碱性电解槽（AEL）是高温浓碱液，核心考验耐强碱、防碱盐结晶堵取压；PEM 电解槽是纯水 + 微量酸、高压氢侧、氢渗透，核心考验质子腐蚀、氢脆、高压氢气安全；二者介质、腐蚀机理完全不同，仪表不能互换。

一、碱性电解 AEL（20～30% KOH，70～90℃）

介质特点

高温浓氢氧化钾，碱液含悬浮氢氧化钾结晶，极易析出结晶堵塞取压孔 / 引压管；无强氢脆风险，但碱腐蚀、碱盐沉积是头号难题。

压力 / 液位 / 流量仪表核心要求

1. 接液材质（重中之重）严禁普通 316L；选用哈氏合金 C276 / 蒙乃尔 400；PTFE/PFA 内衬。

   不锈钢在高温浓 KOH 下会发生碱脆应力开裂。

2. 压力变送器

• 优先短取压、无死区，减少碱盐结晶滞留；

• 远传膜片结构，膜片抛光；取压口要设计冲洗口（纯水冲洗），定期冲洗防堵；

• 不建议细长毛细管，容易积盐堵死；

• 防爆：氢侧 IIC T6；碱液侧无氢气，可降级，但氢侧管路按氢气标准。

3. 流量仪表电磁流量计为主；衬里 PFA/PTFE，电极哈 C； 不能用涡轮 / 椭圆齿轮，结晶会卡转动部件。

4. 液位导波雷达、差压远传；接液部分 PFA / 哈 C；差压取压口必须带冲洗接口。

5. 其他特点

• 无质子腐蚀；氢侧仍需要氢气防爆；

• 联锁 SIL：氢侧超压 SIL2；碱液侧一般不做 SIS。

AEL 仪表最大痛点：碱盐结晶堵塞，不是单纯腐蚀，选型必须配套冲洗结构。

二、PEM 电解槽（质子交换膜）

介质特点

阳极：去离子纯水、微量酸性（质子迁移）；阴极：高压氢气（最高可达 3.5MPa），纯水，无碱；核心风险：氢渗透、氢脆、微量酸性腐蚀、高纯水质污染控制。

仪表核心要求

1. 阴极氢气侧（高压 H₂）

• 压力变送器：氢相容设计，抗氢脆、防氢渗透，同加氢站氢仪表逻辑，但压力等级低很多；

• 接液：Inconel718 / 哈 C276，硬度控制；膜片镀金阻隔氢渗透；

• 防爆 IIC T6；SIS 超压联锁 SIL2，FMEDA 全套资料；

• 密封：FFKM，氦检漏；

• 禁止普通充油芯体，氢原子渗入充油会零点漂移。

2. 阳极纯水侧（弱酸性、超高纯水）

• 介质是高纯水 + 微量 H⁺，金属析出会污染膜，影响电解效率；

• 材质：高纯 316L / 哈 C，镜面抛光，低金属析出；

• 流量：电磁（PFA 衬里）、超声波；

• 电导、pH 在线仪表，探头材质适配超纯水。

3. 无碱结晶问题，不存在碱盐堵塞，但要严控离子析出，保护质子膜。

三、AEL vs PEM 仪表简明对比

表格

四、选型容易踩的坑

1. 把 PEM 氢侧仪表直接给到 AEL 碱回路：不耐碱，很快腐蚀失效；

2. 把 AEL 碱回路仪表用在 PEM 阴极氢气侧：没有抗氢渗透膜，几个月零点漂移；

3. AEL 省略冲洗口：取压口几周就被 KOH 结晶堵死，压力信号卡死；

4. PEM 阳极用普通低抛光不锈钢：金属离子析出污染质子膜，膜快速衰减。

PPT 一句话摘要

碱性电解（AEL）仪表重点解决高温浓碱腐蚀、钾盐结晶堵塞，取压必须预留冲洗接口，选用蒙乃尔 / 哈 C 材质；PEM 电解槽分两侧，阳极高纯水严控金属离子析出，阴极高压氢气侧必须抗氢脆、氢渗透、IIC T6 防爆与 SIL2 全套安全数据包；两类工况仪表不可混用。

招标文件选型条款要点

AEL：接液材质耐高温浓氢氧化钾，压力取压接口配置纯水冲洗口，避免碱盐结晶堵塞。 PEM 阴极氢侧：压力变送器具备氢气相容性，抗氢渗透，提供氢相容试验报告，IIC T6 防爆，SIL2，FMEDA 全套失效数据；阳极仪表低金属析出，保护质子交换膜。