como las montadas en el fondo operan de acuerdo a la tabla con una excepción: La combinación de flotador piloto y dren automático ClaVal 1626AF montada en el fondo no tiene visibles el suministro, la válvula para drenar el agua o puertos de venteo de manera que para repararla debe revisarse con aire en banco de pruebas.

Suponga que tiene un sistema Smith y está experimentado una fuga constante de combustible por la línea del dren de agua cuando Ud. sabe que su flotador está abajo. Desconecte el tubo de venteo para ver si esta es la fuente. Si así es, Ud. sabe que la válvula del flotador tiene un mal sello, permitiendo la fuga del combustible hacia el puerto de venteo. Si el tubo de venteo no fuga, Ud. puede concluir que la válvula para drenar el agua falló o permanece abierta por partículas de suciedad.

Si ocurre el mismo problema con un sistema ClaVal, una fuga en el venteo pudiera ser en el flotador piloto pero porque F y D están conectados, Ud. desconectará el tubo F para ver si el combustible proviene del control piloto para INICIO-PARO en la válvula de descarga. Si no, Ud. puede concluir que el sello de la válvula del dren falló o está sucio.

La tabla 3 es útil especialmente cuando Ud. trata de analizar una operación fallida. Por ejemplo, la válvula de descarga en un sistema Smith falla al abrir. La tabla 3 muestra que 5 y 9 están conectados asi que si Ud. afloja un accesorio en el tubo que corre desde la válvula piloto operada con flotador a la válvula de descarga Ud. tendrá presión del combustible proveniente de la válvula piloto operada con flotador. Si Ud. encuentra que la línea está presurizada, puede concluir que el problema está en la válvula de descarga, no en el piloto operado con flotador.

Deseamos hacer una nota final acerca de las válvulas automáticas para drenar. En nuestra opinión, no son totalmente confiables. Queremos decir que puede haber una fuga masiva de combustible si alguna se atora en la posición abierta porque algún objeto extraño queda atrapado en el asiento de la válvula. Nosotros recomendamos que no se usen. Para desactivar una válvula automática de drenado, en todas las marcas obture el puerto para drenar el agua en el flotador piloto. Sin embargo, en el caso de ClaVal, también debe quitarse completamente la válvula automática para drenar el agua.

Varios de los temas discutidos en este boletín están plasmados en otros GamGram. Incluso el título de este también está en GamGram 38. Pero el objetivo de este boletín es reunir toda la información en un solo documento.

Hace varios años, se convocó a una licitación para la construcción de un sistema de combustible en un aeropuerto de tamaño mediano. El ingeniero que hizo las especificaciones no tenía experiencia en sistemas combustibles de aviación y por ello la sección de la tarea técnica referente a la filtración no se especificó en detalle.

Una vez terminada la base- almacén de combustible de aviación, la compañía petrolera la inspeccionó. El inspector encargado de ello hizo señalamientos como que había accesorios que faltaban en la carcasa como son: El eliminador de aire automático, la válvula de alivio de presión, el manómetro de presión diferencial, ausencia de las conexiones de muestreo, no tenía sensor para el control de la acumulación de agua y faltaba la válvula de drenaje.

La excusa del contratista frente a estos señalamientos fue que la especificación lo que describía era que la carcasa tenía que cumplir con API-1581 y los manuales y chapilla de la carcasa montada hacían referencia a que esta cumplía con la 1581 y por ello consideró que cualquier accesorio seria “opcional”. Por supuesto que la compañía petrolera no estuvo de acuerdo. Con ese punto de vista.

Los accesorios son un componente adicional muy importante para cualquier carcasa de filtración. Entonces ¿Porque y cuáles son los que usted necesita?

¡Cumplir con especificaciones no es cosa sencilla!

Nos gustaría agradecer a Velcon Filtres por su ayuda en la elaboración de este GamGram.

La especificación EI-1581 se encuentra actualmente en su sexta edición. Este documento solía ser elaborado por el Instituto Americano del petróleo (API), pero ahora está bajo la responsabilidad del Instituto de Energía con sede en Londres y es conocido por las siglas EI. Estas especificaciones son reconocidas en todo el mundo como el No. 1 como guía para la realización del diseño, los ensayos y el rendimiento de elementos filtrantes coalescedores y separadores contenidos en las carcasas conocidas como filtros separadores.

