火炬係統內(nei) 滲入氧氣會(hui) 造成災難性後果,尤其遭遇易燃廢氣更是嚴(yan) 重。為(wei) 防止事故發生,保障生產(chan) 安全,可靠的氧氣測量至關(guan) 重要。
中國某化工廠是國內(nei) 最大的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)樹脂生產(chan) 商,而ABS 生產(chan) 過程中必不可少的原材料是丁二烯。
丁二烯極易燃燒,易對健康和環境造成潛在危害。因此,在丁二烯工廠啟動和關(guan) 閉時產(chan) 生的廢氣需運送至火炬係統,燃燒分解後才能釋放至大氣;同時,必須小心控製廢氣中的氧含量,避免爆炸風險。
▏ 繁瑣的順磁法氧氣監測
該公司在火炬管道處安裝了一台順磁氧分析儀(yi) ,以便對丁二烯廢氣中的氧含量進行監控。
依托順磁法測量的技術原理,要求對氣體(ti) 樣品進行預處理;同時,在生產(chan) 過程中丁二烯廢氣中含有10%的水蒸氣,氣體(ti) 在低溫時容易發生聚合反應;而冷凝水和丁二烯聚合物會(hui) 堵塞采樣管和預處理過濾器,進而導致測量故障和大量的清潔、維護工作。
同時,取樣式分析儀(yi) 存在固有的滯後性;因此即使係統正常運行,也無法保證火炬係統的安全性。
▏ 對穿式可調諧二極管激光技術的嚐試與(yu) 弊端
為(wei) 獲取更可靠的測量結果,工程師采用可調諧二極管激光(TDL) 分析儀(yi) 取代順磁氧氣係統。
TDL 測定氣體(ti) 濃度,免受水蒸氣和背景氣體(ti) 的影響,測量穩定且可靠性高;但該公司的火炬管道隻有DN300,對於(yu) 典型的對穿式TDL 來說管徑太細,因而無法安裝(分體(ti) 的激光發射器和接收器裝置,必須仔細對焦);最終被迫采用取樣式方案,在取樣管道後安裝額外的TDL 測量池。
但這種方案,無法進行氮氣吹掃以保持TDL視窗無灰塵和水分堆積,因此,必須在分析儀(yi) 前端安裝采樣、過濾和預處理設備;同時,在日常維護中,取樣和預處理係統仍然會(hui) 出現故障,氧氣測量頻繁地出現問題;故證明預處理設備是該問題的根源。
▏ 采用探頭試設計的 TDL 分析儀(yi) 是答案
梅特勒-托利多GPro 500 可調諧二極管激光 (TDL) 分析儀(yi) ,不同於(yu) 大多數的對穿式設計,GPro500 采用探頭式設計,前端裝有一個(ge) 三麵垂直的反射棱鏡(直角棱鏡),可引導激光束反射至分析儀(yi) 內(nei) 部的接收器。
同時,該設計允許在DN100 這樣的細管道內(nei) 安裝GPro 500,且因在光源與(yu) 接收器之間無需對焦,安裝簡單,維護量極低,隻需1年左右驗證一次,且智能傳(chuan) 感器管理技術(ISM®)的預診斷功能,幫助持續監測光程質量,並預測清潔維護的時間。
▏ 可靠的原位測量
GPro 500 氣體(ti) 分析儀(yi) 安裝簡單、維護量低,無需取樣或預處理設備,最終該公司在火炬管道上安裝了GPro 500;同時,自安裝後9個(ge) 月以來,GPro 500 維護量低,無故障,提供精確、實時的氧含量測量,保障火炬係統安全運行,助力企業(ye) 降本增效!
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