申明：盡管參考教材老舊，但這部分內容很有實際意義。電解槽維護得當既能提高槽體壽命又能節約維修費用，還可以有效節能。
一、開車前的準備
1)配制電解液
把符合純度要求的氫氧化鉀(或氫氧化鈉)固體放入配堿箱內,并加入電解用的純水，用堿液泵將箱內的液體抽出再送回,使之循環，加速其溶解。待固堿溶解后,用泵把堿液打入堿罐內。測定貯堿罐內的堿液濃度,并調整至規定的濃度范圍。
2)加注
放掉槽內的堿性水,注入電解液,使達到規定的液位,并向洗滌器注入純水。
3) 檢查
檢查輔助設備、測量儀表、事故按紐及消防器械是否完好，是否進行了校驗。
4)開閥
打開氣體放空閥,堿液循環閥及洗滌器的冷卻水閥,關閉送氣閥。
5)吹掃
用小于0.05MPa的氮氣吹洗電解槽、管路及貯氣柜,并分析尾氣,當尾氣含氧量達到<1%時即可。
6)絕緣測量
用500V搖表（絕緣電阻表）測量各部位間絕緣,其中：
二、開車操作:
新電解槽第一次開車或大檢修后開車，最好在白天進行，并有安裝、運行等各級人員在場。
1) 向電解槽送電。
先試加電壓如無電流出現則升高電壓。在出現電流時,如無不正常現象(響聲、發生火花、漏堿、漏氣及其它)可將電流升至額定值的1/3左右,測量正、負極是否正確,極間電壓是否正常,并解除氮氣吹洗。
2) 分析氣體純度,先做爆鳴試驗,然后用儀器分析。
（爆鳴試驗：用試管收集氫氣，用拇指摁住管口，迅速靠近酒精燈火焰并松開，若有爆鳴聲，則氣體不純，若聽到“噗”的聲音，則純凈。）分析兩次以上,當氫氣純度>99.5%、氧氣純度>99.0%時，即可打開送氣閥同時關閉放空閥。
3) 偵測
對于新投入運行的電解槽最好每隔2小時測量極間電壓一次,這樣可以及時診斷出異狀情況,例如因氣、液孔，氣、液道堵塞造成該小室液位下降這類內在危險。
4) 加載
根據電解槽的電壓情況(這時影響電壓的重要因素是電解液的溫度),每隔10min增加額定電流的10%左右,直至滿負荷。如果停槽不久,電解液的溫度較高,則可較快地把電流升到額定值。
如果電解槽是第一次開車，槽內的陰極又經過活化處理，那電解液溫度和運行負荷應符合下列要求:
5) 熱管理
當電解液的溫度升至70-75℃時開始向分離器(或中間室)送冷卻水,管理電解液溫度。
三、正常運行及維護
1) 連續或定時向電解槽內補充純水,使液位始終保持在規定范圍內。
運行中如果槽內液位過低,一方面會使氣體夾帶框架里的堿液量減少,影響堿液循環，另一方面可能會使隔膜露出來，這樣氫氣和氧氣容易互相滲透。如果液位過高，那會增加氣體排出的阻力，嚴重時會使氫、氧兩側壓力不平衡,造成氫氣和氧氣互相滲透。
2) 經常檢查分離器與洗滌器的液位,保持氫、氧兩側的壓力平衡。
根據目前生產的隔膜質量情況氫氧兩側的壓力相差5KPa就可以使一種氣體穿透隔膜進入另一種氣體。如果這種滲透嚴重時，那就會給安全生產帶來威脅。在實際運行中,隔膜兩邊的壓力差不得超過1.5KPa。另外，兩側壓差會使隔膜附貼在電極上，造成氣體純度有所下降，并會縮短隔膜的使用壽命。
3) 調節分離器(或中間室)內的冷卻水量,使電解液的溫度保持在規定范圍內。
如電解槽的運行溫度過高，就會增加設備的腐蝕滲漏，縮短運行周期，并增加槽內的水分蒸發量；如溫度過低，就會增加堿液的電阻和超電壓，從而增加電耗和冷卻水消耗。
4) 每周檢查一次電解槽的極間電壓，每次測量時最好保持恒定的電解液溫度及電流強度,這樣便于比較。