Hay dos condiciones importantes dentro esta especificación que usted se debe cumplir:

1. Sus filtros separadores deben tener los elementos adecuados en dependencia del tipo de carcasa, el grado y tipo de combustible y al caudal de operaciones de su sistema.
2. Su carcasa debe tener los accesorios adecuados en perfectas condiciones técnicas para realizar su función.

En este GamGram, trataremos sobre la primera condición la cual ayuda a determinar si usted que tiene los elementos correctos en la carcasa adecuada a las condiciones operacionales y el caudal de su instalación.

Nuestras descripciones a continuación no deben considerarse como una la regla estricta. Por ejemplo, los filtros separadores tipo S-LW no deben ser seleccionados para ser colocados en los sistemas de hidrante donde el agua puede estar presente o no en cantidades significativas, esto sería una selección errónea, además la productividad y el caudal son otros factores a tener en cuenta. Un gabinete de abastecimiento de combustible corporativo pequeño tendrá menos productividad que una instalación de abastecimiento de combustible de una aerolínea.

Categorías

Esta especificación detalla diferentes “Categorías” para la clasificación de los filtros separadores. |debe determinar en cuál de ellas encaja el combustible con que opera su instalación. Esta es tu primera tarea.

TIPOS

Su segunda tarea es determinar qué tipo de carcasa según la especificación es la correcta para su selección.

IMPORTANTE: Si se utiliza una carcasa clasificada para una edición antigua, NO es tan simple pues no se trata solo seleccionar los elementos adecuados y colocarlos. Hay un cambio importante en la especificación actual que hace que su carcasa para el filtro separador no cumpla con los requisitos adecuados. Por ejemplo: si el filtro separador es un recipiente con orientación vertical y la placa interior que sostiene los elementos es plana (nos referimos a la placa que está dentro del recipiente) y perfectamente horizontal esa placa no cumple con las nuevas especificaciones porque según estas especificaciones debe tener una caída o inclinación hacia el desagüe o drenaje con el objetivo de eliminar el agua en su totalidad. Si desea utilizar esa carcasa esta tiene que tener cierta inclinación para ayudar al agua a escurrirse hacia el drenaje

Conclusiones

La selección de la carcasa adecuada así como colocar los elementos filtrantes correctos en su interior constituye un proceso sumamente complicado. El simple hecho de colocar cartuchos filtrantes calificados para la 5ta. Edición no significa que esté operando el filtro según los requisitos de la 5ta edición, para menor resultado necesita la ayuda de su compañía como órgano rector para hacer esto bien. Se debe respetar la cadena de responsabilidad, el orden y lugar requerido. Además, recomendamos utilizar como una buena fuente de asesoramiento al fabricante de filtros de combustible de aviación o al distribuidor oficial de su compañía.

Al hacer una orden de nuevos elementos filtrantes para una carcasa existente, proporcione a su proveedor de elementos filtrantes la siguiente información: (Se puede solicitar un formulario a su proveedor que lo haga más fácil el cual registra todo en un solo lugar, hasta el número de la junta):

1. Modelo, número y marca de la carcasa.
2. El caudal máximo actual de operaciones de su instalación así como el que tiene la placa de la carcasa.
3. El número de parte y la cantidad de cada uno que tiene instalado en su carcasa.
4. La categoría y el tipo de carcasa. Si no tiene esos datos entonces describa su sistema con la posición del filtro y los récords históricos de contenido de agua y partículas.
5. Los clientes y el tipo al que se le provee el combustible (aviación general, aerolínea o militares)
6. Tipo de combustible que suministra

Al hacer los cambios de los nuevos elementos o fabricante garantice una hoja de datos de clasificación por similitud que muestre la correspondencia de esos elementos colocados en la carcasa acorde a la categoría y el tipo solicitado No solo se requiere una hoja de datos con los cálculos de similitud para cada recipiente, también, se debe colocar en el recipiente una placa no ferrosa de identificación grabada. Que detalle los siguientes datos, modelo del recipiente, los modelos de elementos instalados y el caudal para el cual está calificado. Al cambiar de una marca a otra también se debe cambiar la placa de identificación. Las etiquetas autoadhesivas no cumplen con los requisitos de la especificación pues se degradan con el tiempo.

