AVIATION TURBINE (Jet A-1)

Bahan bakar penerbangan untuk jenis pesawat bermesin turbin dan pesawat jet

Merupakan persenyawaan hidrokarbon C10 - C14 dengan trayek didih 177 C 288 C

Hydrokarbon berupa senyawa parafin (terbanyak), naften dan sedikit aromat, ada juga didalamnya senyawa-senyawa impurities dalam jumlah kecil serta additive.

Sifat-sifat hidrokarbonSangat tinggiSedangSangat endah/ sangat baik/ sangat jelek

Kandungan hidrogenParafinNaftenAromatKualitas pembakaran ParafinNaftenAromatFreezing point NaftenAromatParafinDensity AromatNaftenParafinKandungan panas/berat ParafinNaftenAromatKandungan panas/vol. AromatNaftenParafin

MACAM-MACAM ADITIF DALAM AVTURAntioksidan ( Antioxidant )Ketidak aktifan Logam ( Metal Deactivator Additive )Daya hantar listrik ( Electrical Conductivity Additive )Deteksi Kebocoran ( Leak Detection Additive )Pencegan Pembentukan Es Sistem Bahan Bakar ( Fuel System Icing Inhibitor )Anti Korosi ( Corrosion Inhibitor )Anti Asap ( Anti Smoke )Biosida ( Biocide Additive )

Diperoleh dari proses :Distilasi atmosferik yang dilanjutkan dengan proses treating, yaitu : Merox treating Hidrocracking

Merox treating untuk menurunkan kandungan sulfur terutama merkaptan

Klasifikasi avtur( freezing point, RVP dan flash point )Kerosene typeJenis Flash point Freezing pointKomersial AVTUR/JET A-1min 38 C (100 F)max - 47 C JET Amin 38 C (100 F)max - 40 CMiliter AVCAT/JP-5min 60 C (140 F)max - 46 CJP-8min 38 C (100 F)max - 47 C

Wide cut gasoline typeJenisRVPFreezing pointKomersial JET B2 3 PSImax - 50 C Militer AVTAG/JP-4 2 3 PSI max - 58 C

BB JET KHUSUS UNTUK U.S MILJenisFlash pointFreezing pointJP-9min 16 C (60 F)max - 54 CJP-10min 55 C (131 F)max - 79 C

SPESIFIKASI AVTURPERATURAN DIR JEN MIGAS NO. 106 K/72/DJM 2001SESUAI DGN DEF STAN 91-91 / ISSUE 3( DERD 2494)SESUAI DGN ASTM D 1655NATO F 35 ( NORTH ATLANTIC TREATY ORGANISATION )

Sebagai bahan bakar pesawat harus memenuhi persyaratan :

Syarat Kenampakan ( Appearance )Syarat Komposisi kimia (Composition)Syarat Penguapan ( Volatility )Syarat Pengaliran ( Fluidity )Syarat Pembakaran ( Combustion )Syarat Pengkaratan ( Corrosion )Syarat Kestabilan ( Stability )Syarat Kontaminasi ( Contaminants )Syarat Daya Hantar Listrik (Conductivity)

Syarat Kenampakan ( Appearance )

Kenampakan warna avtur secara visual tampak jernih, terang, bebas partikel padatan dan air tidak terlarut pada suhu kamar.

Spesifikasi Appearance :Clear, bright and visually free from solid matter and undissolved water at normal ambient temperature.

Syarat Komposisi kimia (Composition)

Jumlah senyawa aromatik, olefin, sulfur, mercaptan sulfur dan kadar hidrogen dalam avtur dibatasi keberadaannyaPembatasan ini berkaitan dengan : mutu bahan bakar, stabilitas pada penyimpanan dan pemakaian, serta sifat korosifitasnya.

Syarat komposisi kimia dilakukan melalui uji :

Acidity total, ASTM D-3242Aromatik, ASTM D-1319 Olefin, ASTM D-1319 / IP 156Total sulphur, ASTM D-1266Mercaptan sulphur, ASTM D-3227Doctor Test, ASTM D-484 / IP 30Hidrogen Content, ASTM D-3701

Acidity Total

Asam dalam avtur biasanya adalah asam naftenat yang berasal dari crude oil, bisa korosif terhadap logam aluminium dan magnesium serta zinc dengan adanya air. Senyawa naftenat merupakan surfactant yang tidak dikehendaki keberadaannya didalam avtur karena mengakibatkan mudah larutnya air didalam avtur sehingga susah dipisahkan. Senyawa surfactant ini hanya dapat dihilangkan dengan saringan tanah liat (clay filter)Spesifikasi :max. 0,1 mg KOH/gr

Ringkasan Methode Acidity total, ASTM D-3242

Sejumlah berat contoh diencerkan dengan titration solvent ( Toluene + Isopropil alkohol + Air ). Sambil dialiri gas nitrogen, dititrasi dengan KOH Alkoholik memakai indikator p-Naphth benzein. Berakhirnya titrasi akan ditunjukkan dengan perubahan warna dari orange menjadi warna hijau.