正常情況下各電解小室的電壓分布應該是平衡的,其數值一般在1.8-2.4V之間。檢查電壓時，建議測量電解槽每小室里陽極和框架之間的電壓“AP”,以及陰極和框架之間的電壓KP”極間電壓為“AP”與“KP”之和。正常情況下AP與KP是逐漸地變化著的,上升或者是下降,沒有急劇變化。
5) 每兩小時進行一次手動分析氫氣和氧氣純度。
如有自動分析氫、氧儀器的,可每四小時進行一次手動分析。（目前可以做在線動態跟蹤分析）
6) 每周檢查電解液濃度一次。
如濃度過低,可停止向槽內加純水，改加堿液；如濃度過高，可放出一部分堿液，再向槽內加純水，直至達到規定范圍。
7) 定期清洗過濾器。
特別對新投入運行的電解槽更應增加清洗次數，保證槽內的電解液不斷循環。過濾器的堵塞情況可由壓差儀表或槽體與分離器的溫度來判斷。過濾器用自來水沖凈后,應再用純水沖洗。
8) 根據用氣量、貯氣量及電力情況隨時調節電解槽的電流強度保證生產的需要。
該部分目前部分廠家已經可以實現自動雙變頻操作。
四、停車操作
1) 停車前應把液位調整到適當的高度。
2) 根據情況逐步降低電流，一般每隔10min降定額值的10-20%,當電流降至額定值的1/3左右時可以切斷電源。（目前部分設備已經可以快速加載降載）
3) 開啟氫和氧放空閥,關閉氫和氧送氣閥。
4) 關閉分離器與洗滌器的冷卻水。
5) 若出現異常緊急情況,如短路、打火、爆鳴、電壓急劇上升、氣體純度迅速下降、嚴重漏堿、漏氣、電解液停止循環等，應立即使用事故急停按紐先切斷電源，再打開氫和氧放空閥，關閉送氣閥及調整液位，關閉冷卻水。（目前已經有自動措施）
停槽后進行槽體內的清洗,這是大家經常做的一件事。如果沒有什么特殊的清洗手段,經實踐證明也清洗不出什么雜質,我們建議還是不要“清洗”為好，因為這樣做會有害無益,其理由是:
1) 槽內的雜質,光靠加水是沖洗不出來的;
2) 清洗的結果往往使槽體熱脹冷縮而產生滲漏;
3) 加入自來水,使槽內雜質離子濃度大為增加，反而會臟化電解液;
4) 既損耗電解液,洗液外排又污染環境。
為了保持槽內的潔凈，建議:
1) 保證固堿純度,特別要保證純水的質量;
2) 經常清洗過濾器,但不能用自來水清洗槽體內部;
3 )把熱堿全部迅速抽出過濾，以此來代替加水清洗;
實踐證明，這樣做比起原先來是有顯著效果的。此外，槽體外也不能用自來水沖洗。
五、運行中可能出現的問題及處理
(一)電解槽漏堿、漏氣
電解槽在經過長時間運行后有的地方會出現漏堿、漏氣，出現這種情況應該停槽檢修。漏堿、漏氣的原因大致有以下幾個方面。
1.用于密封和絕緣的墊經長時間運行失去柔性而老化或由于槽體夾緊力松弛。特別是槽體的突出部位如氣道圈、液道圈的墊，由于溫度變化大，墊片失效就更快，
預防措施:
1 )加強電解液循環,使電解槽各部位受熱均勻。
2) 經常清洗過濾器。
3) 盡量減少開、停車次數。
4 )根據具體情況定期夾緊電解槽。新的墊伸縮性大投產后一年內可作適當夾緊,舊的墊夾緊時應注意,因它容易被隔膜框的水線切斷。
2.由于加工質量差,使框架、液道圈或氣道圈的厚度及高度不良，或表面有缺陷，造成密封不良。
3.體的金屬部分被破壞,造成泄漏其原因有:
1) 由于絕緣不良發生短路，使金屬部分被燒壞。
2) 長時間停槽期間，電解槽因沒有用電解液(或堿性水)浸泡,使槽體金屬部分被腐蝕。
3) 由于電化作用引起的腐蝕。
4）再有一個現象是焊接的部位腐蝕嚴重，這是由于焊接的部位焊進了其它金屬，使金屬不純，它的表面又很粗糙，經加熱和敲打后，內部又有應力集中。
