申明：尽管参考教材老旧，但这部分内容很有实际意义。电解槽维护得当既能提高槽体寿命又能节约维修费用，还可以有效节能。
一、开车前的准备
1)配制电解液
把符合纯度要求的氢氧化钾(或氢氧化钠)固体放入配碱箱内,并加入电解用的纯水，用碱液泵将箱内的液体抽出再送回,使之循环，加速其溶解。待固碱溶解后,用泵把碱液打入碱罐内。测定贮碱罐内的碱液浓度,并调整至规定的浓度范围。
2)加注
放掉槽内的碱性水,注入电解液,使达到规定的液位,并向洗涤器注入纯水。
3) 检查
检查辅助设备、测量仪表、事故按纽及消防器械是否完好，是否进行了校验。
4)开阀
打开气体放空阀,碱液循环阀及洗涤器的冷却水阀,关闭送气阀。
5)吹扫
用小于0.05MPa的氮气吹洗电解槽、管路及贮气柜,并分析尾气,当尾气含氧量达到<1%时即可。
6)绝缘测量
用500V摇表（绝缘电阻表）测量各部位间绝缘,其中：
二、开车操作:
新电解槽第一次开车或大检修后开车，最好在白天进行，并有安装、运行等各级人员在场。
1) 向电解槽送电。
先试加电压如无电流出现则升高电压。在出现电流时,如无不正常现象(响声、发生火花、漏碱、漏气及其它)可将电流升至额定值的1/3左右,测量正、负极是否正确,极间电压是否正常,并解除氮气吹洗。
2) 分析气体纯度,先做爆鸣试验,然后用仪器分析。
（爆鸣试验：用试管收集氢气，用拇指摁住管口，迅速靠近酒精灯火焰并松开，若有爆鸣声，则气体不纯，若听到“噗”的声音，则纯净。）分析两次以上,当氢气纯度>99.5%、氧气纯度>99.0%时，即可打开送气阀同时关闭放空阀。
3) 侦测
对于新投入运行的电解槽最好每隔2小时测量极间电压一次,这样可以及时诊断出异状情况,例如因气、液孔，气、液道堵塞造成该小室液位下降这类内在危险。
4) 加载
根据电解槽的电压情况(这时影响电压的重要因素是电解液的温度),每隔10min增加额定电流的10%左右,直至满负荷。如果停槽不久,电解液的温度较高,则可较快地把电流升到额定值。
如果电解槽是第一次开车，槽内的阴极又经过活化处理，那电解液温度和运行负荷应符合下列要求:
5) 热管理
当电解液的温度升至70-75℃时开始向分离器(或中间室)送冷却水,管理电解液温度。
三、正常运行及维护
1) 连续或定时向电解槽内补充纯水,使液位始终保持在规定范围内。
运行中如果槽内液位过低,一方面会使气体夹带框架里的碱液量减少,影响碱液循环，另一方面可能会使隔膜露出来，这样氢气和氧气容易互相渗透。如果液位过高，那会增加气体排出的阻力，严重时会使氢、氧两侧压力不平衡,造成氢气和氧气互相渗透。
2) 经常检查分离器与洗涤器的液位,保持氢、氧两侧的压力平衡。
根据目前生产的隔膜质量情况氢氧两侧的压力相差5KPa就可以使一种气体穿透隔膜进入另一种气体。如果这种渗透严重时，那就会给安全生产带来威胁。在实际运行中,隔膜两边的压力差不得超过1.5KPa。另外，两侧压差会使隔膜附贴在电极上，造成气体纯度有所下降，并会缩短隔膜的使用寿命。
3) 调节分离器(或中间室)内的冷却水量,使电解液的温度保持在规定范围内。
如电解槽的运行温度过高，就会增加设备的腐蚀渗漏，缩短运行周期，并增加槽内的水分蒸发量；如温度过低，就会增加碱液的电阻和超电压，从而增加电耗和冷却水消耗。
4) 每周检查一次电解槽的极间电压，每次测量时最好保持恒定的电解液温度及电流强度,这样便于比较。
