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5. Januar 2016: Von Steffen Schinkel an Andreas KuNovemberZi Bewertung: +1.00 [1]
Hallo Andreas (und die Anderen)

Ich glaube hier liegt ein kleines Missverständnis vor.
Um dir das Problem besser verständlich zu machen, solltest du kurz den Artikel lesen:
Öl (sämtliche Kraftstoffe) und Wasser lassen sich nicht zu einer Lösung vermischen.
Es wird also nicht der Fall sein, dass bei einer 100% igen Sättigung Wasser ausscheidet.
Wasser setzt sich immer ab, egal wieviel du in deinen Tank kippst. :)

Der Unterschied zum Jet A1 lässt sich auch nicht über die Dichte erklären.
Die Dichtebereiche überschneiden sich sogar, sind also nahezu gleich.
Erst das Schweröl kommt der Wasserdichte sehr nahe.

Die Lösung findest du in der Viskosität.
Die Viskosität von Jet A1 ist nämlich ca. 4-5 mal höher wie die von Avgas.
Es dauert also länger, bis sich Wasser in Jet A1 absetzen kann.
Entscheidend ist auch die Tropfengrösse usw. (siehe Wikipedia)
Mit etwas mehr physikalischer/chemischer Begeisterung lassen sich noch weitere Ursachen finden.

Das Problem ist also mehr im Turbinenbereich zu finden.

Ich kann mir für das Fuelicing bei Avgas noch weitere Punkte vorstellen,
die die Bildung von Mischungen begünstigen:
- schlecht gewartete Tankanlagen (automatisches Mittanken von Wasser)
- schlechtes Wetter beim Tanken
- schlechte Anlagenteile am Flieger (Dichtungen)
- Kraftstoffdurchsatz der Tankanlage
- sofortiges Losfliegen nach dem Tanken

Der letzte Punkt widerspricht sogar dem empfohlenem Vorgehen eines früheren Kommentators.
Der Tankvorgang begünstigt die Vermischung von Wasser und Kraftstoff zu einer Emulsion aufgrund der Verwirbelung. Gut, dass er ein Zusatz beigemengt hat. Ich würde auch nicht bei -40° warten wollen,
wenn das abgesetzte Wasser im Tank vereisen könnte, FALLS es denn überhaupt Wasser im Kraftstoff hat.
(Wobei es bei -40° und Warten noch ganz andere Probleme geben kann.)

Dazu, dass es bei Avgas zu Problemen kommt, gehört schon eine gehörige Portion Durchmischung.
Das ist dann auch der Grund, weshalb sich viele Leute fragend anschauen, wenn über Zusätze gesprochen wird.

Zuletzt noch eine Vermutung zum vorletzten Punkt der Aufzählung:
Der Durchsatz bei Avgas Tankanlagen könnte durchaus geringer sein, als der von Jet A1-Anlagen.
Das kann das Absetzen von Wasser begünstigen, wenn denn welches enthalten ist.
Vielleicht auch eine Erklärung?

Ich hoffe, dass ich bei der ganzen Klugscheisserei keine Fehler eingebaut habe.
Zu mehr reicht mein Wissen nicht. Wer Spass haben will, kann versuchen mich aufzuhängen.

Gruss Steffen
5. Januar 2016: Von Andreas KuNovemberZi an Steffen Schinkel
Vielen Dank für den Beitrag, Steffen!

Gewisse Mengen von Wasser lassen sich in meinem chemischen Grundverständnis auch in Benzin in einer homogenen Mischung - nicht Emulsion - halten. Dies liegt daran, dass die Kohlenwasserstoffe nicht komplett unpolar sind und auch zusätzlich noch Stoffe enthalten sind, die sowohl, polare als auch unpolare Molekülenden besitzen, z.B. Alkohol. Mein bisheriges Verständnis war: ab einer bestimmten, tiefen Temperatur kommt es zur Entmischung. Bei 800 L AVGAS mit 20 'C im feuchten Florida könnte da gefühlt schon genug Wasser gelöst sein, um für Vereisung an den kältesten Stellen zu sorgen, z.B. Fuel Manifold (Spider; Verteiler; wie auch immer).