Cuando tenga la necesidad de adquirir una carcasa nueva esta debe tener siguiente información:

1. El caudal máximo operacional de su instalación.
2. La presión máxima que puede alcanzar el sistema.
3. La categoría y el tipo de carcasa que se necesita y si tiene dudas describa su sistema, donde se coloca el filtro (carga de carros repostadores, descarga de combustible en un repostador, etc.), el historial de contaminante agua /partículas.
4. La orientación de preferencia horizontal o vertical (cada tipo tiene sus ventajas y desventajas).

Si eres de las personas que al leer el titulo piensas: “No voy a leer este boletín porque siempre conecto todo mi equipamiento a tierra”, Precisamente a ti querido, AMIGO, es precisamente a la persona que queremos llegar antes de que mates a alguien. Vuelve a leer el título. “Chispas en el combustible para aviones”. No estamos hablando de cargas estáticas en las tuberías, camiones o cualquier otro objeto. Estamos hablando de cargas electrostáticas surgidas en el combustible.

Se han escrito varios volúmenes y montones de artículos técnicos muy complejos sobre este tema, pero este boletín es un esfuerzo pionero para evadir los tecnicismos. ¿Alguna vez has notado que cuanto mayor es el número de palabras científicas que se escriben sobre un tema determinado, realmente se entiende menos el problema? Eso es precisamente lo que ocurre con el fenómeno de las cargas electroestáticas en el combustible para aviones.

Queremos dar una reseña de cómo es que se producen las cargas y descargas electrostáticas en el combustible, explicando que la causa de ello es que este fenómeno natural se manifiesta al rozarse mutuamente las moléculas entre sí y entonces se separan potenciales de carga. En otras palabras, es causada por la fricción, precisamente a consecuencias de este roce entre las moléculas. Cuanto más vigoroso sea el roce, mayor será la carga. Los científicos llaman a esto “división de carga”, cuando las “cargas positivas (+) ” se separan de las “cargas negativas (-)” tienes entonces una división de potencial. Aquí es cuando ocurre la separación desigual de electrones o superficies de contacto dejando de ser neutra, Por otro lado, la carga estática se va acumulando, haciéndose más y más grande a medida que se agitan más moléculas en un volumen dado. Si el potencial de carga acumulado en la pared de la tubería o del tanque, se conectan a tierra se estará disipando de inmediato esta carga por lo que no habrá ningún peligro; todo el problema consiste en que las cargas no pueden desplazarse tan fácilmente a través de algunos combustibles y disiparse a “tierra”, este tipo de combustibles se denominan combustibles de “baja conductividad”. ¡POSIBLEMENTE SEA SU CASO!

En todos nuestros sistemas de trasiego y entrega de combustible hay un equipamiento que es el campeón en cuanto a generación de carga estática se refiere y ese no es otro que las “carcasas filtrantes”. La salpicadura creada al llenar los tanques y cisternas, o el torbellino creado por la agitación del combustible al ser bombeado y la rotación de metros contadores, origina el desarrollo de carga estática, pero dentro del filtro es el lugar donde ocurre el mayor ” rozamiento de moléculas y por ende la separación de cargas “, cuanto más fino sea el filtrado, mayor es la carga que se origina, de la misma manera ocurre al la taza de flujo que pasa a través de la carcasa, se incrementara la acumulación de carga estática. Si un vendedor de filtros trata de decirle que sus productos no causan electricidad estática, sáquelo entonces de su vista. Pues estará mintiendo.

Estudios recientes han demostrado que los elementos filtrantes separadores revestidos con teflón generan niveles de carga más bajos que los separadores de papel, es lógico pues hay menos fricción en la pantalla de teflón con agujeros de 74 micrones (μ) que en los separadores de papel donde el flujo tiene un camino más tortuoso con canales de 5 micrones donde la fricción es mucho mayor.