Perhitungan :Total Acid Number, mg KOH/gr : ( A B ) N x 56,1 WDimana : A: ml KOH alkoholik untuk titrasi contohB : ml KOH alkoholik untuk titrasi blankoC: Normalitas KOH alkoholik W : berat contoh ( gram )

Aromatik

Ukuran kualitas pembakaran bahan bakarKandungan aromat tinggi bahan bakar berasap. Smoke point tinggi kecenderungan bahan bakar berasap rendah.Pembakaran bahan bakar dengan aromat tinggi berasap dan membentuk deposit karbon dan merusak selang pada sistem bahan bakar.

Spesifikasi :max. 25 % vol.

Senyawa Aromat.Khususnya : naftaleneMempunyai nilai kalori per satuan volume yang tinggi , tetapi nilai kalori per satuan beratnya rendah, memberi asap dan endapan karbon yang banyak. Bahkan senyawa naftalen didalam pembakaran memberikan radiasi panas yang tinggi sehingga apabila jumlahnya berlebihan dapat menimbulkan efek negatif yang bisa menurunkan umur linear pada combustion chamber.

Ringkasan Metodha Aromatik, ASTM D-1319

0,75 mL Contoh diinjeksikan kedalam kolom adsorbsi yang berisi Activated Silica ukuran 200 mesh dan Fluorescent.Kemudian diinjeksi Iso Propil-Alkohol dan udara yang bertekanan 10 15 psi, dimana aromatik, olefin, saturated ( parafin + napthene )akan terpisah karena masing-masing mempunyai afinitas adsorbsi yang berbeda.Dengan bantuan fluorescent Indikator dan lampu ultraviolet, akan tampak batas-batas zona dari ketiga type hidrokarbon, sehingga prosentase volume masing-masing dapat diukur dengan meteran yang tersediaLajur paling bawah tidak berwarna sampai batas kuning, adalah zona sarurated. Lapisan tengah dari batasan kuning sampai batas biru adalah zona olefin sedang lapisan yang paling atas dari batas biru sampai batas merah adalah zone Aromatiks.

Olefin, ASTM D 1319Kadar olefine didalam avtur dibatasi, karena mudah bereaksi, mudah teroksidasi dan berpolimerisasi membentuk gum, hal ini akan menurunkan mutu bakar yang menyebabkan stabilitas, menjadi rendah

Total sulphur, ASTM D-1266

Dapat merusak logam-logam tembaga, bronze atau perak. Juga dapat menimbulkan pencemaran dari gas buang dan korosif

Spesifikasi :max. 0,3 % wt

Mercaptan sulphur

Merupakan penyebab bau, korosif, merusak lapisan cadmium dan merusak selang ( elastomer )

Spesifikasi :max. 0,003 % wt

Ringkasan Methoda Mercaptan sulphur, ASTM D-3227Timbang sejumlah contoh yang telah dibebaskan dari H2S ( dengan bantuan CdSO4 dalam H2SO4), dilarutkan dengan 100 ml Acid titrasi Solvent.Titrasi dengan larutan AgNO3, akan terbentuk endapan silver Mercaptan sampai end point.Tercapainya end point, apabila terjadi beda potensial besar antara glass reference elektrode dengan Ag/AgS

Hidrogen Content, ASTM D - 3701

Persen Hidrogen berhubungan dengan nilai panas pembakaran. Kandungan Hidrogen tinggi nilai pembakaran tinggi

Untuk menetapkan jumlah Hidrogen yang terkandung dalam avtur dengan menggunakan alat NMR ( Nuclear Magnetic Resonance ) dalam satuan % wt

Syarat Penguapan ( Volatility )

Avtur tipe kerosine mempunyai volatilitas rendah, Avtur tipe wide cut mempunyai volatilitas lebih tinggiSifat penguapan avtur ditunjukkan oleh hasil uji terhadap : Distilasi, ASTM D-86Flash point, IP 170Density, ASTM D-1298Tekanan uap, ASTM D-323