Welche Löslichkeit Wasser in AVGAS hat und ob diese mutmaslich deutlich temperaturabhängig ist, muss ich noch googeln.

Du hast die kritischen Punkte aus meiner Sicht recht weitreichend benannt, aber aufgrund der Schilderung diverser Vorfälle - ein weiterer hier Miesi - kommt möglicherweise auch häufiger noch warm Tanken (gesättigt mit Wasser) und kalt fliegen als Ursache dazu. Die AFM / POH beziehen sich immerhin schon mal auf feucht tanken (wo hohe absolute Feuchte, da auch warm) und sehr kalt (z.B.< - 30 'C).

Kennst Du eine Quelle für die Löslichkeit von Wasser in AVGAS, bei zumindest 2 relevanten Temperaturen?

Liebe Grüße,

Andreas


Update:
Habe dieses hier defunden:
S. 94f

30 ppm bei 20 'C und etwa 10 ppm bei -20 'C. Delta 20 ppm.
Angaben sind in Vol-ppm, man braucht also nicht über Dichte und Molgewicht umrechnen.
20 Volumen ppm sind bei 800 Litern 16 ml Eis.
Hm. Könnte für Vereisung reichen. Ist aber schon sehr wenig.
5. Januar 2016: Von Steffen Schinkel an Andreas KuNovemberZi Bewertung: +1.00 [1]
Hallo Andreas.

Und schon hänge ich am Galgen. (zu schnell geschossen) :)

Wenn du im Netz Sicherheitsdatenblätter von Avgas 100LL googelst, findet sich der entsprechende Hinweis schwarz auf weiss. "Löslichkeit in Wasser 20C: teilw. löslich"
Ethanol und weitere Additive sorgen wohl dafür.

Wie du im Update schon beschreibst, ist es mit dem ppm doch sehr wenig.
Inwieweit das Probleme verursachen kann, kann ich nicht beurteilen.

Ich denke eher, dass da noch andere Ursachen für Fuelicing im Spiel sein müssen.

Wenn Prist, wie beschrieben die Wassertropfen umhüllen und ein Einfrieren verhindern soll,
sollte doch eher eine Emulsion, als eine Lösung vorhanden sein.

"Prist® HI-FLASH® HI-FLO™ Anti-Icing Aviation Fuel Additive is specifically designed to separate from your fuel and attack dissolved water, lowering its freezing point and making your entire operation safer when things get frosty. Other benefits abound. It's safer than conventional anti-icing additives because it's less toxic, less volatile and easier to use ."

https://www.skygeek.com/prist-hi-flash-hi-flow-anti-icing-fuel-additive.html

Weiter oben in diesen Link wird treffenderweise auch von einer Suspension gesprochen. (offenbar keine Lösung)
Es scheint Alles auf ungelöstes Wasser hinzudeuten. Mehr finde ich dazu nicht.

Wer bei warmen Wetter und hoher Luftfeuchtigkeit nur halb tankt, kann mit Kondensation rechnen.
Alle anderen Punkte nannte ich schon in der ersten Nachricht.
Ich muss zwar meine erste Ausführung revidieren, bleibe aber bei meinen ersten Annahmen.

Es hat Spass gemacht, etwas tiefer zu graben.
Ich wünsche dir eine gute Nacht.

Steffen
6. Januar 2016: Von Andreas KuNovemberZi an Steffen Schinkel
Der Grund für die genaue Nachfrage:
Prist ist nicht so ganz ohne, wie oben bereits von anderen Piloten erwähnt. Außerdem nicht gut erhältlich in Europa, zumindest nicht direkt beim Tanken.
BePristeter Kraftstoff sollte auch nicht länger im Tank bleiben, schreibt Prist selbst.
Daher bin ich dabei, mich zu entscheiden, ob und wann ich es anwende.
Und vielleicht ist das für andere Nutzer von Druckkabinenfliegern dann auch noch interessant.

