航空燃油系統(tǒng)中微生物是怎樣產(chǎn)生腐蝕的?
2016-06-14 09:16:07
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自從世界航空史開創(chuàng)以來,微生物就一直對飛機的結(jié)構和材料以及燃料起著腐蝕破壞作用。談到腐蝕,人們自然會想到化學腐蝕或電化學腐蝕而不大會想到微生物腐蝕。然而,由多年來研究和實踐表明,許多材料及其制品除了受到化學腐蝕或電化學腐蝕以外,還遭到微生物的腐蝕作用。而且,微生物對許多材料及其制品的腐蝕破壞作用是相當大的。
微生物對許多材料及其制品的腐蝕破壞作用是由代謝產(chǎn)物造成的,因為微生物在生長和繁殖過程中會產(chǎn)生各種代謝產(chǎn)物。以金屬為例:我們知道,單質(zhì)硫會使金屬很快腐蝕,而無論在通風良好(即有氧)或通風不良(即無氧)的情況下都會由微生物產(chǎn)生單質(zhì)硫。在有氧時,一些硫細菌能氧化硫化物產(chǎn)生硫,而在缺氧時,硫酸鹽還原菌又能使硫酸鹽還原產(chǎn)生硫。硫酸鹽還原菌還能分解含硫的有機物來產(chǎn)生硫化氫,這是一種對金屬有極腐蝕作用的物質(zhì)。許多微生物都能分解蛋白質(zhì),產(chǎn)生氨基酸,最后產(chǎn)生的氨也會腐蝕金屬。
微生物要能夠在航空燃油系統(tǒng)中生存必須具備一定的條件,即水份和營養(yǎng)物質(zhì)等。航空燃油系統(tǒng)中的水份來源主要是溶解水、游離水和冷凝水。溶解水,即溶解在燃料中的水,這種水是在飛機飛行過程中,當溫度降低時析出沉積下來的,它不能用加熱方法以同樣的速度逆轉(zhuǎn)。燃料中的游離水通常以較小的速率正常地產(chǎn)生,它幾乎是膠狀水滴。冷凝水是燃油箱中的熱空氣(特別在高濕度區(qū)域)在下降冷卻過程中進入燃油的。
由于水比燃油重,因此成降到燃油箱底層的水可以設法被排除出去。但是,有些小水珠則依靠表面張力的作用而附著於燃油箱的底部,它是非常牢固而不能被排除出去的。由于飛機不間斷地飛行,不時升高與降落,燃油箱反復灌油和空缺,因此,是不會斷水的。當然,由于表面張力的作用,在燃油箱的底層所粘附的水是有一定限量的。大部分水可以被排除出去,也正因為如此,被排除的水恰好是個連續(xù)培養(yǎng)基,它維持了微生物的營養(yǎng)供給,同時,不斷攜走微生物的代謝產(chǎn)物。
微生物生長所需要的主要碳源,來自燃油本身,燃油是一種碳氫化合物,其主要成分是烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴和烯烴等。石蠟主要由C8- C19 的直鏈碳氫化合物組成,較短的鏈(C8- C14)最能被微生物利用。
微生物生長所需要的氮源主要來自燃油添加物,例如象樹膠阻聚劑(也包含硫)等,有時來自燃油箱的有關材料,象腈橡膠、聚氨酯類物質(zhì)等。
微生物生長所需要的微量元素,特別是磷酸鹽等,主要來源也可能是燃油本身,它能在大容積燃油中,由隔膜效應而在水中得到濃縮。氧和二氧化碳是容易溶解在燃油中的,這不影響好氣性微生物的生長和繁殖。由于碳氫化合物非水溶性或與水不相溶,因此,菌的生長速度在一定程度上具處決于油/水兩相的界面面積。
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