在河北省，某氯堿企業(yè)使用電石法生產(chǎn)聚氯乙烯樹(shù)脂，生產(chǎn)過(guò)程中，在單體車(chē)間、乙炔車(chē)間、聚合車(chē)間中，很多工序的生產(chǎn)過(guò)程會(huì)存在氯乙烯、乙炔等易燃易爆的氣體，如果氧氣混入乙炔或氯乙烯中的含量過(guò)高就會(huì)形成爆炸性的混合氣體，可能會(huì)引起安全事故，需要嚴(yán)格控制這些氣體中的氧氣濃度，保證生產(chǎn)安全。所以，我們要實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)乙炔、氯乙烯中的氧氣濃度并進(jìn)行控制，解決可能出現(xiàn)的安全隱患。

該氯堿企業(yè)在樹(shù)脂廠(chǎng)區(qū)聚合車(chē)間的部分工序中使用過(guò)在線(xiàn)順磁氧分析儀，在正常生產(chǎn)中，在線(xiàn)順磁氧分析儀使用效果還可以，能夠監(jiān)測(cè)出氯乙烯介質(zhì)中的氧氣濃度。但是在線(xiàn)順磁氧分析儀的傳感器對(duì)被測(cè)介質(zhì)的要求高，要求被測(cè)介質(zhì)中不能混入水分，否則就會(huì)損壞傳感器，導(dǎo)致傳感器進(jìn)水損壞，造成很大的損失或維修不了，成本也不斷提高。為了解決上述問(wèn)題，該企業(yè)通過(guò)考察同行其他公司的情況，并經(jīng)過(guò)其他企業(yè)介紹，決定購(gòu)買(mǎi)激光氧含量分析儀系統(tǒng)。

生產(chǎn)系統(tǒng)要監(jiān)測(cè)介質(zhì)中氧氣濃度的點(diǎn)有乙炔車(chē)間清凈工序的乙炔、單體車(chē)間氯乙烯壓縮和氯乙烯氣柜連通管線(xiàn)的氯乙烯、精餾變壓吸附工序的氯乙烯、聚合車(chē)間回收氯乙烯系統(tǒng)和氯乙烯氣柜連接管線(xiàn)的氯乙烯等。根據(jù)工藝點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)情況來(lái)看，采用旁路式激光氧含量分析儀比較合適，在生產(chǎn)系統(tǒng)的被測(cè)介質(zhì)主管道引出取樣管，由取樣管將被測(cè)介質(zhì)導(dǎo)入到樣品預(yù)處理系統(tǒng)和激光氧分析儀，整套分析系統(tǒng)安裝在獨(dú)立的機(jī)柜里面。由于被測(cè)介質(zhì)具有易燃易爆、有毒有害的特點(diǎn)，不能直接排放到大氣，分析之后的樣氣返回至原管道，這些部位的樣氣采集處和樣氣返回處是在同一管道上下游鄰近的不同位置。旁路式激光氧分析儀系統(tǒng)日常維護(hù)方便，定期標(biāo)定時(shí)只需要關(guān)閉取樣管的閥門(mén)就可以了，既方便檢修和標(biāo)定，而且對(duì)正常生產(chǎn)沒(méi)有影響。

可調(diào)諧半導(dǎo)體激光光譜吸收技術(shù)TDLAS本質(zhì)上是一種光譜吸收技術(shù)，通過(guò)分析激光被氣體分子的選擇性吸收來(lái)獲得氣體的濃度。它與傳統(tǒng)紅外光譜吸收技術(shù)的不同之處在于，半導(dǎo)體激光光譜寬度遠(yuǎn)小于氣體吸收譜線(xiàn)的展寬，如上圖。因此，半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)是一種高分辨率的光譜吸收技術(shù)。系統(tǒng)采用特定波長(zhǎng)的激光束穿過(guò)被測(cè)氣體，激光強(qiáng)度的衰減與氣體的濃度滿(mǎn)足朗伯.比爾定理，因此可以通過(guò)檢測(cè)激光強(qiáng)度的衰減信息分析獲得被測(cè)氣體的濃度。采用半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)的激光氣體分析儀可從原理上抗背景氣體的干擾，測(cè)量結(jié)果可靠性高。