電解槽的這種電化腐蝕很普遍危害性很大,嚴重地威脅著生產的正常進行。預防措施是可在較次要的部位加焊其它較活潑的金屬或局部熱處理,以減輕對關鍵部位的腐蝕，也可用襯里、噴涂工程塑料或用其它材料(如不銹鋼、工程塑料)代替的辦法。這些型號電解槽的支氣管及絕緣管(有機玻璃管、橡膠管)可以用聚四氟整管來替代,具有整齊美觀、價格低廉、使用壽命長、絕緣效果好等優點，已經收到了滿意的效果。（目前已經有樹脂框架產品出現，可以有效避免腐蝕問題）
(二)電解槽的短路
電解槽的短路現象有發生在槽體內的,也有發生在槽體外的。槽體內的短路有時是由于金屬雜質沉積使電極與隔膜框之間變成通路，這種情況可用測量極框間的電壓來判斷。也有因小室的進液、出氣被堵塞，使該小室液位下降，極間電壓上升，最后使陰、陽極之間短路打火，嚴重時甚至擊穿槽體。槽體外的短路往往發生在檢修后開車送電時，原因是槽體上的金屬雜物沒有被徹底清除，或有些部位沒有用絕緣墊隔離。在運行中也有因漏堿使兩個相互靠近而又具不同電位的零部件間發生短路打火。出現這些短路情況，應該立即停槽處理。
(三)氣體純度低
1) 由于隔膜的質量不符合要求，或在安裝時隔膜被損壞，使氣體相互滲透。
2) 有的隔膜框上的隔膜或極板裝反，使副極與隔膜之間的距離發生變化而造成氣體壓力差。如果極板安裝倒了，則主極板上的堿液平衡孔也可能使氣體相互滲透。
3) 有的框架上的氫、氧出氣孔方向鉆錯,造成氫、氧混合。
4) 有的框架上的進液孔或出氣孔被堵塞,或氣體總出口、堿液循環系統被阻，使氫、氧兩側產生壓差相互滲透。
5 由于壓力電解槽的壓力調整裝置失靈，致使氫氧兩側的壓力差超標，造成氣體滲透。
6) 如電解液濃度太稀或電解液太臟，也會引起氣體純度降低。
7) 電解液循環過快，使氫、氧氣在分離器里來不及完全與堿液分離，就被帶回電解小室。
8) 有的電解槽的結構設計得不合理如氣、液道改成長筒形，因連接的絕緣管太短，管內又充滿電解液，這就使絕緣管兩端的金屬表面同時產生氫、氧氣;電流從槽體通過各支管內的堿液流到長筒，由長筒金屬傳導到另一端，再通過另一端支管內的堿液流向槽體。
9) 向電解槽輸送的直流電內有交流成分。
10) 電解槽在運行一段時間后，有的極板與框架之間可能由于金屬雜物的沉積或它們之間的膠墊失效而產生短路，使框架也投入電化反應而產生氣體。
11) 隔膜或主極板因長期工作可能被損壞，有的可能因槽內雜物短路，有的因槽內斷路導致電壓升高而擊穿，或電極的撐腳大部分脫開而產生局部高溫，把隔膜或主極板燒穿，使氣體相互滲透。
12) 內氣、液道結構電解槽的氣道密封不嚴密，使氫、氧氣互相滲透。
13) 用鎳絲加固的隔膜，因鎳絲外露參加電化反應而產生氣體。
14) 分析結果不準。
(四)電解槽的極間電壓不正常
如果電解槽的極間電壓普遍過高,除了與槽體的材質、結構和性能有關外,可能是電流過大，電解液溫度過低、濃度太濃或太稀，雜質含量主要是碳酸鹽含量太高，以及過濾器阻塞使電解液循環不暢等。
如果是個別小室電壓過高，那可能是該框架的進液或出氣被堵塞,使小室內缺少電解液，也可能是電解液在小室內結晶凝固。這種情況如不及時處理，那極間電壓將不斷上升，最后引起嚴重擊穿打火，燒壞極板和隔膜。再有可能是陰極表面還原物質沉積太多，電阻增加，或電極嚴重腐蝕、燒壞,使能夠進行電化反應的面積減少。
