在氫能與燃料電池技術(shù)日新月異的今天，200度高溫燃料電池測(cè)試池已成為研發(fā)和性能評(píng)估的核心裝備。這類設(shè)備長(zhǎng)期在高溫、高濕及電化學(xué)腐蝕的異常工況下運(yùn)行，對(duì)關(guān)鍵部件的損耗較大?？茖W(xué)的維護(hù)策略不僅能有效降低非計(jì)劃性停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)，更是延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命、確保測(cè)試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的基石。
一、密封系統(tǒng)：防泄漏的“重要一道防線”
在200℃的高溫環(huán)境中，密封件是承受熱力耦合與化學(xué)腐蝕雙重壓力的最薄弱環(huán)節(jié)，其維護(hù)是預(yù)防氫氣泄漏和系統(tǒng)失效的關(guān)鍵。
1.定期更換策略：高溫環(huán)境會(huì)加速密封材料(如氟橡膠、硅橡膠)的老化，導(dǎo)致其彈性喪失、變硬變脆。建議根據(jù)設(shè)備運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)，制定季度或半年的預(yù)防性更換計(jì)劃，而非等到泄漏發(fā)生再處理。
2.安裝規(guī)范：更換密封圈時(shí)，需在密封面及圈體涂抹高溫潤(rùn)滑脂，防止安裝時(shí)被切傷。安裝后，必須進(jìn)行氣密性保壓測(cè)試(如保壓1小時(shí)，泄漏率需達(dá)標(biāo))，確保密封面全部貼合。
3.清潔與檢查：每次拆卸時(shí)，需用無(wú)塵布蘸取C?H?O清潔密封槽及雙極板接觸面，去除殘留的電解質(zhì)或積碳，避免硬物劃傷密封面，造成點(diǎn)狀泄漏。
二、加熱與控溫系統(tǒng)：精準(zhǔn)的“溫度守護(hù)者”
200度的工作溫度對(duì)加熱與控溫系統(tǒng)的穩(wěn)定性要求高，其維護(hù)直接關(guān)系到測(cè)試結(jié)果的復(fù)現(xiàn)性。
1.加熱管/加熱棒維護(hù)：定期(如每周)檢查加熱管表面是否有變形、鼓包或結(jié)垢。若有結(jié)垢，需在斷電冷卻后使用干布或細(xì)砂紙輕輕打磨，嚴(yán)禁在熱態(tài)下進(jìn)行，防止?fàn)C傷。
2.傳感器校準(zhǔn)：溫度傳感器長(zhǎng)期在高溫下工作會(huì)產(chǎn)生“溫漂”，導(dǎo)致顯示溫度與實(shí)際溫度存在偏差。建議每月或每季度使用標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)進(jìn)行對(duì)比校準(zhǔn)。在常用溫度點(diǎn)(如80℃、150℃、200℃)穩(wěn)定后，對(duì)比設(shè)備讀數(shù)，若誤差超過(guò)±1℃，需通過(guò)設(shè)備參數(shù)設(shè)置界面進(jìn)行補(bǔ)償值調(diào)整。
3.散熱與防塵：定期清潔設(shè)備進(jìn)風(fēng)口濾網(wǎng)及散熱風(fēng)扇，防止因灰塵積累導(dǎo)致散熱效率降低，進(jìn)而引發(fā)加熱管過(guò)載損壞或溫度控制失準(zhǔn)。
三、電極與流場(chǎng)：性能的“生命線”
測(cè)試池內(nèi)部的電極及流場(chǎng)是電化學(xué)反應(yīng)的核心區(qū)域，其污染是導(dǎo)致性能衰減的主要原因。
1.化學(xué)清洗：當(dāng)發(fā)現(xiàn)測(cè)試池極化曲線異常、內(nèi)阻增大時(shí)，表明電極可能被雜質(zhì)(如硫化物、一氧化碳)污染。此時(shí)需采用原位化學(xué)清洗技術(shù)，配制特定濃度的清洗液(避免使用含氯或含硫的清洗劑以防催化劑中毒)，注入流道循環(huán)15-60分鐘，最后用去離子水沖洗，去除化學(xué)殘留。
2.物理清潔：對(duì)于雙極板或流場(chǎng)板，可定期使用壓縮空氣吹掃，清除因氣體不純引入的粉塵或積碳。對(duì)于頑固的氧化物，可采用超聲波清洗(如碳化鎢探針)，但需控制功率，避免損傷精細(xì)結(jié)構(gòu)。
3.拋光與活化：部分研究級(jí)測(cè)試池(如RRDE旋轉(zhuǎn)圓盤電極)在長(zhǎng)時(shí)間測(cè)試后，電極表面會(huì)鈍化。需采用電極拋光技術(shù)，使用氧化鋁拋光粉由粗到細(xì)打磨，去除氧化層與雜質(zhì)，恢復(fù)電極的活性表面積。
四、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的預(yù)防性維護(hù)
4.建立檔案：為每臺(tái)測(cè)試池建立“全生命周期檔案”，詳細(xì)記錄每次維護(hù)的時(shí)間、更換的密封圈批次、校準(zhǔn)數(shù)據(jù)及性能測(cè)試結(jié)果，便于追溯和分析性能衰減趨勢(shì)。
5.電化學(xué)監(jiān)測(cè)：利用電化學(xué)阻抗譜(EIS)技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電極、電解質(zhì)等部件的健康狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)內(nèi)阻增大、傳質(zhì)受阻等早期問(wèn)題，為制定更精準(zhǔn)的維護(hù)周期提供依據(jù)。
“治未病”勝于“治已病”。對(duì)于價(jià)值不菲的200度高溫燃料電池測(cè)試池，定期的預(yù)防性維護(hù)遠(yuǎn)比發(fā)生故障后的應(yīng)急搶修成本更低、效果更好。通過(guò)系統(tǒng)化地執(zhí)行上述密封、加熱、電極三大關(guān)鍵部件的維護(hù)策略，可顯著延長(zhǎng)設(shè)備服役壽命，確保每一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的科學(xué)性與可靠性。
微信公眾號(hào)
訪問(wèn)手機(jī)端