DistilasiPada 75 C, juml. Vol. distilat yang dihasilkan tdk kurang 10 % vol. dan tdk lebih 40 % vol, tdk menyebabkan vapor lock, kehilangan minyak dan terbentuknya es di karburatorPada 105 C, juml. Vol. tdk kurang 50 % vol., kenaikan kecepatan suhu teratur dan pada kondisi stabil Pada lebih 135 C, juml. Vol. 10 % dan 50 % vol., kondisi aman pada sejumlah uap bahan bakar yang dihasilkanPada 135 C, juml. Vol. 90 % vol., menunjukkan terdapat kesetimbangan antara juml. Vol. yang teruapkan dan yang tidak teruapkan yang lewat manifold mesin menuju silinderPada suhu max. 170 C, sisa bahan bakar yang tidak teruapkan, menunjukkan tdk terjadi kesalahan distribusi dan tidak terjadi pengenceran minyak lumas pada carter

Spesifikasi :10 % teruapkan, maka suhu75 C (167F)40 % teruapkan, maka suhu75 C (167F)50 % teruapkan, maka suhu105 C (221F)90 % teruapkan, maka suhu135 C (275F)Titik didih akhir, maka suhu170 C (338F)

Flash point, IP 170

Berhubungan dengan kemudahan terbakarnya bahan bakar avturpada suhu atmosfir

Spesifikasi :min. 38 C ( 100 F )

Density

Untuk mengatur jumlah volume bahan bakar yang hendak dijual, muatan pesawat

Spesifikasi :Density, 775 - 840

Tekanan uap, ASTM D-323

Kecenderungan bahan bakar vapor lock dan kecepatan penguapan

Syarat Pengaliran

Kemampuan bahan bakar untuk dapat mengalir pada suhu yang sangat rendah

Sifat pengaliran diperiksa melalui uji :Freezing point, ASTM D-2386 Viscositas, ASTM D- 445

Freezing point, ASTM D-2386Suhu terendah pada bahan bakar dimana 100 % berbentuk cair dan berupa sebagai fase tunggal

Spesifikasi :max. 40 C

Viscositas, ASTM D-445

Viscositas atau tahanan menaik dengan menurunnya suhu

Penting bagi bahan bakar pada operasi suhu rendah, terutama saat mesin distater yang berpengaruh terhadap penyemburanSpesifikasi :max. 8 cst pada 20 C

Ringkasan methoda Viscositas, ASTM D- 445

Sejumlah volume contoh dalam kapiler, setelah mencapai suhu pengujian -20 C diukur waktu alirnya dalam detik. Selanjutnya viscositas kinematik dihitung berdasarkan hasil perkalian waktu alir dengan faktor kalibrasi viscometernya.

Syarat pembakaranSebagai bahan bakar penerbangan harus mempunyai syarat pembakaran yang sempurna, Sifat pembakaran avtur dapat diuji melalui :Spesifik Energy, ASTM D-240Smoke point, ASTM D-1322 / IP-57Naphthalene, ASTM D-1840

Spesifik Energy

Digunakan untuk menentukan jumlah panas yang dihasilkan oleh bahan bakar, dengan melakukan pembakaran sempurna dari sejumlah bahan bakar tersebut.Spesifikasi :42,8 MJ/kg ( 18400 Btu/lb )

Ringkasan methode Spesifik Energy, ASTM D-240

Sejumlah contoh dimasukkan dalam sampel cup dan tempatkan kedalam test bomb yang tertutup.Kedalam test bomb diinjeksikan oksigen dengan tekanan 25 30 atm.Test bomb ditempatkan pada test bucket yang telah berisi 2000 gram air, dan dipasang pada kalorimeter, dimana suhu kalorimeter dan bucket diatur 3 3,5 F berada dibawah suhu kamar.Dilakukan proses pembakaran contoh, selama proses pembakaran, terjadi kenaikan suhu bucket. Amati perubahan suhu thermometer pada tiap-tiap jarak waktu 1 menit hingga selisih kenaikan suhu antara pembacaan berikutnya akan konstanselama 5 menit terakhir.Larutan kondensat dalam test bomb dititrasi dengan lar. standar Na2CO3.