Ahora volviendo a la manera de pensar del lector del primer párrafo el cual intento no leer este boletín por el hecho de que tiene “aterrado” todos los equipos dando por sentado que no tendría problemas. Obviamente, si su combustible tiene una conductividad alta, las cargas se trasladarán a través del dirigiéndose los componentes metálicos conectados a tierra y por ello se disiparán. Pero si su combustible es de baja conductividad, entonces las cargas tardan un tiempo mayor en trasladarse a tierra y disiparse por lo que ese combustible se mantendrá cargado y al ser dispensado a un recipiente puede saltar una chispa un desde la superficie de este combustible hacia un objeto conectado a tierra. Las pruebas han demostrado que la situación más peligrosa ocurre cuando hay un objeto aislado en el espacio gaseoso del tanque, este objeto, actuara como un condesado acumulando la carga, y saltando la chispa ZAP. ¿Necesitamos explicar qué sucede si existe una atmosfera inflamable con concentración de vapor de combustible en presencia de suficiente energía calórica es decir una chispa?

¿Qué Debemos Hacer?

Una “regla general” que la mayoría de los técnicos parecen aceptar es mantener el combustible un tiempo en reposo después de que esta haya pasado por el filtro, ya sea en un tramo de tubería que contenga el volumen adecuado o en un recipiente a presión por un periodo mínimo durante 30 segundos antes de ser despachado en una cisterna o tanque abierto. Este período se denomina “tiempo de relajación” que es el tiempo que le tomara para disiparse las cargas acumuladas producto de la filtración. La teoría explica que incluso si el combustible tiene una conductividad, pobre ese tiempo bastara para que las cargas positivas y negativas se habrán anulado entre sí o habrán migrado a una superficie conectada a tierra. Algunas empresas abogan por el uso de aditivos “antiestáticos” para evitar la necesidad de emplear un tiempo extra para la relajación. Sin embargo, la palabra “antiestático” es un término que no es correcto pues debería llamarlo aditivo para mejorar o aumentar la conductividad del combustible.

Si está operando su instalación con un combustible que no tiene adicionado aditivo antiestático para mejorar la conductividad del mismo, todo lo que tiene que hacer es echar un vistazo a la instalación y comprobar que el combustible una vez le sale de la carcasa filtrante al pasar aguas arriba debe tener como mínimo 30 segundos de estanqueidad (tiempo de relajación). Desearíamos contar un equipo o calibre que pudiera indicarle este tiempo, pero al no tener uno, hemos elaborado un método furtivo y no científico utilizando aritmética simple. Que le mostramos a continuación

Si usted es de lo que ama las fórmulas matemáticas reales entonces utilice la siguiente:

C = 0.0408 x (L₁D₁² + L₂D₂² + L₃D₃² + etc.)

Donde “C” es la capacidad en galones del tramo de tubería (como el paso 2), “L” es la longitud del tramo, y “D” es la sección o diámetro de la tubería. 0.034 -es la constante para el cálculo en galones americanos (0.034 seria para galones imperiales y 0,5067 para litros).

Finalmente:

Si al hacer los cálculos se da cuenta que su sistema no tiene suficiente espacio para otorgarle al combustible que sale del filtro un tiempo de relajación de 30 segundos con mucho gusto le mostramos dos alternativas:

1. Reduzca el Flujo de su sistema.
2. Haga un rediseño de su sistema.

Si yo tuviera un dólar por cada vez que un cliente me dijera, “No hay agua el colector de mi filtro separador,” Sería muy afortunado. Sería casi tan afortunado como si tuviera un dólar por cada ocasión que encontrara agua en un colector que haya recibido su “drenado diario.”

¿Porqué es que un hombre no puede encontrar el agua que otro hombre si encuentra? Obviamente, todo está en la manera como lo hace.

La dificultad es que el área donde se localiza el colector del dren usualmente es plana. El agua se colecta en la superficie plana pero tiende a posarse en un “montón” hasta que algo hace que la interfase se rompa. Observe como actúa el agua en un lavamanos con el fondo casi plano. El agua se posa en la superficie por prolongados periodos de tiempo cuando se cierra la válvula. Si Ud. la toca con su dedo, en el borde del orificio del dren, repentinamente empieza a fluir hacia el dren. (Recomendamos firmemente hacer este experimento en privado, lejos de aquellos que pudieran no entender estudios científicos).

La mayoría do los drenados de colectores de filtros parecen estar hechos entreabriendo un poco la válvula para drenado y colectando una o dos pintas. Esto no agita lo suficiente la capa de agua para romper su tensión superficial y por eso el agua permanece en la cubierta plana.

