綠色木霉菌對噴氣燃料理化性質(zhì)影響的研究

殷 鶴，黃雪0峰，楊 浩

（1.后勤工程學(xué)院 軍事土木工程系，重慶 401331；　2. 后勤工程學(xué)院 軍事油料應(yīng)用與管理工程系，重慶 401331）

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綠色木霉菌對噴氣燃料理化性質(zhì)影響的研究

殷 鶴1，黃雪0峰1，楊 浩2

（1.后勤工程學(xué)院 軍事土木工程系，重慶 401331；2. 后勤工程學(xué)院 軍事油料應(yīng)用與管理工程系，重慶 401331）

對綠色木霉菌（Trichoderma viride）油水體系進行培養(yǎng)，并對噴氣燃料理化性質(zhì)進行分析。試驗結(jié)果表明，隨著培養(yǎng)時間的延長，噴氣燃料中顆粒數(shù)明顯增加，而誘導(dǎo)時間以及表面張力減小。另外，噴氣燃料中綠色木霉菌的存在加速了銅片腐蝕，這對儲存油罐以及輸油管道構(gòu)成巨大威脅。說明木霉菌作為一個主導(dǎo)污染真菌對噴氣燃料的理化性質(zhì)有重要影響。

綠色木霉；噴氣燃料；理化性質(zhì)；腐蝕性

儲存噴氣燃料由于呼吸作用，會在油罐底部沉積水分，加上罐壁腐蝕產(chǎn)生的微量元素，為烴類代謝菌的生長提供了條件［1，2］。噴氣燃料中微生物污染可以造成很多危害，例如罐體以及輸油掛線的腐蝕，堵塞、腐蝕燃料過濾器等等。據(jù)統(tǒng)計數(shù)字，33%飛行器事故中 50%的噴氣發(fā)動機故障是由于燃料潔凈性不良造成的［3］。絲狀真菌生長過程中會互相纏繞，形成不容聚合物，這是產(chǎn)生噴氣燃料懸浮物的主要原因之一。如果微生物大量繁殖，這些互相纏繞的懸浮物便會聚集在一起形成菌膜，并作為淤泥沉積下來，堵塞過濾器及燃油系統(tǒng)中的細小管路［4，5］。另外淤泥的存在還能加速金屬腐蝕，減弱殺菌效果［6］。崔艷雨［7］等通過對噴氣燃料中微生物富集培養(yǎng)，并進行理化性質(zhì)分析，發(fā)現(xiàn)了噴氣燃油酸值、固體顆粒、密度、冰點、粘度等指標發(fā)生的改變。本課題組在分析我國西南地區(qū)噴氣燃料中污染真菌多樣性的研究中發(fā)現(xiàn)了綠色木霉菌（Trichoderma viride）的存在。綠色木霉菌（Trichoderma viride）屬真菌門，半知菌亞門，絲孢綱，絲孢目，叢梗孢科，木霉屬，廣泛存在于不同環(huán)境條件下的土壤中［8］。Christine［9］等在分析研究噴氣然里污染微生物時發(fā)現(xiàn)了綠色木霉菌（Trichoderma viride），并確定其能在噴氣燃料中生長。

本文通過油水體系中綠色木霉菌（Trichoderma viride）試驗培養(yǎng)，來分析綠色木霉菌（Trichoderma viride）對噴氣燃料理化性質(zhì)的影響。

1　試驗部分

1.1材料和儀器

1.1.1材料

BH培養(yǎng)液（培養(yǎng)基配方見表1）；經(jīng)0.45 μm過濾的3#噴氣燃料；45 #碳鋼，高郵市秦郵儀器化工有限公司。

1.1.2材料和儀器

SPX-150C恒溫恒濕培養(yǎng)箱噴氣燃料理化指標測定儀器；JYW-200A全自動界面張力儀；Falex 400航空噴氣燃料油熱氧化安定性測定儀；PAMASSBSS臺式顆粒計數(shù)器。

表1　Bushnell Haas培養(yǎng)基配方Table 1 Composition of Bushnell Haas Broth

1.2試驗方法

1.2.1綠色木霉菌（Trichoderma viride）實驗培養(yǎng)

按表1比例配置BH培養(yǎng)基，并經(jīng)120 ℃滅菌15 min后，加入經(jīng)0.45 μm濾膜過濾的3號噴氣燃料，建立2組BH+噴氣燃料培養(yǎng)體系，其中不接種綠色木霉菌（Trichoderma viride）的為空白體系A(chǔ)，接種綠色木霉菌（Trichoderma viride）為試驗體系B。培養(yǎng)30 d后，對空白體系A(chǔ)和試驗體系B中噴氣燃料的主要理化指標進行測定和對比分析。

1.2.2熱氧化安定性測定試驗

分別從培養(yǎng)30 d的體系A(chǔ)與體系B中取5ml噴氣燃料樣本，利用Falex 400航空噴氣燃料油熱氧化安定性測定儀測定其熱氧化安定性。測定條件為壓強700 kPa，溫度180 ℃。

1.2.3表面張力以及顆粒數(shù)試驗

分別從培養(yǎng)30 d的體系A(chǔ)與體系B中取10 ml噴氣燃料樣本，利用PAMAS SBSS臺式顆粒計數(shù)器以及JYW-200A全自動界面張力儀進行油樣顆粒數(shù)及表面張力的測定。