Eine gute Nacht wünscht Euch

Andreas
6. Januar 2016: Von Andreas KuNovemberZi an Steffen Schinkel
Angestoßen durch eine sachlich sehr gute E-Mail an mich, in der feuchte Belüftungsluft nach dem Start als Ursache gesehen wurde:
Sättigung Luft mit Wasserdampf bei 1013 hPa etwa 18 g/m^3 (20 'C), 5 g/m^3 (0 'C) und 1 g/m^3 (-20 'C).
Selbst wenn man also 300 L AVGAS bei +20 'C verbrennt und dann auf - 20 'C steigt, so wird man nur etwa 6 g Wasserdampf ansaugen, sofern es nicht durch die Entlüftung oder sonstwo reinregnet. Effekt der angesaugten Belüftungsluft also deutlich kleiner wie durch gelöstes Wasser.

So doof das klingt: es scheint so, dass in den Fällen, wo sehr erfahrene Piloten ein vollständiges Drainen lange nach Auftanken bestätigt haben, der Flug in großer Höhe statt fand und großteils außerhalb Wolken und dennoch Fuel Icing auftrat, sich entweder wo Wasser über mehrere Flüge und Tankungen gesammelt hat, wo es nicht drainable ist - oder es sind die 15 g gelöstes Wasser im 800 L-Tank.

Sollte es Probleme geben, so wird man die wohl erst wieder nahe Freezing Level sicher los.

Bedeutet für mich stand jetzt, wo noch keine Gewissheit:
für lange Flüge bei unter 0 'C (ewig Lange) bis - 30 'C (sofort)
zusätzlich zu vorsichtigem Drainen mit Wartem nach dem Tanken:
Fuel und MSA < 0 'C: nach Eiskristallen im Sonnenlicht sehen; remote Areas: Prist oder IPA;
Fuel und MSA 2 ... +15 'C: kein Prist; bei äußerst unwahrscheinlichen Anzeichen von Fuel Icing (FF scallps, no effect of pumps): Descent mit hoher Leistung und geleant auf MSA;
Fuel > 15 'C und Flug lange bei< - 20 'C: Prist, zumindest in Remote Areas
Die Tabelle ist natürlich logisch nicht einwandfrei, sonst wird sie lange. Soll nur bei der Risiko-Abschätzung helfen.

Schöner wäre, wenn wir Gewissheit hätten. Haben wohl auch die Hersteller nicht. Ganz umsonst gab's aber die heated Manifolds ab C421C trailing link gear (1980) wohl auch nicht.
28. Januar 2016: Von armin mueller an Andreas KuNovemberZi Bewertung: +1.00 [1]
Wir hatten in den 90ern mit einer C421B (Conti GTSIO-520) mehrfach erhebliche Motorprobleme bis zu kompletten Abstellern bei längeren Flügen in großer Höhe und tiefen OATs. Unrunder Motorlauf bis zum Ausfall des kompletten Triebwerks, trotz eingeschalteter Aux. elec Fuelpumps und nach dem zwangsläufigen Sinkflug wieder problemloser Lauf, waren die Symptome. Nachdem wir dazu übergegangen waren, dem Avgas 1% Isopropylalkohol beizumischen traten die Probleme nicht mehr auf.

