开发了一种独特的加速铁腐蚀试验(AICT)，以研究各种燃料的腐蚀趋势

据记录，2016年美国道路上大约有1.15亿辆机动车。那一年，美国的汽油日消耗量为1960万桶/天。维持供应所需石油产品的基础设施非常重要。基础设施的重大问题可能会对经济、环境和/或法律产生重大影响。其中一个特别突出的问题是生锈的过程，这可能导致整个系统关闭。当铁锈开始在铁结构上形成时，可能会削弱任何铁结构，从而导致基础设施的重大故障。例如，开始生锈的铁管在管道结构上造成了一个弱点，可能导致管道爆裂。经济和环境影响是巨大的。最近几个月，加利福尼亚州奥兰治县亨廷顿海滩的海岸线发生了石油泄漏。据预测，大约有25000加仑的原油泄漏到海洋中。 Currently that event is still under investigation on why the crude oil leaked into the ocean.

当原油被泵出地面时，它含有不同矿物质和化学物质的混合物，必须过滤掉。有些矿物和化学物质对铁有腐蚀性。当铁开始生锈时，氧化铁化合物会溶解到石油产品中，并污染任何进一步的加工过程。在进行任何处理之前，溶解在石油产品中的腐蚀性化学物质必须过滤掉。这是另一个成本，必须在最终产品的成本中执行。随着时间的推移，溶解在石油产品中的化学物质可能会导致铁生锈，导致铁结构变弱，从而导致石油泄漏和/或其他可能导致任何过程关闭的重大损害，最终导致巨大的经济损失和法律影响。
最近在亨廷顿海滩发生的石油泄漏并不是由生锈的管道造成的最大的石油泄漏。2015年，加州圣巴巴拉海岸发生了一次规模更大的石油泄漏事件。这次石油泄漏的原因是用于运输原油的管道被腐蚀，最终导致管道破裂。这导致超过14万加仑的原油泄漏到海洋中[5,6]。

图1:管道破裂后，工人们正在清理避难所海滩
这次泄漏给当地造成了重大的环境和经济损失。此外，该管道的所有者平原全美管道公司于2021年6月与司法部达成了2200万美元的和解协议，该协议必须支付圣巴巴拉海滩b[10]的修复费用。由于他们使用的管道已经被腐蚀掉了，为了防止这种情况的发生，他们可以做的一件事就是对原油进行测试，看看乳化进去的水的含量。水和氧气必须存在于混合器中才能形成铁锈。当水与表面或铁接触时，铁原子就会氧化，要么与水反应，要么与氧反应，形成氧化铁。铁锈的一种常见形式是氧化铁，通常被称为铁锈。众所周知，铁锈会削弱铁，如果铁锈在管道中形成，石油产品在运输过程中受到压力，它可能直接导致管道破裂。锈不仅会影响管道，还会影响存储容器和任何与之接触的东西。如果没有及时发现水，或者没有及早发现生锈并及时处理，就可能导致大规模的经济、环境和法律问题。
当长时间储存汽油产品时，有可能会有一些水混入或乳化到汽油中。为了测试水的存在如何腐蚀汽油、汽油产品、柴油和柴油产品中的铁，可以使用美国标准测试方法(ASTM)。可以执行的一种试验是ASTM D7548测定石油产品中加速铁腐蚀的标准试验方法。水有时会混入石油产品，可能导致储罐生锈或运输管道生锈。因此，该测试可以模拟水与油混合后对铁的长期影响。该评估也可用于评估材料在加工或运输过程中的防锈性能。通常，在石油产品中可能会混入一种缓蚀剂，该试验可用于评价缓蚀剂的有效性。
ASTM D7548是用铁测试棒进行的，铁测试棒在37.8℃下放入测试材料的样品中，然后与5ml 3型或更好的试剂水混合。为了加热混合物，在转速为900±100转/分钟(RPM)的搅拌热板上进行试验。在准备过程中，铁棒必须用丙酮和带有C-100砂布的研磨和抛光装置进行清洁，砂布用于清除任何锈迹，然后形成圆形凹槽并抛光测试棒，以去除之前测试留下的任何锈迹。在进行测试之前，必须清洁测试罐和磁性搅拌棒，使其没有一层薄薄的铁锈膜。如果罐或搅拌棒上有一层薄薄的铁锈，用15%的盐酸来清除任何铁锈。准备工作完成后，现在可以开始测试了。要开始测试，应该有一个罐子盖，以便安装铁棒。将该部分组装在一起后，将50ml测试样品倒入罐中，随后将磁性搅拌棒放入罐中。将整个组件浸入温度为37˚C至39˚C的水浴中，初始速度为100 RPM。当样品达到37 - 39℃的目标温度时，用注射器将III型试剂水注入样品中，并记录时间。 As time passes, increase the RPM of the magnetic stirring bar to 900 RPM. Once the total test time has hit the one-hour mark after the addition of the water into the sample, it is now possible to remove the assembly. Remove the iron rod and within five minutes inspect with the help of magnifying glass with 2x magnification and take note of the results. The result of the test is based on a rating chart in the ASTM testing documentation called the “ASTM Iron Corrosion Rating”.
等级从a到E, a表示铁棒上没有锈迹。D或更高的分数表示铁棒表面有50%或更多的面积被锈覆盖。铁片表面锈蚀量的详细图像意味着铁片表面被锈蚀的百分比，以及应给予测试样品的等级。一旦整个试验完成，就可以适当地处置用于进行试验的化学品。

