Zrozumienie problemów paliwa

Woda

Zanieczyszczenie paliwa jest problemem i raz pozostawiony będzie się pogarszał, powodując wciąć więcej wydatków i uszkodzeń.

Czyszczenie paliwa jest skutecznym rozwiązaniem, przez usunięcie wody i osadu, odcedzeniu szlamu i co najważniejsze zneutralizowaniu i usunięciu bakterii, mamy pewność że paliwo które posiadasz będzie poprawne i nie będzie przyczyną awarii silnika albo słabej wydajności. Jak wspomniano na woda może się dostać do paliwa za sprawą słabej wentylacji, kondensacji lub ogólnego ingresu. Co więcej, infekcja bakteryjna może generować więcej wody. Woda w paliwie może przybierać 3 różne formy , swobodna, zemulgowaną i rozpuszczoną.

Swobodna woda

W końcu naturalnie osadzi się na dnie zbiornika paliwa (woda jest cięższa niż paliwo). Stosunkowo łatwo się oddziela, paliwo wydaje się być czyste, ale z widocznymi drobinkami w wodzie. Ewentualnie osadzi się to wszystko na dnie paliwa za sprawą grawitacji. Na przykład, spróbuj umieścić trochę oleju roślinnego w szklance i potem wlewaj wodę na górę – woda przeniknie przez olej i osadzi się na dnie. To jest swobodna woda, albo raczej woda która jest łatwa do oddzielenia.

 

Zemulgowana woda

Woda która miesza się (homogenizuje) z paliwem w małych ilościach, a następnie trwa w zawieszeniu. Może to czasami spowodować że paliwo jest mleczne lub mętne. Grawitacja nie pozwoli takiej zawartości wody odseparować się tak jak potrafi to woda swobodna. Może to prowadzić do dużego zużycia silnika i uszkodzenia wtryskiwaczy, dodatkowo może także spowodować „wybuchanie” wody przy wysokim ciśnieniu w nowoczesnych silnikach.

 

Rozpuszczona woda

Woda która jest mieszana i chemicznie związana w paliwie. Faktycznie nie jest to rzadkością że posiadamy około 200ppm rozpuszczonej wody w swoim paliwie (na przykład w dodatkach), w większości przypadków jest to nieszkodliwe i przepływa przez silnik nie powodując problemów, nie ma właściwości smarowania, ale może wpłynąć nieco na kwasowość.

Jednak przy większym poziomie stężenia może powodować przy dużym nacisku problemy na końcówkach wtryskiwaczy (common rail) w silnikach wysokoprężnych . Ten typ/rodzaj zawartości wody jest trudny do wykrycia bez odpowiedniego sprzętu, i nie może być usunięty bez ponownego przetworzenia paliwa przez instalację. Żaden system czyszczący jej nie usunie, ale dobrą informacją jest to że jeśli kiedykolwiek trafisz na paliwo z wysokim poziomem rozpuszczonej wody, a było to sprzedane poza Unia Europejską dostawca musi te paliwo wymienić.

Zakażenia bakteryjne

Na tą chwilę prawdopodobnie zorientowali się Państwo, że infekcja bakteryjna paliwa jest dużym i często niezrozumiałym problemem. Seria WASP Pure Fuel System od Separ UK daje możliwość oczyszczania paliwa bez żadnych problemów. Te łatwe w instalacji i łatwe w obsłudze systemy usuwają je poprzez ciche wirowanie, i jeszcze dodatkowo są w stanie oczyścić paliwo do 2 mikronów, i w ten sposób zapewnić że bakterie zostaną usunięte.

Zazwyczaj bakterie są większe niż 2 mikrony, tak więc czyszczenie na tym poziomie zapewnia najlepszą szansę na usunięcie wszelkich żywych organizmów bez konieczności użycia środków chemicznych czy dodatków; widać to na obrazie z cellsalive.com pokazującym bakterię wielkości 2 mikronów.

Poniżej widać elektronowy obraz mikroskopowy bakterii, każda około 2 mikronów długa. Należy zauważyć, jak są uformowane w łańcuch, ten łańcuch jest częścią ich „słabości”, a jedną z wielu technik jakie używamy w naszych systemach jest ich usuwanie i neutralizowanie.

Ale jak to naprawdę wygląda?

