Предотвращение классических ошибок систем пробоотбора жидкостей и газов

Избегание классических ошибок систем пробоотбора жидкостей и газов

Карим Махраз, менеджер по продуктам, Swagelok, Analytical Instrumentation

Проектирование системы пробоотбора — деликатный процесс; любая малая ошибка может привести к ненадежной работе. Многие ошибки, встречающиеся сегодня, преследовали проектировщиков и в прошлом. Сейчас время научиться избегать ошибок, связанных с системами пробоотбора жидкостей и газов.

Получение лучших газовых проб

Газы ведут себя по-разному при колебаниях давления и температуры — оба фактора вероятно в системе пробоотбора. Эти колебания могут привести к конденсации или задержке времени — влияя на результаты анализатора. Чтобы избежать этого, старайтесь снизить давление газовой пробы как можно раньше и насколько возможно. Это снизит температуру пробы, минимизируя потенциал конденсации при движении газа через систему. Снижение давления также минимизирует потребность в нагреве дальше по линии. Давление газовой пробы можно снизить на регуляторах и дросселях, таких как игольчатые клапаны, отверстия или капиллярные трубки. Конденсация более вероятна на высокодавленностной стороне этих компонентов.

При проектировании газой системы пробоотбора никогда не:

• Транспортируйте газ при температуре точки росы: Газ при температуре точки росы насыщен и может конденсировать в любой момент. Снизьте давление или нагрейте линию. Нагрев линии часто дает лучший успех; падение давления может не предотвратить дальнейшую конденсацию, если газ остывет где-то дальше по линии.
• Предполагайте, что изоляция сохранит газопровод теплым: Изоляция может помочь — однако любые падения давления в системе снизят температуру газа. В конечном итоге газ может достичь температуры точки росы и конденсировать. Поэтому используйте нагревательный кабель для обеспечения равномерного нагрева по линии при необходимости.
• Имейте неонагреваемую линию вверх по течению от падения давления, если вниз по течению линия нагрета: Помните, температура газа снижается в точке падения давления. Полученная температурная разница будет еще выше в этом сценарии, что означает больший потенциал конденсации.
• Не нагревайте регулятор, снижающий давление более чем на 20 бар: Когда газ испытывает резкое падение давления, он также испытывает резкое падение температуры — настолько, что регулятор может заледенеть. Это связано с эффектом Джоуля-Томсона. Нагрев регулятора, а также, вероятно, соседних трубок и компонентов, может смягчить этот эффект.
• Прокладывайте неонагреваемые трубки в кондиционированном помещении, когда внешние линии имеют нагревательный кабель: Резкое падение температуры — от теплого к холодному — приведет к нежелательному потенциалу конденсации, а также к снижению давления. Продолжайте нагревательный кабель на линии внутри помещения.

Получение лучших жидких проб

Если газовые пробы требуют значительного снижения давления, жидкие пробы, напротив, требуют повышения давления как можно дольше. Это потому, что жидкости теряют давление при движении по длинным трубкам или дросселям. Более высокое давление на входе поможет протолкнуть жидкость дальше по системе при большем давлении, потенциально устраняя необходимость в насосе вниз по течению и помогая сократить задержку времени.

При проектировании жидкостной системы пробоотбора никогда не:

• Транспортируйте жидкость при температуре точки кипения: Температура точки кипения — это начальная температура кипения жидкости и может быть намного ниже ожидаемой, особенно если жидкость содержит растворенный газ. Старайтесь держать давление максимально высоким на всем пути до анализатора.
• Сбрасывайте давление жидкости у точки отбора: Сброс давления прямо в точке отбора может привести к значительной задержке времени или необходимости установки насосов вниз по течению. Помните, вы хотите поддерживать достаточное давление от точки отбора через все промежуточные компоненты до анализатора.
• Устанавливайте игольчатый клапан перед анализатором или расходомером: Падение давления, вызванное игольчатым клапаном или другим ограничивающим устройством, вероятно, выпустит паровые пузыри в жидкостной поток, что может помешать результатам анализатора. Вы хотите держать давление высоким и температуру низкой (но не ниже точки застывания жидкости), чтобы избежать пузырьков.
• Устанавливайте игольчатый клапан перед испарителем: Задержка времени часто встречается во многих частях жидкостных систем пробоотбора, но входная линия испарителя — самый частый виновник. Трудно получить пятиминутный отклик анализатора, когда задействован испаритель. Установка игольчатого клапана перед испарителем замедлит процесс еще больше.

Настройка на успех

Проектирование системы пробоотбора — деликатное искусство — каждая система отличается от следующей. Вышеприведенные советы помогут улучшить ваш успех в пробоотборе, облегчая жизнь следующему проектировщику, который будет использовать ваш дизайн.

Хотите еще больше отточить навыки проектирования систем пробоотбора? Запишитесь на практическое обучение по системам пробоотбора, чтобы помочь вам и вашей команде проектировать эффективные, точные системы. Свяжитесь с местным центром продаж и сервиса Swagelok для получения дополнительной информации. Вы также можете посетить раздел Analytical Instrumentation на Swagelok Reference Point, чтобы узнать больше советов и трюков по системам пробоотбора от инструкторов и полевых инженеров Swagelok.