Обеспечение точности систем отбора проб: экспертные рекомендации — что делать и чего избегать

Что делать и чего не делать для точности систем отбора проб

Кен Бэкус, полевой инженер (Северная Америка)

Надежная точность процессных проб может стать вызовом даже для самых опытных инженеров жидкостных систем и техников анализаторов. Часто определение причины неточностей напоминает игру в угадывание, а чем дольше занимает диагностика проблемы, тем дольше ваше производство может терять деньги на продукте, не соответствующем спецификациям.

Хотите получать более точные пробы? Вот краткий список рекомендаций для повышения точности отбора проб на вашем производстве:

Проверяйте простые системные ошибки. Иногда причины неточностей процессного отбора легко выявить. Регулярно аудируйте свою систему отбора, чтобы устранить простые ошибки — например, обратные клапаны, установленные задом наперед и блокирующие поток пробы, или быстрый цикл, текущий в обратном направлении.

Поддерживайте поток пробы. Успешный отбор зависит от обеспечения правильного потока, давления и температуры процессной жидкости, чтобы привести её в состояние, подходящее для анализа. Контроль этих трёх параметров может устранить многие проблемы, мучающие процессные анализаторы во всем мире. Обычно рекомендуется более быстрый поток для обеспечения хорошего перемешивания пробы, чистоты линий отбора и более быстрого времени отклика.

Выявляйте источники временной задержки. Временная задержка — это общее время, за которое проба перемещается от точки отбора в основной трубопроводе до анализатора. Слишком большая задержка может негативно повлиять на точность пробы. Симптомы проблемы: измерения, не соответствующие процессу, затухающие отклики, расхождения с лабораторными данными и низкая производительность систем управления.

На временную задержку могут влиять несколько факторов: длина отборного зонда, длина и диаметр транспортных линий, слишком высокое или низкое давление в них и другие. Не знаете, с чего начать? Воспользуйтесь сторонними ресурсами, чтобы выявить потенциальные источники задержки.

Уменьшайте объем газа вверх по течению. Газы могут движаться по основной системе под высоким давлением и разрушить даже хорошо спроектированную систему отбора. Они не только вызывают временную задержку, но и при быстрой декомпрессии при отказе компонента создают риск для безопасности. Поэтому лучшей практикой является снижение давления газов как можно раньше, чтобы минимизировать объем системы отбора на вверх по течению стороне регулятора.

Не выбирайте несовместимые материалы. Жидкости оставляют молекулы на поверхностях, с которыми контактируют. Если ваша проба теряет слишком много молекул из-за адсорбции, она портится. Инженеры должны тщательно подбирать материалы для фильтрующих элементов, диафрагм регуляторов, стенок трубок или газовых баллонов, минимизирующие адсорбцию, чтобы повысить точность пробы.

Кроме того, материалы, не соответствующие вашей пробе, могут вызывать утечки или даже закупорку в устройстве отбора. Обязательно используйте совместимые эластомерные уплотнения для обеспечения точного анализа пробы.

Не отбирайте пробы из застоявших линий. Отбор из активной и текучей процессной линии необходим для получения точной пробы. Помните: своевременность пробы также зависит от времени, за которое она течет от процесса к точке отбора. Расположение точки отбора может быть критическим аспектом успешной системы отбора.

Не проектируйте «мертвые ноги» в транспортных линиях пробы. «Мертвые ноги» — линии с непрогнанным объемом — могут негативно влиять на точность процессной пробы. Эти линии задерживают молекулы от предыдущих проб, которые диффундируют в текущую пробу, вызывая медленный отклик анализатора и постоянное загрязнение системы.

Не допускайте чрезмерного потока через испарительные регуляторы. Испарители должны поддерживаться при определенной температуре для оптимальной работы; нагревательный элемент обычно используется для компенсации эффекта Джоуля-Томсона. Перегрев может вызвать неточности, но более распространенная проблема — обледенение испарителя из-за чрезмерного потока. Хорошее эмпирическое правило: никогда не допускайте поток газа более 2 стандартных литров в минуту через испаритель.

***

Хотите узнать больше об оптимизации ваших систем отбора для большей точности? Обратитесь в ваш местный сервисный центр Swagelok за услугами оценки и консультаций уже сегодня: