电解液管道防漏防燃技术方案探究

电解液管道防漏防燃技术方案探究

秦川

（广东瑞庆时代新能源科技有限公司 肇庆 526000）

摘要：文章深入研究了电解液管道防漏防燃技术方案，通过对电解液管道运行过程中可能出现的泄漏和火灾问题进行全面分析，结合相对应的科技手段，提出一系列创新、高效的解决方案。涵盖了管道防腐、温度控制、泄漏检测以及火灾防范等多个方面的技术手段，以显著降低事故风险，提升生产的安全性和效率，旨在为电解液管道的可靠运行提供全面保障。

关键词：电解液；防漏防燃；工业安全

1 引言

电解液管道在工业生产中扮演着关键角色，然而其安全运行一直备受关注，受到腐蚀、温度变化等多重影响，电解液管道很容易发生泄漏和火灾等系列严重事故[1]。为了解决这一挑战，本文旨在深入研究电解液管道防漏防燃技术方案，为行业提供更为创新、全面的解决思路。通过引入最相应的技术手段，力求提高电解液管道的安全性、稳定性以及生产效率，为工业领域的可持续发展贡献新的见解和实用方案。

2 项目概况

RQ基地电解液泄漏燃烧防控项目主要是对RQ基地电解液车间往厂房内输送电解液管道安全升级建设，有效解决电池电解液的易燃引起火灾、有蚀性对人体有害和管道泄漏难发现等技术难题。外部管道增加采用DEC气体探测器，大幅度提升DEC气体泄漏发生时的探测精度和速度，使得车间应急人员能对泄漏问题做出更快的反应，避免泄漏事件引发更严重的安全问题。同时在管道内部增加高倍数泡沫灭火装置、氮气灭火装置，提升RQ基地电解液车间安全等级。

3 电解液泄漏的安全隐患及燃烧特点

3.1 电解液泄漏的安全隐患

电解液的危险性凸显在多个方面：因其属于甲类易燃液体，若在槽内泄漏，极难及时察觉，一旦引发火灾，由于应急处置措施不足，造成难以控制的局面[2]。其次，外部管道泄漏更加复杂，尤其在建筑夹层，泄漏不易发现，也增加了救援的难度[3]。第三，电解液的燃烧可能引发火灾，增添了安全风险。最后，电解液遇水会生成具有腐蚀性的氢氟酸，对人体造成危害，同时燃烧还会释放有毒气体。

3.2 电解液燃烧特点

（1）燃烧后难熄灭，灭火时如果不降低电解液温度，移开干粉等表面隔绝物后易复燃，使用二氧化碳灭火器，停止喷射二氧化碳气体后存在复燃可能性；

（2）水与电解液接触，会产生强腐蚀性液体，氢氟酸（HF），溅到人身上容易损伤人体；

（3）燃烧时会产生有毒烟雾，灭火时需要穿戴防化服、橡胶手套、橡胶靴、防毒面罩。

4 防止电解液泄漏燃烧的具体方案

此次的RQ基地电解液泄漏燃烧防控项目当中电解液的使用全路径如下图1所示，我们针对每个流程当中会出现的问题，提出了一系列与之对应的防控措施。

图1 RQ基地电解液使用全路径

主要包括槽内设置DEC气体探测器（PID型），若槽内电解液泄漏，气体探测器将报警，并联动事故风机，降低槽内可燃气体浓度；外部管道使用304不锈钢管替换原来的铁氟龙管，电解液管道附近设置DEC气体探测器。设备内DEC气体探测器报警并停机，使用吸附棉围堵泄漏电解液，并用消防沙覆盖吸附电解液。增加温度感应器和烟雾感应器及时报警，增加配备干粉式灭火器和泡沫式灭火器；对电解液输送管道槽进行密封性检测，确保槽内的密闭的条件下，管道两端设置氮气装置，一旦发生火灾，两端往管道槽内喷射氮气进行窒息灭火[4]。建立安全生产工作领导责任制和责任追究制，由车间主管经理负责，将安全生产工作列入各施工队的目标考核内容中，定期进行严格考核，严格执行责任追究制度，对造成重大安全事故的，要严肃追究有关领导及直接责任人的责任。完善各类预案并熟悉应急救援方案。签订责任书，项目部与各施工队层层签订责任书，明确各自的职责。具体到每个流程当中的方案措施如下六点所述。

4.1 电解液房/仓泄漏风险分析及防控

（1）电解液泄漏防控：若该区域电解液发生泄漏，气体探测器报警并联动事故排风机，临近员工紧急关闭阀门，停止泄漏，使用吸附棉围堵泄漏电解液，并用消防沙覆盖电解液吸附，而后清理吸附了电解液后的消防沙，随后吸附棉以及吸附了电解液后的消防沙应做危废处理。

