什么是低温腐蚀

    低温腐蚀是一种发生在金属表面上的电化学反应，与暴露的腐蚀性气体混合物的露点温度相比，低温腐蚀一般发生于较低温度下。

    诸如航空发动机，车辆发动机，船舶用发动机，空气预热器和锅炉省煤器等设备都特别容易受到低温腐蚀影响。此外，在锅炉厂使用的诱导风机偶尔也会遇到这一问题。

    低温腐蚀的危害

    低温腐蚀形成的产物会沉积在零部件的表面进而导致设备的生产率下降。例如，低温腐蚀会降低锅炉的生产率和工作效率，降低发动机功率，并且也会对传热系统的性能产生不利影响。

    在大多数情况下，低温腐蚀是一个不可忽略的严重问题，需要采用系统性的方法进行早期发现并进行预防性护理。

    今天，就让我们系统地研究内燃（IC）发动机的低温腐蚀问题吧！

    内燃机的低温腐蚀问题

    就内燃机的情况而言，在特殊轻载运行期间、闲置或停机条件以及冬季冷启动期间，低温腐蚀对发动机部件的影响较大。

    低温腐蚀的发生率主要取决于：

    发动机部件的已使用年限；

    气候条件；

    地理位置；

   使用频率和工作周期；

    负载和温度波动等；

    在飞机发动机中，闲置30天或更长时间的机器更容易受到严重的低温腐蚀。经常使用的发动机反而对低温腐蚀不太敏感。

    低温腐蚀引起的经济性问题

    低温腐蚀引起的经济性问题可以通过分析实际案例得到更好的理解。

    如果在运行2000小时后对发动机进行大修一般需要花费60000美元，换算成每小时工作费用将达到30美元。不幸的是，如果由于低温腐蚀破坏，那么每500小时就需要进行一次检修，那么每小时成本将高出四倍，也即每小时工作费用将达到120美元。

    此外，更频繁的大修还会造成更多的停机时间、降低整体质量的可靠性以及更高的保险成本等，这些都是低温腐蚀引起的经济问题。

    全新的发动机

    对于全新的发动机，如果六个月内不会使用到，则可以采用一些具有防腐蚀功能的防腐涂层对其进行保护。

    而在使用过程中，为了获得更好的防腐效果，应使用矿物油而不是合成的分散剂液体。此外，对于新发动机必须进行更频繁地操作以消除部件上的湿气凝结。

    值得一提的是，由于发动机部件初始时表面粗糙，而且因为不经常使用而引起的低温腐蚀会导致金属盐沉积，从而使得有些位置会发生严重磨损情况，最终会导致该发动机过早失效。

    一般情况下，沿海地区和潮湿地区比干旱地区更容易发生腐蚀。当发动机处于冷态时，其活塞环，气缸，气门导管，阀门，凸轮轴和轴承由于硫磺和水蒸气在组件表面发生反应而变得更易受到腐蚀。

    新一代发动机

    依据最新的氮氧化物法规和能效设计指标指南设计产生的新一代发动机似乎会产生更高的腐蚀速率，这是因为它们会在气缸套上产生更多的水汽凝结。

    气瓶的新设计强制实施更高的压力和更低的操作温度，从而创造了（低于露点温度）有利于水蒸气和硫酸液滴快速冷凝的条件。

    减少发动机低温腐蚀状态监测

    使用已经经过规划的状态监测程序和相应的刮擦油进行磨损分析可以提供腐蚀损害的早期预警。

    大型车队拥有者通常会采用铁谱分析技术和光谱油来分析并监测发动机磨损和金属表面上的初期失效模式。

    润滑油供应商通常通过测试发动机润滑油中的总碱值（TBN）和金属磨损粒度分布来提供腐蚀和磨损监测服务。当刮油样品显示腐蚀产物如铁盐显着增加时，可以确认低温腐蚀已经开始了。一些石油公司会提供专有的油和添加剂，以尽量减少低温腐蚀引起的破坏性影响。此外，一些小工具也可用于监测异常磨损颗粒数量和机油状况等。

    发动机设计师还建议，每个航空发动机必须保持每周最少运行一次，以尽量减少低温腐蚀。此外，还应该严格遵循制造商推荐的发动机储存程序以防止腐蚀。航空发动机的大多数保修条件规定，发动机每个月必须使用至少20小时。

    为了排出油中的冷凝水分，操作过程中机油温度应保持在180°F（82°C）左右。一些发动机润滑油专家还建议，应当留意润滑油中TBN（碱性添加剂残留），乳化油，含水量和油中氧化产物的变化。氧化油的乳化液会加速活塞环和气缸的腐蚀。作为一个黄金法则，换油应该每六个月进行一次，或在发动机运行50小时后进行。及时换油比让发动机受损再进行大修要明智的多。

    减少发动机低温腐蚀防止燃油稀释

    润滑油的稀释会通过突然降低润滑油的粘度而导致发动机发生腐蚀和磨损。

    为了减少这种形式的损坏，必须定期检查燃油喷射器，并且必须对控制系统进行合理的微调。发动机的过度瞬间加速通常会导致未燃烧的燃料油仍然留在燃烧区域，从而导致燃油变稀。稀释油可以非常明显地增加磨损率和腐蚀速率。

    总结

    一些系统的预防性维护和监测程序可以有效减轻内燃机发动机和锅炉设备等因低温腐蚀而导致的设备损坏情况。

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