孔蚀是什么？压力变送器的膜盒为什么会发生孔蚀？

【仪表经验】孔蚀是什么？压力变送器的膜盒为什么会发生孔蚀？

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孔蚀又叫点蚀，是高度局部的腐蚀形态。

孔蚀指的是金属表面的大部分不腐蚀或仅被腐蚀轻微，只在局部点状区域发生一个或一些孔。孔有大有小，一般孔表面直径等于或小于孔深，但也有坑状碟形浅孔(图1-3-2)。 小而深的孔可使金属板穿透，引起流体泄漏、火灾、爆炸等事故，它是破坏性和隐忠最大的腐蚀形态之一。

 

图1 氯化物对金属的孔蚀腐蚀

采用法兰膜盒压力变送器时如果选型不当，就经常会出现膜片腐蚀损坏的情况，腐蚀的种类有很多，在不同材质和介质的对应状况下会出现不同的腐蚀结果，比如膜片脱落，膜片脆裂等，其中孔蚀也是极为常见并且情况恶劣的腐蚀情景。

孔蚀发生于易钝化的金属，如不锈钢、钛铝合金等，在压力变送器的膜片材质中，316L不锈钢是极为常见的材质，这种材质兼具良好的抗腐蚀性和价格优势，也是大多数工况场合的首选，但在一些高浓度酸和高温环境下同样会发生腐蚀现象。

在腐蚀过程中，因为表面覆盖强保护性的钝化膜，膜片被腐蚀的力度有限，但由于表面的钝化膜并非完美无缺的，在局部可能存在缺陷，而且溶液内又存在能破坏钝化膜的活性离子(Cl, Br-), 钝化膜在局部破坏，微小破口暴露的金属成为电池的阳极，周围广大面积的膜成为阴极，阳极电流高度集中，使腐蚀迅速向内发展，形成蚀孔。

蚀孔形成后，孔外部为腐蚀产物阻塞，内外的对流和扩散受到阻滞，孔内形成独特的闭塞区(亦称闭塞电池)，孔内的氧迅速耗尽，只剩下金属腐蚀的阳极反应，阴极反应氧离子化完全移到孔外侧进行。因此孔内很快积累了带正电的金属离子，为了保持电中性，带负电的Cl-从孔外迁移入孔内，CI-增浓，金属高子水解产生H*,孔内pH值下降。H*和Cl-形成腐蚀强烈的盐酸，如下式:

M* +Cl- + H2O=MOH↓+H* +Cl-(1-3-2)

闭塞区内溶液组成(H*, Cl-)和区外迥然不同,图1-3-2示出这个变化的各阶段。当区内pH值下降到某一临界值，腐蚀率突然上升，形成加速腐蚀，孔内产生阴极放氢反应，孔蚀由闭塞区酸性电池控制。蚀孔形成以后,是否深入发展直至穿孔，由于影响因素复杂，现在还难以预测。一般如孔少，电流集中，深入发展的可能性大如孔多又较浅，闭塞程度不大，危险性也较小。