正常情况下各电解小室的电压分布应该是平衡的,其数值一般在1.8-2.4V之间。检查电压时，建议测量电解槽每小室里阳极和框架之间的电压“AP”,以及阴极和框架之间的电压KP”极间电压为“AP”与“KP”之和。正常情况下AP与KP是逐渐地变化着的,上升或者是下降,没有急剧变化。
5) 每两小时进行一次手动分析氢气和氧气纯度。
如有自动分析氢、氧仪器的,可每四小时进行一次手动分析。（目前可以做在线动态跟踪分析）
6) 每周检查电解液浓度一次。
如浓度过低,可停止向槽内加纯水，改加碱液；如浓度过高，可放出一部分碱液，再向槽内加纯水，直至达到规定范围。
7) 定期清洗过滤器。
特别对新投入运行的电解槽更应增加清洗次数，保证槽内的电解液不断循环。过滤器的堵塞情况可由压差仪表或槽体与分离器的温度来判断。过滤器用自来水冲净后,应再用纯水冲洗。
8) 根据用气量、贮气量及电力情况随时调节电解槽的电流强度保证生产的需要。
该部分目前部分厂家已经可以实现自动双变频操作。
四、停车操作
1) 停车前应把液位调整到适当的高度。
2) 根据情况逐步降低电流，一般每隔10min降定额值的10-20%,当电流降至额定值的1/3左右时可以切断电源。（目前部分设备已经可以快速加载降载）
3) 开启氢和氧放空阀,关闭氢和氧送气阀。
4) 关闭分离器与洗涤器的冷却水。
5) 若出现异常紧急情况,如短路、打火、爆鸣、电压急剧上升、气体纯度迅速下降、严重漏碱、漏气、电解液停止循环等，应立即使用事故急停按纽先切断电源，再打开氢和氧放空阀，关闭送气阀及调整液位，关闭冷却水。（目前已经有自动措施）
停槽后进行槽体内的清洗,这是大家经常做的一件事。如果没有什么特殊的清洗手段,经实践证明也清洗不出什么杂质,我们建议还是不要“清洗”为好，因为这样做会有害无益,其理由是:
1) 槽内的杂质,光靠加水是冲洗不出来的;
2) 清洗的结果往往使槽体热胀冷缩而产生渗漏;
3) 加入自来水,使槽内杂质离子浓度大为增加，反而会脏化电解液;
4) 既损耗电解液,洗液外排又污染环境。
为了保持槽内的洁净，建议:
1) 保证固碱纯度,特别要保证纯水的质量;
2) 经常清洗过滤器,但不能用自来水清洗槽体内部;
3 )把热碱全部迅速抽出过滤，以此来代替加水清洗;
实践证明，这样做比起原先来是有显著效果的。此外，槽体外也不能用自来水冲洗。
五、运行中可能出现的问题及处理
(一)电解槽漏碱、漏气
电解槽在经过长时间运行后有的地方会出现漏碱、漏气，出现这种情况应该停槽检修。漏碱、漏气的原因大致有以下几个方面。
1.用于密封和绝缘的垫经长时间运行失去柔性而老化或由于槽体夹紧力松弛。特别是槽体的突出部位如气道圈、液道圈的垫，由于温度变化大，垫片失效就更快，
预防措施:
1 )加强电解液循环,使电解槽各部位受热均匀。
2) 经常清洗过滤器。
3) 尽量减少开、停车次数。
4 )根据具体情况定期夹紧电解槽。新的垫伸缩性大投产后一年内可作适当夹紧,旧的垫夹紧时应注意,因它容易被隔膜框的水线切断。
2.由于加工质量差,使框架、液道圈或气道圈的厚度及高度不良，或表面有缺陷，造成密封不良。
3.体的金属部分被破坏,造成泄漏其原因有:
1) 由于绝缘不良发生短路，使金属部分被烧坏。
2) 长时间停槽期间，电解槽因没有用电解液(或碱性水)浸泡,使槽体金属部分被腐蚀。
3) 由于电化作用引起的腐蚀。