（2）电解液火灾防控：若电解液房/仓发生电解液小范围火灾，可以使用附近干粉灭火器以及半固定式的泡沫灭火装置灭火；若电解液房/仓发生电解液火灾，且火势较大，应立即撤离现场人员，并启用泡沫喷淋系统灭火[6]。若DEC气体探测器和泡沫消防喷淋系统有效，可正常运作，由于防控措施较为完备，电解液房/仓风险较低。

4.2 电解液槽泄漏风险分析及防控

（1）槽内电解液泄漏：若电解液槽内管道发生电解液泄漏，集液槽内的DEC气体探测器动作，联动槽内事故排风机和事故补风机，降低电解液槽内可燃气体浓度。关闭电解液管道进液端和出液端阀门，并在电解液槽集液槽手动阀门处收集泄漏至槽内的电解液。

（2）槽内电解液泄漏火灾风险：电解液管道线槽采用不锈钢板或镀锌钢板制作，接缝处满焊，整个电解液管道线槽为一个整体，不存在因管道线槽跨接未做好而产生静电火花的风险

[7]。因此，电解液槽内管道发生电解液泄漏后，被点火源引燃发生燃烧的风险较低。然而，夏天气温较高，电解液槽可能会达到70-80℃，若此时槽内电解液管道泄漏，泄漏电解液与高温线槽接触，若泄漏电解液升温至自燃点，可能会在槽内发生燃烧事故，而根据MSDS。电解液闪点25℃，自燃温度未测定。因此，槽内泄漏电解液燃烧风险无法确定。

图2 电解液槽

4.3 一注、二注夹层泄漏风险分析及防控

图3 二注夹层(电解液槽及电解液管道)

图4 电解液管道下夹层处

（1）电解液槽内泄漏：电解液槽内设置有DEC气体探测器（PID型），若槽内电解液泄漏，气体探测器将报警，并联动事故风机，降低槽内可燃气体浓度。而后关闭电解液管道上下游阀门，应急处置人员可通过手动排放阀门将槽内泄漏电解液排出。

（2）电解液槽外部管道电解液泄漏燃烧

1）风险分析

图5 断裂的防护软管

外伸部分管道由外防护软管、外防护塑料管、电解液管道组成（一层包一层）)。其中，外防护塑料管和软管密封性不足（如上图5所示），若电解液管道发生泄漏，泄漏的电解液将从外防护塑料管及外防护软管断裂处流出，且泄漏至夹层的电解液可能无法被槽内的DEC气体探测器检测到，现场也未安装DEC气体探测器、温感、烟感等报警器，存在夹层电解液泄漏无法及时被发现的风险。

并且若夹层发生电解液泄漏事故，电解液挥发可燃气体，再加之现场环境也较为复杂（如下图6所示），可能存在被引燃的风险。

图6 二注夹层环境

2）防控方案

夹层电解液泄漏火灾防控难点主要包括两个方面：一是难发现，主要表现为现场（电解液槽外区域）无DEC气体探测器、无烟感温感报警器，火灾发生时无法及时预警；二是难救援，表现为一注车间夹层进入路况复杂（在远离马道的夹层深处），不利于应急救援[8]。

考虑到夹层电解液泄漏燃烧事故后果较为严重，且电解液槽外区域无DEC气体探测器、夹层较少人经过的情况。因此若槽外区域外伸管道发生电解液泄漏，可能会存在无法及时发现的风险。因此，我们采取了以下措施：

①防泄漏：用防腐蚀材料管道替换如今的防漏软管及塑料管，且密封性要求整段管道做到能不泄漏挥发气体。密封性做好后，外伸管道中的电解液管道泄漏后，可燃气体可能会顺着管道回到电解液槽内，泄漏后槽内的DEC气体探测器有更大的可能可以探测得到；此外，整段管道的密封性做好也能因为电解液及其挥发可燃气体接触不到点火源，而大大降低了这部分探出管道电解液泄漏燃烧的风险。

②电解液泄漏报警：在外伸电解液管道附近设置DEC气体探测器，经统计，二注夹层共12条外伸管道。

③电解液燃烧报警：电解液管道上方增加温感、烟感（夹层上方的对射光电间距较大，存在可能探测不到局部火灾的风险）等相应的传感器。

④增加消防设施：现场增加干粉式及泡沫式灭火器（布置在吊顶上）。

⑤人员培训：人员培训灭电解液火灾。

4.4 一注、二注车间泄漏风险分析及防控

图7 一注设备储液柜（电解液）

针对现有的每台电解液注液设备储液柜均配备一台DEC气体探测器(PID型),气体探测器高高报联动设备三色灯及蜂鸣器报警，并关停设备的防控措施，我们有新增了以下两点方案：第一点是在电解液储液罐下方的集液槽增加液位传感器，检测泄漏电解液液位高度，液位传感器联动设备三色灯及蜂鸣器报警；第二点则是在每台设备储液柜内顶部增加悬挂式干粉灭火器。