如果極間電壓呈有規律性的變化如靠近兩側高，而靠近中間的低，那可能是電解槽的氣、液道結構設計的不合理使一部分電流直接通過氣、液道流向另一端。
(五)電解槽內爆鳴
電解槽內爆鳴一般發生在開車送電的時候，這是由于槽內氣體不純，加上送電時產生電火花。停槽其間發生槽內爆鳴這也時有發生,其原因是停槽后因空氣被吸入裝置內，引成混合氣而停槽后槽體的電壓將較長時間維持，這是引爆的火源。
防止槽內爆鳴的方法是：保持槽內清潔，開槽時保持較高的液位，使送電時產生的火花被隔離，并保持電解槽的高度密封，使停槽后不能吸入空氣，再有就是開車前堅持用氮氣吹洗。
(六) 電解槽氫、氧兩側液位相差過大
電解槽氫、氧兩側的液位高低，往往反映出系統的阻力情況，當一個系統的阻力增大或減小，那么，這側液面就下降或上升，另一側液面就出現上升或下降，也就是氫、氧兩側的壓力平衡遭到破壞，這時有可能發生氫、氧氣互相滲透。當兩側的液面停止升降時,氫、氧兩側的壓力又達到了平衡。槽體可看作是連通器,在任一水平面上壓力是相等的(嚴格地說是有微小差別的,因為堿液是在流動著的)。
如果出現電解槽的氫氧兩側液位相差過大，可檢查低液位的一側管路有否積水，閥門是否暢通,附屬設備有否堵塞，冷卻氣體的冷卻水量有否減少；檢查高液位系統的阻力有否減少，氣體有否排空。找原因時，除一般檢查外,還可采用逐段測壓力的方法進行。
造成電解槽的氫、氧兩側液位高低的原因，除了外部系統的阻力變化外,還可能是由于槽內的堿液循環出現堵塞，如過濾器太臟閥門不暢，因氫側電解液的循環量大于氧側，這就造成兩側液位不平衡。此時分離器的液位較高這是假象，而槽體內卻缺少堿液，因循環的堿液只是部分回到小室。
(七)電解液溫度過高
在運行中如果出現電解液溫度過高，那可能是送入電解槽的電流強度增大了，或冷卻水水壓變小，冷卻水管堵塞可能是電解液循環不良，也可能是天氣炎熱,槽體周圍散熱條件差。如果冷卻水突然停止，那應降低槽電流，并經常檢查電解液溫度，如溫度上升至95℃，須立即停槽。
(八)電解液循環停止
運行中如果出現電解液循環停止，那可能是堿液循環泵出故障，或過濾器被堵塞，可能是槽內液面過低，氣體導出時未能帶走電解液,或電解液濃度過高。出現這種情況應立即找出原因及時處理，否則會引起氣體純度下降。
六、電解槽的檢修
(一)電解槽的一般維修
電解槽的零部件如果被損壞，應該及時停槽處理。剛停下的電解槽槽體上還帶電，檢修時應特別注意，嚴禁用金屬物連接極框，不然會出現短路打火,最好在停槽十分鐘后再檢修。
金屬零部件需要補漏時，小的漏洞可用樹脂或水泥封住后作短暫運行，如出現大的漏洞就應該先用氮氣進行吹洗，把損壞的零部件拆卸下來，再用水或壓縮空氣吹洗，并用酸清洗中和滲漏的部位，在修理間進行補焊。如果拆卸很困難,那只能在電解室里進行直接補焊。
直接補焊必須注意安全，避免意外事故發生，有關的各級人員均應在場。點火前，先用壓力<0.05MPa的氮氣對電解槽及附件同時進行吹洗，直至尾氣分析合格，并把電解室的門窗打開，用機械通風使室內空氣流通，空氣中的含氫量必須在0.4%以下。另外,對消防器材應作全面檢查、補焊用的氧氣瓶和乙炔瓶均應放在室外。補焊部位應該用清水洗凈并用酸中和。點火后嚴禁持焊槍亂走動，更不能接近其它容器或正在工作的電解槽。如果出現意外情況，必須立即停止燒焊，由操作人員處理事故。滅火時只能用氣體滅火器或滅火毯一類東西復蓋，嚴禁用泡沫滅火器或用水滅火。電解槽一般只允許氣焊,有特殊情況必須電焊時，被焊的金屬應該與其它金屬物斷開,保持良好的絕緣。
