Безопасный репрезентативный отбор проб газа

Передовые методы отбора проб газов и летучих жидкостей

<эм> Мэтт Диксон, старший главный инженер-конструктор, Swagelok

Оптимизация затрат на химическую обработку и поддержание высокого качества выпускаемой продукции требуют регулярного отбора репрезентативных технологических жидкостей для лабораторного анализа. Выборочный отбор — также называемый точечным отбором проб, полевым отбором проб или просто отбором проб — помогает проверить условия процесса и убедиться, что производимый вами продукт соответствует внутренним спецификациям или спецификациям заказчика. Выборка захвата также может помочь проверить показания онлайн-анализаторов, что становится все более популярным способом получения информации о вашем процессе в режиме реального времени.

Отбор проб газа представляет собой уникальный набор проблем, которые операторы должны решить, чтобы получить точную картину реальных условий процесса. Читайте дальше, пока мы исследуем эти проблемы и способы их преодоления с помощью правильных методов.

Основные правила выборки

Газы и летучие жидкости необходимо собирать и поддерживать при температурах и давлениях, препятствующих фазовым переходам, которые могут изменить состав проб. Запомните эти основные правила:

1. Образец должен представлять процесс. Используйте зонды для отбора проб из середины технологической трубы и избегайте фазовых изменений во время транспортировки проб.
2. Образец должен быть своевременным. Минимизируйте время транспортировки от точки розлива до лаборатории, чтобы гарантировать точное представление условий процесса.
3. Образец должен быть чистым. Избегайте застойных зон перед контейнером для проб и обеспечьте адекватную очистку и промывку системы отбора проб, чтобы свести к минимуму возможность загрязнения.
4. Отбор проб должен быть безопасным. Отбор проб по своей сути предполагает взаимодействие человека-оператора с технологическими жидкостями, что часто может быть вредным при прямом контакте. По этой причине следование передовым методам и использование хорошо спроектированных систем отбора проб необходимы не только для точности отбора проб, но и для безопасности оператора.

Отбор проб газов и летучих жидкостей требует иных соображений, чем отбор проб нелетучих жидкостей. Эта статья посвящена отбору проб газов и летучих жидкостей. О стратегиях отбора проб нелетучих жидкостей читайте в блоге о стратегиях отбора проб жидкостей для контроля затрат.

Как выбрать подходящий цилиндр

Поскольку газы и летучие жидкости более восприимчивы к фазовым изменениям и должны находиться под давлением для точного анализа, необходимо использовать цилиндры для проб (в отличие от менее дорогих бутылей для проб без давления) для сбора и сохранения репрезентативности проб. Баллоны для проб газа также очень эффективны для защиты пробы. техников и окружающую среду от паров или выбросов, если газ ядовит.

Поскольку газы и летучие жидкости более подвержены фазовым изменениям, необходимо использовать цилиндры для проб.

Большинство цилиндров для проб изготавливаются из бесшовных трубок с одинаковой толщиной стенок, размером и вместимостью, но есть некоторые различия. для рассмотрения в зависимости от ваших конкретных потребностей в выборке. Вы можете обратиться к поставщику баллонов, чтобы выбрать подходящий тип.

Вот несколько особенностей, на которые следует обращать внимание при выборе цилиндров:

• Простые в использовании быстроразъемные соединения, обеспечивающие эффективное и безопасное подключение и отключение от точки отбора проб
• Гладкий внутренний переход горловины, который помогает удалить застрявшую жидкость и облегчает очистку и повторное использование баллонов
• Защита от избыточного давления, обеспечивающая более высокий уровень безопасности оператора. Разрывные и предохранительные клапаны доступны в тройнике или могут быть встроены в главный клапан вашего баллона.
• Подходящий состав материала и отделка, так как могут потребоваться специальные сплавы или материалы в зависимости от отбираемого газа или летучей жидкости
• Встроенные байпасные линии, которые могут быть полезны для удаления остатков токсичных образцов и повышения безопасности технического персонала. Байпасная линия позволяет промывочной жидкости течь через быстроразъемные соединения, гарантируя, что в случае утечки при отсоединении цилиндра утечка будет состоять из промывочной жидкости, а не из токсичной пробы.
• Прочный дизайн и конструкция. Цилиндры с пробами часто приходится перевозить на значительные расстояния для лабораторного анализа.

