氫氣發生器作為高純度氫源設備,其運行穩定性與使用壽命直接依賴于規范的日常保養。科學的保養不僅能避免因部件損耗導致的純度下降、壓力波動等問題,還能降低故障維修成本。
一、日常基礎維護(每日 / 每次使用后)
日常維護是預防故障的核心,需重點關注 “水、氣、壓、溫” 四大關鍵指標,操作簡單但需長期堅持。
1. 電解用水檢查與補充
① 水質要求:必須使用高純度去離子水(電阻率≥10MΩ?cm)或超純水,嚴禁使用自來水、蒸餾水(可能含雜質),否則會導致電解槽結垢、電極腐蝕,降低電解效率。
② 水位檢查:每次開機前觀察純水箱水位,需保持在 “低的水位線” 與 “高的水位線” 之間(部分設備有電子液位報警,需確保報警功能正常)。
③ 補充時機:水位低于低的線時及時補充,補充時需先關閉設備電源,待壓力釋放至 0 后再添加,避免水溢出進入氣路。
2. 氣路密封性與壓力檢查
① 壓力監測:開機后觀察壓力顯示表,正常運行時壓力應穩定在設備額定工作壓力范圍(如 0.4-0.8MPa,具體參考設備說明書),若出現壓力驟升 / 驟降、波動超過 ±0.05MPa,需立即停機檢查。
② 泄漏檢測:每周用肥皂水涂抹氣路接口(如氫氣出口閥、管道接頭),若出現氣泡則說明泄漏,需關閉氣源后重新緊固接口,或更換密封墊片(建議使用耐氫腐蝕的氟橡膠墊片)。
3. 設備清潔與環境維護
① 外觀清潔:每日用干燥抹布擦拭設備表面,避免灰塵堆積;若有電解液(堿性電解設備)溢出,需用清水擦拭后再用中性清潔劑清理,防止部件腐蝕。
② 環境要求:設備需放置在通風良好(避免氫氣局部積聚)、溫度 10-35℃、濕度≤80% 的環境中,遠離熱源(如烤箱、暖氣)和腐蝕性氣體(如鹽酸霧),防止電解槽溫度過高或部件老化。
二、定期深度保養(每月 / 每季度,根據使用頻率調整)
定期保養需針對核心系統(電解、純化、控制)進行拆解檢查,建議由專業人員操作,或嚴格按照設備說明書步驟執行。
1. 電解系統保養(核心部件:電解槽、電極、電解質)
① 堿性電解設備:
每 3 個月檢測電解液濃度(通常為 20%-30% 氫氧化鈉 / 氫氧化鉀溶液),若濃度低于 15%,需補充相應試劑(補充前需先排出部分舊液,避免液位過高);若溶液出現渾濁(可能含雜質沉淀),需更換電解液,并清洗電解槽內壁(用去離子水沖洗 2-3 次)。
每 6 個月檢查電極表面(如鎳電極),若出現氧化層(發黑、起皮),需用細砂紙輕輕打磨至金屬光澤,再用去離子水清洗后重新安裝,避免電極接觸不良導致電解效率下降。
② PEM 電解設備:
每 3 個月檢查質子交換膜(PEM)狀態,若膜出現褶皺、破損或顏色變深(說明污染),需立即更換(建議使用原廠配套膜,避免兼容性問題);更換前需清潔膜兩側的催化劑層(用無塵布蘸去離子水擦拭,禁止使用清潔劑)。
每 6 個月檢查電解槽密封件(如橡膠密封圈),若出現老化、變形,需及時更換,防止電解液滲漏或氫氣 / 氧氣混合(引發安全風險)。
2. 純化系統保養(核心部件:干燥器、過濾器、純化柱)
① 干燥器保養:
若為吸附式干燥器(如分子篩干燥),每 3 個月切換一次干燥劑(雙塔干燥設備通常自動切換,需檢查切換閥門是否正常);每 6 個月取出干燥劑(如 4A 分子篩),在 150-200℃烘箱中烘干 4-6 小時(去除水分),若干燥劑出現粉化(顆粒破碎),需全部更換。
若為冷凍式干燥器,每 3 個月清理冷凝器(用壓縮空氣吹除灰塵),每 6 個月檢查制冷劑壓力(參考設備說明書額定值),若壓力不足,需聯系專業人員補充制冷劑(如 R134a)。
