氯碱化工企业安全生产风险控制的核心技术研究

摘要：氯碱化工行业在国民经济中占据重要地位，但因其生产过程涉及多种危险化学品与复杂工艺，安全生产风险颇高。本文聚焦氯碱化工企业，深入剖析电解装置生产流程中的风险因素，详细阐述了风险控制的核心技术，包括电解技术优化、自动化控制系统、泄漏检测与防护技术、火焰远程监测预警系统技术等，旨在提升企业安全生产水平，推动行业可持续发展。

关键词：氯碱化工；安全生产；风险控制；核心技术

一、氯碱化工生产流程及风险因素

（一）盐水精制：

风险因素：原盐中杂质多，在精制过程需加入氢氧化钠、碳酸钠、盐酸等助剂去除，若助剂添加量控制不当，会导致盐水质量不合格影响电解的安全运行，且部分助剂具有腐蚀性，易造成设备管道腐蚀泄漏[1]；同时若盐水中NH4+过高极易与氯气形成爆炸性物质三氯化氮。

（二）电解环节：

风险因素：目前主流的电解槽有隔膜电解槽和离子膜电解槽。电解过程需通入强大直流电，电极易发生短路、击穿等故障，引发电气火灾；电解产生的氯气、氢气若混合达到爆炸极限，遇火源会爆炸，而且氯气剧毒，微量泄漏就可致人中毒。

（三）氯氢处理：

风险因素：氯气干燥不彻底，含水分过高会腐蚀后续设备管道，生成盐酸烟雾污染环境；氢气压缩过程若设备密封不佳，泄漏后在厂房内积聚，一旦遇明火极易爆炸，氢气爆炸极限范围宽，爆炸威力巨大。

（四）氯化氢合成：

风险因素：在氯化氢合成过程中，一旦氢气、氯比例失调、合成炉灯头熄火、给水系统故障等，很可能引发爆炸。

二、安全生产风险控制的核心技术

（一）电解技术优化

采用先进的离子膜电解技术替代传统隔膜电解，离子膜具有高选择性，能有效阻止氢氧根离子向阳极迁移，降低氯气中含氧量，减少爆炸风险，同时提高烧碱纯度。例如杜邦公司的 Nafion 系列离子膜，其电流效率高，使用寿命长，可使电解过程更加稳定高效。

研发智能电解槽监控系统，通过安装在电解槽上的温度、压力、电压、电流等传感器，实时采集数据并传输至中控室，利用大数据分析技术预测电极损耗、膜性能变化，提前预警故障风险，便于及时维护或更换部件，保障电解正常运行。

（二）自动化控制系统

构建全厂一体化自动化控制系统，涵盖从原料输入到产品输出的全流程。如 DCS（集散控制系统）以及 SIS（安全仪表系统），对关键生产参数如流量、温度、压力、液位等进行精确控制与联锁保护。当参数偏离正常范围，系统自动调节，若出现危险工况，立即触发联锁，停止电解槽运行，事故吸收装置自动运行，可有效防止事故扩大。

利用自动化机器人进行危险区域巡检，如在电解车间、氯氢处理区域，配备具有可燃气体、有毒气体检测功能的巡检机器人，按照预设路线定时巡检，实时回传现场图像与气体浓度数据，代替人工进入高风险环境，降低人员暴露风险。

（三）泄漏检测与防护技术

安装高精度的气体泄漏检测传感器，针对氯气、氢气等重点泄漏源，采用激光检测、红外检测等先进技术，实现快速、精准定位泄漏点，检测精度可达 ppm 级甚至 ppb 级。例如，光离子化检测技术对氯气泄漏检测灵敏度极高，能在泄漏初期及时发现。

研发新型密封材料与泄漏防护设备，如氟橡胶、聚四氟乙烯等高性能密封材料用于管道、阀门连接部位，提高密封可靠性；配备便携式泄漏应急处理装置，一旦发生泄漏，员工可迅速用堵漏工具、吸收剂等进行初期处置，为后续抢险争取时间[2]。

（四）火焰远程监测预警系统

利用氯化氢合成炉火焰远程监测预警系统，集监测、识别及报警于一体的火焰检测系统，由计算机代替肉眼观察火焰颜色、亮度、形状、频率等要素，通过高清摄像机实时监测氯化氢火焰图像并上传到PC端，由图像处理软件进行图像识别、对比分析、建立数学模型、运算处理等，自动计算出氯氢配比值，自动调节氯气、氢气比值；同时当出现过氢、过氯、熄火等异常现象时及时报警输出传给DCS系统，由DCS系统进行自动调节或者紧急停车。进一步降低合成过程中的爆炸风险。