Trzeci rysunek to elektronowy obraz mikroskopowy elementu filtra, który został zablokowany przez infekcję bakteryjną , jak można zobaczyć paliwo nie ma łatwej drogi by się przedostać. To jest główny problem wstępnej filtracji paliwa, filtry nie zostały zabezpieczone przez oczyszczanie paliwa.

Zdjęcie na dole pokazuje rzeczywistość – jeden czysty i jeden brudny element filtra. Należy zauważyć, że jest prawie tak włóknisty z powodu zakażenia bakteryjnego jak korzeń i że towarzyszy mu prawie czarny szlam. To jest ta część, którą najczęściej ludzie widzą, należy sobie wyobrazić co się dzieje w zbiorniku!

Szlam, osad i inne zanieczyszczenia

Na tę chwilę bez wątpienia wiemy, że paliwo może ( częściej niż nie może) zawierać różne poważne formy zanieczyszczeń, jednakże większości klientów może przede wszystkim odnaleźć w paliwie szlam.
Jak wspomnieliśmy w poprzednich rozdziałach, szlam może powstawać z różnych przyczyn. Jest on zazwyczaj oznaką infekcji bakteryjnej, i jest w rzeczywistości odpadem produktów ubocznych infekcji. Jednakże może on być też połączeniem błota/ziemi, piasku, kurzu, rdzy, szczątek roślin, liści i tym podobnych. Mimo że zbiorniki paliwa są zabezpieczonymi miejscami, proces tankowania często pozwala na przeniknięcie takich elementów. Oczywiście jeśli wpływające paliwo jest już zanieczyszczone , to zbiornik nie ma szans by pozostać czystym.

Poniższy rysunek pokazuje typowe usunięcie szlamu ze zbiornika paliwa przy użyciu naszej opatentowanej odśrodkowej technologii. To mogło być symptomem każdego z problemów, ale w tym przypadku powiedziano właścicielowi że miał poważną infekcję bakteryjną.

Jeśli odnieść się do diagramu poniżej, można zauważyć, że osad w każdym ze zbiorników paliwa osiada na dnie. Czynnik ten jest znany większości projektantów zbiorników, zazwyczaj projektują punkt odbioru paliwa kilka centymetrów powyżej dna zbiornika; pozwala to przestrzeni na dnie nieszkodliwie zbierać szlam, wodę i inną materię.

Obawy są jednak dwojakie :

  • Tym szlamem jest z reguły ciężka woda i jako taka jest żyzną powierzchnią dla infekcji bakteryjnej - przedłużając cykl wody, szlamu i „robaka paliwowego”
  • Jeśli zostanie pozostawiony niekontrolowany, to warstwa tego szlamu będzie zwiększała swój rozmiar i przepełni przewód wlewowy - pozwalając przedostać się zanieczyszczeniom do układu paliwowego. Jeśli zbiornik występuje na statku to kołyszący ruch przyspieszy ten proces.

Jedynym sposobem aby zapewnić czyste paliwo jest uporać się z tym szlamem i go usunąć. Prosty dodatek do paliwa nie usunie go ani nie spowoduje jego zniknięcia (proszę spojrzeć na rysunek powyżej, jak jakikolwiek dodatek ma to usunąć? ) Ponadto, jeśli podane niewłaściwie, biocydy mogą utlenić paliwo tworząc osad prawie jak piasek. Ewentualnie może wpaść między warstwy szlamu, ale może wtedy pozostać w zawieszeniu w paliwie przez miesiące. To co znajduje się na wierzchu osadu formuje naturalnie paliwo z racji tego że się degraduje z upływem czasu.

Systemy czyszczenia paliwa WASP są najpewniejszym sposobem utrzymania paliwa w czystości. Nie tylko oczyszczają paliwo w procesie recyrkulacji , ale także w łatwy sposób radzą sobie z wodą, szlamem i innymi zanieczyszczeniami, zanim trafią one do twojego systemu paliwowego.

