氯碱电解槽氢气泄漏风险识别与防控系统设计应用

杨倩倩

（安徽思危特安全技术服务有限公司，安徽 宣城 242200）

摘  要：针对氢碱电解槽氢气泄漏防控中识别不精准、响应滞后等问题，结合电解工艺参数与CFD泄漏扩散规律，设计“感知一识别一决策一处置”4层递进式防控系统，重点阐述了软硬件落地方案。实验验证表明，系统识别准确率>99.27%，响应时间<0.42s，防控成功率100%，稳定性良好，可有效保障氣碱生产安全，为化工安全管理提供可靠技术支撑。

关键词：氛碱电解槽;氢气泄漏；风险识别;智能防控

0 引言

氢碱电解槽运行中产生的氢气易燃易爆，泄漏后易引发安全事故。当前企业多采用单一传感器与人工处置模式，存在检测精度低、响应滞后、处置不规范等问题。为解决上述问题，本文结合电解工艺参数与CFD泄漏扩散数据，依据相关安全标准设计递进式风险识别与智能防控系统，通过软硬件协同实现氢气泄漏早识别、快响应、准处置，提升氢碱生产安全管理水平。

1 氯碱电解槽氢气泄漏风险识别与防控系统设计

1.1 系统设计依据

系统设计严格遵循氣碱生产相关安全标准，包括《氢碱厂（电解法）安全技术规范》（AQ3014—2008）、《危险化学品重大危险源辨识》（GB18218—2018）、《爆炸危险环境电力装置设计规范》（GB50058—2014）等现行标准要求。设计过程中融合氢碱电解槽实际运行工艺参数，确保系统设计与生产实际及泄漏扩散规律精准匹配。

1.2 系统架构设计

系统采用“感知层-识别层-决策层-处置层”4层递进式架构，各层功能协同衔接形成闭环防控体系。感知层负责采集氢气浓度、电解槽运行参数及环境参数，为后续识别提供原始数据；识别层对感知数据进行处理，实现泄漏风险的分级识别；决策层基于识别结果生成针对性处置指令；处置层执行指令完成泄漏阻断、扩散控制等防控动作。层间通过工业以太网与5G无线传输实现实时数据交互，采用Modbus-TCP通信协议保障数据传输的稳定性。

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