Varför kalla flödningsegenskaper är viktiga
Biodiesel kan kristallisera när temperaturen sjunker, och dessa kristaller kan agglomerera och täppa igen bränslefilter, vilket i slutändan kan förhindra drift av motor eller brännare. Att förstå de olika mätningarna av kalla flödningsegenskaper, molnpunkt, kall filterpluggningspunkt (CFPP) och kall-blötläggningsfiltrerbarhet, hjälper operatörer att tolka kvalitetscertifikat, fastställa lagringstemperaturmarginaler samt välja lämpliga blandnings- eller tillsatsstrategier.
Mätning av molnpunkt
Molnpunkten är den temperatur vid vilken små fasta kristaller för första gången blir visuellt observerbara när ett bränsleprov systematiskt kyls ned. Den mäts med ASTM D2500 eller det automatiserade optiska alternativet ASTM D5773, som använder en Peltier-kylningsenhet och kontinuerlig optisk detektering. För B100 anger ASTM D6751 inget godkännandekriterium, det krävs endast att värdet rapporteras till kunden. Detta rapporteringskrav återspeglar det faktum att molnpunkten varierar avsevärt beroende på råvarans sammansättning, den uppmätta molnpunkten beror på det faktiska bränslet, varför ett generiskt råvaruintervall inte utgör ett acceptansgränsvärde.
Kall filterpluggningspunkt
CFPP karakteriserar filtrerbarhet vid låg temperatur med hjälp av ett föreskrivet förfarande för kylning, filtrering och slutpunktbestämning. Den rapporterade temperaturen är ett testresultat, inte en garanterad lägsta driftstemperatur för varje bränslesystem. Det är särskilt användbart för att utvärdera effektiviteten hos tillsatser för förbättrat flöde vid låg temperatur, vilka kan sänka CFPP och det relaterade resultatet för lågtemperaturflödestestet (LTFT) utan att nämnvärt förändra molnpunkten. För biodieselblandningar som behandlats med tillsatser kan CFPP eller LTFT därför vara en bättre prediktor för verklig lågtemperaturdrift än molnpunkten ensam. NREL-guiden beskriver begränsningarna med tillsatsbehandling för B100, prestanda behöver bekräftas för det faktiska bränslet och den faktiska tillsatsen snarare än att slutsatser dras från resultat för en utspädd blandning.
Kall-blötläggningsfiltrerbarhet
Kall-blötläggningsfiltrerbarhet lades till i ASTM D6751 som svar på data som visade att viss B100, när den blandades in i dieselbränsle upp till B20, kunde bilda utfällningar vid temperaturer över molnpunkten för den färdiga blandningen. Kravet på kall-blötläggning kontrollerar för detta filtrerbarhetsproblem under specificerade testförhållanden, godkänt resultat garanterar inte avsaknad av utfällning under alla framtida lagrings- eller driftsförhållanden. Enligt AFDC:s sammanfattning av ASTM D6751 har klass No. 1-B ett maximivärde på 200 sekunder och klass No. 2-B ett maximivärde på 360 sekunder (mätt med D7501). Klass No. 1-B medför också helårsgränsvärden för monoglycerider, utformade för att minimera spårkomponenter som bidrar till bildning av utfällningar vid låg temperatur. Aktuella specifikationsvärden bör bekräftas mot den senaste versionen av ASTM D6751.
Att tolka testerna tillsammans
De tre mätningarna adresserar olika felmekanismer. Molnpunkten indikerar kristallisationens begynnelse. CFPP och LTFT använder olika standardiserade förfaranden för kylning och filtrering. Deras relation till prestanda i fält beror på det faktiska bränslesystemet, driftsförhållandena och eventuella tillsatser. Kall-blötläggningsfiltrerbarhet adresserar ett annat fenomen: utfällning av vissa komponenter vid temperaturer över molnpunkten för en blandning. En fullständig lågtemperaturutvärdering använder därför alla relevanta mätvärden. Bilagorna till ASTM D975 och ASTM D7467 ger vägledning om hur dessa tester ska tolkas i förhållande till regionala lägsta omgivningstemperaturer vid tiondeprocentilet.
Praktisk vägledning för operatörer
Lagrings- och överföringsarrangemang bör bedömas mot de uppmätta kalla flödningsegenskaperna hos det faktiska bränslet och de förväntade förhållandena. En generisk temperaturmarginal eller det faktum att en tank är nedgrävd i marken utgör inte grund för att fastslå tillförlitlig drift. Inblandning med ett lämpligt petroleumbränsle med lägre molnpunkt eller användning av en kompatibel tillsats kan förändra de kalla flödningsegenskaperna, men resultaten beror på komponenterna, blandningsnivån och behandlingen. Testa den färdiga blandningen med metoder som är lämpliga för den avsedda tillämpningen, och gör åtskillnad mellan ett laboratorieresultat och en garanti för varje filter, rör, tank eller motor.