中國(guó)教育報(bào)-中國(guó)教育新聞網(wǎng)訊（通訊員 肖雯雯 記者 馮麗）4月30日，記者從西安建筑科技大學(xué)獲悉，該校資源工程學(xué)院李新宏教授團(tuán)隊(duì)成功構(gòu)建了一種融合系統(tǒng)理論過(guò)程分析方法（STPA）與連續(xù)動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)（c-DBN）的動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，揭示了固體氧化物電解池（SOEC）運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)態(tài)演化規(guī)律。相關(guān)研究成果發(fā)表在化工安全領(lǐng)域的國(guó)際知名期刊《工藝安全與環(huán)境保護(hù)》上。

固體氧化物電解水制氫是綠色制氫的重要技術(shù)手段，具有能量轉(zhuǎn)化效率高、高溫余熱利用潛力大等特點(diǎn)。然而，由于設(shè)備長(zhǎng)期在高溫環(huán)境下高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，內(nèi)部控制環(huán)節(jié)和關(guān)鍵部件容易隨時(shí)間發(fā)生性能退化，這些退化問(wèn)題如果越積越多，可能破壞氫氣與氧氣之間的有效隔離發(fā)生氣體交叉滲透，進(jìn)而引發(fā)溫度失控甚至系統(tǒng)被迫停機(jī)等嚴(yán)重的安全隱患。

傳統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法往往偏重部件失效，難以分析控制失效與風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)態(tài)演化等問(wèn)題。針對(duì)上述問(wèn)題，研究團(tuán)隊(duì)提出了新設(shè)想：能否構(gòu)建一個(gè)既能夠識(shí)別錯(cuò)誤的控制指令，又能精準(zhǔn)預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)演化軌跡的綜合評(píng)估模型？

基于這一思路，團(tuán)隊(duì)利用STPA構(gòu)建了SOEC系統(tǒng)分層控制結(jié)構(gòu)，精準(zhǔn)識(shí)別了給水控制、熱管理和氫氣壓力調(diào)節(jié)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)中錯(cuò)誤的控制指令及其因果場(chǎng)景。隨后，團(tuán)隊(duì)將這些風(fēng)險(xiǎn)因素輸入到c-DBN模型中，并采用概率分布表征了有限失效數(shù)據(jù)條件下的參數(shù)不確定性，實(shí)現(xiàn)了SOEC系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)態(tài)演化分析與關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)因素辨識(shí)。計(jì)算結(jié)果表明，在運(yùn)行35000至40000小時(shí)區(qū)間內(nèi)，系統(tǒng)中斷概率升至18.00%。

“本研究為SOEC電解水制氫過(guò)程的動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)演化分析提供了新思路?！闭撐淖髡唔n子月教師表示，團(tuán)隊(duì)未來(lái)將深入開(kāi)展復(fù)雜系統(tǒng)的可靠性評(píng)估，為系統(tǒng)安全運(yùn)行和風(fēng)險(xiǎn)管控提供更堅(jiān)實(shí)的科學(xué)依據(jù)。