就拿生產(chǎn)系統(tǒng)的樣氣中氧含量測(cè)量倆說(shuō)，半導(dǎo)體激光發(fā)射器發(fā)出一特定頻率的激光，該頻率的激光只能由氧分子吸收，在透過(guò)含有氧氣的氯乙烯氣體時(shí)，該特定頻率的激光會(huì)發(fā)生相應(yīng)強(qiáng)度的衰減，衰減程度和氯乙烯中的氧氣含量存在數(shù)學(xué)關(guān)系，檢測(cè)出該衰減程度可以計(jì)算出氯乙烯中的氧氣含量。

樣氣預(yù)處理系統(tǒng)：被測(cè)樣品氣體進(jìn)入激光氧含量分析儀系統(tǒng)的測(cè)量管之前，要經(jīng)過(guò)預(yù)處理系統(tǒng)除去其中影響測(cè)量準(zhǔn)確度的水氣和各類(lèi)雜質(zhì)，并且要定期對(duì)激光發(fā)射、測(cè)量系統(tǒng)和測(cè)量管進(jìn)行清理，維護(hù)和保養(yǎng)。

實(shí)際應(yīng)用：氯乙烯和乙炔屬于易燃易爆物質(zhì)，生產(chǎn)系統(tǒng)中的氧氣含量需要控制在2%以下，所以，需要在可能會(huì)出現(xiàn)氧氣進(jìn)入生產(chǎn)系統(tǒng)的位置定時(shí)監(jiān)測(cè)內(nèi)部的氧氣濃度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常，盡早處理防止出現(xiàn)生產(chǎn)安全事故。

單體車(chē)間精餾工序變壓吸附真空泵的進(jìn)口管道是負(fù)壓工況，在管道出現(xiàn)漏點(diǎn)時(shí)很容易造成空氣進(jìn)入管道內(nèi)部，導(dǎo)致進(jìn)入乙炔氣柜的乙炔中氧氣含量過(guò)高，致使整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的氧氣含量增加。因此，需要在變壓吸附抽空進(jìn)一期和二期乙炔氣柜管道上各配備一臺(tái)激光在線(xiàn)氧含量分析儀系統(tǒng)。

單體車(chē)間和氯乙烯氣柜連接的氯乙烯管道導(dǎo)淋產(chǎn)生的廢水全部收集到氯乙烯氣柜廢水收集罐，該罐和氯乙烯氣柜系統(tǒng)相連接，導(dǎo)淋廢水回收泵是隔膜泵，在隔膜泵泄漏時(shí)很容易造成氧氣進(jìn)入氯乙烯氣柜系統(tǒng)，致使生產(chǎn)系統(tǒng)氧氣濃度異常，所以，在氣柜廢水收集罐上配備一臺(tái)激光在線(xiàn)氧含量分析儀系統(tǒng)。

聚合車(chē)間有三套氯乙烯回收冷卻裝置、三套溢流堰汽提塔、一套廢水汽提裝置，這七套裝置在運(yùn)行過(guò)程中都會(huì)產(chǎn)生部分氯乙烯氣體排放回收至氯乙烯氣柜。氯乙烯回收系統(tǒng)在聚合釜進(jìn)行置換操作中，部分管段和設(shè)備有負(fù)壓的工況，溢流堰汽提塔正常工作時(shí)也是負(fù)壓工況，塔頂壓力長(zhǎng)期保持負(fù)壓狀態(tài)。廢水汽提裝置收集的氣柜溢流水是敞口模式，會(huì)導(dǎo)致氧氣進(jìn)入生產(chǎn)系統(tǒng)中。在上述這些位置都很容易造成空氣進(jìn)入生產(chǎn)系統(tǒng)，導(dǎo)致氯乙烯氣柜系統(tǒng)氧氣含量增加，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)引發(fā)生產(chǎn)安全事故。所以，在這些位置需要配備四臺(tái)激光在線(xiàn)氧含量分析儀系統(tǒng)。

激光氧含量分析儀系統(tǒng)不受背景氣體影響，能夠測(cè)量高溫、強(qiáng)腐蝕性的氣體，平時(shí)只需要定期簡(jiǎn)單維護(hù)就可以了。核心部件不易損壞，儀表使用壽命很長(zhǎng)，響應(yīng)速度快，測(cè)量精確度高。相比于其他原理的氧含量分析儀，激光氧含量分析儀系統(tǒng)具有更好的性能表現(xiàn)，到目前為止，激光在線(xiàn)氣體分析儀系統(tǒng)在行業(yè)中的使用效果非常好。