CCS27.180F19DB51代替DB51/TXXXX—XXXX在提交反饋意見時(shí)，請(qǐng)將您知道的相關(guān)專利連同XXXX-XX-XX發(fā)布IDB51/TXXXX—XXXX前言 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語(yǔ)和定義 4測(cè)試平臺(tái)與儀器設(shè)備 24.1測(cè)試平臺(tái) 24.2其它設(shè)備 25基礎(chǔ)檢查 36安全測(cè)試 36.1外部泄漏測(cè)試 36.2內(nèi)部泄露測(cè)試 47穩(wěn)態(tài)測(cè)試 57.1電解槽活化 57.2穩(wěn)態(tài)測(cè)試 5 7 8DB51/TXXXX—XXXX本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由四川省經(jīng)濟(jì)和信息化廳提出、歸口并解釋。本文件起草單位：東方電氣集團(tuán)東方鍋爐股份有限公司、東方電氣（成都）氫能科技有限公司、xxx。本文件主要起草人：何東旭、李強(qiáng)、孫浩然、陳明、謝光有、高啟予、xxx。本文件及其所代替文件的歷次版本發(fā)布情況為：——本次為首次發(fā)布。DB51/TXXXX—XXXX1質(zhì)子交換膜電解槽穩(wěn)態(tài)運(yùn)行壽命測(cè)試方法本文件規(guī)定了質(zhì)子交換膜(PEM)電解槽在穩(wěn)態(tài)工況下的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法。本文件適用于PEM水電解用電解槽的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行壽命評(píng)估。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T45541—2025PEM電解槽性能測(cè)試方法GB/T45539—2025PEM電解槽技術(shù)要求T/CASME1569-2024PEM電解水制氫膜電極技術(shù)規(guī)范T/CRES0030-2025質(zhì)子交換膜水電解制氫膜電極測(cè)試方法GB/T37562-2019壓力型水電解制氫系統(tǒng)技術(shù)條件GB/T37563-2019壓力型水電解制氫系統(tǒng)安全要求GB/Z44116-2024燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)及關(guān)鍵部件耐久性試驗(yàn)方法GB/T24499-2009氫氣、氫能與氫能系統(tǒng)術(shù)語(yǔ)GB/T32194-2015手持式數(shù)字多用表GB/T8979-2008純氮、高純氮和超純氮GB/T4844-2011純氦、高純氦和超純氦GB/T34050-2017智能溫度儀表通用技術(shù)條件GB/T150.3-2024壓力容器第3部分設(shè)計(jì)JRC122565EUharmonisedprotocolsfortestingoflowtemperaturewaterelectrolysers3術(shù)語(yǔ)和定義GB/T24499-2009和GB/T45539-2025界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1衰減率Decayrate在額定測(cè)試工況下，PEM電解槽運(yùn)行一段時(shí)間后，電解電壓差與測(cè)試時(shí)長(zhǎng)的比率，單位為μV/h。3.2壓力/壓差Pressure/DifferentialPressurePEM電解槽在設(shè)定工況下穩(wěn)定運(yùn)行，PEM電解槽氫/氧兩側(cè)壓力，氫/氧側(cè)的壓力差，單位為Mpa。3.3氧中氫HydrogeninoxygenPEM電解槽在設(shè)定工況下穩(wěn)定運(yùn)行，氧氣中氫氣的含量。3.4氫中氧OxygeninhydrogenPEM電解槽在設(shè)定工況下穩(wěn)定運(yùn)行，氫氣中氧氣的含量。DB51/TXXXX—XXXX23.5穩(wěn)態(tài)Steady-StatePEM電解槽的穩(wěn)態(tài)是指系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，如電流密度或電壓、電解槽溫度、氣體壓力、進(jìn)水流量等保持恒定狀態(tài)。