Niezależne raporty

Diesel

Olej napędowy jest produktem węglowodorów wrzących w przedziale temperatury od około 150°C do 400°C , o długości łańcucha węglowego C15-C22. Dostępne są różne klasy, a klasyfikacja zależy od kraju. Niektóre klasy zawierają krakowane destylaty takie jak oleje lekkiego cyklu (10). Stosunkowo nowo wprowadzonym na rynek jest olej napędowy „miejski„ (albo „miasto”), który ma niższy dopuszczalny poziom siarki (maksymalnie 0,5%, nieco wyższy niż w wielu innych krajach). Zredukowana zawartość siarki może pozwolić na większą aktywność drobnoustrojów. Olej napędowy używany w transporcie morskim różni się swoją specyfikacją od innych. Musi osiągnąć punkt zapłonu w 60 zamiast w 30 minut. Różnorodne dodatki mogą być stosowane w celu poprawienia stabilności paliwa. Dodatki te obejmują związki takie jak amin alifatyczny, środki chelatujące, detergenty i inhibitory korozji, z których niektóre mogą działać jako źródło składników odżywczych dla mikroorganizmów. Olej napędowy jest paliwem, które cierpi z powodu najróżniejszych zanieczyszczeń mikrobiologicznych.

Problemy z zanieczyszczeniami w zbiornikach przechowywania paliwa

Nawet w zbiornikach najlepiej utrzymanych, skażenie mikrobiologiczne może sporadycznie występować. Mikroorganizmy są zazwyczaj obecne w paliwie, ale dobre gospodarowanie (usuwanie wody i użycie biocydów) minimalizuje ich wzrost. Niemniej jednak raporty o rozwoju mikroorganizmów w zbiornikach z paliwem wzrosły na przestrzeni kilku ostatnich lat , a utrzymanie strategicznych rezerw przez dłuższy okres czasu było zawsze problematyczne. Najważniejszym wymogiem dla rozwoju mikroorganizmów w paliwie jest woda. Jest ona prawie zawsze obecna z poniższych powodów :

  • Woda rozpuszczona w paliwie może się skraplać na ściankach zbiornika
  • Wilgoć z powietrza może dostać się przez pokrywy zbiorników lub inne otwory
  • Źle zaprojektowane zbiorniki nie są skutecznie odsączane z wody
  • Woda może być dodawana jako balast (na statkach) albo aby oczyścić system dostarczania.

Specyfika oleju napędowego pozwalana na 0,05% zawartości wody. To jest 0,5ml/litr – wystarczająco dla zapoczątkowania wzrostu mikroorganizmów. Cienka warstwa wody na powierzchni zbiornika, albo kilka mikro-litrów w paliwie, wystarczy aby mikroorganizmy zaczęły swój rozwój, a metabolizm komórkowy raz rozpoczęty w rezultacie produkuje więcej wody . Tak więc cykl trwa.

Problem Podstawowe rodzaje mikroorganizmów
Blokowanie przewodów, zaworów, filtrów i nieprawidłowe odczyty z sond paliwowych Grzyby; bakterie produkujące polimery
Zwiększona zawartość wody Wszystkie
Tworzenie się szlamu Wszystkie
Produkcja środka powierzchniowo czynnego, powodującego emulgowanie oleju/wody, wejście w fazę łączenia cząstek oleju z wodą Grzyby i bakterie tlenowe
Korozja zbiorników i Grzyby i bakterie tlenowe
Produkcja zawieszonych cząstek stałych w paliwie Wszystkie
Podział węglowodorów Grzyby i bakterie tlenowe
Krótsza żywotność filtra Wszystkie
Zanieczyszczone wtryskiwacze Bakterie tlenowe i grzyby
Zwiększona zawartość siarki w paliwie SRB
Krótsza żywotność części silnika  Nieokreślone
Przenikanie przez ochronne uszczelki zbiornika Grzyby
Problemy zdrowotne Bakterie produkujące endotoksyny,  patogeny oportunistyczne , SRB