4）再有一个现象是焊接的部位腐蚀严重，这是由于焊接的部位焊进了其它金属，使金属不纯，它的表面又很粗糙，经加热和敲打后，内部又有应力集中。
电解槽的这种电化腐蚀很普遍危害性很大,严重地威胁着生产的正常进行。预防措施是可在较次要的部位加焊其它较活泼的金属或局部热处理,以减轻对关键部位的腐蚀，也可用衬里、喷涂工程塑料或用其它材料(如不锈钢、工程塑料)代替的办法。这些型号电解槽的支气管及绝缘管(有机玻璃管、橡胶管)可以用聚四氟整管来替代,具有整齐美观、价格低廉、使用寿命长、绝缘效果好等优点，已经收到了满意的效果。（目前已经有树脂框架产品出现，可以有效避免腐蚀问题）
(二)电解槽的短路
电解槽的短路现象有发生在槽体内的,也有发生在槽体外的。槽体内的短路有时是由于金属杂质沉积使电极与隔膜框之间变成通路，这种情况可用测量极框间的电压来判断。也有因小室的进液、出气被堵塞，使该小室液位下降，极间电压上升，最后使阴、阳极之间短路打火，严重时甚至击穿槽体。槽体外的短路往往发生在检修后开车送电时，原因是槽体上的金属杂物没有被彻底清除，或有些部位没有用绝缘垫隔离。在运行中也有因漏碱使两个相互靠近而又具不同电位的零部件间发生短路打火。出现这些短路情况，应该立即停槽处理。
(三)气体纯度低
1) 由于隔膜的质量不符合要求，或在安装时隔膜被损坏，使气体相互渗透。
2) 有的隔膜框上的隔膜或极板装反，使副极与隔膜之间的距离发生变化而造成气体压力差。如果极板安装倒了，则主极板上的碱液平衡孔也可能使气体相互渗透。
3) 有的框架上的氢、氧出气孔方向钻错,造成氢、氧混合。
4) 有的框架上的进液孔或出气孔被堵塞,或气体总出口、碱液循环系统被阻，使氢、氧两侧产生压差相互渗透。
5 由于压力电解槽的压力调整装置失灵，致使氢氧两侧的压力差超标，造成气体渗透。
6) 如电解液浓度太稀或电解液太脏，也会引起气体纯度降低。
7) 电解液循环过快，使氢、氧气在分离器里来不及完全与碱液分离，就被带回电解小室。
8) 有的电解槽的结构设计得不合理如气、液道改成长筒形，因连接的绝缘管太短，管内又充满电解液，这就使绝缘管两端的金属表面同时产生氢、氧气;电流从槽体通过各支管内的碱液流到长筒，由长筒金属传导到另一端，再通过另一端支管内的碱液流向槽体。
9) 向电解槽输送的直流电内有交流成分。
10) 电解槽在运行一段时间后，有的极板与框架之间可能由于金属杂物的沉积或它们之间的胶垫失效而产生短路，使框架也投入电化反应而产生气体。
11) 隔膜或主极板因长期工作可能被损坏，有的可能因槽内杂物短路，有的因槽内断路导致电压升高而击穿，或电极的撑脚大部分脱开而产生局部高温，把隔膜或主极板烧穿，使气体相互渗透。
12) 内气、液道结构电解槽的气道密封不严密，使氢、氧气互相渗透。
13) 用镍丝加固的隔膜，因镍丝外露参加电化反应而产生气体。
14) 分析结果不准。
(四)电解槽的极间电压不正常
如果电解槽的极间电压普遍过高,除了与槽体的材质、结构和性能有关外,可能是电流过大，电解液温度过低、浓度太浓或太稀，杂质含量主要是碳酸盐含量太高，以及过滤器阻塞使电解液循环不畅等。
如果是个别小室电压过高，那可能是该框架的进液或出气被堵塞,使小室内缺少电解液，也可能是电解液在小室内结晶凝固。这种情况如不及时处理，那极间电压将不断上升，最后引起严重击穿打火，烧坏极板和隔膜。再有可能是阴极表面还原物质沉积太多，电阻增加，或电极严重腐蚀、烧坏,使能够进行电化反应的面积减少。
