שיטה יעילה לזיהוי מזהמים בדלק סילוני – מדוע זה חשוב למערכת הדלק בישראל

ד"ר יוספה בן אשר

ד"ר יוספה בן אשר

מומחית לאחסון ממושך של תזקיקים

דלק סילוני (דס"ל) תקני חייב לעמוד בדרישת  Clear and Bright ( (CB. כלומר, עליו להיות צלול ונקי מחלקיקים נראים לעין ומים. מדוע הימצאות חלקיקים בדס"ל אינה רצויה?

לכלוך הוא בעיה בכל מוצר. באוכל או מים הוא יכול לגרום למחלות, לשחיקה במגע עם חלקים. במקרה של דס"ל, נוכחות חלקיקים זרים יכולה ליצור מגוון רחב של בעיות שהתפתחותן עלולה להסתיים בהתרסקות מטוס ואובדן חיים.

להלן רשימה של נזקים אפשריים: סתימה חלקית או מלאה של נחירי הזרקת דלק למנוע המטוס, סתימת מסננים והפסקה של זרימת הדלק למנוע, פגיעה במכשירי מדידה, השפעה על טיב הבערה של הדלק בתא השריפה של המטוס, הצטברות זיהום בתחתית מכלי אחסון וצנרת ההובלה תוך פגיעה בברזי ניקוז, סתימת מסננים במורד זרם הדס"ל ופגיעה בחלקי משאבות ושסתומים במערכת הובלת דס"ל.

ניתן לבדוק נוכחות ואף לכמת מזהמים בדס"ל באמצעות שלוש שיטות תקניות:

  • שיטת בדיקה המוצעת בכותרת תקן הדס"ל . דהיינו, התבוננות במוצר באמצעות העין האנושית. הדרישה הינה, כפי שצוין בפתיחה, שדס"ל יהיה Clear and Bright (CB).

כיום ידוע שהעין האנושית לא מבחינה בחלקיקים הקטנים מ-40 מיקרון. אם כך, בהחלט ייתכן מצב שבו דס"ל יראה לנו CB אבל בעצם יכיל חלקיקים מיקרוניים העלולים לסתום מסננים במורד הזרם. אל לנו לשכוח שמסננים בכניסה לחוות המספקות דלק למטוסים הם בצפיפות של 1 מיקרון ולפעמים פחות. כלומר, מסננים בהחלט עלולים להיסתם גם אם מדובר בדלק המסווג כ- CB.

  • שיטה נוספת נקראת סינון מיליפור ASTM D 5452)). בשיטה זו מסננים כמות מדודה של דלק סילוני דרך מסנן מעבדתי בעל צפיפות של 0.8 מיקרון ושוקלים את המשקע שנותר על הנייר.

בתקן ישנה דרישה שבנקודת היצור כמות המשקע בדס"ל הנכנס למערכת הולכה ארצית, לא תעלה על 1 מ"ג לליטר.

על פי דרישת JIG (Joint Inspection Group)  רמת מזהמים בדלק בכניסה לפיית המטוס לא תעלה על 0.2 מ"ג לליטר

  • בשיטת IP 565 מודדים את פיזור גודל החלקיקים בדלק סילוני הנכנס למערכת ההובלה בנקודת היצור. פשוט סופרים את מספר החלקיקים שגודלם בין 4 ל-6 מיקרון, בין 6 ל-16 מיקרון, בין 16 ל- 21 מיקרון, בין 21 ל-25 מיקרון בין 25 ל-30 מיקרון. אין דרישה ספציפית אך ישנה חובת דווח.

שיטות אלו מודדות את כמות הזיהום. ואולם, אין באפשרותן לומר דבר על מהותו או מקורו.

להלן רשימה חלקית בהחלט של מזהמים היכולים להגיע לדלק סילוני במורד הזרם:  חול, חלודה, פחם, סיבים, אדמת חמר, גידולים מיקרוביאליים, אלסתומרים, גרניט מניקוי אברסיבי לפני צביעת מכלים, חומרים פעילי שטח, זיהום צולב במוצרים אחרים המכילים חומרי קורט שמגיבים עם תוספי דס"ל, שונות.

האם הזיהום מגיע בהכרח במורד הזרם?

זיהום יכול להצטבר בכל מכל, גם על בסיס מקומי. לדוגמה, הצטברות חול במהלך סערה במכל מצויד בגג צף בעל אטם פגום, השארת גרניט לאחר ניקוי אברסיבי, התפתחות גידולים מיקרוביאליים בהעדר ניקוזים מספקים, בלאי של אטם מתפורר במהלך תנועת הגג בזמן מילוי וריקון מכל, שרפים שנוצרים במהלך ההתיישנות המוצר ועוד.