Si Ud. realmente desea hacer un trabajo apropiado, debe tener alguna velocidad descendente por el orificio del dren y la mejor manera de hacerlo es encendiendo la bomba para tener presión. Entonces abra la válvula para drenado tanto como sea posible (sin darse un baño de queroseno) y colecte un par de galones en una cubeta blanca.

Yo nunca olvidaré como aprendí este truco. Uno de los realmente veteranos en turbo combustible me citó en un aeropuerto donde se había encontrado un fuerte problema con surfactantes. Drené el filtro separador de la manera convencional y obtuve una bonita cubeta de combustible. Después de unas observaciones muy críticas, el usó el método descrito arriba y colectó un montón agua, crudo y lodo nauseabundo con el combustible. (Me sorprendería si T.C. recuerda este episodio?).

Un doctor puede ver dentro del cuerpo humano mirando solamente en sus ojos. El usa una luz brillante y una lente especial. De esta manera los doctores aprenden muchas cosas acerca de su salud en general. El mejor método que tenemos para aprender acerca de la “salud” de los combustibles es estudiando el colector de agua.

Esto es el porqué trataremos de interpretar lo que vemos. Puede aprenderse demasiado pero rara es la vez que uno realmente observa.

1. Aqua
   • Agua clara: si es clara, es Ud. afortunado. Si parece tener una película café, probablemente sea una capa de surfactante. Si Ud. la toca con una paja, frecuentemente puede ver agua clara abajo.
   • Agua obscura: son malas noticias! Generalmente significa un severo problema con surfactantes pero también puede significar un problema en la refinería o puede ser agua de combustibles sucios (aceites para calefacción y petróleo crudo) que fueron manejados previamente en el mismo transporte, autotanque, barco, barcaza o ducto. El agua obscura también puede indicar desarrollo de microorganismos. No hay indicador más certero de problema que el agua oscura. ¿Tiene un olor como a azufre? ¡Noticias más malas!
     
2. Una cosa membranosa parece floatar alrededor en el combustible, pero Ud. no colectarlo o juntarlo. Esta es una forma de surfactante. Las burbujas de aire que llegan a él cuando suben hacia la superficie tienen difficultad para penetrar esta película pero en unos minutos la rompen y pasan. Nunca he conocido a alguien que halla estudiado con éxito a esta película simplemente porque no puede colectarse.
3. Globos, lodos, jaleas-desarrollo de microorganismos. Recuerde, los microorganismos no pueden vivir en el combustible. Ellos viven en el agua. Si Ud. elimina el agua, no puede tener disarrollos.
4. Grandes partículas de suciedad-puede ser que un elemento coalescedor se haya reventado, se instaló incorrectamente o Ud. no limpió apropiadamente el colector la última vez que se cambiaron los elementos.

¿Que acción debe tomarse cuando se encuentran condiciones insatisfactorias en el colector? El primer paso es asegurar que la contaminación no avanzó más allá en el sistema de abastecimiento porque cada vez que un combustible contaminado con surfactantes pasa a través de un filtro separador, le acorta la vida y puede degradar su desempeño. El segundo paso es rastrear la fuente de contaminación y asegurarse que se toman las medidas correctivas. El tercer paso es limpiar todo el equipo contaminado y cambiar elementos al filtro cuando se juzque necesario.

En conclusión, observe dilligentemente los sistemas de combustible respecto a agua. Si la encuentra, inspeccionelos cuidadosmente e informe todos los detalles.

Aunque un hombre sea licenciado como ingeniero, no asegura que él sabe como diseñar una sistema para el manejo de turbo combustible. Saca prontamente unos cuantos cálculos, mira algunos datos de caída de presión en el Manual de Datos Hidráulicos de Cameron, selecciona una bomba que escasamente rechina y luego lo compensa aumentando por 2 el diámetro de la tubería para asegurarse que la bomba trabajará. Justifica la tubería grande “por futura expansión de la planta”. ¡Caramba! ¡Que gran ingeniero es él!