Как правильно заполнить баллон

В большинстве случаев наиболее целесообразно заполнять цилиндр с образцом в вертикальной ориентации. На это есть несколько причин.

При отборе проб летучих жидкостей лучше всего заполнять цилиндр снизу вверх. Это позволяет выдувать любой захваченный газ, который может находиться в цилиндре, из верхней части по мере его заполнения, обычно через перепускную трубу. Перепускная трубка также позволяет баллону сохранять некоторое пространство для пара — полностью заполненный баллон может разорваться в случае неожиданного изменения температуры. И наоборот, при отборе проб газов баллоны следует заполнять сверху вниз. Это позволяет смыть любой конденсат, который мог образоваться в линии, через дно.

Как поддерживать цилиндры для проб

Как и любое промышленное оборудование, цилиндры для образцов подвержены регулярному эксплуатационному износу. Поврежденные или неисправные баллоны могут представлять проблему для безопасности персонала и могут поставить под угрозу точность и целостность ваших методов отбора проб. Все это делает регулярное упреждающее техническое обслуживание цилиндра для проб обязательным для любой операции, ориентированной на отбор проб. Как минимум, баллоны с пробами должны проходить ежегодную проверку и испытание под давлением. Каждые пять лет они должны проходить переаттестацию.

Однако между этими проверками может произойти повреждение. Вот некоторые из наиболее распространенных проблем, на которые следует обратить внимание:

• Утечка через ключевые компоненты, включая клапаны и быстроразъемные соединения
• Коррозия в результате проблем совместимости с образцом
• Состояние внутренней поверхности, абсорбция
• Неправильно установленные компоненты

Как минимизировать вероятность человеческой ошибки

В случае необходимости выборочная выборка предполагает, что технический специалист физически берет образец из процесса — это по своей сути вносит в ваш процесс потенциальную возможность человеческой ошибки. К счастью, есть несколько различных стратегий для ограничения этих ошибок.

Документация. Панели для отбора проб могут поставляться с выгравированной табличкой на панели, которая может содержать полезную информацию о том, как работать с панелью, а также о том, как при необходимости заказать запасные части. Инструкции облегчают взятие образца любым техником, даже если он раньше не работал с панелью. Документация по деталям упрощает информирование вашего поставщика о том, что именно вам нужно, без необходимости строить догадки.

Упрощение. Простые и интуитивно понятные в эксплуатации системы отбора проб методом грейфера могут дополнительно ограничить вероятность ошибки, связанной с человеческим фактором. Например, грейферная панель для отбора проб, специально разработанная для отбора проб газа, может обеспечить правильную ориентацию баллона и отбор проб сверху вниз при каждом использовании. Как отмечалось ранее, это исключает возможность того, что отдельный технический специалист неправильно введет или заберет образец. То же самое можно сказать и о панели, разработанной специально для отбора проб летучих жидкостей.

Редукторы в сборе гарантируют, что все клапаны, необходимые для сбора пробы, активируются в правильной последовательности.

В других местах доступные узлы клапанов с редуктором гарантируют, что все клапаны, необходимые для сбора пробы, активируются в правильной последовательности. Это может способствовать безопасному сбору проб, поскольку оператору не нужно вручную открывать и закрывать одни и те же клапаны. Функция продувки также может быть встроена в редукторный клапан, что гарантирует невозможность повторного введения продувочных жидкостей в основной процесс из-за человеческой ошибки.

Автоматизация. Автоматизация сбора образцов, хотя и требует более высоких первоначальных затрат, может еще больше уменьшить человеческий фактор. Автоматизированная панель может обеспечить правильное закрытие дверцы шкафа, правильное и последовательное открытие клапанов, а также точное поддержание расхода и давления продукта и продувки. Как правило, это можно сделать, подключив панели для отбора проб грейфером к программируемому логическому контроллеру (ПЛК) или системе управления предприятием. Обязательно проверяйте требования к опасной зоне везде, где вы добавляете проводку.

В конечном счете, отбор проб должен быть процессом, который дает вам большую уверенность в том, что вы предоставляете своим клиентам высококачественный продукт, соответствующий спецификациям. Выбор простых в использовании, хорошо спроектированных систем отбора проб и соблюдение установленных передовых методов в вашем учреждении может способствовать достижению этой цели.

Хотите узнать больше о том, как улучшить методы выборочного контроля в вашем учреждении? Специалисты Swagelok помогут вам оценить ваши потребности в отборе проб и помогут выбрать подходящую систему.