图3:K30260测定石油产品中加速铁腐蚀的图像
一种可以执行测试的仪器是Koehler仪器公司生产的K30260。该仪器具有一次执行四项测试的能力。此外，该仪器还配备了一个5英寸的触摸屏，带有软键，便于用户体验。该装置配备了所有规格，以执行与ASTM方法[9]的温度和转速的测试。订购仪器时，附带四个温度探头，四个带有必要瓶盖的测试瓶，测试棒和磁线棒。该仪器还附带了一系列可选配件，其中包括抛光卡盘，驱动器电机和碳化硅磨布。有关该仪器附带的更多信息可以通过公司的网站找到。
了解燃料的性质如何与铁表面的铁锈形成相互作用是非常重要的。知道水总是会乳化成燃料，并导致任何暴露的铁生锈，如果不加以处理，可能会导致严重的后果。生锈可能导致管道爆裂，类似于2015年加州的事故。另一个可能发生的事件是，炼油厂过程或储罐的关键部分将不得不关闭，以清除/修复所有已被腐蚀的铁，如果不及早处理，从长远来看可能会造成昂贵的损失。提到的ASTM方法是一种帮助了解正在测试的燃料的防锈性能的方法。这种方法使用一根铁棒，将其浸入燃料水混合器中，并在给定的时间内进行固体混合。铁棒上留下的铁锈量可以用来帮助了解混合在燃料中的所有化学物质对防止铁棒生锈的作用。可用于执行ASTM测试的仪器是Koehler仪器公司的K30260。该仪器配备了所有必要的工具和信息，以尽可能高的精度执行测试。

参考文献

[10] A. Tomer，“美国人的通勤选择:2016年人口普查数据的五大启示”，布鲁金斯学会，2017年10月，https://www.brookings.edu/blog/the-avenue/2017/10/03/americans-commuting-choices-5-major-takeaways-from-2016-census-data/。
[2]”美国美国能源情报署，2017年4月，https://www.eia.gov/todayinenergy/detail.php?id=30652:“尽管煤炭使用量大幅下降，但2016年能源消费量略有上升。”
[3]“石油工业中的过滤过程”，《今日工业》，2017年8月，https://industrytoday.com/filtration-process-in-the-petroleum-industry-by-different-industrial-filter-products/。
[4]美联社，“加州漏油约为25,000加仑-官员担心的五分之一”，国家公共广播电台，2021年10月，https://www.npr.org/2021/10/14/1046164240/california-oil-spill-25-000-gallons。
[5] Naylor, B.，“调查人员称加州石油管道破裂严重腐蚀”，国家公共广播电台，2015年6月，https://www.npr.org/sections/thetwo-way/2015/06/04/411989248/burst-oil-pipeline-in-california-severely-corroded-investigators-say。
[6] Wagner, L.，“管道公司因2015年加州漏油事件被起诉”，国家公共广播电台，2016年5月，https://www.npr.org/sections/thetwo-way/2016/05/17/478388898/pipeline-company-indicted-over-2015-california-oil-spill。
[7]“问冶金学家:什么是锈?，信实铸造公司，https://www.reliance-foundry.com/blog/what-is-rust。
“测定石油产品中加速铁腐蚀的标准试验方法”，ASTM，代号D7548-16a。
K30260石油产品中加速铁腐蚀的测定-技术数据表，Koehler仪表公司
[10]“避难所海滩溢油”，损害评估、补救和恢复计划，国家海洋和大气管理局，https://darrp.noaa.gov/oil-spills/refugio-beach-oil-spill。

数据

图1:Hong, Jae C.， Wagner, L.，“管道公司在2015年被起诉”，美国国家公共广播电台。2016年5月https://www.npr.org/sections/thetwo-way/2016/05/17/478388898/pipeline-company-indicted-over-2015-california-oil-spill
图2:图1 ASTM铁腐蚀等级表，“测定石油产品中加速铁腐蚀的标准试验方法”，ASTM，编号D7548-16a。
图3:《K30260测定石油产品中铁的加速腐蚀》，科勒仪器公司