飞机燃油系统中微生物的影响研究

发布时间：2017-08-22 16:29

  本文关键词：飞机燃油系统中微生物的影响研究

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【摘要】：飞机燃油系统的主要作用是储存燃油,并在允许的飞行状态和飞行环境下,按需要的压力和流量,安全可靠地将燃油供给发动机。民用飞机上盛装燃油的结构油箱可由机身结构和两侧机翼内部结构组成,即油箱本身是飞机结构的一部分,因此本研究选用了7075铝合金和2024铝合金两种常用的飞机部件用材。民用飞机油箱的结构及飞机所处的环境条件决定了航空煤油不可避免的会含有水。由于水的密度比航煤大,水会在油箱底部局部位置积存,形成航空煤油-水体系。航煤中富含微生物存活所必需的养分(碳源、氮源等),一旦温度、水分等条件满足,微生物会大量滋生。由微生物引起的堵塞和腐蚀对燃油系统造成的危害较为严重。无论是航煤性质发生变化还是油箱发生腐蚀,都会对飞行安全造成严重后果。作为公认的对于金属腐蚀影响较大的菌种,硫酸盐还原菌(SRB)引起的油箱局部腐蚀现象屡见不鲜。本文首先采用对比分析的方法,以Microbe Monitor2(MM2)测试微生物污染等级和生物显微镜计数微生物数量作为两种评价准则,选择了既能模拟油箱积水环境又适宜微生物生长的航煤-水介质(简称油水体系)作为实验介质。然后,研究了油水体系中SRB对铝合金腐蚀规律的影响,采用金相显微镜观测结果分析了铝合金的腐蚀形貌随浸泡时间的变化,通过与未接种SRB的油水体系中浸泡的铝合金腐蚀情况对比,认为铝合金腐蚀电流密度先增大后减小与体系中SRB的数量变化规律一致,SRB代谢产生的S2-可破坏铝合金钝化膜,引发点蚀,使钝化膜电阻Rf逐渐减小。接着,通过对比通氧和通氮的条件下,铝合金微生物腐蚀形貌的演变过程及腐蚀产物的成分分析、电化学测试分析,探讨了不同气体环境中SRB对铝合金腐蚀行为的影响,实验表明SRB在富氧环境中引起的铝合金腐蚀程度较弱,而氮气环境中SRB促进了铝合金的腐蚀。最后,研究了不同温度下铝合金的微生物腐蚀行为。采用了HITACHIS-4800型扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDX)观察分析、CHI660D电化学工作站,对温度的影响进行了较全面的分析,结果表明,温度较低时微生物成团附着在基体表面。当温度升高为30°C时,SRB代谢活动旺盛,铝合金钝化膜破坏,基体裸露后发生点蚀,Jcorr最大、Rct最小,能谱分析发现腐蚀产物中含有S、C元素。
【关键词】：飞机燃油系统 油水体系 铝合金 微生物腐蚀
【学位授予单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V228.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 课题背景及研究现状11-21
• 1.1 飞机燃油系统中微生物污染实例及危害12
• 1.1.1 飞机燃油系统中微生物污染实例12
• 1.1.2 飞机燃油系统中微生物腐蚀危害12
• 1.2 不同实验介质中SRB腐蚀影响的研究现状12-13
• 1.3 飞机燃油系统中SRB的生存条件13-14
• 1.3.1 飞机燃油系统中油水体系的形成13-14
• 1.3.2 SRB在油水体系中的生存14
• 1.4 SRB对金属材料的腐蚀机理14-15
• 1.4.1 SRB对碳钢的腐蚀机理14-15
• 1.4.2 SRB对其他金属材料的腐蚀机理15
• 1.5 微生物腐蚀的研究及分析方法15-18
• 1.5.1 微生物检测及计数方法15-18
• 1.5.2 微生物腐蚀的分析方法18
• 1.6 课题来源、主要研究内容及采取的方法路线18-21
• 1.6.1 课题来源18-19
• 1.6.2 主要研究内容19-20
• 1.6.3 采取的研究方法及技术路线20-21
• 第二章 飞机燃油系统中SRB生长环境的构造21-28
• 2.1 前言21
• 2.2 实验仪器及材料21-23
• 2.3 实验过程23-24
• 2.3.1 菌种的选择与培养23
• 2.3.2 血球计数板计数23-24
• 2.3.3 MicrobMonitor2测试24
• 2.4 结果与讨论24-27
• 2.5 本章小结27-28
• 第三章 SRB对飞机油箱用材铝合金腐蚀行为的影响28-40
• 3.1 前言28
• 3.2 实验仪器与材料28-29
• 3.3 实验过程29-32
• 3.3.1 电极制备29-30
• 3.3.2 实验方法30
• 3.3.3 表面形貌观测30-31
• 3.3.4 电化学测试31-32
• 3.4 实验结果与讨论32-39
• 3.4.1 金相分析32-35
• 3.4.3 极化曲线35-36
• 3.4.4 电化学阻抗谱36-39
• 3.5 本章小结39-40
• 第四章 不同气体环境下油箱用材铝合金的微生物腐蚀行为40-51
• 4.1 前言40
• 4.2 实验仪器及材料40-41
• 4.3 实验方法41
• 4.4 实验结果与讨论41-49
• 4.4.1 不同气体环境中SRB对铝合金腐蚀的形貌演变过程41-43
• 4.4.2 氧气环境中铝合金的腐蚀产物分析43-44
• 4.4.3 不同气体环境中极化曲线测试44-46
• 4.4.4 不同气体环境中交流阻抗测试46-49
• 4.5 本章小结49-51
• 第五章 温度对飞机油箱用材铝合金微生物腐蚀的影响51-59
• 5.1 前言51-52
• 5.2 实验仪器及材料52
• 5.3 实验方法52
• 5.4 实验结果与讨论52-58
• 5.4.1 不同温度下铝合金的微生物腐蚀形貌观察52-53
• 5.4.2 不同温度下铝合金的微生物腐蚀产物分析53-55
• 5.4.3 温度对铝合金电极极化曲线的影响55-56
• 5.4.4 不同温度下铝合金的电化学阻抗谱56-58
• 5.5 本章小结58-59
• 总结论59-60
• 致谢60-61
• 参考文献61-66
• 作者简介66

【参考文献】

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本文编号：720183