摘要：氯碱工厂电解槽一旦Cl₂、H₂互串，5%以上氢气遇氯即爆，传统单点探头响应慢、误报高，巡检“人盯人”风险大。本方案用“电化学+热导”双核传感器，把危险提前30秒“锁”在数字里。

氯碱电解车间“双气”卫士：新一代Cl₂|H₂智能检测仪安全方案

一、项目痛点

氯碱工厂电解槽一旦Cl₂、H₂互串，5%以上氢气遇氯即爆，传统单点探头响应慢、误报高，巡检“人盯人”风险大。本方案用“电化学+热导”双核传感器，把危险提前30秒“锁”在数字里。

二、检测原理

1. 氯气：进口三电极电化学池，Cl₂在催化电极表面还原生成Cl⁻，释放电流与浓度线性对应，0.01 ppm分辨率，T90＜15 s。

2. 氢气：MEMS热导惠斯登桥，H₂导热系数是空气7倍，桥路失衡即得浓度，0.1%LEL分辨率，T90＜10 s。

3. 交叉干扰算法：内置温湿度补偿曲线，自动剔除氯中氢、氢中氯的叠加误差，精度≤±2%FS。

三、产品特点

① 双腔防爆壳体，Ex db IIC T6 Gb/Ex tD A21 IP66，盐雾、氯蚀寿命>5年；

② 泵吸+扩散双采样，探杆可伸入管道中心，避免死角；

③ 4G/LoRa双无线，停电仍可用超级电容续航4 h，数据秒级上云；

④ 模组热插拔，更换传感器无需动火，维护

⑤ OLED彩屏+语音播报，戴防毒面具也能“听”到报警；

⑥ 支持OTA远程升级，新算法一键刷新，节省90%人力。

四、系统功能

1. 三级预警：车间声光→值班室主机→园区应急中心，短信、小程序同步推送。

2. 联动排风：RS485接入PLC，1 ppm Cl₂或10%LEL H₂即刻启动防爆风机，并关闭氯气切断阀。

3. 趋势画像：AI对30天数据做残差分析，提前48 h提示电解槽隔膜渗漏风险。

4. 电子巡检：NFC触碰签到，记录真实到点时间，杜绝“抄表造假”。

5. 应急导航：泄漏报警后，手机端自动生成风向逃生路线图，避免盲目奔跑。

五、解决方案（选点与安装）

选点原则：

① 电解槽出口、氯气总管、氢气总管三处必装；

② 槽间通道每12 m一台，距地0.5 m（氯气重）与1.5 m（氢气轻）交错布置；

③ 氯气液化泵房、废氯吸收塔顶各设1台；

④ 屋顶通风口上方增设1台，捕捉“氯云”漂移。

安装注意：

a. 探头朝下45°，防冷凝积液；

b. 电缆穿管使用CPVC，接口涂氟橡胶密封胶；

c. 与高压电解母线保持≥0.8 m，避免感应电流；

d. 每季度用10 ppm Cl₂标气、20%LEL H₂标气做响应测试，漂移>±5%即更换传感器；

e. 雨雪天加装防溅罩，罩内加装干燥盒，湿度>95%RH时加热自检启动。

六、执行标准

GB 15322.1-2019 可燃气体探测器

GB 50493-2019 石油化工可燃和有毒气体检测报警设计标准

HG/T 20592-2009 氯碱工业安全规程

IEC 60079-29-1:2019 爆炸环境用气体检测仪通用要求

系统通过SIL2认证，符合ISO 45001职业健康安全体系。

七、产品参数（非表格）

检测气体：Cl₂ 0-50 ppm（可扩展2000 ppm），H₂ 0-100%LEL

采样方式：内置泵吸800 mL/min，停电自动切换扩散

示值误差：≤±2%FS

重复性：≤±1%

响应时间：≤15 s（Cl₂），≤10 s（H₂）

防爆标志：Ex db IIC T6 Gb

防护等级：IP66

工作温度：-40 ℃~+70 ℃

工作湿度：0-99%RH（无凝露）

供电：24 VDC±20%，超级电容备电4 h

输出：4-20 mA、RS485、4G、LoRa、蓝牙BLE

报警：两级可设，声光>100 dB，频率1 Hz

寿命：传感器3年（Cl₂），5年（H₂）

材质：壳体ADC12+PTFE涂层，探杆316L

尺寸：180 mm×150 mm×120 mm，质量1.8 kg

安装螺纹：G3/4内螺纹，配不锈钢安装板

八、效益展望

本方案已在华东某40万吨/年氯碱基地运行6个月，实现零误报、零漏报，单次检修时间由4 h缩短至20 min，每年减少应急演练停产损失约320万元。图片位置①：电解槽区双气探头实景；图片位置②：手机端报警截屏；图片位置③：风机联动测试动图。

让每一立方米气体都说实话，让每一次报警都跑赢风险——新一代Cl₂/H₂智能检测仪，为氯碱电解车间装上“会思考的安全阀”。

来源：三卫遥测