Бактерицидные препараты и антиобледенители

Наличие в топливе влаги из-за нарушения условий его хранения и транспортировки, а также образования кон­денсата в топливной системе и нефтехранилищах приво­дит к биоповреждению топлива и, как следствие, к нару­шениям в работе двигателя, затруднению или невозмож­ности его пуска, повышенной коррозии поверхностей и увеличению нагарообразования.

Чистоту дизельного топлива устанавливают в лабора­торных условиях по коэффициенту фильтруемости (ГОСТ 1906-73), который определяет эффективность и надеж­ность работы двигателя, особенно его топливной систе­мы. На фильтруемость топлива влияет наличие в нем механических примесей, воды, смолистых веществ, мыл нафтеновых кислот. Коэффициент фильтруемости ди­зельного топлива различных марок — от 2 до 3.

Топлива загрязняются водой из резервуаров и трубо­проводов, которые попеременно используют для хране­ния различных нефтепродуктов. Микробное загрязнение топлива особенно часто происходит в резервуаре, на дне которого присутствует вода. Заражается топливо путем проникновения бактерий и грибков извне с воздухом или водой, либо по причине контакта с зараженным ранее топливом. Основное условие развития микрофлоры в то­пливе — наличие в нем воды со следами минеральных со­лей и положительная температураИнтенсивность и степень микробиологического окис­ления нефтепродуктов напрямую зависят от их углеводо­родного состава. Топлива, состоящие из линейных моле­кул углеводородов, разрушаются интенсивнее, чем их более разветвленные изомеры. Углеводороды алифатиче­ского (парафинового) вида чаще менее биостойки, чем ароматические, вследствие этого топливо, содержащее парафиновые углеводороды, может разрушаться микро­организмами быстрее, чем содержащее большее количе­ство ароматических соединений. Следовательно, легкие дистиллятные топлива (бензины) более биостойки, дизель­ные — менее.

Бензины способны при 20 °С растворить от 0,01 до 0,04% воды. Так как компоненты бензина являются не­полярными соединениями, а вязкость их, по сравнению с водой, достаточно мала, наблюдается рост микрокапель растворенной влаги, и накапливание ее в донной части резервуаров и баков за счет более высокой плотности.

В процессе хранения такого топлива содержание анти­окислительных присадок в нем снижается за счет вымы­вания водой. Она экстрагирует антиокислители, вслед­ствие чего уменьшается октановое число бензина.

Если топливо абсолютно «сухое» (то есть отсутствует влага в каком-либо виде), то развитие и рост микроорга­низмов в нем не наблюдаются. При реальных условиях эксплуатации, а также во время транспортировки и хра­нения топлива полностью избежать попадания в него влаги практически невозможно. При этом наличия в топ­ливе всего 0,01—0,02% воды и даже так называемых сле­дов влаги уже достаточно для начала размножения мик­роорганизмов.

В топливе встречается более 45 видов различных бак­терий и около 20 видов грибков. Микроорганизмы рас­пространяются вдоль поверхности раздела вода—топливо и живут в воде, питаясь топливом. Основные микроор­ганизмы, вызывающие биоповреждения топлива, — это бактерии родов Pseudomnas, Nicrococcns, Micobacterium а также грибы Cladosporium, As3pergillus, Penicillum, Alter-naria и др. При этом чаще других в нефтепродуктах обна­руживают бактерию Ps. aeruginosa и грибы Cladosporium resinae («керосиновый гриб»).

Биоповреждения топлива связаны с микробиологиче­ским ферментативным окислением углеводородов с об­разованием органических кислот, обладающих поверхно­стно-активными свойствами и эмульгирующих топливо. Внешне это проявляется в виде помутнения топлива вследствие образования побочных продуктов жизнедея­тельности микробов, которые увеличивают растворимость воды в топливе (рис. 33).

Рис. 33. Внешний вид топлива: а) до биоповреждения; б) после биоповреждения

Микробиологическая коррозия происходит в резуль­тате выделения бактериями сероводорода, который рас­творяется в топливе и вызывает сильную точечную кор­розию топливных баков и трубопроводов. Микроорганиз­мы оседают на дне резервуаров и образуют слой, который способствует микробиологической коррозии. Осадок за­грязняется жизнеспособными микробами и грибками и служит постоянным источником инфицирования. Различ­ные добавки и присадки в дизельном топливе, особенно содержащие азот и фосфор, усваиваются микроорганиз­мами, и эффективность этих присадок снижается В зависимости от степени поражения топлива разли­чаются следующие проявления биоповреждений:

скопление в нижней части топливных резервуаров воды с различными загрязнениями, включая бактериаль­ ную слизь;

ухудшение качества топлива, включая образование стойких эмульсий типа «вода в масле», повышение ки­ слотности, изменение внешнего вида (цвета и запаха) то­ плива, загрязнение взвешенными частицами мицелия (грибницы) и слизи, разложение присадок и добавок;

отложение осадков мицелия и колоний бактерий на внутренних стенках топливных систем и баков, блокиро­ вание загрязнениями трубопроводов и фильтров, в резуль­ тате чего возможен отказ двигателя;

интенсивное развитие коррозии металлов в донной части баков и резервуаров, в особенности на границе раз­ дела топливовода и в других местах, где скапливается водный шлам;

разрушение и отслоение защитных покрытий в об­ ласти скопления колоний микроорганизмов, разрушение метаболитами (продуктами метаболизма) уплотнительных устройств и др.;

возникновение кожных, аллергических и других за­ болеваний у людей, контактирующих с нефтепродукта­ ми, зараженными микроорганизмами.

