水电解制氢设备故障维修维护

邓志刚

摘要  依据新疆哈密市气象局高空探测业务实际情况，着重对水电解制氢设备常见的故障问题进行分析，并给出了维修维护措施，供相关人士参考。

关键词 水电解制氢;高空探测业务;设备;故障;維修维护

中图分类号：TQ116.21 文献标识码：A 文章编号：2095-3305（2018）06-081-02

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2018.06.037

Maintenance and Repair of Water Electrolysis Hy drogen Preparation Eq uipment

DENG Zhi-gang（Hami Meteorological Bureau， Hami， Xinjiang 839000）

Abstract Based on the actual situation of high-altitude detection service of Hami Meteorological Bureau， the common faults of water electrolysis hydrogen preparation equipment were analyzed， and some maintenance measures were put forward for reference.

Key words   Hydrogen produced by water electrolysis; Upper altitude exploration; Equipment; Fault; Maintenance and repair

氢气属于气象台站高空探测业务放球获取高空资料不可或缺的部分。水电解制氢是我国现阶段的常规高空探测业务所需氢气的主要制氢手段之一。水电解制氢设备的运行状态决定着氢气的纯度以及纯存量，更对高空探测业务的正常运行以及高空气象探测质量产生直接影响。此外，由于氢气具有易燃易爆的特性，水电解制氢还关系到人们的生命财产安全。所以，气象台站应该高度重视水电解制氢设备故障的维修维护工作，以确保水电解制氢设备的安全、可靠运行，降低或者避免火灾以及爆炸事故的发生，确保人身安全以及国家财产安全。

1 电源系统故障维修维护

1.1 开机后电压可以调上去，但电流无法调上去

在额定条件下，对电槽小室电压进行测量为正常状态，电解液浓度也无异常，若电压可以调上去，但是电流无法调上去，通常是硅整流板存在故障引起的，此时只需要对硅整流板进行更换，设备便能正常运行。

1.2 开机后对输出电流进行调整，电流最大是40 A，电压是18 V

通常情况下，输出电流不随着调整变化表明负载较重，负载电阻较小，可能是有些电源电路短路引起的，对整流控制器的相序和相间线路进行检查，观察有无异常。通过检查可以发现电解槽电源正极与地脚螺丝浸碱引起短路，在进行清洗且加绝缘胶木之后，再次开机进行检查，设备恢复正常，说明故障得到有效处理。

1.3 开机后，面板故障指示灯亮，自动停机

对于此类故障，一般需要先对整流控制器面板上的各类开关（启动、停止、泵启动、泵停止、复位）进行检查，查看其是否都处于状态，是否存在短路问题;接着应该查看整流控制器的相间和相序线路是否处于正常状态;还有各保险丝是否存在短路状况;最后应该对整流控制器的硅整流板进行详细检查，若需要，应该及时对硅整流板进行更换。通过认真仔细的检查以及维修维护便能够使设备故障得以有效排除。

2 氢、氧液面的故障维修维护

2.1 正常开机后，氢氧液位差太大，氢氧液面波动不稳定

通常情况下，发生此类故障是因为平衡阀失去控制造成的，也许是因为平衡阀内混有杂质，还可能是因为氢氧平衡阀内部的膜片破裂，导致阀口没有办法密闭。这时可以采取的维修维护方法如下：①采取快速排气法，将平衡阀内部的杂质冲走，这种方式需要先将减压阀打开，之后关掉，反复进行几次操作，便能够冲走平衡阀内部的杂质;之后将增压阀打开进行增压，直到恢复至正常的制氢运行压力状态;②将平衡阀小心拆下进行清洗，并严格依据相关规定重新安装，需要注意确保安装的准确性;③对平衡阀进行检修，若阀内膜片存在破裂现象，应及时更换。

