湖南氢能电解槽泄漏检测项目应用案例

        引言

        湖南省积极响应国家“双碳”战略，将氢能产业作为能源转型的重要抓手，在PEM电解槽等核心装备制造领域加速布局。株洲高新技术产业开发区作为省内氢能产业的重要集聚区，已吸引淳华氢能源科技（湖南）有限公司等企业落户，建设年产3万台PEM水电解槽项目。在这一产业生态中，湖南某电解槽研发制造企业在电解槽测试与运行过程中面临氢气泄漏监测的严峻挑战，经严格技术评估，引入杭州德克西智能科技有限公司自主研发的MDR-3002固定式氢气浓度检测仪，构建了覆盖电解槽生产测试区的智能化泄漏监测体系。本文简要梳理该项目的实践经验。

        一、项目背景：电解槽制造与测试的安全挑战

        该企业是湖南省重点引进的氢能装备制造企业，主要从事PEM电解槽的研发、生产和测试，产品广泛应用于制氢加氢一体站、工业绿氢制备等场景。企业生产基地位于株洲高新区，建有装配车间、测试车间及原材料仓库等设施。

        项目运行中存在三大安全挑战：一是电解槽出厂前需进行气密性测试和性能标定，测试过程中通入高压氢气，存在泄漏风险；二是电解槽内部流道复杂，密封点众多，微小泄漏难以通过人工巡检及时发现；三是测试车间内多台电解槽同时测试时，监测点布局难度大。2024年试生产期间，曾发生因端板密封不严导致的微量泄漏，虽未造成事故，但促使管理方决心升级安全监测体系。

        二、解决方案：氢气浓度检测仪的精准部署与系统集成

        经过多轮技术对比与现场测试，企业最终选定德克西尔MDR-3002固定式氢气浓度检测仪作为核心监测设备。该设备基于量子电导传感原理，具备响应速度快、抗干扰能力强、环境适应性好等技术特点。具体解决方案包含以下三个层面：

        （一）设备选型与核心优势匹配

        MDR-3002的技术参数与电解槽测试场景高度契合：

        ●响应速度快：室温下响应时间小于2秒，恢复时间小于3秒，可及时捕捉气密性测试中的瞬态泄漏

        ●检测范围宽：量程覆盖0~40000ppm，最小检测浓度可达0.01%，满足从微量泄漏到高浓度工况的监测需求

        ●环境适应性强：工作温度-20℃~60℃，湿度≤95%RH，防护等级IP66，适应测试车间环境波动

        ●抗干扰能力强：对甲烷、一氧化碳等背景气体具备高选择性，避免车间内其他气体干扰

        （二）现场布点与分区部署

        德克西尔技术团队与企业安全管理人员共同完成现场勘测与方案设计：

        ●电解槽测试区：在气密性测试台、性能标定装置周边部署6台MDR-3002。电解槽测试时需通入高压氢气，传感器安装于测试台正上方0.3~0.5米处，确保第一时间捕捉泄漏氢气。

        ●装配与检漏区：在电解槽装配线、端板紧固区、密封检测工位部署4台传感器。装配过程中可能存在密封件安装不当导致的微漏，传感器实时监控装配区环境。

        ●成品暂存区：在已装配完成的电解槽暂存区域部署2台传感器，监控成品在等待发货期间的氢气残留或缓释风险。

        ●氢气储瓶间：在测试用氢气储瓶间部署2台传感器，确保气源区域安全。

        ●安装优化：根据氢气比空气轻的特性，所有传感器安装于设备上方0.3~0.6米处，探头朝下，确保有效捕捉上浮的氢气。

        （三）系统集成与智能联动

        所有传感器通过RS485总线接入企业安全监控平台，实现三级联动响应：

        ●一级预警（1000ppm）：本地声光报警启动，监控平台弹窗提示，提醒测试人员加强关注

        ●二级响应（5000ppm）：自动启动通风系统加大排风，短信通知车间主任及安全员

        ●三级应急（10000ppm）：自动切断对应区域氢气气源电磁阀，停止测试作业，启动应急疏散预案

        系统具备数据存储与分析功能，可生成浓度变化趋势曲线，支持历史数据追溯与报表导出，为安全审计、设备维护周期优化提供客观依据。

        三、实施效果：安全、效率与质量的多重提升

        系统自2024年9月正式投运以来，已稳定运行超过7个月，取得显著成效：

        （一）安全防线显著加固

        系统投运期间，累计成功预警氢气轻微泄漏事件2起。其中一起为电解槽气密性测试时端板密封圈安装不到位导致的微漏，传感器在泄漏发生后1.5秒内捕捉浓度从20ppm升至1500ppm的变化趋势，触发一级预警。测试人员迅速响应，在3分钟内完成泄压与密封件调整，避免了潜在安全风险。

        另一起泄漏事件发生于装配区，因密封件表面存在微小划痕导致装配后缓释，传感器在浓度升至1200ppm时触发一级预警，质检人员及时更换密封件，消除了隐患。与投运前相比，人工巡检频率从每日4次降至每周2次，泄漏发现时效从“小时级”缩短至“秒级”。

        （二）测试效率与成本优化

        智能监测系统使企业安全管理与测试效率显著提升：

        ●人力成本降低：专职安全巡检人员每日巡查次数由4次减少至1次，人力成本下降约65%

        ●测试效率提升：气密性测试过程中，MDR-3002实时监测泄漏情况，替代了过去依赖人工观察压力表的方式，单台电解槽测试时间缩短约20%

        ●维护成本优化：MDR-3002采用自然扩散式采样，无易损部件，日常维护仅需季度清洁，运维成本较传统方案减少约50%

        （三）质量管控数据支撑

        MDR-3002的记录功能为产品质量管控提供了客观依据。通过对测试过程中氢气浓度变化曲线的分析，质量人员可识别出特定批次密封件是否存在性能波动，及时调整采购标准。2024年第四季度，基于监测数据优化密封件选型后，电解槽气密性测试一次通过率从92%提升至97%。

        企业质量负责人表示：“MDR-3002不仅是一道安全防线，更成为我们提升产品质量的‘数据眼睛’。监测数据帮助我们发现了装配环节的细微问题，对产品可靠性改进很有价值。”

        （四）行业示范价值

        该项目的成功实施，为湖南省电解槽制造企业的安全生产提供了可复制的技术路径。株洲高新区相关部门在园区安全调研中，将该案例作为氢能装备制造企业安全管理的示范项目予以肯定。

        结语

        湖南某电解槽制造企业引入德克西尔MDR-3002氢气浓度检测仪，成功构建了覆盖电解槽测试、装配、暂存全流程的智能化泄漏监测体系。该项目验证了国产高性能氢气传感器在电解槽制造场景中的可靠价值——不仅实现秒级响应的安全预警，更为测试效率提升与质量管控优化提供了数据支撑。随着湖南省PEM电解槽产能的持续扩大，扎实的安全监测技术将成为保障产业健康发展的坚实底座。