航空燃油中微生物污染抑制方法的研究與進(jìn)展

摘 要：在航空燃油中存在水分及微生物生長(zhǎng)所必需的碳源、氮源和微量元素等，因此航空燃油可以為微生物提供合適的生存環(huán)境。航空燃油中的微生物主要包括細(xì)菌、霉菌和酵母菌。本文對(duì)國(guó)內(nèi)外近二十年來航空燃油中微生物污染抑制方法的研究進(jìn)展及存在的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了綜述，最后對(duì)其應(yīng)用前景做了進(jìn)一步展望。

關(guān)鍵詞：航空燃油；微生物；抑制方法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.14.076

航空燃油中的微生物主要為細(xì)菌、霉菌和酵母菌[1]。而細(xì)菌主要包括硫酸鹽還原菌、假單孢桿菌、弧菌、芽孢桿菌等；霉菌主要包括樹脂枝孢霉、擬青霉、煙曲霉等；酵母菌主要包括紅酵母、假絲酵母、球擬酵母等[2]。

1 航空燃油中微生物的主要危害

（1）影響航空燃油質(zhì)量。燃油的外觀和理化指標(biāo)會(huì)受到微生物活動(dòng)的影響。崔艷雨等[3]從受微生物污染的航空煤油儲(chǔ)存罐的不同位置進(jìn)行采樣，在實(shí)驗(yàn)室中采用標(biāo)準(zhǔn)的方法進(jìn)行培養(yǎng)并與純凈的燃油進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)受微生物污染的燃油的外觀、粘度、總酸值等指標(biāo)均發(fā)生明顯變化。

（2）對(duì)飛機(jī)燃油系統(tǒng)的影響 。微生物的代謝物主要成分為十二烷酸，十二烷酸會(huì)使航油酸化，從而影響航油的儲(chǔ)存質(zhì)量，另一方面十二烷酸會(huì)對(duì)飛機(jī)燃油系統(tǒng)造成嚴(yán)重影響，特別是加速對(duì)油箱壁板的腐蝕，從而使油箱發(fā)生漏油事故。

2 化學(xué)處理法

使用殺菌劑。目前采用添加有機(jī)抗菌劑到航油中的方法是抑制航油微生物最有效的方法，現(xiàn)如今國(guó)內(nèi)外被大量應(yīng)用的有機(jī)抗菌劑如表1所示。其中有機(jī)硼烷和異噻唑啉酮是當(dāng)今最普遍使用的兩種添加到航油中抑菌的有機(jī)殺菌劑，另外戊二醛、活性溴等也在被經(jīng)常使用。

因?yàn)橛袡C(jī)抗菌劑具有毒性，因此，添加有機(jī)抗菌劑到航空燃油中的方法會(huì)引入新的污染源，雖然使用抗菌劑抑制微生物的效果比較好，但是抗菌劑容易使航油微生物產(chǎn)生抗藥性，也會(huì)增加航空器的運(yùn)營(yíng)成本。

3 生物處理法

微生物法。利用微生物之間的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系來對(duì)抗微生物對(duì)航空燃油污染的主要操作：培養(yǎng)可以在航空燃油中生存的無害微生物，使其擠占有害微生物在航油儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備內(nèi)的生存空間，從而達(dá)到抑制有害微生物的目的。另外，還要考慮引進(jìn)新微生物的種類和數(shù)量，控制航油儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備的內(nèi)部環(huán)境，從而有利于引進(jìn)微生物的生長(zhǎng)和繁殖，達(dá)到抑制有害微生物的目的。

微生物競(jìng)爭(zhēng)技術(shù)是一項(xiàng)具有很大發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)，該技術(shù)具有高效、低污染等優(yōu)點(diǎn)，而且在國(guó)外的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)室中均取得了一定的成果。但這項(xiàng)技術(shù)在我國(guó)還處于初步研究階段，另外，為了適合添加的無害微生物的生存和繁殖，該技術(shù)在實(shí)施時(shí)需要嚴(yán)格控制好儲(chǔ)油罐內(nèi)部環(huán)境。但是儲(chǔ)油罐內(nèi)部的濕度、溫度等環(huán)境要求不易控制，因此該技術(shù)存在實(shí)施比較繁瑣，實(shí)際運(yùn)用難度較大等缺點(diǎn)。