4測(cè)試平臺(tái)與儀器設(shè)備4.1測(cè)試平臺(tái)本標(biāo)準(zhǔn)所涉及的測(cè)試平臺(tái)應(yīng)符合表1的規(guī)定。最大電流輸出為電解槽最大工作電流的105%，電流精度誤差適用于氫氣、氧氣等流量測(cè)試，測(cè)試精度誤差不滿足≤4.2其它設(shè)備本標(biāo)準(zhǔn)所涉及的其它設(shè)備應(yīng)符合表2的規(guī)定。DB51/TXXXX—XXXX35基礎(chǔ)檢查對(duì)于PEM電解槽應(yīng)參照GB/T45541-2025中章節(jié)4做如下檢查：1.檢查PEM電解槽產(chǎn)品說明書。2.采用目視法檢查PEM電解槽的外觀結(jié)構(gòu)是否完好，有無損壞、劃傷等缺陷。3.采用目視法檢查PEM電解槽標(biāo)簽是否粘貼在設(shè)計(jì)位置，標(biāo)簽的內(nèi)容是否完整清晰。4.應(yīng)對(duì)PEM電解槽進(jìn)行極性檢查。對(duì)接線端子、電氣連接等進(jìn)行檢驗(yàn)，確認(rèn)是否符合要求。在進(jìn)行正常運(yùn)行試驗(yàn)前，用電壓表檢查PEM電解槽接線端子極性。5.PEM電解槽如有巡檢線應(yīng)進(jìn)行檢查，避免短路、斷路等現(xiàn)象。6.PEM電解槽應(yīng)使用萬(wàn)用表，根據(jù)質(zhì)子單向?qū)ㄐ?，檢查單電池是否短路。7.PEM電解槽設(shè)置的氣、水管路接口以及電氣接口應(yīng)符合說明書要求，滿足安裝運(yùn)行與檢修維護(hù)的需要。對(duì)于自組裝電解槽，應(yīng)參照附錄1進(jìn)行作業(yè)。6安全測(cè)試6.1外部泄漏測(cè)試PEM電解槽在運(yùn)行之前，需要進(jìn)行外部泄露測(cè)試，試驗(yàn)壓力不低于電解槽設(shè)計(jì)壓力的1.21倍，參考GB/T45541-2025中章節(jié)5.1對(duì)電解槽進(jìn)行，具體步驟如下：(a)外漏測(cè)試采用高純氮?dú)?，其?yīng)符合GB/T8979-2008中的有關(guān)規(guī)定。DB51/TXXXX—XXXX4(b)將PEM電解槽陽(yáng)極腔、陰極腔的出氣口連通并安裝壓力傳感器或壓力表或其他壓力監(jiān)測(cè)裝置，封閉PEM電解槽其他進(jìn)出口。(c)向陽(yáng)極腔、陰極腔通入高純氮?dú)?，緩慢升壓至?guī)定試驗(yàn)壓力的10%，保壓30分鐘。(d)采用涂刷檢漏液(或其他檢漏工具)的方法對(duì)所有接頭、連接部件及PEM電解槽進(jìn)行初次檢查；確認(rèn)無泄漏后，再繼續(xù)升壓至規(guī)定試驗(yàn)壓力的50%；如無異?，F(xiàn)象，其后按規(guī)定試驗(yàn)壓力的10%逐級(jí)升壓，直至達(dá)到試驗(yàn)壓力后，保壓12h。(e)在保壓初始時(shí)，首先采用專用檢漏液巡回檢查所有閥門、法蘭或螺紋連接處、焊縫、墊片等密封點(diǎn),確認(rèn)有無漏氣，或其它異?，F(xiàn)象。(f)若無明顯異?，F(xiàn)象，記錄溫度、壓力，繼續(xù)保持試驗(yàn)壓力12h或以上,記錄結(jié)束時(shí)的系統(tǒng)壓力、溫度。電解槽的泄漏率為：式中:q：泄漏率，單位為百分比每小時(shí)(%/h)t：試驗(yàn)時(shí)間，單位為小時(shí)(h)T1：試驗(yàn)開始?xì)怏w溫度，單位為開爾文(K)T2：試驗(yàn)結(jié)束氣體溫度，單位為開爾文(K)P1：試驗(yàn)開始PEM電解槽絕對(duì)壓力，單位為兆帕(MPa);P2：試驗(yàn)結(jié)束PEM電解槽絕對(duì)壓力，單位為兆帕(MPa)電解槽的泄漏率應(yīng)滿足系統(tǒng)安全運(yùn)行的要求，其泄漏率應(yīng)≤0.5%h6.2內(nèi)部泄露測(cè)試PEM電解槽外部泄露試驗(yàn)合格后，以高純氦氣為測(cè)試氣體進(jìn)行內(nèi)部泄露測(cè)試。試驗(yàn)壓力不低于電解槽設(shè)計(jì)壓力的1.21倍，PEM電解槽在最大允許工作差壓下保持30min，內(nèi)竄速率應(yīng)≤0.0001mL/(cm2min)，滿足電解系統(tǒng)運(yùn)行的安全要求，內(nèi)竄測(cè)試步驟如下：(a)按圖1連接內(nèi)竄測(cè)試裝置，在陰極腔(氫側(cè))的進(jìn)口連接壓力傳感器，在陽(yáng)極腔(氧側(cè))的出氣口連接氣體流量計(jì)，將PEM電解槽其他腔體進(jìn)出口全部封住。