破解氯乙烯回收工艺燃爆风险：激光氧分析仪的精准监测与安全预警

随着社会持续进步，各类在线检测技术日益广泛应用于传统基础产业，不仅适应了现代化生产的需求，也为安全生产提供了更加可靠的技术支撑。氯碱工业作为基础化学工业的重要组成部分，属于“两重点一重大”的高危化工行业，氯碱企业需始终贯彻安全发展理念，不断提升本质安全水平。

以辽宁某氯碱厂为例，其PVC树脂产能近年来持续扩大，采用悬浮法聚合工艺。在生产过程中，为保障装置工艺稳定运行，需将部分气体排放至氯乙烯气柜。然而，若空气氧分子渗入系统，将导致气柜接收气体中的氧含量超标，严重威胁安全生产。

激光氧分析仪

氯乙烯回收工序的风险分析

当前该企业氯乙烯回收系统主要包括氯乙烯回收冷却装置、溢流堰汽提塔及废水汽提装置。回收冷却装置通过压缩机收集聚合釜内未反应的氯乙烯气体，经两级冷凝液化后流入储槽，未冷凝气体则排入气柜。溢流堰汽提塔用于脱除PVC浆料中溶解的氯乙烯，基于氯乙烯在100℃水中溶解度降为零的特性，通过真空泵将气体抽至气柜。废水汽提装置工作原理类似。上述环节在运行中均存在氯乙烯气体向气柜排放的过程。

值得注意的是，回收系统在聚合置换时部分管段与设备处于负压状态，溢流堰汽提塔塔顶也长期维持负压，而废水汽提装置的溢流水收集环节为敞口模式。这些负压或敞开环境在设备密封失效或检修期间，极易吸入空气，导致排放气中氧含量超标，构成安全隐患。此外，负压条件下的泄漏点隐蔽性强，传统检测手段难以实时识别。

激光氧分析仪

控制氯乙烯中氧含量的重要性

氯乙烯属于甲类火灾危险物质，爆炸极限为3.6%–33%（体积分数）。根据T/CCASC 1002.5—2021《电石法聚氯乙烯生产安全操作规程》要求，开车前需采用纯度超过99%的氮气或液态氯乙烯进行系统置换，直至氧含量低于3%（体积分数）。同时，GB 50160—1992《石油化工企业设计防火规范》明确将氯乙烯划分为甲类可燃气体。在实际工艺中，可能存在空气混入的环节，一旦形成可燃混合气并结合高温作业环境，将显著增加火灾爆炸风险。

因此，对回收至气柜的氯乙烯气体中的氧含量进行实时监测至关重要。一旦氧含量超标而未及时处置，极易引发严重安全事故，甚至导致爆炸。

应对措施与技术升级

为防止空气混入引发的爆炸风险，该企业原采用人工取样分析方式进行氧含量预警，包括管道分段取样、集气球收集、样品检测与手工记录等。该方法存在操作人员中毒风险、取样代表性不足、拆口取样导致空气进入、人工误差大和周期长等一系列弊端。

实现氯乙烯回收工序排放气氧含量的实时监测，可为风险排查与工艺控制提供即时、可靠的数据支持，从而系统性化解该环节安全隐患。该企业此前已在渣浆乙炔回收与废次氯酸钠清净乙炔回收工艺中成功应用SD-Y5000S EX在线激光氧含量分析仪，用于监测管道内乙炔气的氧含量（一般要求控制在1%以下）。DCS监控人员可借助实时数据曲线准确掌握氧含量动态，超标时系统及时报警，操作人员可迅速执行停车操作，有效预防事故发生。

激光氧分析仪

鉴于该设备在乙炔回收中的良好效果，将其推广至氯乙烯回收工序具有显著重要性。SD-Y5000S EX在线激光氧含量分析仪采用可调谐半导体激光吸收光谱技术（TDLAS），该分析仪具有灵敏度高、响应速度快、不受背景气体干扰、非接触式测量、使用寿命长、无需长期频繁维护等特点，为实时准确地反映各种气体变化提供了可靠参考数据，有效克服传统气体分析中的多种技术瓶颈。

在线激光氧含量分析仪的应用效果

辽宁某氯碱厂于氯乙烯回收工序至气柜的排气管道上安装了在线激光氧含量分析仪，实现了对氯乙烯中氧含量的连续监测。同时，该系统设置了与分析数据联锁的气动截止阀，可在氧含量接近控制上限时自动触发停排机制，从源头阻断风险，保障系统安全稳定运行。

通过对PVC生产过程中氯乙烯回收气氧含量指标的实时监测与控制，结合在线激光分析技术的成功应用，该企业实现了对关键安全隐患的主动防控，显著提升了生产系统的安全水平。