【儀表經驗】孔蝕是什么？壓力變送器的膜盒為什么會發生孔蝕？

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孔蝕又叫點蝕，是高度局部的腐蝕形態。

孔蝕指的是金屬表面的大部分不腐蝕或僅被腐蝕輕微，只在局部點狀區域發生一個或一些孔。孔有大有小，一般孔表面直徑等于或小于孔深，但也有坑狀碟形淺孔(圖1-3-2)。 小而深的孔可使金屬板穿透，引起流體泄漏、火災、爆炸等事故，它是破壞性和隱忠最大的腐蝕形態之一。

圖1 氯化物對金屬的孔蝕腐蝕

采用法蘭膜盒壓力變送器時如果選型不當，就經常會出現膜片腐蝕損壞的情況，腐蝕的種類有很多，在不同材質和介質的對應狀況下會出現不同的腐蝕結果，比如膜片脫落，膜片脆裂等，其中孔蝕也是極為常見并且情況惡劣的腐蝕情景。

孔蝕發生于易鈍化的金屬，如不銹鋼、鈦鋁合金等，在壓力變送器的膜片材質中，316L不銹鋼是極為常見的材質，這種材質兼具良好的抗腐蝕性和價格優勢，也是大多數工況場合的首選，但在一些高濃度酸和高溫環境下同樣會發生腐蝕現象。

在腐蝕過程中，因為表面覆蓋強保護性的鈍化膜，膜片被腐蝕的力度有限，但由于表面的鈍化膜并非完美無缺的，在局部可能存在缺陷，而且溶液內又存在能破壞鈍化膜的活性離子(C1, Br-), 鈍化膜在局部破壞，微小破口暴露的金屬成為電池的陽極，周圍廣大面積的膜成為陰極，陽極電流高度集中，使腐蝕迅速向內發展，形成蝕孔。

蝕孔形成后，孔外部為腐蝕產物阻塞，內外的對流和擴散受到阻滯，孔內形成獨特的閉塞區(亦稱閉塞電池)，孔內的氧迅速耗盡，只剩下金屬腐蝕的陽極反應，陰極反應氧離子化完全移到孔外側進行。因此孔內很快積累了帶正電的金屬離子，為了保持電中性，帶負電的Cl-從孔外遷移入孔內，CI-增濃，金屬高子水解產生H*,孔內pH值下降。H*和C1-形成腐蝕強烈的鹽酸，如下式:

M* +C1- + H2O=MOH↓+H* +C1-(1-3-2)

閉塞區內溶液組成(H*, C1-)和區外迥然不同,圖1-3-2示出這個變化的各階段。當區內pH值下降到某一臨界值，腐蝕率突然上升，形成加速腐蝕，孔內產生陰極放氫反應，孔蝕由閉塞區酸性電池控制。蝕孔形成以后,是否深入發展直至穿孔，由于影響因素復雜，現在還難以預測。一般如孔少，電流集中，深入發展的可能性大如孔多又較淺，閉塞程度不大，危險性也較小。