如果极间电压呈有规律性的变化如靠近两侧高，而靠近中间的低，那可能是电解槽的气、液道结构设计的不合理使一部分电流直接通过气、液道流向另一端。
(五)电解槽内爆鸣
电解槽内爆鸣一般发生在开车送电的时候，这是由于槽内气体不纯，加上送电时产生电火花。停槽其间发生槽内爆鸣这也时有发生,其原因是停槽后因空气被吸入装置内，引成混合气而停槽后槽体的电压将较长时间维持，这是引爆的火源。
防止槽内爆鸣的方法是：保持槽内清洁，开槽时保持较高的液位，使送电时产生的火花被隔离，并保持电解槽的高度密封，使停槽后不能吸入空气，再有就是开车前坚持用氮气吹洗。
(六) 电解槽氢、氧两侧液位相差过大
电解槽氢、氧两侧的液位高低，往往反映出系统的阻力情况，当一个系统的阻力增大或减小，那么，这侧液面就下降或上升，另一侧液面就出现上升或下降，也就是氢、氧两侧的压力平衡遭到破坏，这时有可能发生氢、氧气互相渗透。当两侧的液面停止升降时,氢、氧两侧的压力又达到了平衡。槽体可看作是连通器,在任一水平面上压力是相等的(严格地说是有微小差别的,因为碱液是在流动着的)。
如果出现电解槽的氢氧两侧液位相差过大，可检查低液位的一侧管路有否积水，阀门是否畅通,附属设备有否堵塞，冷却气体的冷却水量有否减少；检查高液位系统的阻力有否减少，气体有否排空。找原因时，除一般检查外,还可采用逐段测压力的方法进行。
造成电解槽的氢、氧两侧液位高低的原因，除了外部系统的阻力变化外,还可能是由于槽内的碱液循环出现堵塞，如过滤器太脏阀门不畅，因氢侧电解液的循环量大于氧侧，这就造成两侧液位不平衡。此时分离器的液位较高这是假象，而槽体内却缺少碱液，因循环的碱液只是部分回到小室。
(七)电解液温度过高
在运行中如果出现电解液温度过高，那可能是送入电解槽的电流强度增大了，或冷却水水压变小，冷却水管堵塞可能是电解液循环不良，也可能是天气炎热,槽体周围散热条件差。如果冷却水突然停止，那应降低槽电流，并经常检查电解液温度，如温度上升至95℃，须立即停槽。
(八)电解液循环停止
运行中如果出现电解液循环停止，那可能是碱液循环泵出故障，或过滤器被堵塞，可能是槽内液面过低，气体导出时未能带走电解液,或电解液浓度过高。出现这种情况应立即找出原因及时处理，否则会引起气体纯度下降。
六、电解槽的检修
(一)电解槽的一般维修
电解槽的零部件如果被损坏，应该及时停槽处理。刚停下的电解槽槽体上还带电，检修时应特别注意，严禁用金属物连接极框，不然会出现短路打火,最好在停槽十分钟后再检修。
金属零部件需要补漏时，小的漏洞可用树脂或水泥封住后作短暂运行，如出现大的漏洞就应该先用氮气进行吹洗，把损坏的零部件拆卸下来，再用水或压缩空气吹洗，并用酸清洗中和渗漏的部位，在修理间进行补焊。如果拆卸很困难,那只能在电解室里进行直接补焊。
直接补焊必须注意安全，避免意外事故发生，有关的各级人员均应在场。点火前，先用压力<0.05MPa的氮气对电解槽及附件同时进行吹洗，直至尾气分析合格，并把电解室的门窗打开，用机械通风使室内空气流通，空气中的含氢量必须在0.4%以下。另外,对消防器材应作全面检查、补焊用的氧气瓶和乙炔瓶均应放在室外。补焊部位应该用清水洗净并用酸中和。点火后严禁持焊枪乱走动，更不能接近其它容器或正在工作的电解槽。如果出现意外情况，必须立即停止烧焊，由操作人员处理事故。灭火时只能用气体灭火器或灭火毯一类东西复盖，严禁用泡沫灭火器或用水灭火。电解槽一般只允许气焊,有特殊情况必须电焊时，被焊的金属应该与其它金属物断开,保持良好的绝缘。
