破解氯乙烯回收工藝燃爆風(fēng)險：激光氧分析儀的精準(zhǔn)監(jiān)測與安全預(yù)警

隨著社會持續(xù)進(jìn)步，各類在線檢測技術(shù)日益廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，不僅適應(yīng)了現(xiàn)代化生產(chǎn)的需求，也為安全生產(chǎn)提供了更加可靠的技術(shù)支撐。氯堿工業(yè)作為基礎(chǔ)化學(xué)工業(yè)的重要組成部分，屬于“兩重點一重大”的高?；ば袠I(yè)，氯堿企業(yè)需始終貫徹安全發(fā)展理念，不斷提升本質(zhì)安全水平。

以遼寧某氯堿廠為例，其PVC樹脂產(chǎn)能近年來持續(xù)擴(kuò)大，采用懸浮法聚合工藝。在生產(chǎn)過程中，為保障裝置工藝穩(wěn)定運行，需將部分氣體排放至氯乙烯氣柜。然而，若空氣氧分子滲入系統(tǒng)，將導(dǎo)致氣柜接收氣體中的氧含量超標(biāo)，嚴(yán)重威脅安全生產(chǎn)。

激光氧分析儀

氯乙烯回收工序的風(fēng)險分析

當(dāng)前該企業(yè)氯乙烯回收系統(tǒng)主要包括氯乙烯回收冷卻裝置、溢流堰汽提塔及廢水汽提裝置?；厥绽鋮s裝置通過壓縮機(jī)收集聚合釜內(nèi)未反應(yīng)的氯乙烯氣體，經(jīng)兩級冷凝液化后流入儲槽，未冷凝氣體則排入氣柜。溢流堰汽提塔用于脫除PVC漿料中溶解的氯乙烯，基于氯乙烯在100℃水中溶解度降為零的特性，通過真空泵將氣體抽至氣柜。廢水汽提裝置工作原理類似。上述環(huán)節(jié)在運行中均存在氯乙烯氣體向氣柜排放的過程。

值得注意的是，回收系統(tǒng)在聚合置換時部分管段與設(shè)備處于負(fù)壓狀態(tài)，溢流堰汽提塔塔頂也長期維持負(fù)壓，而廢水汽提裝置的溢流水收集環(huán)節(jié)為敞口模式。這些負(fù)壓或敞開環(huán)境在設(shè)備密封失效或檢修期間，極易吸入空氣，導(dǎo)致排放氣中氧含量超標(biāo)，構(gòu)成安全隱患。此外，負(fù)壓條件下的泄漏點隱蔽性強(qiáng)，傳統(tǒng)檢測手段難以實時識別。

激光氧分析儀

控制氯乙烯中氧含量的重要性

氯乙烯屬于甲類火災(zāi)危險物質(zhì)，爆炸極限為3.6%–33%（體積分?jǐn)?shù)）。根據(jù)T/CCASC 1002.5—2021《電石法聚氯乙烯生產(chǎn)安全操作規(guī)程》要求，開車前需采用純度超過99%的氮氣或液態(tài)氯乙烯進(jìn)行系統(tǒng)置換，直至氧含量低于3%（體積分?jǐn)?shù)）。同時，GB 50160—1992《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》明確將氯乙烯劃分為甲類可燃?xì)怏w。在實際工藝中，可能存在空氣混入的環(huán)節(jié)，一旦形成可燃混合氣并結(jié)合高溫作業(yè)環(huán)境，將顯著增加火災(zāi)爆炸風(fēng)險。

因此，對回收至氣柜的氯乙烯氣體中的氧含量進(jìn)行實時監(jiān)測至關(guān)重要。一旦氧含量超標(biāo)而未及時處置，極易引發(fā)嚴(yán)重安全事故，甚至導(dǎo)致爆炸。

應(yīng)對措施與技術(shù)升級

為防止空氣混入引發(fā)的爆炸風(fēng)險，該企業(yè)原采用人工取樣分析方式進(jìn)行氧含量預(yù)警，包括管道分段取樣、集氣球收集、樣品檢測與手工記錄等。該方法存在操作人員中毒風(fēng)險、取樣代表性不足、拆口取樣導(dǎo)致空氣進(jìn)入、人工誤差大和周期長等一系列弊端。

實現(xiàn)氯乙烯回收工序排放氣氧含量的實時監(jiān)測，可為風(fēng)險排查與工藝控制提供即時、可靠的數(shù)據(jù)支持，從而系統(tǒng)性化解該環(huán)節(jié)安全隱患。該企業(yè)此前已在渣漿乙炔回收與廢次氯酸鈉清凈乙炔回收工藝中成功應(yīng)用SD-Y5000S EX在線激光氧含量分析儀，用于監(jiān)測管道內(nèi)乙炔氣的氧含量（一般要求控制在1%以下）。DCS監(jiān)控人員可借助實時數(shù)據(jù)曲線準(zhǔn)確掌握氧含量動態(tài)，超標(biāo)時系統(tǒng)及時報警，操作人員可迅速執(zhí)行停車操作，有效預(yù)防事故發(fā)生。

激光氧分析儀

鑒于該設(shè)備在乙炔回收中的良好效果，將其推廣至氯乙烯回收工序具有顯著重要性。SD-Y5000S EX在線激光氧含量分析儀采用可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)（TDLAS），該分析儀具有靈敏度高、響應(yīng)速度快、不受背景氣體干擾、非接觸式測量、使用壽命長、無需長期頻繁維護(hù)等特點，為實時準(zhǔn)確地反映各種氣體變化提供了可靠參考數(shù)據(jù)，有效克服傳統(tǒng)氣體分析中的多種技術(shù)瓶頸。

在線激光氧含量分析儀的應(yīng)用效果

遼寧某氯堿廠于氯乙烯回收工序至氣柜的排氣管道上安裝了在線激光氧含量分析儀，實現(xiàn)了對氯乙烯中氧含量的連續(xù)監(jiān)測。同時，該系統(tǒng)設(shè)置了與分析數(shù)據(jù)聯(lián)鎖的氣動截止閥，可在氧含量接近控制上限時自動觸發(fā)停排機(jī)制，從源頭阻斷風(fēng)險，保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。

通過對PVC生產(chǎn)過程中氯乙烯回收氣氧含量指標(biāo)的實時監(jiān)測與控制，結(jié)合在線激光分析技術(shù)的成功應(yīng)用，該企業(yè)實現(xiàn)了對關(guān)鍵安全隱患的主動防控，顯著提升了生產(chǎn)系統(tǒng)的安全水平。