微生物对航空煤油影响的实验研究
2010-11-27崔艳雨陈世一杜金杰
崔艳雨,陈世一,杜金杰
(1a.中国民航大学机场学院油气储运工程系,天津 300300;1b.中国民航大学人事处,天津 300300;2.中国航空油料有限责任公司天津分公司,天津 300300)
民航业的飞速发展,使得很多原来被忽略的问题和隐患暴露了出来,其中微生物对燃油系统的污染就是其中之一。近几年发生了多起由微生物污染引起的航空事故,造成了巨大的经济损失。国外相关机构很早以前就对此展开了研究,如美国ASTM发布的“燃油和燃油系统微生物污染指南”(fuel and fuel system microbial contamination of the standard guide)及IATA的“飞机油箱微生物污染指南材料”(guidance material on microbiological contamination in aircraft fuel Tanks),分别针对地面供油系统和飞机油箱的微生物污染问题给出了指导性意见。IATA还在2009年提醒各国民航部门,重视燃油中的微生物污染问题。中国也根据此建议,从2009年下半年开始,对北京、天津、上海虹桥和广州等4个机场油料公司,进行微生物污染的监控,监控结果发现,微生物污染问题确实存在。但国内对于微生物方面的研究确是落后较多,油料部门对此没有足够的重视,所采用的检测设备、方法也全部为国外进口,为此付出了高昂的成本。
微生物是一切肉眼看不见或看不清的微小生物的总称,它们都是一些个体微小构造简单(大部分是单细胞)的低等生物。微生物种类繁多,在自然界无处不在,很难避免其进入供油系统及飞机燃油系统并在其中繁殖生长,造成污染。
因此,对微生物污染问题展开研究,分析微生物污染对航空煤油及供油设备的影响,具有重要意义[1-4]。
1 微生物污染的实验研究
1.1 微生物的培养
航空煤油微生物中真菌的比例占到90%以上,因此,主要采用真菌培养基进行微生物的富集培养。培养温度:32℃,培养时间:48 h,如表1所示。
表1 微生物培养基Tab.1 Medium of microorganism
从微生物污染航煤储罐的不同位置取4个试样,与未污染油品一起,进行实验分析。
1.2 微生物对航空煤油影响的实验研究[5-6]
1.2.1 外观
测试方法:目测未污染航煤试样应清澈透明,颜色由水白至浅黄色,常温下目视无固体颗粒物及不溶解水。由图1可见,左侧瓶中为未污染油品,右侧瓶中为污染油品,污染前后油品的外观有明显变化。
图1 外观Fig.1 Comparison of appearance
1.2.2 密度
测试方法:GB/T265原油和液体石油产品密度实验室测定法,密度对此实验由表2所示。
表2 密度对比实验Tab.2 Comparison of density
由表2中数据可以看到,污染航煤的密度与纯净航煤比较,变化不大,即微生物污染对航煤的密度影响有限。
1.2.3 粘度
测试方法:GB/T1884石油产品运动粘度测定法和动力粘度计算法。
表3 运动粘度对比实验Tab.3 Comparison of viscosity
由表3中数据可以看到,污染航煤的粘度与纯净航煤比较,变化不大,即微生物污染未对航煤的粘度产生明显影响。
1.2.4 总酸值
测试方法:GB/T12574喷气燃料总酸值测定法。
表4 总酸值对比实验Tab.4 Comparison of total acidity
由表4中数据可以发现,污染航煤的总酸值明显增大,超出规定值。
1.2.5 闪点
测试方法:GB/T261石油产品闪点测定法(闭口杯法),如表5所示。
表5 闪点对比实验Tab.5 Comparison of flash point
由表5中数据可以发现,污染航煤的闪点无明显变化。
1.2.6 馏程
测试方法:GB/T 6536石油产品蒸馏测定法,如表6所示。
表6 馏程对比实验Tab.6 Comparison of distillation
污染前后航煤的馏程变化不大,且均达到喷气燃料质量标准(GB6537-2006)的要求,可见微生物对油品的馏程影响较小。
1.2.7 铜片腐蚀
测试方法:GB/T 5096石油产品铜片腐蚀试验法,如表7所示。
表7 铜片腐蚀性能对比实验Tab.7 Corrosion comparison of copper strip
由实验结果可见,微生物污染使航空煤油的铜片腐蚀测试结果由1a增大至1b,但并未超出标准的要求,可以认为航空煤油的铜片腐蚀性能未受微生物污染的影响。
1.2.8 固体颗粒污染物
测试方法:SH/T 0093喷气燃料固体颗粒污染物测定法,如表8所示。
表8 固体颗粒对比实验Tab.8 Comparison of particulate
由实验结果可见,航空煤油的固体颗粒物含量明显受到微生物污染的影响,超出了规范要求的上限。
1.2.9 水反应
测试方法:GB/T 1793航空燃料水反应试验法,如表9所示。
表9 水反应对比实验Tab.9 Comparison of water reaction
由实验结果可见,航空煤油水反应指标未受微生物污染的影响。
1.2.10 冰点
测试方法:GB/T 2430喷气燃料冰点测定法,如表10所示。
由实验结果可见,微生物污染的航空煤油的冰点较普通航煤有所下降,均在规范要求范围内。
2 结论和建议
根据中国目前民用航空油料质量管理规范——《民用航空燃料质量控制和操作程序MH/T6020-2006》,航空煤油进行重新评定检验的项目包括外观、密度、馏程等8项,针对除电导率外的7项的实验研究结果发现,微生物污染对其均未产生明显影响,而电导率由于普遍采用添加抗静电添加剂的方法加以调节,测试意义不大如表11所示。因此,可以认为,在目前日常油品检验的所有项目中,无法有效发现微生物活动,存在着将微生物污染油品按照正常油品使用的问题,给航空安全带来巨大隐患。
表11 目前的油品检验项目Tab.11 Current jet fuel test items
实验发现,除上述指标外,总酸值、固体颗粒等受微生物活动影响明显。因此,建议油料检测化验部门在日常油品检验项目中,定期对此类指标加以检测。如发现异常情况,可以怀疑微生物活动存在的可能,通过培养或快速设备检测的方式加以确认,以便尽早发现微生物污染,采取相应措施,以减少损失,确保航空安全。
[1]郭玲玲.喷气燃料中微生物的研究现状[J].能源研究与信息,2007,23(4):187-192.
[2]美国材料试验协会.ASTM D6469-04燃油及燃油系统的微生物污染标准指南[M].ASTM,2004.
[3]IATA航空油料工作组.飞机油箱微生物污染指南材料[M].IATA,2005:1-20.
[4]FREDERICK J.PASSMAN.燃油及燃油系统微生物:基础,诊断和污染控制[M].ASTM,2003.6.
[5]MH/T 6020-2006民用航空燃料质量控制和操作程序[G].中国民用航空总局,2006.
[6]GB6537-20063#喷气燃料[G].中国国家标准化管理委员会,2006.