當電解槽的個別電解小室內出現短路或斷路，經一般檢修清洗仍無效時,可采用局部拆除或人工短接的方法，使該小室退出工作。短接的具體做法是，用具有足夠截面積的金屬板，把需要退出工作的小室兩側的主極板焊接起來。這樣，運行時電流就從金屬板流過而不通過該小室。
(二)電解槽的大修
當電解槽的密封絕緣墊、隔膜、框架或極板嚴重破壞出現大量漏堿,氣體純度下降,電耗增加,小室電壓分布不均勻經清洗仍然無效或其它必須解體電解槽才能保證安全生產時，應進行電解槽的大檢修。
1.大修前的準備
1) 根據具體情況,準備好要更換上去的新極板、隔膜框或板框,全部絕緣墊及其它零件、易損件。
2) 準備專用工具，如夾緊槽體的大板手、掛鉤、鋼絲繩、木錘、草棕刷子、鋼絲刷子、扁鏟等，仔細檢查起重工具。
3) 整理、記錄好電解槽的電壓分布、氣體純度及運行中的其它情況，供拆槽時分析參考。
4) 把框架、彈簧盤進行編號。
2.大修的順序
1) 切斷電解槽電源,并掛上警告牌。
2) 放(抽)凈電解槽內堿液,并用清水洗凈電解槽內外。
3) 用氮氣吹洗電解槽及附屬設備,直至尾氣分析合格為止。
4) 松開所有大螺母按照組裝的相反順序解體電解槽，每拆一件都要認真觀察記錄，特別是對認為有問題的極框更應仔細檢查其腐蝕、脫鎳、電弧熔痕、雜質、隔膜破損等，對可疑物質要取樣分析。在陰副極表面一般都有金屬沉積框架底部有雜物沉淀，石棉布的陽極側有黑斑，這是氯化鐵所致，拆下的零部件應放在預定的位置。
5) 對盤形彈簧進行壓力試驗并編好組。
6) 清洗隔膜、框架、極板，用長柄草棕刷子刷隔膜，用長柄鋼絲刷子洗刷極板的陰極面，對活化的陰極和陽極可用軟性的東西洗刷，用扁鏟把粘附在板、框上的殘墊除凈,嚴防損傷鍍鎳層和密封線。
7) 用2~3%的硼酸溶液洗滌全部絕緣件。
8) 根據第三章第一節中的技術要求對電極板(框)隔膜框及其它零部件進行全面檢查，壞的應該修理或更換，新換上的零部件也應該根據要求進行檢查。
9) 組裝電解槽,方法同本章第一節所述。
3.大修中的注意事項
1) 運行中的設備應該用柵欄或警戒線隔離開，搬運拆下的零部件時必須十分注意，不準觸及正在運行的設備。
2) 起重工具在使用前要認真檢查。鐵制的工具僅限于松緊設備，嚴禁以鐵擊鐵，必要時可用墊銅板的方法。
3) 檢修過程中應十分注意，不得損壞隔膜、鍍鎳層、活化層和密封線，極板(框)和隔膜框應輕放，豎向排列，排列時每一塊極板，每一塊框架之間應夾進軟的襯物。
4) 在清洗零部件或接觸堿液時，工作人員必須穿上膠靴，戴上眼鏡，沖洗的水不宜開得過大，不允許把水對著人的方向沖。現場應備有足夠的2-3%的硼酸溶液。
5) 檢修人員不得觸及非檢修設備，更不能自行操作，必要時可由操作人員處理。
6) 檢修人員的工作服及使用的工具都不得沾有油污。
電解槽大修結束即可進行試車,經過24h試運行如各項指標均達到要求,即可交付使用，并將一切檢修、試車記錄整理歸檔。
重要：前面已經連載了三篇，《包括電解水原理》、》電解槽結構》、《制氫流程與槽體組裝》，有興趣的請往前翻公眾號。
原文始發于微信公眾號（氫眼所見）：電解水制氫讀書筆記之【制氫設備的運行與維護】
艾邦氫能產業鏈通訊錄，目前有2200人加入，如億華通、清極能源、氫藍時代、雄韜、氫牛、氫璞、愛德曼、氫晨、喜馬拉雅、明天氫能、康明斯、新源動力、巴拉德、現代汽車、神力科技、中船712等等，可以按照標簽篩選，請點擊下方關鍵詞試試
資料下載：