对于一注、二注设备内电解液泄漏，设备内DEC气体探测器报警并停机，员工使用吸附棉围堵泄漏电解液，并用消防沙覆盖吸附电解液，而后清理吸附了电解液后的消防沙，随后吸附棉以及吸附了电解液后的消防沙做危废处理。为了防止电解液泄漏燃烧，我们要求移除燃烧区域附近可燃物，开启事故排风机，设备断电并使用泡沫灭火装置或干粉灭火器灭火。

4.5 车间废电解液转运泄漏风险分析及防控

图8 车间废电解液转运

（1）废电解液桶泄漏：临近员工使用吸附棉围堵泄漏电解液，并用消防沙覆盖电解液吸附，而后清理吸附了电解液后的消防沙，随后吸附棉以及吸附了电解液后的消防沙应做危废处理。

（2）泄漏电解液燃烧：移除泄漏电解液周围可燃物，使用干粉灭火器、泡沫式灭火器或使围堵后使其自然燃烧。

4.6 废电解液暂存间泄漏风险分析及防控

（1）吨桶电解液泄漏

若该区域电解液发生泄漏，气体探测器报警并联动事故排风机，降低房间内可燃气体浓度，应急处置人员采取防泄漏措施对吨桶进行堵漏，使用吸附棉围堵泄漏电解液，并用消防沙覆盖电解液吸附，而后清理吸附了电解液后的消防沙，随后吸附棉以及吸附了电解液后的消防沙应做危废处理。

（2）电解液泄漏燃烧↵

废电解液暂存间DEC气体探测器动作，并联动事故排风机，排出电解液燃烧产生的烟雾和挥发的可燃气体，应急处置人员接到报警后前往废液间，使用泡沫式灭火装置灭火。等电解液温度降低后，使用消防沙覆盖电解液吸附，而后清理吸附了电解液后的消防沙。

经过我们对现场的检查，发现暂存间只备有两瓶二氧化碳灭火器，在小房间中使用二氧化碳灭火器灭电解液火灾可能存在两个缺陷：一是二氧化碳灭火器灭电解液表面明火后，电解液温度可能无法明显下降，停止喷射二氧化碳后，电解液存在复燃可能；二是在小房间中使用二氧化碳灭火器灭火存在室息风险。所以我们要求更换为干粉灭火器或泡沫式灭火装置灭火。

5 总结

文章通过结合RQ基地电解液泄漏燃烧防控项目，细致研究了电解液管道在工业生产中的防漏防燃技术方案，并从多个角度对电解液泄漏和火灾问题提出了创新而高效的解决方案。涉及管道防腐、温度控制、泄漏检测以及火灾防范等多个技术手段，以显著减少潜在事故风险，提高生产的安全性和效率。在具体实施中，通过设置气体探测器、更换管道材料、增加感应器等措施，有效地提升了电解液管道的整体安全水平。针对不同工段，如电解液槽、夹层、设备储液柜、废液转运等，制定了相应的综合方案，包括泄漏防范、火灾扑救、人员培训等。这些多方位的技术手段和综合性的防范措施为电解液管道的可靠运行提供了全面的保障，为工业领域的可持续发展贡献了积极力量。

参考文献

[1] 吴家葵.电解液均流控制多工位内齿轮电解加工机床设计及实验研究[D].广东工业大学,2022.DOI:10.27029/d.cnki.ggdgu.2022.000240

[2] 尹继辉.阻燃添加剂DMMP对电解液着火燃烧特性影响实验研究[D].西南交通大学,2021.DOI:10.27414/d.cnki.gxnju.2021.002706

[3] Guo F,Ozaki Y,Nishimura K,et al.Influence of lithium salts on the combustion characteristics of dimethyl carbonate-based electrolytes using a wick combustion method[J].Combustion and Flame,2020,213 314-321.

[4] 赵小敏.室温钠硫电池阻燃电解液的电化学性能研究[D].太原理工大学,2019.

[5] 余海军,谢英豪,李长东等.废旧电动汽车用动力电池储存安全研究[J].电源技术,2015,39(04):745-748.

[6] Anions;New Anions Study Findings Recently Were Reported by Researchers at China University of Science and Technology(Combustion calorimetry of carbonate electrolytes used in lithium ion batteries)[J].Science Letter,2015,

[7] 张东翔,邵枝华,郭顺等.电池舱电解液泄漏监测系统研究[J].北京理工大学学报,2013,33(08):848-851.DOI:10.15918/j.tbit1001-0645.2013.08.004

[8] 一种用于电解铜粉生产中电解液管道泄漏的报警装置.重庆市,重庆华浩冶炼有限公司,2013-06-05.