1. Nadelige effecten van corrosie op waterstofproductieapparatuur voor waterelektrolyse
De waterelektrolyse waterstofproductiesysteem omvat waterstof, zuurstof, kaliumhydroxide (of natriumhydroxide) oplossing en andere materiële media, en verschillende soorten corrosie, zoals chemische corrosie, elektrochemische corrosie, waterstofverbrossing, alkalische verbrossing, enz. Als het corrosieprobleem niet op de juiste manier wordt aangepakt, kan het zal leiden tot frequent onderhoud en vervanging van onderdelen, het productieschema van de fabriek verstoren, economische verliezen veroorzaken en ook materiaallekken veroorzaken, het milieu vervuilen en de persoonlijke veiligheid in gevaar brengen.
1) Prestatievermindering: Corrosie kan leiden tot een afname van de oppervlakteactiviteit van de elektrode, waardoor de efficiëntie van de waterstof- en zuurstofproductie afneemt, waardoor de algehele prestaties van de elektrolyseur afnemen.
2) Elektrodeslijtage: Na verloop van tijd zorgt corrosie ervoor dat het elektrodemateriaal wegslijt, wat de mechanische sterkte en geleidbaarheid beïnvloedt, en uiteindelijk kan vervanging van de elektrode nodig zijn.
3) Ongelijkmatige gasgeneratie: Een ongelijkmatig elektrodeoppervlak veroorzaakt door corrosie kan leiden tot ongelijkmatige vorming van bellen, wat op zijn beurt de gasscheiding en de opvangefficiëntie beïnvloedt.
4) Verhoogd risico op falen: Ernstige corrosie kan barsten of falen van de elektroden veroorzaken, waardoor het risico op falen van het algehele elektrolysesysteem toeneemt.
5) Hogere onderhoudskosten: Door corrosie veroorzaakte prestatievermindering en de noodzaak voor vervanging van elektroden verhogen de onderhouds- en bedrijfskosten.
2. Corrosietypen en tegenmaatregelen
1) Waterstofverbrossing: een verborgen risico Waterstofverbrossing is een fenomeen waarbij de mechanische eigenschappen van metalen afnemen door waterstof. Het is onderverdeeld in omgevingsgebonden (externe) waterstofbrosheid, interne waterstofbrosheid en reactieve waterstofbrosheid. Bij staalmaterialen neemt de waterstofbrosheid van koolstofstaal toe met de toename van het koolstofgehalte. Roestvast staal loopt ook het risico van waterstofbrosheid. Austenitisch roestvast staal heeft een relatief goede weerstand tegen waterstofverbrossing. Factoren zoals omgevingstemperatuur, waterstofdruk, reksnelheid en verwerkingstechnologie beïnvloeden het optreden van waterstofverbrossing. Om waterstofverbrossing te voorkomen, kunnen we beginnen met het verminderen van het oplossen van waterstof, het verminderen van de waterstofconcentratie, het remmen van waterstofdiffusie, oppervlaktebehandeling, legerings- en warmtebehandeling, het verminderen van spanningsconcentratie, enz. Bij het selecteren van materialen voor het waterstofproductiesysteem moeten we ook zorgvuldig rekening houden met de compatibiliteit van pijpleiding- en klepmaterialen met waterstof.
2) Alkaliverbrossing: een niet te onderschatten bedreiging. Alkaliverbrossing, ook bekend als spanningscorrosie, is het bros kraken van metalen onder specifieke corrosieve media en trekspanningen. Koolstofstaal is gevoelig voor alkalische verbrossing in een hoge concentratie NaOH-oplossing en bij een bepaalde temperatuur. Austenitisch chroom-nikkel roestvrij staal heeft ook het risico van alkalische verbrossing. Het alkalische verbrossingsbereik van nikkel en legeringen op nikkelbasis is relatief smal. Schematisch diagram van spanningscorrosie. Tianji Hydrogen Energy selecteert materialen voor alkalische vloeibare media. Koolstofstaal wordt vaak gebruikt voor het vernikkelen van elektrolytische celplaten. Bij de materiaalkeuze voor pijpleidingen moet rekening worden gehouden met meerdere factoren. De keuze van de elektroden is ook bijzonder, zoals het algemene gebruik van vernikkeld zacht ijzer als anode.
3) Elektrochemische corrosie: een veelzijdige "vijand" Elektrochemische corrosie omvat zwerfstroomcorrosie, galvanische corrosie, spleetcorrosie, enz. Zwerfstroomcorrosie ontstaat door het weglekken van stroom in de elektrolytische reactie, wat zal leiden tot corrosie van het anodemetaal. Het bestaat op veel plaatsen en beschermende maatregelen omvatten het verzekeren van de isolatie van de unitsleuf, het toevoegen van opofferingselektroden en het aarden van de hoofdleiding. Galvanische corrosie treedt op op het contactpunt van verschillende metalen, en spleetcorrosie houdt verband met de omgeving in de metalen spleet.
Bovendien is er sprake van corrosie bij de top van het mastoïd, het plaatgaskanaal, de vernikkeling en andere onderdelen, waarvoor overeenkomstige maatregelen nodig zijn om dit te voorkomen, zoals het controleren van de kwaliteit van het stoomwater, het garanderen dat de luchtwegen worden ondergedompeld in een alkalische oplossing en het tijdig verwijderen van onzuiverheden. . Tegelijkertijd moet een verscheidenheid aan corrosiebeheersingstechnologieën in combinatie worden gebruikt.
3.Elektrolyseplaten: belangrijke overwegingen bij componenten
De dikte van de vernikkeling op de plaat van de elektrolytische cel moet voldoen aan de relevante nationale normen, die verband houden met de corrosieweerstand en geleidbaarheid van de plaat, en dus de prestaties en levensduur van de elektrolytische cel beïnvloeden. Zoutsproeitesten zijn van cruciaal belang voor de plaat, die potentiële corrosieproblemen vooraf kan detecteren, het aanpassingsvermogen en de duurzaamheid ervan in verschillende omgevingen kan garanderen, met name omgevingen met veel zoutsproeien, kan voldoen aan de eisen van de industrie op het gebied van betrouwbaarheid van apparatuur en zich kan aanpassen aan de ontwerpbehoeften van nieuwe elektrolytische systemen. cellen.
4. Preventie van corrosie in alkalische elektrolytische cellen
Hoewel alkalische elektrolyseapparaten een volwassen technologie hebben en goedkope elektrodematerialen hebben, hebben ze een prominent corrosieprobleem. De oorzaak van corrosie houdt verband met de alkalische omgeving en de zuurstof die wordt geproduceerd door elektrolyse, en de gevolgen hebben ernstige gevolgen voor de structuur en de prestaties. Preventieve maatregelen omvatten materiaalselectie en -ontwikkeling, optimalisatie van het elektrolyzerontwerp, optimalisatie van de besturingslogica, optimalisatie van het oppervlaktebehandelingsproces en het matchen van kerncomponenten, en regelmatig onderhoud. Het corrosieprobleem van waterelektrolyse apparatuur voor de productie van waterstof is complex, maar door een diepgaand begrip van het corrosiemechanisme en het nemen van effectieve beschermende maatregelen, van materiaalkeuze, procesoptimalisatie tot dagelijks onderhoud, kan een uitgebreid beschermingssysteem op meerdere niveaus worden geconstrueerd om de stabiele werking van de apparatuur te garanderen en de waterelektrolyse te bevorderen waterstofproductie-industrie naar een efficiënter, veiliger en duurzamer ontwikkelingspad.