ת"י 6294 מחייב להתקין מסננים בכניסה למכלי אחסון הנמצאים במורד הזרם וביציאה מהם.

ואולם, גם אם יהיו מסננים כאלה על פי הנדרש, צפיפות המסנן במורד הזרם לא תמיד מבטיחה שהמסנן יעצור את הזיהום המיקרוני. כפי שציינו גם עין אינה כלי מספק על מנת להבטיח שנוכל להבחין בחלקיקים מגודל מסוים ומטה.

וכך, בהחלט יכול להיווצר מצב שמסננים בכניסה לשדה תעופה מתחילים להיסתם אבל לא ברור מה גורם לבעיה. בל נשכח שהמסננים הצפופים ביותר מותקנים בכניסה לחוות תדלוק מטוסים.

מדוע חשוב לא להסתפק במדידה כמותית של זיהום אלא  לדעת גם את מהותו?

ניקח לדוגמה מכל המכיל זיהום פרטיקולרי. נניח שהזיהום אינו שוקע במהלך הזמן (חלקיקים בעלי צפיפות הנמוכה מזו של דס"ל).  סחרור הדלק דרך מסנן אינו משפר באופן משמעותי את רמת הזיהום. במיכל כזה כדאי לעשות אנליזה מפורטת של מהות הבוצה על מנת לדעת האם מדובר בחול, בגרניט, בגידולים מיקרוביאליים, חלודה, אלסטומרים מאטם מתפורר, צבע מתקלף או כל סיבה אחרת. כל זה על מנת להחליט איך לטפל בבעיה. כידוע הבנת הבעיה היא כבר חצי פתרון.

אם הזיהום הוא אורגני, הרי מדובר אולי בשאריות של אטם או גידולים מיקרוביאליים. אם הוא אנאורגני כדאי לבחון אם הוא מכיל סיליקה בכמות משמעותית(חול), או סיליקה עם אלמנטים נוספים (גרניט) או ברזל (חלודה).הכנת המדגם לבדיקה תשפיע מהותית על תוצאות הבדיקה. ולכן, כדאי לעשות סטנדרטיזציה גם של תהליך ההכנה.

מערכת הדלק בארץ זקוקה לכלי שיאפשר אנליזה מפורטת של זיהום המצטבר במכל, בצנרת או במסנן. אנליזה זו צריכה להיות מסוגלת להפיק אינפורמציה על זהות החלקיקים על מנת שאפשר יהיה לטפל בסיבת הבעיה.

יכולת קיימת כזו תוכל לשרת את בעלי חוות מכלים לאנליזה של זיהום במיכל בודד. אבל גם תוכל להועיל במהלך אירוע מערכתי שהתחיל בכניסה בנקודה מסוימת בקו והגיע במורד הזרם עד לכניסה לחוות מכלים המתדלקות שדות תעופה.

מומלץ לבנות תכנית מסודרת ולפתח מתודולוגיה שיטתית שתאפשר  לא רק כימות של המזהמים אלא את הזיהוי שלהם.

תכנית כזו צריכה להתבסס על מספר שלבים

  • שלב א'-פיתוח חומרי ייחוס. הכוונה למיון כל החומרים שהוזכרו בעבר, כמזהמים אפשריים בדלק סילוני.
  • שלב ב'- זיהוי שיטות אנליטיות המסוגלות לכמת חומרי ייחוס אלו כשהם נקיים וגם כשהם נמצאים בתוך מדגם של דלק סילוני.
  • שלב ג'- ,תיעוד של האפיונים המיקרוסקופיים והספקטרוסקופיים של כל חומרי הייחוס שנבחרו.
  • שלב ד'-חקר שיטות להכנת מדגמים לאנליזה. הכוונה להפרדה בין חומרים אורגניים לאנאורגניים. בין חומרים אורגניים לזיהום מיקרוביאלי.
  • שלב ה'-פיתוח שיטה פורמלית לאנליזה של בוצה ממסננים ו/או דס"ל במכלי אחסון.

מומלץ שמכון האנרגיה והסביבה ירכז מיזם זה. העבודה צריכה להתבצע  בשיתוף מחלקה אנליטית באחת האוניברסיטאות, בתמיכת חברים ממשק הדלק ומשרד המדען הראשי במשרד התשתיות.