什么是低溫腐蝕

    低溫腐蝕是一種發(fā)生在金屬表面上的電化學(xué)反應(yīng)，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(fā)生于較低溫度下。

    諸如航空發(fā)動機，車輛發(fā)動機，船舶用發(fā)動機，空氣預(yù)熱器和鍋爐省煤器等設(shè)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(dǎo)風(fēng)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(chǎn)物會沉積在零部件的表面進而導(dǎo)致設(shè)備的生產(chǎn)率下降。例如，低溫腐蝕會降低鍋爐的生產(chǎn)率和工作效率，降低發(fā)動機功率，并且也會對傳熱系統(tǒng)的性能產(chǎn)生不利影響。

    在大多數(shù)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(tǒng)性的方法進行早期發(fā)現(xiàn)并進行預(yù)防性護理。

    今天，就讓我們系統(tǒng)地研究內(nèi)燃（IC）發(fā)動機的低溫腐蝕問題吧！

    內(nèi)燃機的低溫腐蝕問題

    就內(nèi)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(fā)動機部件的影響較大。

    低溫腐蝕的發(fā)生率主要取決于：

    發(fā)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(fā)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(jīng)常使用的發(fā)動機反而對低溫腐蝕不太敏感。

    低溫腐蝕引起的經(jīng)濟性問題

    低溫腐蝕引起的經(jīng)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(fā)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(zhì)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(jīng)濟問題。

    全新的發(fā)動機

    對于全新的發(fā)動機，如果六個月內(nèi)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(yīng)使用礦物油而不是合成的分散劑液體。此外，對于新發(fā)動機必須進行更頻繁地操作以消除部件上的濕氣凝結(jié)。

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

    一般情況下，沿海地區(qū)和潮濕地區(qū)比干旱地區(qū)更容易發(fā)生腐蝕。當(dāng)發(fā)動機處于冷態(tài)時，其活塞環(huán)，氣缸，氣門導(dǎo)管，閥門，凸輪軸和軸承由于硫磺和水蒸氣在組件表面發(fā)生反應(yīng)而變得更易受到腐蝕。

    新一代發(fā)動機

    依據(jù)最新的氮氧化物法規(guī)和能效設(shè)計指標(biāo)指南設(shè)計產(chǎn)生的新一代發(fā)動機似乎會產(chǎn)生更高的腐蝕速率，這是因為它們會在氣缸套上產(chǎn)生更多的水汽凝結(jié)。

    氣瓶的新設(shè)計強制實施更高的壓力和更低的操作溫度，從而創(chuàng)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(fā)動機低溫腐蝕狀態(tài)監(jiān)測

    使用已經(jīng)經(jīng)過規(guī)劃的狀態(tài)監(jiān)測程序和相應(yīng)的刮擦油進行磨損分析可以提供腐蝕損害的早期預(yù)警。

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

    潤滑油供應(yīng)商通常通過測試發(fā)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(jiān)測服務(wù)。當(dāng)刮油樣品顯示腐蝕產(chǎn)物如鐵鹽顯著增加時，可以確認低溫腐蝕已經(jīng)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(jiān)測異常磨損顆粒數(shù)量和機油狀況等。

    發(fā)動機設(shè)計師還建議，每個航空發(fā)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(yīng)該嚴格遵循制造商推薦的發(fā)動機儲存程序以防止腐蝕。航空發(fā)動機的大多數(shù)保修條件規(guī)定，發(fā)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(yīng)保持在180°F（82°C）左右。一些發(fā)動機潤滑油專家還建議，應(yīng)當(dāng)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(chǎn)物的變化。氧化油的乳化液會加速活塞環(huán)和氣缸的腐蝕。作為一個黃金法則，換油應(yīng)該每六個月進行一次，或在發(fā)動機運行50小時后進行。及時換油比讓發(fā)動機受損再進行大修要明智的多。

    減少發(fā)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(dǎo)致發(fā)動機發(fā)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(tǒng)進行合理的微調(diào)。發(fā)動機的過度瞬間加速通常會導(dǎo)致未燃燒的燃料油仍然留在燃燒區(qū)域，從而導(dǎo)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(jié)

    一些系統(tǒng)的預(yù)防性維護和監(jiān)測程序可以有效減輕內(nèi)燃機發(fā)動機和鍋爐設(shè)備等因低溫腐蝕而導(dǎo)致的設(shè)備損壞情況。

更多關(guān)于材料方面、材料腐蝕控制、材料科普等方面的國內(nèi)外最新動態(tài)，我們網(wǎng)站會不斷更新。希望大家一直關(guān)注中國腐蝕與防護網(wǎng)http://www.ecorr.org

責(zé)任編輯：王元

《中國腐蝕與防護網(wǎng)電子期刊》征訂啟事
投稿聯(lián)系：編輯部
電話：010-62313558-806
郵箱：fsfhzy666@163.com
中國腐蝕與防護網(wǎng)官方 QQ群：140808414