알칼리수 전기분해 수소제조설비의 부식문제 분석 및 대책

1. 물전기분해 수소생산설비에 대한 부식의 악영향

그만큼 물 전기분해 수소생산 시스템 수소, 산소, 수산화칼륨(또는 수산화나트륨) 용액 및 기타 재료 매체와 화학적 부식, 전기화학적 부식, 수소 취화, 알칼리 취화 등과 같은 다양한 유형의 부식이 포함됩니다. 부식 문제가 제대로 처리되지 않으면 부품의 빈번한 유지보수 및 교체로 이어지며, 공장 생산 일정을 방해하고, 경제적 손실을 초래하며, 재료 누출을 유발하고, 환경을 오염시키고, 개인 안전을 위협할 수도 있습니다.

1) 성능 저하: 부식은 전극 표면 활성을 감소시켜 수소 및 산소 생성 효율을 감소시켜 전해조의 전반적인 성능을 저하시킬 수 있습니다.

2) 전극 마모: 시간이 지남에 따라 부식으로 인해 전극 재료가 마모되어 기계적 강도와 전도성에 영향을 미치고 결국 전극을 교체해야 할 수도 있습니다.

3) 고르지 않은 가스 발생: 부식으로 인해 전극 표면이 고르지 않아 기포가 고르지 않게 발생하여 가스 분리 및 포집 효율에 영향을 줄 수 있습니다.

4) 고장 위험 증가: 심각한 부식으로 인해 전극에 균열이 생기거나 고장이 발생하여 전체 전해조 시스템의 고장 위험이 높아질 수 있습니다.

5) 유지 관리 비용 증가: 부식으로 인한 성능 저하 및 전극 교체 필요성으로 인해 유지 관리 및 운영 비용이 증가합니다.

2. 부식 유형 및 대책

1) 수소 취성: 숨겨진 위험 수소 취성은 수소로 인해 금속의 기계적 성질이 감소하는 현상입니다. 이는 환경(외부) 수소 취화, 내부 수소 취화, 반응성 수소 취화로 구분됩니다. 강재 중 탄소강의 수소취성은 탄소함량이 증가함에 따라 증가한다. 스테인레스강은 또한 수소 취성의 위험에 직면해 있습니다. 오스테나이트계 스테인리스강은 수소 취성에 대한 저항성이 상대적으로 우수합니다. 주변 온도, 수소 압력, 변형률 및 처리 기술과 같은 요소가 수소 취성의 발생에 영향을 미칩니다. 수소 취성을 방지하기 위해서는 수소 용해 감소, 수소 농도 감소, 수소 확산 억제, 표면 처리, 합금화 및 열처리, 응력 집중 감소 등부터 시작할 수 있습니다. 수소 생산 시스템을 위한 재료를 선택할 때 다음 사항도 신중하게 고려해야 합니다. 파이프라인 및 밸브 재료와 수소의 호환성.

2) 알칼리 취화: 과소평가할 수 없는 위협입니다. 응력 부식 균열이라고도 알려진 알칼리 취성은 특정 부식성 매체 및 인장 응력 하에서 금속이 부서지기 쉬운 균열입니다. 탄소강은 고농도의 NaOH 용액과 특정 온도에서 알칼리 취성이 발생하기 쉽습니다. 오스테나이트계 크롬-니켈 스테인리스강도 알칼리 취화의 위험이 있습니다. 니켈 및 니켈 기반 합금의 알칼리 취성 범위는 상대적으로 좁습니다. 응력 부식의 개략도. Tianji Hydrogen Energy는 알칼리성 액체 매체용 재료를 선택합니다. 탄소강은 일반적으로 전해조 플레이트의 니켈 도금에 사용됩니다. 파이프라인 재료 선택은 여러 요소를 고려해야 합니다. 니켈 도금 연철을 양극으로 일반적으로 사용하는 등 전극 선택도 까다롭습니다.

3) 전기화학적 부식: 다면적인 "적" 전기화학적 부식에는 표유 전류 부식, 갈바닉 부식, 틈새 부식 등이 포함됩니다. 표유 전류 부식은 전해 반응에서 전류 누출로 인해 발생하며 이로 인해 양극 금속이 부식됩니다. 여러 곳에 존재하며, 보호 조치에는 유닛 슬롯의 절연 보장, 희생 전극 추가, 메인 파이프 접지 등이 포함됩니다. 갈바닉 부식은 서로 다른 금속의 접촉점에서 발생하며, 틈새 부식은 금속 틈새의 환경과 관련이 있습니다.

또한 유양돌기 정점, 플레이트 가스 채널, 니켈 도금 및 기타 부품에 부식이 있으므로 증기 수질 제어, 기도가 알칼리성 용액에 담그도록 보장, 적시에 불순물 청소 등 예방을 위한 상응하는 조치가 필요합니다. . 동시에 다양한 부식 제어 기술을 조합하여 사용해야 합니다.

3.전해판: 주요 구성 요소 고려 사항

전해조 판의 니켈 도금 두께는 관련 국가 표준을 준수해야 하며 이는 판의 내식성 및 전도성과 관련되어 전해조의 성능과 수명에 영향을 미칩니다. 염수 분무 테스트는 잠재적인 부식 문제를 사전에 감지하고 다양한 환경, 특히 높은 염수 분무 환경에서 적응성과 내구성을 보장하고 장비 신뢰성에 대한 업계 요구 사항을 충족하며 새로운 전해질의 설계 요구 사항에 적응할 수 있는 플레이트에 매우 중요합니다. 세포.

4. 알칼리 전해조의 부식 방지

알칼리 전해조는 기술이 성숙하고 전극 재료가 저렴하지만 부식 문제가 두드러집니다. 부식의 원인은 알칼리성 환경과 전기분해에 의해 생성되는 산소와 관련이 있으며, 그 결과는 구조와 성능에 심각한 영향을 미칩니다. 예방 조치에는 재료 선택 및 개발, 전해조 설계 최적화, 제어 논리 최적화, 표면 처리 공정 최적화 및 핵심 구성 요소 매칭, 정기적인 유지 관리가 포함됩니다. 물 전기분해의 부식 문제 수소 생산 장비 복잡하지만 부식 메커니즘을 깊이 이해하고 재료 선택, 공정 최적화부터 일일 유지 관리에 이르기까지 효과적인 보호 조치를 취함으로써 포괄적이고 다단계 보호 시스템을 구축하여 장비의 안정적인 작동을 보장하고 물 전기분해를 촉진할 수 있습니다. 수소 생산 산업을 보다 효율적이고 안전하며 지속 가능한 개발 경로로 이끌어갑니다.