В общем случае профилактика топлив от биоповреж­дений заключается в разнообразной защите от попадания влаги, своевременном его осушении и удалении скопив­шейся воды из донной части баков и резервуаров, соблю­дении санитарно-гигиенических мер хранения топлива и использовании специальных антимикробных присадок (биоцидов). Защита топлива от обводнения заключается в максимальном исключении его контакта с атмосферным воздухом, особенно влажным, применении специальных адсорбирующих влагу препаратов типа силикагеля, регу­лярной фильтрации и т. д. Наилучшие результаты по очистке и обеззараживанию топлива обеспечивают сверх­тонкие фильтры (мембраны, в том числе на основе нанотехнологий), термическая и радиационная пастеризация и стерилизация, отличающиеся интенсивностью приме­няемого излучения.

При этом наиболее распространенные химические средства защиты в виде бактерицидных присадок не долж­ны снижать качество горения и энергетические харак­теристики топлив. Поэтому антимикробные препараты, применяемые, например, для защиты полимерных и ор­ганических материалов от биоповреждений, непригодны для защиты топлив. Среди многочисленных испытанных присадок наилучшими антимикробными свойствами об­ладает монометиловый эфир этиленгликоля с добавкой этиленгликоля в концентрации 0,1%. Другая эффектив­ная антимикробная присадка — диметилалкилбензилам-моний хлорид (алкил С17-2о)> относящийся к классу чет­вертичных аммониевых соединений и обладающий зна­чительными поверхностно-активными свойствами. Этот препарат широко применяется для обеззараживания топ­ливных систем и хранилищ после слива топлива.

Для обеззараживания дизельного топлива и профи­лактики его заражения в России разработана промыш­ленная добавка на основе производных изотиазолона, которая используется в топливохранилищах и при произ­водстве топлива на заводе.

Любительские бактерицидные препараты автохимии для защиты топлива от заражения в России не произво­дятся. Из известных зарубежных препаратов следует от­метить антибактериальные присадки в дизельное топли­во американской компании StarBrite Europe Inc., фран­цузской фирмы Motul S.A. и немецкой фирмы Liqui Moly GmbH (табл. 35).

Присадка Anti-Bakterien-Diesel-Additiv (Liqui Moly GmbH) содержит высокоэффективный биоцид с широким спек­тром действия против бактерий, дрожжевых и плесневых грибков и предназначена для защиты дизельного топлива при хранении. При сгорании топлива данный биоцид не образует коррозионно-активных веществ и одобрен веду-щими производителями двигателей. Присадка добавляет­ся в дизельное топливо из расчета 1:1000 (литра присадки достаточно для защиты тысячи литров топлива) в профи­лактических целях для предотвращения его поражения при хранении либо в уже пораженную топливную систему или топливохранилище. Присадка наиболее эффективна для техники, не эксплуатировавшейся долгое время, напри­мер в зимний период, что характерно для средств малой механизации, садовой и лодочной техники.

Таблица 35

Биоцидные препараты к топливу и антиобледенители

Препарат	Фирма-производитель, страна	Назначение
Антиобледенители и вытеснители воды
Нейтрализаторы воды (бензин/ дизель)	НПО «Поликом» (торговая мар­ка — LAVR next), Россия	Дезактивация естественной и растворенной в топливе воды, защита от обледенения и обеспечение разморажи­вания топлива
Присадка в топливо влаго-вытесняющая	НПП «Астрохим», Россия	Вытеснение влаги из бензина, препятствие обледенению, замедление коррозии, облег­чение пуска
Gas Line Antifreeze	JetGo Auto Products Inc., США	Адсорбция и защита от обра­зования конденсата в топлив­ном баке
Isopropyl Fuel System Dryer	StepUp Brends Inc., США	Предотвращение образова­ния льда и очистка топливной системы бензинового двига­теля, легкий запуск
Бактерицидные препараты
Bio Diesel	StarBrite Europe Inc., США	Уничтожение бактерий, водо­рослей и плесени, остановка коррозии, вызванной микро­организмами
Benzin-Stabilisator	Liqui Moly GmbH, Германия	Защита от коррозии, образо­вания отложений, старения и осмоления бензина при хранении

Продолжение табл. 35

Препарат	Фирма-производитель, страна	Назначение
Anti-Bakterien-Diesel-Additiv	Liqui Moly GmbH, Германия	Защита дизтоплива от бакте­рий, дрожжевых и плесневых грибков при его хранении
Diesel System Clean	MotulSA, Франция	Очищение топливной систе­мы дизеля от лакоподобных отложений, удаление конден­сата, предотвращение разви­тия микроорганизмов

Стабилизатор бензина Benzin-Stabilisator использует­ся в качестве консерванта топлива и топливной системы двух- и четырехтактных бензиновых двигателей двухко­лесных транспортных средств, газонокосилок, бензопил, а также при зимнем хранении топлива в металлических емкостях сроком более двух недель.

В то же время в нашей стране и за рубежом выпуска­ется множество препаратов, предназначенных для связы­вания и удаления влаги из топлива, — так называемых вытеснителей воды и антиобледенителей. Они не только повышают функциональные и противоизносные свойст­ва топлива, предотвращают образование льда в топлив­ной системе двигателя, но и значительно снижают опас­ность биологического повреждения дизельного топлива и бензина