（五）废气废水处理技术

废气处理方面，采用碱液吸收法处理含氯废气，使氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠等无害物质回收利用；对于含氢废气，通过变压吸附等技术提纯氢气后回用至氯化氢合成，既减少污染又节约资源。

三、技术实施保障措施

（一）人员培训

开展岗位操作技能、风险隐患识别、安全技术管理等培训，使其熟悉氯碱生产全流程风险与安全操作规程；提升员工风险隐患识别及应急处置能力，如开展氯气泄漏应急演练、火灾扑救演练等，确保员工在紧急情况下能正确应对。

选拔技术骨干赴国内外先进氯碱企业交流学习，或邀请行业专家来厂进行技术讲座，拓宽员工技术视野，掌握前沿风险控制技术动态，为企业技术升级储备人才。

（二）设备维护管理

建立完善的设备全生命周期管理档案，记录设备采购、安装、调试、运行、维修、报废等各阶段信息，依据设备运行数据制定科学的维护计划，实行状态维保，定期更换，避免带病运行，如对电解槽槽电压进行检测发现异常及时检查检修更换；对氯气冷却器壁厚进行检测、对氯化氢冷却器回水氧化还原电位进行检测，发现异常及时检修更换，做到提前事故预防关口前移。

（三）安全管理制度完善

结合企业实际与最新法规标准，修订安全生产责任制，明确各部门、各岗位安全职责，实现横向到边、纵向到底，将安全绩效与薪酬挂钩，强化全员安全责任意识；完善风险分级管控与隐患排查治理双重预防机制，定期开展风险辨识评估，制定针对性管控措施，对隐患排查实行闭环管理，确保隐患及时消除。

建立安全信息共享平台，及时发布安全法规更新、事故案例分析、新技术推广等信息，供全体员工查阅学习，促进企业内部安全文化交流，营造良好安全氛围。

（四）安全文化建设

安全文化是企业安全生产的软实力，是员工安全意识和行为的综合体现。氯碱化工企业领导层应带头践行安全文化，并应通过多种形式的安全文化活动，如安全知识竞赛、安全演讲、安全月活动等，推动全员参与安全管理，实现从要我安全向我要安全的本质性转变，达到内化于心、外化于行；落实安全责任、提升安全意识、提高安全能力、确保安全标准化有效运行。

（五）四区分离措施

提升危险化学品企业本质安全水平，规范企业平面布局设置，降低事故后果，最大限度减少人员伤亡，开展危险化学品生产、储存企业行政办公区、后勤保障区、集中控制区和生产作业区四区分离整治工作。具体措施如下：

1.生产作业区与行政办公区、后勤保障区、集中控制区三个区域采取分隔措施并有

明确的分隔界线。

2.行政办公区、后勤保障区、集中控制区位于生产作业区全年主导频率风向的上风侧。

3.采用适宜的安全评价方法，确定危险化学品生产装置和储存设施外部安全防护距离。集中控制区设置在安全防护距离内的，并按照《石油化工控制室抗爆设计规范》进行抗爆设计和建设，并实施智能二道门管理系统；行政办公区满足外部安全防护距离要求；后勤保障区应满足卫生防护距离要求。

四、结论

氯碱化工企业安全生产风险控制是复杂系统工程。通过优化电解技术、采用自动化控制、火焰远程监测预警系统技术、做好泄漏检测防护与设备状态维保、“三废” 处理等核心技术，辅以人员培训、安全文化引领、双重预防机制有效运行等保障措施，可降低风险，提升本质安全。随着科技进步，企业应关注新技术，改进风险控制与管理，实现经济与环境效益协同。未来，更需探索智能化、绿色化、信息化融合的风险控制新模式，应对安全环保与市场挑战。

参考文献

[1]蒋非. 氯碱化工企业设备安全生产管理措施 [J]. 中国石油和化工标准与质量， 2023， 43 （21）： 38-40.

[2]王爱，刘呈堂. 基于网格化管理的氯碱化工企业安全管理模式构建研究 [J]. 山东化工， 2022， 51 （05）： 206-208.

作者简介：张增华，男，1987-，汉族，云南大理，化工工艺工程师、注册安全工程师，大学本科