Tlen jest obecny w wystarczającej ilości w paliwach destylowanych, i jest stale uzupełniany jeśli zbiorniki nie są regenerowane. Jednakże, nawet jeśli paliwo stanie się beztlenowe nie jest chronione przez atakiem drobnoustrojów, ponieważ organizmy fakultatywne, takie jak Bacillus i beztlenowce, bakterie redukujące siarkę, w dalszym ciągu mogą się rozwijać. Czynnikiem ograniczającym wzrost jest prawdopodobnie dostępność składników mineralnych, zwłaszcza fosforu, który generalnie występuje w paliwie na poziomie <1ppm. Azot i żelazo mogą być także ważnymi ograniczającymi składnikami odżywczymi. Wiele badań laboratoryjnych wykazało, że grzyby rosną znacznie łatwiej w paliwie zawierającym składniki mineralne jako fazę wody niż w wodzie, lub nawet w wodzie odpływowej ze zbiornika. Jednak oprócz minerałów występujących w wodzie lub zanieczyszczeń z powietrza, wiele dodatków obecnie stosowanych w przemyśle paliwowym może zawierać istotne składniki mineralne, usuwając jeden z czynników, który wcześniej ograniczał wzrost bakterii.
W oleju napędowym skażenie bakteryjne może przyczynić się do niestabilnego starzenia się paliwa, ale generalnie najważniejszą konsekwencją jest wywołana mikrobiologicznie korozja zbiorników magazynowych i układu przewodów, oraz tworzenie powłok z drobnoustrojami, co powoduje blokowanie filtrów i przewodów paliwowych, i zwiększa zużycie pomp. Według ekspertów nawet tak mało jak 1 mg cząstki/100ml paliwa może spowodować problemy z filtracją. Poza drobnoustrojami mogą zawierać brud, kurz, piasek, części innych filtrów takie jak papier czy bawełna, części zużytych pomp, szczątki z korozji i materiału usuniętego ze zbiornika czy uszczelek przewodów, takie jak włókno szklane. Korozja zbiorników od wewnątrz i układu paliwowego może być intensywna, gdy występuje skażenie mikrobiologiczne.

W lotniczych zbiornikach paliwa, zrobionych ze stopów aluminium, „Hormoconis Resinae” głównym problemem może być korozja i/lub nieszczelność uszczelek zbiornika. Głównymi drobnoustrojami uczestniczącymi w korozji zbiorników są beztlenowce SRB. Również bakterie tlenowe mogą uczestniczyć w tym procesie. Zbiorniki paliwa umieszczone w ziemi są szczególnie podatne na zanieczyszczenia z powodu trudności z drenażem. Ponieważ nie są na widoku, możemy nie zauważyć , że są skorodowane i nieszczelne i co ważne mogą powodować zanieczyszczenie środowiska. Wiele stacji dystrybucyjnych zastępuje zbiorniki umieszczone w ziemi zbiornikami naziemnymi , co skutkuje zmniejszeniem mikrobiologicznych problemów. Są oczywiście inne ryzyka związane z naziemnymi zbiornikami, takie jak zwiększone ryzyko pożaru.

Mikroorganizmy mogą dostać się do paliwa z gleby, z powietrza, z zanieczyszczonej wody, zanieczyszczonych przewodów paliwowych, albo z biofilmu obecnego na ściankach zbiornika, jeśli nie zostały wystarczająco dobrze oczyszczone. Istnieją organizmy które zostały odizolowane od różnych magazynowanych węglowodorowych paliw. Nie wszystkie te organizmy są zdolne do metabolizowania węglowodorów.

Oprócz węglowodorów, organizmy te mogą zdobyć składniki odżywcze z dodatków do paliwa, z brudu wnikającego do systemu, albo z wzrostu podstawowych organizmów kolonialnych. Łańcuchy węglowodorowe najchętniej wykorzystywane to C10-C18. Krótsze łańcuchy węglowe mogą faktycznie hamować wzrost niektórych organizmów.

Aby ocenić znaczenie poszczególnych mikroorganizmów w degradacji paliwa, istotne jest, aby określić ich zdolność do wzrostu, a nie tylko występowanie w systemach. Niepublikowane studia na UFRGS wskazują, że H. resinae i A. fumigatus odizolowane od oleju napędowego są w stanie rosnąć w Bushnell-Haas pożywkach wraz z olejem napędowym jako jedynym źródłem węgla, podczas gdy P. variotii rośnie słabo, jeśli w ogóle. Hettige i Sheridan wykazały, że H. resinae, P. corylophilum i P. variotii wszystkie wzrosły w tym systemie, gdy zaszczepiono je oddzielnie, podczas gdy w mieszanych kulturach H. resinae i P. corylophilum, tylko H. resinae pozostaje dostępne po 6 tygodniach. P. corylophilum był jednak w stanie rosnąć w Bushnell-Haas / paliwie, z którego H. resinae zostały usunięte przez filtrację, wskazują, że nie bierze udziału we wzroście, ale nie jest hamowana przez metabolity H. resinae. Potrzeba więcej badań , żeby określić te mikroorganizmy, które są w stanie wykorzystać łańcuchy węglowodorowe i te, które rosną na innych komponentach paliwowych.