新闻中心

当前位置是: 首页 ->新闻中心 ->学院新闻 ->正文

把“算力支撑”的安全阀门握在自己手里——天津大学化工学院陈旭教授团队牵头攻克氟化工安全保障核心技术

近日,天津市科学技术奖揭晓

天津大学化工学院三项项目获一等奖

2025年度天津市科学技术奖发布,天津大学化工学院三项重要科研成果上榜!

其中陈旭教授团队领衔

联合中国特种设备检测研究院

巨化集团有限公司等单位

在国家重点研发计划项目的支持下

共同完成的“氟化工安全保障关键技术

与装备研发及应用”项目

荣获天津市科技进步奖一等奖


对于普通人而言,“氟化工”是一个遥远而专业的词汇。但在大数据中心、集成电路、新能源汽车电池的制造链条中,氟化工产品如同“工业血液”一般不可或缺。

然而,氟化工生产过程伴随的强腐蚀、剧毒、易燃易爆特性,却让这条产业链长期游走在高风险的边缘。

天津大学化工学院陈旭教授团队牵头攻克氟化工安全保障核心技术,把“算力支撑”的安全阀门握在自己手里,给中国的高端制造业上了一把坚实的锁。

危险的“液冷支撑”:当安全成为“卡脖子”环节

在数据中心,电子氟化液在液冷系统中扮演着至关重要的角色,为算力中心提供高效的冷却解决方案。随着信息技术的飞速发展,数据处理能力的提升对高效冷却需求日益增加,而氟化冷却液的应用成为保证算力中心稳定运转的关键。

但鲜为人知的是,这种电子级氟化液前体的生产,本身就是一场与极端工况的博弈。“氢氟酸连玻璃都能腐蚀,一旦接触人体,后果不堪设想。过去行业里谈‘氟’色变,重大事故频发,直接制约了我国高端电子化学品的稳定供应。”陈旭教授告诉记者。

当业界全力推进数据中心的算力设计、处理能力提升时,陈旭团队却把目光投向了这些冰冷的金属管道和反应釜。他们敏锐地意识到:如果生产过程中的安全保障技术跟不上,高端氟材料的国产化就是空中楼阁。安全,已经成为另一个隐形的“卡脖子”难题。

给腐蚀“听诊”:从听天由命到未病先防

在巨化集团的生产厂区,一排排银白色的特种气体钢瓶和管道蜿蜒交错。与过去靠人工巡检、凭经验判断不同,如今一套看不见的“神经网络”正在24小时不间断地监视着设备的“健康状况”。

这便是陈旭团队与巨化集团联合埋首攻关十余年的成果。针对氟化工腐蚀难测的痛点,团队从最基础的力-化耦合腐蚀机理入手,终于探明了在氢氟酸气/液相及氟氯叠加极端工况下的损伤竞争机制。

理论通了,还要有“顺风耳”和“透视眼”。团队发明了一系列高精度感知装备:ppm级微量水在线激光分析仪,能从源头上揪出导致腐蚀加剧的微量水分;宽温域高精度腐蚀在线监测装置,能像心电监护仪一样实时显示管壁的减薄情况;高灵敏微泄漏声学检测仪能通过声波特征检测出0.1mL/s的微小泄露,就像是给高压设备请了一位经验丰富的老中医,不用开膛破肚,靠‘听诊’就能发现早期病灶。

↑微量水激光分析仪

这套技术彻底改变了以往“不出事不知情、出了事就晚”的被动局面。巨化集团相关负责人表示,成果应用后,关键环节的非计划停车风险大幅降低,生产运行的稳定性显著提升,为企业提产增效吃了一颗“定心丸”。

从秒级推演到全国一盘棋:筑起化工园区的“数字围栏”

技术不仅要能测,还要能防、能救。

氟化工生产一旦发生大规模泄漏,毒气扩散速度快、范围广,黄金救援时间往往以秒计算。传统的二维事故推演准确性太差,三维事故推演时间长(小时级),导致实际的应急救援决策依然依靠经验去判断,缺少科学依据。

陈旭团队的另一项重要贡献,是建立了“精准感知-智能诊断-秒级推演-协同救援”一体化平台。项目骨干周正青介绍,依托于北京辰安科技等合作伙伴的公共安全技术积累,平台嵌入了深度学习算法,一旦传感器报警,系统比风还快——瞬间计算出毒气云团未来几十分钟、甚至数小时内的三维扩散路径,并自动规划出最优疏散路线和救援力量部署。

↑风险监测预警子系统

“以前是凭经验跑,现在是跟着数据跑。”目前,这套方案已推广至浙江巨化等重点氟化工企业,不仅实现了关键监测装备的国产化替代,更构建起了覆盖氟化工全生命周期的安全保障体系。

在陈旭看来,科研不能只在实验室里“锦上添花”,更要“把论文写在祖国最需要的地方”,到生产一线去“雪中送炭”。回看这份获奖名单,天津大学、中国特检院、巨化集团、聚光科技、辰安科技、天津绿菱气体……这是一份典型的产学研用深度融合清单。

十多年来,团队成员的足迹遍布全国多个高危化工园区,从基础机理研究到现场装调设备,他们将高校的理论优势与企业的实际需求紧紧焊接在了一起。

从保障液冷系统所需的高效制冷剂生产安全,到护航新能源电池材料的稳定生产,天津大学这支科研队伍用执着与智慧证明:科技创新既要追求顶天的突破,也要夯实立地的根基。

当安全的阀门牢牢握在自己手中,中国高端制造的脊梁才能更加坚挺。



2026年06月01日