水电解制氢装置设备维护安全事项与故障的排除.docx
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水电解制氢装置设备维护安全事项与故障的排除
水电解制氢装置设备维护安全事项与故障的排除
1设备维护
1.1在正常运行状态下,操作人员经常观察运行情况,正确操作,及时记录各参数及异常情况,一般每1-2小时记录一次,遇到异常情况应及时停机处理。
1.2每2个月测一次碱液比重,如氢氧化钾浓度低于25%,则应补充氢氧化钾。
1.3注意碱液循环量不能过大或过小,通过J12调节循环量,使其保持在额定范围内。
1.4经常观察分析仪一次仪表的气体流量和干燥剂是否变色,及时调节流量和调换干燥剂及硼酸片（详见分析仪说明书）。
1.5经常观察水箱内有无原料水以及冷却水流量是否正常。
定期分析原料水的电导率，应满足使用要求。
1.6当氢、氧分离器温度差大于10℃（位于分离器下部）,或槽温与分离器温度差30℃以上时,也应清洗过滤器。
1.7每隔一年应对全套装置检修一次（不拆电解槽）。
1.8电解槽大修期不小于5年,大修时更换所有隔膜和密封垫片。
1.9电加热元件为易损件，当发现损坏时应及时更换，更换后用氮气试压和吹扫。
1.10长期使用后（2年以上〕干燥器内的干燥剂会有所减少，可通过干燥器填料口添满干燥剂，然后以氮气试压及吹扫。
1.11长期使用后（2年以上）气水分离器和氢气过滤器会因尘粒堵塞造成阻力增加，应更换滤芯。
1.12阀门在运行一段时间后会发生外漏或内漏，应定期维护，内漏严重的阀门应更换。
1.13干燥器运行5年以上，若干燥器有效工作时间达不到24h，可考虑更换干燥剂。
1.14各仪器、仪表维护参见各自的使用说明书。
2安全注意事项
2.1制氢装置如闲置时间过长,超过半年以上,开机前应详细检查设备状态;
2.2制氢间应通风良好,并采取相应的防爆措施,如防爆灯和安装报警器等;
2.3凡是与氧、氢气接触的管道、阀门均应经过除油清洗处理;
2.4装置运行时不得进行任何修理工作,如若进行修理应先停车,分析制氢间的氢气浓度是否低于爆炸极限,同时必须通氮气以排除装置和管道中的氢和氧气,分析合格方能焊接;
2.5制氢间严禁明火、穿钉子鞋,操作人员应穿防静电工作服。
严禁金属铁器等物相撞击,以免产生火花;
2.6制氢间应设有消防器材,按数量、要求就位;制氢间应备有2%硼酸溶液,操作人员应配置防护眼镜和耐碱手套等防护用具；
2.7严禁氢气、氧气由压力设备及管道内急剧放出,以免造成爆炸或火灾;
2.8氢气系统运行时,不准敲击,不准带压修理,严禁负压;
2.9动植物、矿物油脂和油类不得落在与氧气接触的设备上。
在操作和维修时,手和衣物不得沾有油脂;
2.10保持电解槽表面清洁,严防任何金属导体或其它杂物掉到电解槽上,。
严禁碱液掉到极板间或极板与拉紧螺栓之间;
2.11万一出现事故或设备大量漏碱或漏气体时,应立即切断电源并进行通风,分析原因,尽快排除故障;
2.12用肥皂水或气体防爆检测仪检查氢、氧系统、管道、阀门是否渗漏,严禁使用明火检查;
2.13制氢间不得存放易燃、易爆物品,禁止无关人员入内。
2.14注意氢气的含氧量不得高于0.5％，若高于0.5％氢气不得进入干燥部分。
2.15再生进气温度不得超过350℃，再生加热终止温度不得超过250℃。
2.16没有氢气流过电加热器时禁止长时间（15s〕开启电加热器，以防烧毁电加热元件。
2.17装置运行时冷却水不得中断。
2.15各设备、仪表应有良好接地。
3故障及排除方法
3.1设备常见故障与排除
序号
故障现象
产生原因
排除方法
1
装置突然停车
1.1供电系统停电;
1.2整流电源发生故障;
1.2.1冷却水中断或流量过小压力不足引起跳闸;
1.2.2电流突然升高引起过流或出现短路引起跳闸;
1.2.3快速熔断器烧坏而跳闸;
1.2.4由控制柜联锁使整流柜停止;
1.3槽压过高联锁使整流柜跳闸;
1.4碱液循环量下限联锁使整流柜跳闸;
1.5槽温过高联锁使整流柜跳闸。
1.1检修供电系统;
1.2检修电器设备
1.2.1解决冷却水存在的故障;
1.2.2将整流柜输出电位器调至零位,再按复位,重新调电流如再出故障,则仔细检查并排除短路故障;
1.2.3更换新的快速熔断器,并检查可控硅是否击穿;
1.2.4等控制柜调整结束后再开整流柜;
1.3降低槽压;
1.4增加循环量或清洗过滤器;
1.5改变槽温设定值
2
槽总电压过高
2.1槽内电解液脏致使电解小室进液孔或出气孔堵塞电阻增大;
2.2槽温控制过低;
2.3碱液浓度过高、过低;
