Автомобильные присадки и добавки

Бактерицидные препараты и антиобледенители

Наличие в топливе влаги, вследствие нарушения условий его хранения и транспортировки, а также образование конденсата в топливной системе и нефтехранилищах приводят к биоповреждению топлива и, в результате, к нарушениям в работе двигателя — затруднению или невозможности его пуска, повышенной коррозии поверхностей (рис. 34) и увеличению нагарообразования.

Чистоту дизельного топлива определяют 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 находится как отношение времени фильтрования через фильтр из бумаги БФДТ при атмосферном давлении 1/10 доли фильтруемого топлива к первой. Дизельное топливо различных марок имеет коэффициент фильтруемости от 2 до 3.

Рис. 34. Металлическая сетка фильтрующего элемента: до (слева) и после (справа) коррозии

Топливо загрязняется водой в резервуарах и трубопроводах, которые часто используются для хранения различных нефтепродуктов. Микробное загрязнение топлива особенно часто происходит в резервуаре, на дне которого присутствует вода. Заражение топлива происходит путем проникновения бактерий и грибков извне с воздухом или водой, а также вследствие контакта с зараженным ранее топливом. Основное условие развития микрофлоры в топливе — наличие в нем воды со следами минеральных солей и положительная температура. Интенсивность и степень микробиологического окисления нефтепродуктов напрямую зависят от их углеводородного состава. Топливо, состоящее из линейных молекул углеводородов, разрушается интенсивнее, чем состоящее из более разветвленных изомеров. Углеводороды алифатического (парафинового) вида чаще менее биостойкие, чем ароматические, вследствие этого топливо, содержащее в основном парафиновые углеводороды, может разрушаться микроорганизмами быстрее, чем топливо с большим количеством ароматических соединений. Следовательно, легкие дистиллятные виды топлива (бензины) — более биостойкие по сравнению с дизельным топливом.

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

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

Если топливо абсолютно сухое, то развитие микроорганизмов в нем не наблюдается. Однако в реальных условиях эксплуатации, а также при транспортировке и хранении 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 вполне достаточно для начала размножения микроорганизмов.

В топливе встречаются более 45 видов различных бактерий и около 20 видов различных грибков. Микроорганизмы распространяются вдоль поверхности раздела вода — топливо и живут в воде, питаясь топливом. Основными микроорганизмами, вызывающими биоповреждения топлива, являются бактерии родов Pseudomnas, Nicroсоссиs, Мiсоbacterium, а также грибы Сlаdosporium, Аsреrgillus, Репicillum, Аlternaria и др. При этом чаще других в нефтепродуктах обнаруживают бактерии Рs. aerugenosa и грибы Сlаdosporium. 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. 35).

Рис. 35. Внешний вид топлива до (слева) и после (справа) 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 их эффективность снижается.

В зависимости от степени поражения топлива различают следующие проявления биоповреждений:

— скопление в нижней части топливных резервуаров воды с различными загрязнениями, включая бактериальную слизь;

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

— образование отложений из осадков мицелия и колоний бактерий на внутренних стенках топливных систем и баков, блокирование загрязнениями трубопроводов и фильтров, в результате чего возможен отказ двигателей;

— интенсивное развитие коррозии металлов в донной части, в особенности на границе раздела топливо — вода, и в других местах, где скапливается водный шлам;

— разрушение и отслоение защитных покрытий в местах скопления колоний микроорганизмов, разрушение метаболитами уплотнительных устройств и др.;

— возникновение кожных, аллергических и других заболеваний у персонала, контактирующих с нефтепродуктами, зараженных микроорганизмами.

В общем случае, профилактика топлива от биоповреждений прежде всего, заключается в защите от попадания влаги — своевременное его осушение и удаление скопившейся воды из донной части баков и резервуаров, соблюдение санитарно — гигиенических мер хранения топлива и использование специальных антимикробных присадок (биоцидов). Защита топлива от обводнения состоит 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 — бактерицидные присадки, не должны снижать качество горения и энергетические характеристики топлива. Вследствие этого антимикробные препараты, применяемые, например, для защиты от биоповреждений полимерных и органических материалов, не пригодны для защиты топлива. Среди многочисленных испытанных присадок наилучшими антимикробными свойствами обладает монометиловый эфир этиленгликоля с добавкой этиленгликоля в концентрации 0,1 %. Другой антимикробной присадкой является диметилалкилбензиламмоний хлорид (алкил С17—С20), относящийся к классу четвертичных аммониевых соединений и обладающий значительными поверхностно — активными свойствами. Этот препарат эффективно используется для обеззараживания топливных систем и хранилищ после слива топлива.

В авиационной промышленности широко применяется бактерицидная обработка топлива при помощи присадки AMERSTAT 25, а также ряд противоводокристаллизационных жидкостей (ПВКЖ), которые снижают температуру кристаллизации воды в топливе на больших высотах и обладают некоторым биоцидным действием.