Noch ein kleiner Nachtrag zu einem anderen Temperaturproblem: Bei der C421 friert im Cruise gerne mal das Öl in der Prophub ein. Das Ergebnis sind stark schwankende Drehzahlen. Dagegen hilft alle 30-40 Minuten mal kurz das Öl in der Propellerverstellung zu zirkulieren, ergo per Prop-Lever oder Ladedruckänderung eine vorübergehende und kurzzeitige Veränderung des Blattwinkels zu erzeugen.
28. Januar 2016: Von Andreas Ni an armin mueller
mal kurz den A/P aus und kurz drücken und ziehn bewirkt das Gleiche. Dann muss nicht anschliessend "rumgestellt werden
28. Januar 2016: Von David S. an Andreas Ni Bewertung: +1.00 [1]
"mal kurz den A/P aus und kurz drücken und ziehn bewirkt das Gleiche"

die gewählte Methode ist vielleicht abhängig davon, wer an Bord ist.. ;)
28. Januar 2016: Von Andreas KuNovemberZi an armin mueller
"Abstellern bei längeren Flügen in großer Höhe und tiefen OATs. Unrunder Motorlauf bis zum Ausfall des kompletten Triebwerks, trotz eingeschalteter Aux. elec Fuelpumps und nach dem zwangsläufigen Sinkflug wieder problemloser Lauf, waren die Symptome."

Kamen die Triebwerke erst wieder below Freezing Level oder schon darüber?
29. Januar 2016: Von armin mueller an Andreas KuNovemberZi
Soweit ich mich erinnere, liefen die Motoren erst unterhalb der 0 Grad Grenze wieder störungsfrei.
30. Januar 2016: Von Andreas KuNovemberZi an armin mueller
Das ist dann im Winter recht spät...
Ein 50-Liter-Fass IPA würde die Hallenwarte in Stuttgart bestimmt freuen - also bleibt es bei mir bei Prist.

Interessant ist, dass das Problem bekannt, wohl gar nicht so selten und extrem gefährlich ist, aber entgegen der Luftfahrt-Sicherheitskultur weder vernünftig reported noch dokumentiert wurde und auch SBs und ADs mit klarem Inhalt fehlen. Sonst wäre die Lösung IPA zum AVGAS optional erhältlich wohl verbreitet.
30. Januar 2016: Von Wolff E. an Andreas KuNovemberZi
Ich habe mal eine Malibu gecrasht, Da war Nachts -15 Grad und tagsüber ca -4 Grad. Motor ging aus in 2000ft und Sprit war genug drin. Könnte locker mit vereisten Fuellines oder Filtern sein. Hat man nie raus bekommen. Bin dummerweise neben einem Friedhof not gelandet. Da passt der Witz:"Ein-Mot auf Friedhof abgestürzt, bis jetzt 200 Tot geboregn".
27. September 2018: Von Andreas KuNovemberZi an Andreas KuNovemberZi Bewertung: +1.00 [1]

Nachtrag:

Ich habe oil heated Fuel Dividers nachgerüstet. Diese hat Cessna als Problempunkt für Fuel Icing ausgemacht: kalt dort, geringe Querschnitte. Gemäß Cessna Service Bulletin und einschlägigen Erfahrungen sollte damit Fuel Icing kein Problem mehr sein.

Die heated Fuel Dividers / Manifolds wurden von Cessna ab 1980 als Kit angeboten und in den C421C ab 1980 serienmäßig verbaut.

In großen Höhen und langen Flügen hatte ich bei X-Feed (ich habe nur einen Wing Locker Tank rechts für max. Range) auch schon Probleme mit dem L Engine bekommen. Die Crossfeed Lines kann man drainen, aber bei denen ist saukalt und man hat dort wohl einen Knick in der Leitung, wo sich etwas Wasser halten kann (habe ich zumindest gelesen). Seit Einbau der heated Dividers ist komplett Ruhe, auch in FL260, sehr zur Freude der Passagiere, die ich sonst auch schon mit kurzzeitigen Aussetzern geweckt habe.

(Hinweis: Bei vielen Cessna Twins ist die Aux Pump am Tank, nicht an der Engine. Bei X-Feed einer Engine am besten beide Pumpen an. Wer es demonstriert haben möchte: einfach mal eine Engine am Boden mit X-Feed starten: da braucht man die Pumpe der anderen Seite zum Primen.)


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