什么是低溫腐蝕

    低溫腐蝕是一種發生在金屬表面上的電化學反應，與暴露的腐蝕性氣體混合物的露點溫度相比，低溫腐蝕一般發生于較低溫度下。

    諸如航空發動機，車輛發動機，船舶用發動機，空氣預熱器和鍋爐省煤器等設備都特別容易受到低溫腐蝕影響。此外，在鍋爐廠使用的誘導風機偶爾也會遇到這一問題。

    低溫腐蝕的危害

    低溫腐蝕形成的產物會沉積在零部件的表面進而導致設備的生產率下降。例如，低溫腐蝕會降低鍋爐的生產率和工作效率，降低發動機功率，并且也會對傳熱系統的性能產生不利影響。

    在大多數情況下，低溫腐蝕是一個不可忽略的嚴重問題，需要采用系統性的方法進行早期發現并進行預防性護理。

    今天，就讓我們系統地研究內燃（IC）發動機的低溫腐蝕問題吧！

    內燃機的低溫腐蝕問題

    就內燃機的情況而言，在特殊輕載運行期間、閑置或停機條件以及冬季冷啟動期間，低溫腐蝕對發動機部件的影響較大。

    低溫腐蝕的發生率主要取決于：

    發動機部件的已使用年限；

    氣候條件；

    地理位置；

   使用頻率和工作周期；

    負載和溫度波動等；

    在飛機發動機中，閑置30天或更長時間的機器更容易受到嚴重的低溫腐蝕。經常使用的發動機反而對低溫腐蝕不太敏感。

    低溫腐蝕引起的經濟性問題

    低溫腐蝕引起的經濟性問題可以通過分析實際案例得到更好的理解。

    如果在運行2000小時后對發動機進行大修一般需要花費60000美元，換算成每小時工作費用將達到30美元。不幸的是，如果由于低溫腐蝕破壞，那么每500小時就需要進行一次檢修，那么每小時成本將高出四倍，也即每小時工作費用將達到120美元。

    此外，更頻繁的大修還會造成更多的停機時間、降低整體質量的可靠性以及更高的保險成本等，這些都是低溫腐蝕引起的經濟問題。

    全新的發動機

    對于全新的發動機，如果六個月內不會使用到，則可以采用一些具有防腐蝕功能的防腐涂層對其進行保護。

    而在使用過程中，為了獲得更好的防腐效果，應使用礦物油而不是合成的分散劑液體。此外，對于新發動機必須進行更頻繁地操作以消除部件上的濕氣凝結。

    值得一提的是，由于發動機部件初始時表面粗糙，而且因為不經常使用而引起的低溫腐蝕會導致金屬鹽沉積，從而使得有些位置會發生嚴重磨損情況，最終會導致該發動機過早失效。

    一般情況下，沿海地區和潮濕地區比干旱地區更容易發生腐蝕。當發動機處于冷態時，其活塞環，氣缸，氣門導管，閥門，凸輪軸和軸承由于硫磺和水蒸氣在組件表面發生反應而變得更易受到腐蝕。

    新一代發動機

    依據最新的氮氧化物法規和能效設計指標指南設計產生的新一代發動機似乎會產生更高的腐蝕速率，這是因為它們會在氣缸套上產生更多的水汽凝結。

    氣瓶的新設計強制實施更高的壓力和更低的操作溫度，從而創造了（低于露點溫度）有利于水蒸氣和硫酸液滴快速冷凝的條件。

    減少發動機低溫腐蝕狀態監測

    使用已經經過規劃的狀態監測程序和相應的刮擦油進行磨損分析可以提供腐蝕損害的早期預警。

    大型車隊擁有者通常會采用鐵譜分析技術和光譜油來分析并監測發動機磨損和金屬表面上的初期失效模式。

    潤滑油供應商通常通過測試發動機潤滑油中的總堿值（TBN）和金屬磨損粒度分布來提供腐蝕和磨損監測服務。當刮油樣品顯示腐蝕產物如鐵鹽顯著增加時，可以確認低溫腐蝕已經開始了。一些石油公司會提供專有的油和添加劑，以盡量減少低溫腐蝕引起的破壞性影響。此外，一些小工具也可用于監測異常磨損顆粒數量和機油狀況等。

    發動機設計師還建議，每個航空發動機必須保持每周最少運行一次，以盡量減少低溫腐蝕。此外，還應該嚴格遵循制造商推薦的發動機儲存程序以防止腐蝕。航空發動機的大多數保修條件規定，發動機每個月必須使用至少20小時。

    為了排出油中的冷凝水分，操作過程中機油溫度應保持在180°F（82°C）左右。一些發動機潤滑油專家還建議，應當留意潤滑油中TBN（堿性添加劑殘留），乳化油，含水量和油中氧化產物的變化。氧化油的乳化液會加速活塞環和氣缸的腐蝕。作為一個黃金法則，換油應該每六個月進行一次，或在發動機運行50小時后進行。及時換油比讓發動機受損再進行大修要明智的多。

    減少發動機低溫腐蝕防止燃油稀釋

    潤滑油的稀釋會通過突然降低潤滑油的粘度而導致發動機發生腐蝕和磨損。

    為了減少這種形式的損壞，必須定期檢查燃油噴射器，并且必須對控制系統進行合理的微調。發動機的過度瞬間加速通常會導致未燃燒的燃料油仍然留在燃燒區域，從而導致燃油變稀。稀釋油可以非常明顯地增加磨損率和腐蝕速率。

    總結

    一些系統的預防性維護和監測程序可以有效減輕內燃機發動機和鍋爐設備等因低溫腐蝕而導致的設備損壞情況。

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責任編輯：王元

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