当电解槽的个别电解小室内出现短路或断路，经一般检修清洗仍无效时,可采用局部拆除或人工短接的方法，使该小室退出工作。短接的具体做法是，用具有足够截面积的金属板，把需要退出工作的小室两侧的主极板焊接起来。这样，运行时电流就从金属板流过而不通过该小室。
(二)电解槽的大修
当电解槽的密封绝缘垫、隔膜、框架或极板严重破坏出现大量漏碱,气体纯度下降,电耗增加,小室电压分布不均匀经清洗仍然无效或其它必须解体电解槽才能保证安全生产时，应进行电解槽的大检修。
1.大修前的准备
1) 根据具体情况,准备好要更换上去的新极板、隔膜框或板框,全部绝缘垫及其它零件、易损件。
2) 准备专用工具，如夹紧槽体的大板手、挂钩、钢丝绳、木锤、草棕刷子、钢丝刷子、扁铲等，仔细检查起重工具。
3) 整理、记录好电解槽的电压分布、气体纯度及运行中的其它情况，供拆槽时分析参考。
4) 把框架、弹簧盘进行编号。
2.大修的顺序
1) 切断电解槽电源,并挂上警告牌。
2) 放(抽)净电解槽内碱液,并用清水洗净电解槽内外。
3) 用氮气吹洗电解槽及附属设备,直至尾气分析合格为止。
4) 松开所有大螺母按照组装的相反顺序解体电解槽，每拆一件都要认真观察记录，特别是对认为有问题的极框更应仔细检查其腐蚀、脱镍、电弧熔痕、杂质、隔膜破损等，对可疑物质要取样分析。在阴副极表面一般都有金属沉积框架底部有杂物沉淀，石棉布的阳极侧有黑斑，这是氯化铁所致，拆下的零部件应放在预定的位置。
5) 对盘形弹簧进行压力试验并编好组。
6) 清洗隔膜、框架、极板，用长柄草棕刷子刷隔膜，用长柄钢丝刷子洗刷极板的阴极面，对活化的阴极和阳极可用软性的东西洗刷，用扁铲把粘附在板、框上的残垫除净,严防损伤镀镍层和密封线。
7) 用2~3%的硼酸溶液洗涤全部绝缘件。
8) 根据第三章第一节中的技术要求对电极板(框)隔膜框及其它零部件进行全面检查，坏的应该修理或更换，新换上的零部件也应该根据要求进行检查。
9) 组装电解槽,方法同本章第一节所述。
3.大修中的注意事项
1) 运行中的设备应该用栅栏或警戒线隔离开，搬运拆下的零部件时必须十分注意，不准触及正在运行的设备。
2) 起重工具在使用前要认真检查。铁制的工具仅限于松紧设备，严禁以铁击铁，必要时可用垫铜板的方法。
3) 检修过程中应十分注意，不得损坏隔膜、镀镍层、活化层和密封线，极板(框)和隔膜框应轻放，竖向排列，排列时每一块极板，每一块框架之间应夹进软的衬物。
4) 在清洗零部件或接触碱液时，工作人员必须穿上胶靴，戴上眼镜，冲洗的水不宜开得过大，不允许把水对着人的方向冲。现场应备有足够的2-3%的硼酸溶液。
5) 检修人员不得触及非检修设备，更不能自行操作，必要时可由操作人员处理。
6) 检修人员的工作服及使用的工具都不得沾有油污。
电解槽大修结束即可进行试车,经过24h试运行如各项指标均达到要求,即可交付使用，并将一切检修、试车记录整理归档。
重要：前面已经连载了三篇，《包括电解水原理》、》电解槽结构》、《制氢流程与槽体组装》，有兴趣的请往前翻公众号。
原文始发于微信公众号（氢眼所见）：电解水制氢读书笔记之【制氢设备的运行与维护】
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