Для обеззараживания дизельного топлива и профилактики его заражения в России разработана промышленная добавка на основе производных изотиазолона и некоторые другие, которые в основном применяются в топливохранилищах и при производстве топлива на заводе.

Бактерицидные препараты розничной автохимии для защиты топлива от заражения в России не производятся. Из известных зарубежных препаратов — это антибактериальные присадки в дизельное топливо американской компании StarBrite Europe Inc., французской фирмы Motul S. A и немецкой фирмы Liqui Moly GmBH .

Присадка Anti‑Bakterien‑Diesel‑Additiv (фирмы Liqui Moly GmbH) содержит высокоэффективный биоцид с широким спектром действия против бактерий, дрожжевых и плесневых грибков и предназначена для защиты дизельного топлива при его хранении. Данный биоцид не образует при сгорании коррозионно — активных веществ и одобрен ведущими производителями двигателей.

Присадка добавляется в дизельное топливо в профилактических целях для предотвращения его поражения при хранении либо в уже пораженную топливную систему или топливохранилище. Присадка добавляется из расчета 1:1000, т. е. одного литра присадки достаточно для защиты тысячи литров топлива. Присадка наиболее эффективна для техники, которая долгое время, например в зимний период, не эксплуатируется, что характерно для средств малой механизации, садовой и лодочной техники.

Стабилизатор бензина Benzin‑Stabilisator используется в качестве консерванта топлива и топливной системы 2– и 4–тактных бензиновых двигателей газонокосилок, бензопил, двухколесных транспортных средств, а также при зимнем хранении топлива в металлических емкостях сроком более двух недель.

В нашей стране и за рубежом выпускается множество препаратов, направленных на связывание и удаление влаги из топлива, — это так называемые вытеснители воды и антиобледенители. Они не только повышают функциональные и антиизносные свойства топлива, предотвращают образование льда в топливной системе двигателя, но и значительно снижают опасность биологического повреждения дизельного топлива и бензина, в которых они применяются.

Вопрос. Как бороться с влагой в топливе?

Ответ. Вода, как известно, тяжелее бензина и скапливается на дне бензобака. Бензонасос подает топливо со дна и поэтому затягивает в систему в первую очередь, воду, которая не может пройти через смоченный топливом фильтр, вследствие чего образуется водяная пробка и двигатель не запускается. При отрицательных температурах, вода замерзает и, соответственно, бензонасос не подает топливо в камеру сгорания. В случае неполного промерзания в топливе образуются кристаллики льда, которые все же подаются насосом в топливную магистраль. При этом может «забиться» топливный фильтр, и тогда двигатель начинает работать с перебоями из‑за неравномерной подачи топлива и наличия в нем воды.

Для борьбы с подобными явлениями служат специализированные присадки — антифризы — осушители (не путать с антифризами для системы охлаждения!) или, как их еще называют, «удалители влаги», а также специализированные «зимние» очистители инжекторов (форсунок).

Состав данных присадок — 85…95 % из изопропилового спирта, остальное — антикоррозионные присадки, разного рода очистители и растворители. Изопропиловый спирт смешивается с водой в бензобаке и эта азеотропная смесь при движении уже самостоятельно перемешивается в топливе, проходит через фильтры и безвредно сгорает в двигателе. Спирт растворяет уже образовавшийся лед.

С той же целью можно заливать чистый спирт, но водно — спиртовые смеси весьма коррозионно — активные, поэтому у антифризов — осушителей более сложный состав.

Вопрос. Что делать, если дизель на морозе не заводится и есть подозрение, что топливо все же «замерзло»?

Ответ. Антигель в данном случае уже не поможет, так как дизтопливо «замерзло» не только в баке, но и в фильтрах. Здесь на помощь может прийти «Размораживатель дизельного топлива». Однако он не вводится непосредственно в бак, и инструкция по его применению достаточно сложна. Но если другого варианта нет, то это реальный и, вероятно, единственный выход из создавшейся ситуации.

Основная рекомендация — профилактическая, т. е. не допускать такой ситуации и заблаговременно использовать «Антигель», еще до наступления холодов.

Вопрос. Опасно ли превышение концентрации топливной присадки?

Ответ. В инструкции к топливным присадкам указывается, на какой объем топлива рассчитана та или иная присадка, и как правильно ее вводить в топливо. Рекомендуем не нарушать данное правило. Если концентрация препарата в топливе существенно превышена, то к каким‑либо серьезным отказам это не приведет, а вот доставить проблемы может, так как при большой концентрации возникает излишнее проявление моющих свойств топлива, что приводит к загрязнению топливного фильтра, и двигатель может начать работать с перебоями или вообще заглохнуть.