Aquí esta una historia de la vida real. Una terminal de una compañía petrolera abastece combustible a un gran aeropuerto utilizando autotanques para transportarlo. La llenadera en la terminal puede manejar 2 vehículos al mismo tiempo, una garza en cada lado de una plataforma. Un filtro separador de 1200 gpm se localiza a 100 pies de la llenadera. Aproximadamente 70 pies de la tubería es de 8” y es subterránea — la ultima sección de la tubería tiene 30 pies en longitud, es de 12” y es superficial, siendo la longitud de la plataforma de la llenadera. El combustible se recibe en los tanques de almacenamiento de la terminal mediante una tubería general y se pre-filtra a través de arcilla antes de entrar a un filtro separador de recepción. Durante un periodo de tiempo, en la salida del filtro separador cercano a la llenadera las membranas filtro fueron No. 2 (bajo la Práctica Recomendada D-3830 de ASTM).

El cliente recibe el combustible en el aeropuerto a través de un filtro separador. La prueba de la “cubeta blanca” se efectúa al combustible cargado en cada autotanque antes de descargarlo.

Recientemente, el número de partículas se incrementó de tal manera que el cliente empezó a rechazar cargas de combustible. Las membranas de prueba permanecían totalmente aceptables desde un punto de vista del color. Revisando completamente todo el sistema de adelante hacia atrás, se encontró que las partículas estaban en la llenadera pero no en el extremo de descarga del filtro separador. Las partículas eran en su mayoría de óxido de hierro – del tamaño de granos de café.

Se abrió la tubería de 12” abajo de la llenadera. Las ¾ superiores de la superficie de ta tubería estaban con partículas de herrumbre, del tamaño del granos de café. El 1/3 restante del fondo de la tubería estaba hundido en fango húmedo, herrumbre y suciedad. Utilizamos palas para sacarlo!

Los cálculos demostraron que la velocidad en la tubería de 12” al gasto nominal de 1200 gpm era solamente de 3.4 pies por segundo. Sin embargo, la investigación reveló que el departamento técnico había ordenado una reducción a un gasto máximo de 550 gpm para asegurar un tiempo adecuado para relajar la carga estática. Este flujo increíblemente bajo trajo como resultado una velocidad de un “engañoso” 1.6 pie por segundo. Esto era la causa de la suciedad – un gasto tan bajo que la tubería no se estaba limpiando. El agua condensaba y se separaba del combustible en la porción subterránea siempre que la temperatura del tanque era mayor que la temperatura del terreno. Condendaba de la sección superficial cada noche en que bajaba la temperatura. El agua no podía salir de la tubería. No podía extraerse mediante drenado – simplemente se colectaba y causaba el desarrollo de herrumbre y fango.

Una primera lección a aprender de esta experiencia es que Ud. hará que el combustible efectúe su propio trabajo doméstico. Diseñe y sostenga velocidades de flujo que barrerán las tuberías dejándolas limpias y secas. Recomendamos por lo menos 6 pies por segundo.

Una buen “método práctico” para recordar es que el turbo combustible retiene tantas partes por millón de agua como sea su temperatura en °F. En otras palabras, a 80°F puede haber aproximadamente 80 ppm de agua disueltas en el combustible. Si la temperatura baja a 60° en una tubería subterránea, habrá que tratar con 20 ppm de agua libre.

Todos sabemos que el agua se colecta en los tanques debido a la “condensación” – agua separándose de una solución¿ Porqué es que parece que muchos de nosotros olvidamos que lo mismo sucede en la tubería? ¡Es más! La temperatura del combustible en las tuberías cambia más (y mucho más rápidamente) que en los tanques debido a una menor masa y mayor área superficial expuesta.

En un sistema de combustible recientemente terminado en un aeropuerto, nos enteramos que una tubería subterránea de 24 pulgadas y una milla de longitud manejará un gasto máximo de 2400 gpm durante los próximos 3 años hasta que se construya un sistema de hidrantes. ¡Esto significa una velocidad de 1.7 pie por segundo! No es una tubería – es un condensador de una milla de largo! Y no hay colectores para eliminar el agua. Este es el tipo de diseño que mantiene a los fabricantes de filtros separadores en el negocio. Este va a ser un “regio problema de ingeniería.”

CÁLCULOS RÁPIDOS

1. Multiplique el diámetro de la tubería por si mismo
2. Luego divida los galones por minuto entre ese número
3. Luego multiplique por 0.4

1. 6 multiplicado por 6 da 36
2. 360 dividido por 36 da 10
3. 10 X 0.4 es igual a 4 pies por segundo