2.4V2O5添加剂量不足。
2.1采用搅动负荷（升降电流和升降电解液循环量）的方法把堵物冲开,或停车冲洗电解槽;
2.2改变槽温设定值在85～90℃;
2.3测量碱液浓度,调整碱液浓度至规定值;
2.4可通过碱液过滤器向槽内加入适量V2O5。
3
原料水供水不足或液位报警
3.1加水泵停止加水;
3.2水箱无水;
3.3自动加水系统失灵不能起动;
3.4加水泵进出口阀未打开。
3.5液位测量系统故障
3.1停泵修复；
3.2向水箱注入原料水；
3.3检查是否自动运行状态；检查氢液位设定值和开关量输出线路并排除故障。
3.4打开进出口阀Q11、Q2、Q3。
3.5检查液位测量系统
4
系统压力或分离器液位波动较大
4.1液位与压力变送器零点漂移;
4.2液位与压力变送器内有碱液;
4.3压力调节系统故障;
4.4氧液位调节系统故障。
4.5气体管路漏气严重。
4.1调整零位;
4.2清除液位与压力变送器内的碱液;
4.3排除压力调节系统故障;
4.4排除氧液位调节系统故障;
4.5堵漏。
5
气体纯度下降或纯度报警
5.1隔膜损坏;
5.2氢氧分离器液位太低;
5.3分析仪不准;
5.4碱液循环量过大;
5.5碱液浓度过低;
5.6原料水水质不符合要求。
5.7氢、氧分离器差压过大;
5.1停车进行电解槽大修;
5.2补充除盐水;
5.3检查分析仪,重校零位;
5.4调整循环量在合适的范围内;
5.5调整碱液浓度在规定范围内;
5.6提高原料水水质,冲洗电解槽,严重的需拆槽清洗。
5.7调整控制系统减小差压。
6
槽温升高波动较大或温度报警
6.1冷却碱液的蛇管内冷却水量不足;
6.2碱液循环量不足;
6.3电流不稳定;
6.4槽温自控失灵。
6.5蛇管水通道结垢。
6.1增加冷却水量;
6.2清洗过滤器;
6.3调节电流稳流部分;
6.4检查槽温调节阀检修温度二次仪表;
6.5清洗除垢。
7
电解液停止循环或循环量下限联锁
7.1碱液过滤网堵塞;
7.2碱液循环量调节阀J12开度太小;
7.3循环泵内有气体;
7.4循环泵损坏;
7.5流量计及指示报警仪误差过大或指示失灵。
7.1清洗过滤器滤网;
7.2调整J12开度、保持循环量适度;
7.3用J2阀排放循环泵内的气体;
7.4更换备用泵,对泵进行检修;
7.5校准流量计,检修指示报警仪。
8
氢氧分离器中碱温接近槽温
8.1蛇管内冷却水不足或冷却水温度过高;
8.2槽温自控失灵;
8.3碱液循环量超过规定范围;
8.4蛇管结垢严重。
8.1调节冷却水量,降低冷却水温度;
8.2检查槽温自控系统并排除故障;
8.3调节J8,使循环量在规定的范围内;
8.4清洗冷却水管道内的结垢。
9
循环泵声音不正常
9.1泵内有脏物;
9.2泵内叶轮防松螺母松动;
9.3轴承磨损;
9.4电源缺相。
9.1停泵拆开清洗检修,更换备用泵;
9.2打开泵头拧紧防松螺母;
9.3更换轴承;
9.4检查电源排除故障。
10
槽压达不到额定值
10.1控制槽压的氧气薄膜调节阀阀芯磨损;
10.2旁通阀内漏;
10.3气相部位有严重漏泄处;
10.4压力调节不正常。
10.1调节阀芯位置,更换气动薄膜调节阀;
10.2更换旁通阀;
10.3堵漏;
10.4检查压力调节系统。
11
电解槽槽体漏碱
11.1隔膜垫片压缩变薄密封性能下降
11.2碟形弹簧弹性下降
11.3密封垫片老化
11.1用专用板手上紧槽体的拉紧螺母至槽体密封。
11.2换碟形弹簧
11.3更换垫片大修电解槽
12
电解槽小室电压严重不均（相差1V以上）
电解槽故障
大修电解槽
13
压力上限报警
氧侧调节阀不开启
1.检修调节阀
2.检修压力变送器
3.检查计算机系统
14
氢液位越来越低
氧液位越来越高
氢阀调节阀不打开
1.检修调节阀
2.检修液位变送器
3.检查计算机系统
15
氢、氧减压器失灵
减压器内有碱液
清洗减压器,去除碱液
16
产品氢气含湿量较高
16.1阀门未关紧或者内漏。
16.2干燥剂再生不彻底。
16.3分析取样管道吹扫不彻底
16.4系统工作压力太低
16.5干燥剂性能下降
16.1关紧阀门或更换阀门。
16.2彻底再生干燥剂。
16.3彻底吹扫分析取样管道
16.4提高系统工作压力
16.5更换新的干燥剂。
17
加热温度达不到要求
17.1电加热元件损坏。
17.2测温元件或控制仪表失灵。
17.3气量偏差较大。
17.1更换新的电加热元件。
17.2修复测温元件或控制仪表。
17.3调整气量。
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