② 過濾器與純化柱保養:
前置過濾器(去除水中雜質):每 1-2 個月拆卸濾芯,用去離子水沖洗后晾干,若濾芯出現堵塞(出水變慢)或破損,需更換(建議使用 5μm 精度的 PP 棉濾芯)。
氫氣純化柱(如鈀合金膜純化、分子篩純化):根據純度檢測結果更換(通常當氫氣純度低于設備額定值,如從 99.999% 降至 99.99% 時),更換后需先通氮氣吹掃 30 分鐘,再通入氫氣活化(活化條件參考純化柱說明書),避免雜質殘留影響純度。
3. 控制系統保養(核心部件:傳感器、電源、顯示屏)
① 傳感器校準:
壓力傳感器:每 3 個月用標準壓力表校準,若誤差超過 ±0.02MPa,需通過設備自帶校準功能調整,或聯系廠家校準。
純度傳感器(如熱導式傳感器):每 6 個月用標準高純氫(99.9999%)校準,若檢測值與標準值偏差超過 0.001%,需清潔傳感器探頭(用酒精棉擦拭)后重新校準,仍異常則需更換傳感器。
② 電源與電路檢查:
每 3 個月檢查電源接線端子(如 220V 輸入端子、電解槽供電端子),若出現松動、氧化(發黑),需用螺絲刀重新緊固,并用砂紙打磨氧化層,防止接觸不良導致設備停機。
檢查設備內部散熱風扇(若有),若風扇轉速變慢或有異響,需清潔風扇葉片(用壓縮空氣吹除灰塵),或更換風扇,避免電路過熱損壞。
三、關鍵部件專項護理(易損耗部件,需重點關注)
1. 密封件(接口墊片、O 型圈)
① 材質選擇:優先使用耐氫、耐溫的氟橡膠或全氟醚橡膠密封件,避免使用普通橡膠(易老化、泄漏)。
② 更換周期:一般每 6-12 個月更換一次,若設備頻繁開關或壓力波動大,需縮短至 3-6 個月;更換時需在密封件表面涂抹少量硅基潤滑脂(不與氫氣反應),增強密封性。
2. 電解槽(PEM 設備核心)
① 避免干燒:PEM 電解槽必須在有水的情況下運行,嚴禁水位低于低的線時開機,否則會導致膜干縮、損壞。
② 啟停規范:開機時需先通水電解 5 分鐘,再輸出氫氣;關機時需先關閉氫氣出口,再停止電解,待電解槽冷卻至室溫后再斷水,避免溫度驟變導致膜破損。
3. 安全閥與壓力調節閥
① 安全閥校驗:每 12 個月聯系具備資質的機構校驗安全閥,確保壓力超過額定值(如 1.2 倍工作壓力)時能自動泄壓,防止設備超壓爆炸。
② 壓力調節閥維護:每 3 個月拆卸調節閥閥芯,用酒精擦拭去除雜質,若閥芯磨損(導致壓力調節不精準),需更換閥芯,確保氫氣輸出壓力穩定。
四、常見保養問題預警與解決
1. 氫氣純度下降(如從 99.999% 降至 99.9%)
① 可能原因:純化柱失效、電解槽電極污染、氣路泄漏
② 保養解決措施:更換純化柱、清潔 / 更換電極、檢查并密封氣路接口
2. 產氫量減少(流量低于額定值)
① 可能原因:電解槽結垢、電源電壓不足、水位過低
② 保養解決措施:清洗電解槽(堿性設備)、檢查電源電壓(需穩定 220V±10%)、補充去離子水
3. 設備報警(液位 / 壓力 / 溫度報警)
① 可能原因:水位過低、氣路泄漏、電解槽過熱
② 保養解決措施:補充水、檢測泄漏、停機冷卻,檢查散熱風扇是否正常
4. 電解槽有異響(如 “滋滋” 聲)
① 可能原因:電極接觸不良、密封件破損導致氣體泄漏
② 保養解決措施:重新緊固電極、更換密封件
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