2.2 储氢阀开启后，氢液位和氧液位上升、下降异常

开机设备正常运行，在将储氢阀开启后，氢液位迅速上升，氧液位迅速下降或者氢液位迅速下降，氧液位迅速上升。通常引起此类故障的原因如下：①平衡阀被堵塞或者膜片调整不当;②未打开相应的阀门;③管路被堵住不通畅;④分离除雾器出口被堵塞。故障维修维护方法：①对氢、氧平衡阀进行清洗并调整，同时对止回阀进行检查并清洗维护;②将相应的阀门打开;③对相关管路进行清洗;④对氢、氧分离除雾器进行清洗。

3 制氢过程中常见故障的维修维护

3.1 制氢设备工作一段时间后工作压力渐渐下降

制氢设备能够正常运行，但在一段时间后工作压力渐渐下降，工作人员需时常增压操作才可以确保工作压力处于正常状态低消耗。通常情况，出现工作压力渐渐下降的原因如下：①氢、氧平衡阀膜片没有进行准确调整、平衡阀失效或者平衡阀膜片出现裂缝现象;②减压阀开关出现漏气的状况。故障维修维护方法：①对氢、氧平衡阀进行仔细清洗或者换取新的平衡阀膜片;②认真对检验阀进行检查，若有必要，需要对减压阀进行换新。

3.2 制氢过程中气体纯度愈来愈低

一般而言，在氢气制作过程中，若经过检测发现气体纯度愈来愈低，可能是由下述几类原因造成：①极板和框架间因为金属杂质堆积，导致电解液比较脏;电解液浓度较低。②电解槽槽内部的石棉隔膜布由于长时间运行使用受到不同程度的损坏;由于槽内的杂质出现短路问题，形成局部高温进而烧坏石棉布，导致气体互相渗透，检测到的气体纯度愈来愈低。维修维护方法：①工作人员应及时对电解槽内部的电解液进行更换，使电解液浓度有所增加，并且平时应注意定期对过滤器进行清洗，防止杂质堆积;②应及时对电解槽槽内部的石棉隔膜布进行换新。

3.3 柱塞泵无法抽出液体或者流量不足

一般造成此类故障现象的原因有：①吸入口堵塞;②低压密封不够严实;③吸入管不严密;④吸入阀或者排出阀没有工作;⑤柱塞失效。故障维修维护方法：①应小心取下柱塞泵，用清水对其进行清洗，将污物认真清理干净;②同时检查起密封状况;③将压帽拧紧;④换取密封垫;⑤更换密封填料。

3.4 制氢工作至储氢上限后，出现自动开关失灵或者设备自动停机的故障，但报警器没有报警

对于此类故障，应认真检查并及时维修维护，具体方法如下：①仔细对中间继电器线路进行排查，发现可能是继电器出现损坏进而引起报警器没有报警的故障;需要及时对继电器进行更换，如此便能够恢复正常。②对灌球房压力表上限的接触点进行检查并且适当调整。日常工作中若储藏氢罐内部的压力至报警压力前需要采取人工方式进行关机，尽可能不要采取压力报警进行关机;若时常运用压力报警关机，会导致设备灵敏度下降，进而造成自动开关失灵。

3.5 制氢过程中出现不送氧的故障

制氢过程中出现不送氧的主要原因如下：单向储氢阀出现堵塞，管道堵塞，这种故障通常出现在冬季温度≤0℃时，水汽形成冰堵塞造成。维修维护方法：工作人员可以将毛巾用开水浸泡之后对管道逐段进行热敷，通氧之后，开机产氧，通过氧流排除干净管内的水汽。

4 结语

水电解制氢设备的维修维护工作是气象台站高空探测业务中极其重要的工作。氢气的纯度会对测风高度以及探空高度产生不同程度的影响，充足的氢气储存量是高空气象探测正点放球和重放球等业务的保证。从小的方面来看，水电制氢设备的运行情况会对高空气象探测业务的正常运行及高空探测质量产生直接影響;从大的方面来看，水电解制氢直接关系到国家财产以及人们的生命财产安全。基于此，气象部门工作人员必须从思想深处认识到水电解制氢设备正常运行的重要性，加强制氢业务的学习，培养安全意识，不断提升设备故障维修维护能力，进一步推动制氢业务的安全、有效开展。

参考文献

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