Опасность заключается в коррозии частей подземных резервуаров для хранения газа — коррозии, которая может привести к сбоям, утечкам и загрязнению подземных вод, источника питьевой воды. В последние годы полевые инспекторы в девяти штатах сообщили о многих быстро корродирующих компонентах резервуаров для хранения газа, таких как отстойники. Эти инциденты обычно связаны с использованием смесей бензин-этанол и присутствием бактерий Acetobacter aceti, которые превращают этанол в уксусную кислоту, компонент уксуса.Следуя выводам инспекторов, лабораторное исследование Национального института стандартов и технологий (NIST) продемонстрировало сильную коррозию — быстрое проедание 1 миллиметра толщины стенки в год — образцов стального сплава, подвергшихся воздействию паров этанола и уксусной кислоты.
Основываясь на этом открытии, исследователи NIST предполагают, что на заправочных станциях может потребоваться замена корпусов погружных насосов, обычно сделанных из стали или чугуна, раньше, чем ожидалось. Такая модернизация может стоить от 1500 до 2500 долларов каждая, а по всей стране имеется более 500 000 подземных резервуаров для хранения газа.
Исследование NIST сосредоточено только на компонентах отстойных насосов, расположенных непосредственно под крышками доступа на заправочных станциях, чуть выше и связанных с подземными резервуарами для хранения газа. Отстойники перекачивают топливо из подземных резервуаров в топливораздаточные колонки, которые перекачивают газ в автомобили.
Эти подземные резервуары и трубы также могут быть сделаны из стали и тоже могут быть уязвимыми. «Мы знаем, что внутри некоторых резервуаров есть проблемы с коррозией. На данный момент мы не уверены, вызван ли этот тип коррозии бактериями», — говорит соавтор NIST Джеффри Совардс.Большая часть топливной инфраструктуры США была разработана для использования несмешанного бензина.
Этанол, спирт, который можно сделать из кукурузы, в настоящее время широко используется в качестве добавки к бензину из-за его содержания кислорода и октанового числа, или антидетонационного индекса. Предыдущее исследование NIST показало, что любящие этанол бактерии ускоряют растрескивание трубопроводов.
Для последнего исследования исследователи NIST разработали новые методы испытаний и оборудование для изучения образцов меди и стальных сплавов, погруженных в водно-этанольные растворы, зараженные бактериями, или подвергнутых воздействию паров над средой — в условиях, имитирующих условия вокруг отстойных насосов. Скорость коррозии измерялась примерно за 30 дней.
Исследование NIST подтвердило повреждения, аналогичные тем, которые наблюдались на отстойниках полевыми инспекторами. Наихудшие повреждения, связанные с образованием чешуек из оксида железа, покрывающего коррозию, были обнаружены на стали, подвергшейся воздействию паров.
Медь как в жидкой, так и в паровой среде также пострадала, но скорость коррозии была ниже. Сталь очень медленно корродировала при погружении в жидкую смесь; статья NIST предполагает, что бактерии, возможно, создали защитную биопленку.Хотя медь корродировала медленно — потребуется около 15 лет, чтобы в стенках медных труб толщиной 1,2 миллиметра образовались дыры, — локальная коррозия наблюдалась на холоднодеформированной меди, материале, используемом в трубах дренажных насосов, соавтор NIST Элизабет Мэнсфилд. Примечания.
Поэтому коррозионное растрескивание под напряжением является проблемой для изогнутых медных труб, поскольку это значительно сократит срок службы трубки и приведет к утечкам.Испытательное оборудование NIST, разработанное для этого исследования, может быть использовано в будущих исследованиях специальных покрытий и биоцидов или других способов предотвращения отказов и утечек отстойного насоса.
В июле 2013 года NIST провел семинар по биокоррозии, связанной с альтернативными видами топлива.