崔艷雨,陳世一,杜金杰
(1a.中國民航大學機場學院油氣儲運工程系,天津 300300;1b.中國民航大學人事處,天津 300300;2.中國航空油料有限責任公司天津分公司,天津 300300)
民航業(yè)的飛速發(fā)展,使得很多原來被忽略的問題和隱患暴露了出來,其中微生物對燃油系統的污染就是其中之一。近幾年發(fā)生了多起由微生物污染引起的航空事故,造成了巨大的經濟損失。國外相關機構很早以前就對此展開了研究,如美國ASTM發(fā)布的“燃油和燃油系統微生物污染指南”(fuel and fuel system microbial contamination of the standard guide)及IATA的“飛機油箱微生物污染指南材料”(guidance material on microbiological contamination in aircraft fuel Tanks),分別針對地面供油系統和飛機油箱的微生物污染問題給出了指導性意見。IATA還在2009年提醒各國民航部門,重視燃油中的微生物污染問題。中國也根據此建議,從2009年下半年開始,對北京、天津、上海虹橋和廣州等4個機場油料公司,進行微生物污染的監(jiān)控,監(jiān)控結果發(fā)現,微生物污染問題確實存在。但國內對于微生物方面的研究確是落后較多,油料部門對此沒有足夠的重視,所采用的檢測設備、方法也全部為國外進口,為此付出了高昂的成本。
微生物是一切肉眼看不見或看不清的微小生物的總稱,它們都是一些個體微小構造簡單(大部分是單細胞)的低等生物。微生物種類繁多,在自然界無處不在,很難避免其進入供油系統及飛機燃油系統并在其中繁殖生長,造成污染。
因此,對微生物污染問題展開研究,分析微生物污染對航空煤油及供油設備的影響,具有重要意義[1-4]。
航空煤油微生物中真菌的比例占到90%以上,因此,主要采用真菌培養(yǎng)基進行微生物的富集培養(yǎng)。培養(yǎng)溫度:32℃,培養(yǎng)時間:48 h,如表1所示。
表1 微生物培養(yǎng)基Tab.1 Medium of microorganism
從微生物污染航煤儲罐的不同位置取4個試樣,與未污染油品一起,進行實驗分析。
1.2.1 外觀
測試方法:目測未污染航煤試樣應清澈透明,顏色由水白至淺黃色,常溫下目視無固體顆粒物及不溶解水。由圖1可見,左側瓶中為未污染油品,右側瓶中為污染油品,污染前后油品的外觀有明顯變化。
圖1 外觀Fig.1 Comparison of appearance
1.2.2 密度
測試方法:GB/T265原油和液體石油產品密度實驗室測定法,密度對此實驗由表2所示。
表2 密度對比實驗Tab.2 Comparison of density
由表2中數據可以看到,污染航煤的密度與純凈航煤比較,變化不大,即微生物污染對航煤的密度影響有限。
1.2.3 粘度
測試方法:GB/T1884石油產品運動粘度測定法和動力粘度計算法。
表3 運動粘度對比實驗Tab.3 Comparison of viscosity
由表3中數據可以看到,污染航煤的粘度與純凈航煤比較,變化不大,即微生物污染未對航煤的粘度產生明顯影響。
1.2.4 總酸值
測試方法:GB/T12574噴氣燃料總酸值測定法。
表4 總酸值對比實驗Tab.4 Comparison of total acidity
由表4中數據可以發(fā)現,污染航煤的總酸值明顯增大,超出規(guī)定值。
1.2.5 閃點
測試方法:GB/T261石油產品閃點測定法(閉口杯法),如表5所示。
表5 閃點對比實驗Tab.5 Comparison of flash point
由表5中數據可以發(fā)現,污染航煤的閃點無明顯變化。
1.2.6 餾程
測試方法:GB/T 6536石油產品蒸餾測定法,如表6所示。
表6 餾程對比實驗Tab.6 Comparison of distillation
污染前后航煤的餾程變化不大,且均達到噴氣燃料質量標準(GB6537-2006)的要求,可見微生物對油品的餾程影響較小。
1.2.7 銅片腐蝕
測試方法:GB/T 5096石油產品銅片腐蝕試驗法,如表7所示。
表7 銅片腐蝕性能對比實驗Tab.7 Corrosion comparison of copper strip
由實驗結果可見,微生物污染使航空煤油的銅片腐蝕測試結果由1a增大至1b,但并未超出標準的要求,可以認為航空煤油的銅片腐蝕性能未受微生物污染的影響。
1.2.8 固體顆粒污染物
測試方法:SH/T 0093噴氣燃料固體顆粒污染物測定法,如表8所示。
表8 固體顆粒對比實驗Tab.8 Comparison of particulate
由實驗結果可見,航空煤油的固體顆粒物含量明顯受到微生物污染的影響,超出了規(guī)范要求的上限。
1.2.9 水反應
測試方法:GB/T 1793航空燃料水反應試驗法,如表9所示。
表9 水反應對比實驗Tab.9 Comparison of water reaction
由實驗結果可見,航空煤油水反應指標未受微生物污染的影響。
1.2.10 冰點
測試方法:GB/T 2430噴氣燃料冰點測定法,如表10所示。
由實驗結果可見,微生物污染的航空煤油的冰點較普通航煤有所下降,均在規(guī)范要求范圍內。
根據中國目前民用航空油料質量管理規(guī)范——《民用航空燃料質量控制和操作程序MH/T6020-2006》,航空煤油進行重新評定檢驗的項目包括外觀、密度、餾程等8項,針對除電導率外的7項的實驗研究結果發(fā)現,微生物污染對其均未產生明顯影響,而電導率由于普遍采用添加抗靜電添加劑的方法加以調節(jié),測試意義不大如表11所示。因此,可以認為,在目前日常油品檢驗的所有項目中,無法有效發(fā)現微生物活動,存在著將微生物污染油品按照正常油品使用的問題,給航空安全帶來巨大隱患。
表11 目前的油品檢驗項目Tab.11 Current jet fuel test items
實驗發(fā)現,除上述指標外,總酸值、固體顆粒等受微生物活動影響明顯。因此,建議油料檢測化驗部門在日常油品檢驗項目中,定期對此類指標加以檢測。如發(fā)現異常情況,可以懷疑微生物活動存在的可能,通過培養(yǎng)或快速設備檢測的方式加以確認,以便盡早發(fā)現微生物污染,采取相應措施,以減少損失,確保航空安全。
[1]郭玲玲.噴氣燃料中微生物的研究現狀[J].能源研究與信息,2007,23(4):187-192.
[2]美國材料試驗協會.ASTM D6469-04燃油及燃油系統的微生物污染標準指南[M].ASTM,2004.
[3]IATA航空油料工作組.飛機油箱微生物污染指南材料[M].IATA,2005:1-20.
[4]FREDERICK J.PASSMAN.燃油及燃油系統微生物:基礎,診斷和污染控制[M].ASTM,2003.6.
[5]MH/T 6020-2006民用航空燃料質量控制和操作程序[G].中國民用航空總局,2006.
[6]GB6537-20063#噴氣燃料[G].中國國家標準化管理委員會,2006.