1.2.4鋼片腐蝕試驗

待1.2.1中BH+噴氣燃料培養(yǎng)基培養(yǎng)30 d后，將兩塊45 #腐蝕試片（鋼片）分別置于體系A(chǔ)與體系B油樣中，其中標準腐蝕試片（鋼片）符合HG/T 3523-2008《 冷卻水化學(xué)處理標準腐蝕試片技術(shù)條件》。懸掛位置處于油水界面，15 d后取出觀察并對比腐蝕情況。

2　試驗結(jié)果與討論

2.1熱氧化安定性測定結(jié)果

選取壓力降低 10%的時間為噴氣燃料熱氧化安定性的誘導(dǎo)期，結(jié)果如圖1所示。由圖1可知，B樣品的噴氣燃料誘導(dǎo)期為28.1 min，明顯低于A樣品的31.88 min，這說明綠色木霉菌的存在與生長會顯著降低噴氣燃料的熱氧化安定性。

圖1　不同油樣的誘導(dǎo)期Fig. 1 Induction period of different jet fuel samples

2.2表面張力及顆粒數(shù)測定結(jié)果

噴氣燃料表面張力以及顆粒數(shù)測定結(jié)果分別見表2與表3。從表2可以看出，B樣品的表面張力以相對于空白體系A(chǔ)明顯下降。從表3可知B樣品顆粒數(shù)顯著提高，這說明綠色木霉菌的存在與生長不僅會顯著降低噴氣燃料的表面張力，而且是產(chǎn)生噴氣燃料懸浮物的主要原因之一。

表2　樣品的表面張力Table 2 Surface tension of samples

表3　樣品的顆粒數(shù)Table 3 Particles number of samples

2.3鋼片腐蝕

懸掛15 d后，取出鋼片并觀察對比腐蝕結(jié)果，結(jié)果如圖2所示。由圖2可知，B樣品中的鋼片腐蝕程度明顯強于A樣品，這表明綠色木霉菌的存在與生長會加速鋼片的腐蝕。

圖2　鋼片腐蝕結(jié)果Fig.2 The corrosion of steel

3　結(jié) 論

1） 綠色木霉菌（Trichoderma viride）的存在與生長會顯著降低噴氣燃料的表面張力以及熱氧化安定性，降低油料品質(zhì)，不利于噴氣燃料的長期儲存。

2） 綠色木霉菌（Trichoderma viride）的存在與生長會顯著提高噴氣燃料中的固體顆粒數(shù)，說明絲狀真菌是產(chǎn)生噴氣燃料懸浮物主要原因之一。

3） 鋼片在有綠色木霉菌（Trichoderma viride）的油樣中腐蝕速率加快，特別是油水界面處腐蝕程度最大。

［1］ 司新生，安浩，高榮升. 原油及油品體系微生物損害的研究［J］. 應(yīng)用化工，2007，36（9）：916-917.

［2］ Graef H W. An analysis of microbial contamination in military aviation fuel systems［R］. Air Force Inst of Tech Wright-Patterson AFB OH School of Engineering and Management， 2003.

［3］ 楊春生，孟昭蓉.世界航空安全與事故分析（第二集） ［M］. 北京：中國民航出版社，1997.

［4］ 洪軍，王立綱. 飛機燃油系統(tǒng)微生物污染的分析與防治［J］. 航空維修與工程，2013（2）：50-52.

［5］ 熊云，袁祥波，劉曉，等. 儲存噴氣燃料中懸浮物與真菌的相關(guān)性研究［J］. 石油學(xué)報（石油加工），2014，30（4）：743-747.

［6］ 王德巖. 噴氣燃料中腐蝕性物質(zhì)及其腐蝕性研究［J］. 腐蝕科學(xué)與防護技術(shù)，2006，18（5）：361-363.

［7］ 崔艷雨，陳世一，杜金杰. 微生物對航空煤油影響的實驗研究［J］.中國民航大學(xué)學(xué)報，2010，28（6）：22-25.

［8］ 紀明山，李博強，許遠，等. 綠色木霉 TR-8 菌株的生物學(xué)特性研究［J］. 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2004，35（3）：195-199.

［9］Gaylarde，Bento C C， Kelley F M， et al. Microbial contamination of stored hydrocarbon fuels and its control［J］.Revista De Microbiologia，1999， 30（1）：01-10.

Study on Influence of Trichoderma viride contamination on Physiochemical Properties of Jet Fuel

YIN He1，HUANG Xue-feng1，YANG Hao2
（1. Dept. of Civil Engineering , LEU, Chongqing 401311, China;2. Dept. of Oil Application & Management Engineering, LEU, Chongqing 401311, China）

influence of Trichoderma viride contamination on physiochemical properties of jet fuel was studied. The results show that, induction period, acid number and surface tension of jet fuel decrease with increasing of the trichoderma viride culture time, however, the level of particle contamination has a significant increase.In addition, the growth of trichoderma viride in jet fuel can contribute to the steel corrosion, which will cause the great damage to oil tanks and pipes. These results indicate that trichoderma viride as one of the dominate contaminating fungus has a significant influence on physiochemical properties of jet fuel .

trichoderma viride; jet fuel; physiochemical properties; corrosion

楊浩，男，碩士，研究方向： 軍用油料節(jié)油技術(shù)。E-mail：yanghaolyyz20@126.com。

TE 626.23

A

1671-0460（2016）05-0924-03

2016-04-11

殷鶴，男，河北省石家莊市人，碩士研究生，2013年畢業(yè)于天津大學(xué)土木工程專業(yè)，研究方向：特殊土與軍事工程地基處理。E-mail：282633859@qq.com。