(b)在氫側(cè)的進(jìn)口通入測(cè)試氣體，緩慢調(diào)整壓力至試驗(yàn)壓力，期間保持PEM電解槽質(zhì)子交換膜兩側(cè)壓力符合測(cè)試要求。(c)測(cè)試過程中氫側(cè)壓力應(yīng)穩(wěn)定不變，保持12h后，在流量計(jì)上讀取并記錄氫側(cè)向氧側(cè)的測(cè)試氣體內(nèi)竄流量L。內(nèi)竄速率為：式中：DB51/TXXXX—XXXX5X氫側(cè)向氧側(cè)的竄氣速度,單位為毫升每平方厘米分鐘[mL/(cm2·min)]R修正系數(shù),取3.74;L氫側(cè)向氧側(cè)的氮?dú)飧Z氣流量,單位為毫升(mL);n單電解池節(jié)數(shù);A單電極活性面積,單位為平方厘米(cm2);t內(nèi)竄流量測(cè)試時(shí)間,單位為分(min)。7穩(wěn)態(tài)測(cè)試7.1電解槽活化步驟如下:(a)確認(rèn)PEM電解槽水、氣管路以及供電電纜正確連接。(b)啟動(dòng)循環(huán)水泵，觀察PEM電解槽出口處溫度，待PEM電解槽出口水溫達(dá)到設(shè)定溫度，進(jìn)/出水的水質(zhì)滿足要求后。(c)啟動(dòng)電解槽廠家提供活化程序。(d)繼續(xù)在額定電密運(yùn)行直至200h。(e)等待電解系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定后，檢測(cè)電解槽運(yùn)行參數(shù)（電壓、電流、氧中氫、壓力、水流量、電解槽溫度、進(jìn)水電導(dǎo)率、產(chǎn)生氫氣流量、產(chǎn)生氧氣流量、氧氣中的氫氣含量、氫氣中的氧氣含量等）。(f)參考附錄二的要求進(jìn)行電解槽極化曲線測(cè)試7.2穩(wěn)態(tài)測(cè)試電解槽活化完成后，接著進(jìn)行穩(wěn)態(tài)工況試驗(yàn)，步驟如下：(a)將電解槽安裝到電解測(cè)試系統(tǒng)上，與測(cè)試系統(tǒng)連接，并設(shè)定相應(yīng)的運(yùn)行程序（運(yùn)行溫度、氫側(cè)壓力、氧側(cè)壓力、水流量等）。(b)啟動(dòng)循環(huán)水泵，檢測(cè)PEM電解槽出口處溫度，待PEM電解槽出口水溫達(dá)到設(shè)定溫度，進(jìn)/出水的水質(zhì)滿足要求。(c)開始加載穩(wěn)態(tài)運(yùn)行工況（額定電流或額定電壓）。(d)在穩(wěn)態(tài)工況運(yùn)行狀態(tài)下，持續(xù)監(jiān)測(cè)單電解池各項(xiàng)參數(shù)（電壓、電流、氧中氫、壓力、水流量、電解槽溫度、進(jìn)水電導(dǎo)率、產(chǎn)生氫氣流量、產(chǎn)生氧氣流量、氧氣中的氫氣含量、氫氣中的氧氣含量）。(e)除出現(xiàn)試驗(yàn)中止條件外，持續(xù)進(jìn)行直至連續(xù)運(yùn)行時(shí)間為1000h。(f)試驗(yàn)中止條件：氧中氫、溫度、氣密性、絕緣性、電壓，或其他不符合安全運(yùn)行的條件，測(cè)試中止。(g)參考附錄二的要求進(jìn)行電解槽極化曲線測(cè)試。(h)電解槽的電壓衰減率為：式中：εV：電壓的衰減率，單位為微伏特每小時(shí),μV/hVEOT：穩(wěn)態(tài)測(cè)試1000h后，單電池的電壓，單位為伏特,VVBOT：穩(wěn)態(tài)測(cè)試初始時(shí)，單電池的電壓，單位為伏特,V質(zhì)子交換膜電解槽穩(wěn)態(tài)運(yùn)行壽命計(jì)算如下：式中：DB51/TXXXX—XXXX6εV：PEM電解槽的電壓衰減率，單位為微伏特每小時(shí)，μV/hVN：質(zhì)子交換膜電解槽穩(wěn)態(tài)運(yùn)行額定電壓，單位為伏特，VDB51/TXXXX—XXXX7單電池組按GB/T45541-2025測(cè)試用單電池結(jié)構(gòu)有序組裝方法。按順序?qū)⒍税?、絕緣板、流場(chǎng)板、密封件、七合一膜電極組件、密封件、流場(chǎng)、絕緣板、端板進(jìn)行組裝。然后對(duì)夾具進(jìn)行緊固處理。陽(yáng)極端板絕緣板密封件MEA密封件絕緣板端板圖1單電池組裝示意圖單電池組裝程序?qū)坞姵匦阅艿目芍貜?fù)性有明顯影響，下列組裝操作中的一些特定過程應(yīng)以文件記錄：表1單電池組裝信息記錄表DB51/TXXXX—XXXX8