4 物理處理法

（1） 控制燃油中的水分含量。水是微生物賴以生存的必要環(huán)境條件，因此要嚴(yán)格控制燃油中的水分，加強(qiáng)監(jiān)督和管理，盡量減少航空燃油儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備和油箱中的水分，使其在我國(guó)軍用噴氣燃料標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。航空燃油儲(chǔ)運(yùn)罐要采用浮頂式，因?yàn)楦№斒接凸蘅梢宰畲笙薅鹊臏p少燃油上方的空氣量，從而最大限度的減少水分進(jìn)入燃油。

（2）超聲波及紫外線滅菌法。超聲波的頻率為28KHZ時(shí)，其對(duì)微生物的滅殺率最高，當(dāng)超聲波頻率為59KHZ時(shí)，其對(duì)微生物的滅殺率最低。超聲波對(duì)微生物雖然有一定的滅殺率，但是實(shí)際使用效果并不是很好。紫外線會(huì)導(dǎo)致微生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)遭到破壞，從而起到滅殺微生物的作用。紫外線可以通過兩個(gè)方面來滅殺微生物，首先紫外線直接照射微生物，可以殺死微生物；另一方面，被紫外線輻射的空氣會(huì)產(chǎn)生臭氧，臭氧也可以起到滅殺微生物的作用。有研究表明，通過延長(zhǎng)紫外線的輻射時(shí)間，可以大大的提高其滅菌率。但是，紫外線的穿透能力非常的弱，即紫外線只能對(duì)物體的表面、液體的部分區(qū)域進(jìn)行滅菌，因此紫外線滅菌的應(yīng)用受到很大的限制。

國(guó)內(nèi)有研究將超聲波和紫外線協(xié)同共同滅菌，殺菌效果比較好，但是，以上方法都存在一定的局限性。

5 采用抗菌涂料

添加型抗菌涂料。使用抗菌涂料的具體做法就是在燃油儲(chǔ)運(yùn)罐的內(nèi)壁涂層中加入抗菌劑，從而使涂層具有滅殺燃油微生物的作用?，F(xiàn)在應(yīng)用最廣泛的是添加型抗菌涂料，所謂添加型抗菌涂料就是把具有殺菌作用的同時(shí)可以在涂料中穩(wěn)定存在的抗菌劑添加到基料中，并通過一定的工藝制成的具有抗菌功能的涂料。添加型抗菌涂料存在加到基料中的抗菌劑很容易在涂料中遷移、降解、變色等缺點(diǎn)，因此會(huì)造成涂料失去抗菌性能。添加型抗菌涂料目前研究的重點(diǎn)是研發(fā)與應(yīng)用具有優(yōu)良性能的抗菌劑。

6 展望

國(guó)內(nèi)外科研人員針對(duì)航油中微生物的抑制方法均做出了大量的研究，主要研究集中在物理、化學(xué)、生物等處理方法上。但不管是化學(xué)處理法、生物處理法，還是物理處理法，都有各自獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也具有一定的局限性。

綜合考慮以上抑制航空燃油中微生物的方法，使用抗菌涂料的方法具有很大的改進(jìn)空間，因?yàn)榭咕苛贤康胶接凸迌?nèi)壁后在一定時(shí)間內(nèi)可以起到持續(xù)、穩(wěn)定的滅菌效果，當(dāng)涂料失去抗菌功能時(shí)重新涂覆抗菌涂料即可。因此，使用抗菌涂料的方法快捷、方便、能耗低、節(jié)約資源，并可降低航空器運(yùn)營(yíng)成本。

參考文獻(xiàn)：

[1]李巖，蔡增杰，林明.飛機(jī)燃油系統(tǒng)微生物污染的檢測(cè)及防治研討[J].液壓氣動(dòng)與密封，2017，37（10）：1-4.

[2]馬振瀛，朱艷靜，張建國(guó)，陳國(guó)良.航空燃油系統(tǒng)的微生物災(zāi)害[J].石油商技，2000（01）：24-26.

[3]崔艷雨，陳世一，杜金杰.微生物對(duì)航空煤油影響的實(shí)驗(yàn)研究[J].中國(guó)民航大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，28（06）：22-25.

[4]謝俊斌.燃油微生物污染問題及防治[J].煉油技術(shù)與工程，2008（02）：54-57.

作者簡(jiǎn)介：翟明啟（1991-），男，江蘇人，研究生在讀，工學(xué)碩士，研究方向：飛機(jī)構(gòu)造。