Perhitungan :Gross Caloric Value, At.W- e1 e2 e3Hg = M Dimana:At= Selisih suhu akhir dan suhu awal, FW= Harga air kalori, kal/ Fe1= faktor koreksi panas pembentukan HNO3,e2= faktor koreksi panas pembentukan H2SO4 e3= faktor koreksi panas pembakaran kawatM = berat contoh

Net Caloric value

Hn= 18 Hg 91,23, Btu/lb

Smoke point, ASTM D-1322 Apabila titik asapnya tinggi, berarti avtur memiliki sifat pembakaran yang sempurna dan sebaliknya. Avtur tidak diperbolehkan mengandung senyawa yang sulit terbakar dalam jumlah besar, dalam hal ini senyawa hidrokarbon jenis aromatik berupa naphthalene Hidrokarbon jenis parafin diharapkan cukup banyak dalam avtur.Spesifikasi : min. 25 mm

Naphthalene

Keberadaannya dibatasi, karena naphthalene akan memancarkan radiasi tenaga pada pembakaran sehingga menurunkan tenaga

Spesifikasi max. 3 % wt

Syarat pengkaratan

Sifat pengkaratan, akan menimbulkan kerusakan-kerusakan pada sistem distribusi bahan bakar maupun pada bagian-bagian lain dari mesin pesawat

Untuk mengetahui sifat korosif dari avtur dapat dilakukan melalui uji :Copperstrip Corrosion, ASTM D-130

Copperstrip Corrosion, ASTM D-130Untuk mengetahui korosifitas pada tembaga ( Cu ) yang disebabkan H2S dan mercaptan sulfur

Spesifikasi Copperstrip Corrosion : max. 1

Syarat kestabilan

Kestabilan avtur dalam pemakaian sangat diperlukan, sebab adanya perbedaan suhu yang cukup tinggi, cenderung dapat menimbulkan deposit dari hasil dekomposisi hidrokarbon pada sistem pembakaran selama mesin beroperasi.Sifat kestabilan dapat diketahui dari hasil pemeriksaan : Thermal Stability, ASTM D-3241

Thermal Stability

Untuk mengukur kestabilan pada temperatur tinggi dengan menggunakan mesin Jet Fuel Thermal Oxidation Test ( JFTOT )

Spesifikasi Thermal Stability :Tube rating visual: max. 25 mmHgPressure differensial: max. less than 3

Syarat Kontaminasi

Kontaminasi adalah : adanya zat-zat atau senyawa-senyawa pengotor yang keberadaannya tidak diinginkan, karena dapat mengganggu kerja mesin pesawat sehingga dapat membahayakan penerbangan

Kontaminasi terhadap bahan bakar avtur dapat diketahui dari uji :Existent Gum, ASTM D-381 Water Reaction, ASTM D-1094 Water Separometer Index Modified ( WSIM ), ASTM D-3948

Spesifikasi Existent Gum :max. 7 mg/100 ml

Spesifikasi Water Reaction :Interface Rating: max. 1B

Spesifikasi WSIM Rating :min. 85

Existent Gum, ASTM D-381Menunjukkan produk dengan berat molekul tinggi melarut dalam bahan bakar karena proses oksidasi dan turun kebawah sebagai padatan halus

Spesifikasi :Max. 7 mg/100 ml

Water Reaction, ASTM D-1094

Untuk mengetahui adanya surfaktan dalam bahan bakar yang terlarut dalam air dan terlihat sebagai bahan yang tidak larut pada campuran

Spesifikasi :Interface max. 18

Water Separometer Index Modified( WSIM )

Ukuran dari mudah tidaknya contoh untuk memisahkan air yang dikandungnya dengan memakai Coalescer Discks

Spesifikasi :MIN. 85

Syarat Daya Hantar Listrik

Dalam mengalirkan avtur dengan kecepatan cukup tinggi akan menyebabkan muatan listrik statis yang kemudian cenderung terakumulasi.Apabila listrik statis yang terakumulasi cukup banyak akan menimbulkan beda tegangan listrik sehingga memungkinkan terjadinya loncatan bunga api.

Supaya muatan listrik statis tidak terakumulasi, maka ditambahkannya Anti Statis Aditive ( ASA ) kedalam avtur

Daya hantar listrik dapat ditunjukkan dengan pemeriksaan : Electrical Conductivity, ASTM D-2624 / IP.274

Electrical Conductivity

Kemampuan pengukuran suatu bahan untuk menghantarkan arus listrik serta bertujuan untuk mengontrol sampai sejauh mana Anti Statis Aditive ditambahkan kedalam bahan bakar . Spesifikasi Electrical Conductivity : 50 - 450 pS/m

Ringkasan methode Electrical Conductivity, ASTM D-2624 / IP.274

Masukkan sejumlah contoh ke dalam beaker metalRendam elektrode alat picosiemens meter ke dalam contohArus listrik yang dihasilkan diekspresikan sebagai konduktivitas listrik dari avtur