3 règles pour la précision de l'analyseur

3 règles pour la précision de l'analyseur

Stacey Phillips, responsable de l'ingénierie sur le terrain (Amériques)

Dans la plupart des applications, les opérateurs font confiance aux résultats de l'analyseur pour indiquer si leur produit est conforme aux spécifications. Mais lorsque les résultats de l'analyseur ne reflètent pas avec précision les caractéristiques d'un produit final, il est probable qu'un problème de conception ou de performance du système d'échantillonnage ait compromis l'échantillon de processus. En fait, environ 80 % des problèmes d'analyseurs sont dus à des problèmes de performances du système d'échantillonnage.

Les ingénieurs de terrain de Swagelok aident les clients à diagnostiquer les imprécisions des systèmes d'échantillonnage ou les produits hors spécifications dans différentes industries à travers le monde. Sur la base de cette expérience, voici trois règles que les opérateurs de système devraient toujours suivre.

#1. Optimiser la compatibilité du système

Les résultats précis de l'analyseur dépendent d'un système d'échantillonnage qui a été conçu pour être compatible avec le fluide de votre système. Par exemple, les gaz et les liquides ont des besoins différents et votre système d'échantillonnage doit être conçu pour les satisfaire. Certaines variables qui peuvent avoir un impact important sur vos résultats incluent :

• Température. Les compositions chimiques sont sensibles à la température, et donc un écart de température peut avoir un impact sur les résultats. Par exemple, un vaporisateur chaud pourrait faire bouillir un échantillon liquide entrant. Les échantillons de gaz, en revanche, chutent très rapidement en température et les opérateurs doivent prendre les mesures appropriées pour maintenir des températures représentatives. Des éléments isolants et chauffants peuvent être incorporés pour lutter contre ce problème.
• Pression. La pression influence également la précision de l'analyseur. La pression chute naturellement lorsqu'un échantillon se déplace dans le système, et si les mesures appropriées ne sont pas prises, des problèmes peuvent survenir. Une chute de pression dans un échantillon liquide peut libérer un gaz dissous, provoquant ainsi la formation de bulles ou de mousse dans le liquide. La sélection des vannes appropriées peut aider à garantir le maintien de pressions appropriées.
• Flux. Plus le débit de votre échantillon est lent, plus la traînée visqueuse est placée sur la paroi intérieure de votre tube, provoquant la formation de solides. Un débit plus rapide dans le système d'échantillonnage, avant que le fluide ne ralentisse nécessairement son parcours dans l'analyseur, est recommandé pour un bon mélange des échantillons, des conduites d'échantillonnage plus propres et un temps de réponse plus rapide.

#2. Gardez vos échantillons en temps opportun

Les opérateurs doivent minimiser le temps entre le moment où l'échantillon est prélevé de la ligne de traitement et celui où l'analyseur fournit son résultat. Les retards peuvent augmenter la probabilité que les caractéristiques d'un échantillon changent, déformant ainsi les conditions réelles de votre procédé. Minimiser les délais devrait être une priorité.

Idéalement, la temporisation ne doit pas dépasser une minute. Certains des facteurs pouvant entraîner des retards supplémentaires incluent :

• Pression. La pression du gaz dans une ligne de transport doit être réduite autant que possible au point de prélèvement pour permettre à un échantillon de gaz moins dense de se déplacer plus rapidement vers l'analyseur.
• Sondes. Les sondes peuvent servir le double objectif de prélever rapidement des échantillons et d'aider à maintenir la représentativité des échantillons. Cependant, la taille compte; des sondes d'échantillon inutilement grandes pour l'application peuvent entraîner un retard plus important.
• Dimensionnement des lignes. Un dimensionnement précis de la ligne est important - comme les sondes, les lignes surdimensionnées peuvent augmenter le délai. Plus l'échantillon doit se déplacer loin et plus le volume interne des lignes de transport est important, plus le délai est long.
• Jambes mortes. Les jambes mortes ou le volume non purgé permettent aux molécules de se diffuser dans l'échantillon, provoquant une réponse lente de l'analyseur et une contamination potentielle de votre système.
• Retards de l'analyseur. Parfois, un retard se produit dans l'analyseur lui-même. Par exemple, si un analyseur nécessite un fonctionnement manuel, l'opérateur doit être prêt à lancer l'analyse lorsqu'un échantillon arrive.

Parfois, les opérateurs du système d'échantillonnage peuvent ne pas se rendre compte qu'un retard important se produit parce que le retard est cumulatif et que de petits retards peuvent s'additionner. Par exemple, cela peut prendre 49 secondes pour que l'échantillon atteigne le système de conditionnement d'échantillon à partir du robinet d'échantillon dans des conditions normales. Cependant, si un problème au sein du système de conditionnement de l'échantillon crée un retard cumulatif, le délai cible de pas plus d'une minute entre l'échantillon prélevé et l'analyseur fournissant son résultat pourrait bientôt être dépassé. Cela pourrait signifier que l'échantillon analysé n'est plus représentatif du fluide de procédé global.

#3. Maintenez la composition de votre échantillon

Même si vous avez suivi avec succès les deux premières règles, il existe des défis supplémentaires qui peuvent interférer avec l'intégrité de la composition de votre échantillon et peuvent donc gâcher les résultats de votre analyseur. Certains d'entre eux incluent :

• Fractionnement inattendu. Le fractionnement ou les changements de phase partiels peuvent modifier considérablement les résultats de l'analyseur. Si un échantillon s'est fractionné, l'analyseur ne peut pas déterminer la composition d'origine, ce qui conduit à des lectures non représentatives. Le maintien d'une température et d'une pression appropriées (comme indiqué dans la règle n° 1) peut empêcher le fractionnement.
• Adsorption. Lorsque le liquide de l'échantillon touche une surface, quelques molécules collent. La perte de molécules due à l'adsorption peut gâcher votre échantillon. Choisissez les matériaux appropriés pour les éléments filtrants, les diaphragmes du régulateur, les parois des tubes ou les bouteilles de gaz lors de la conception ou de la maintenance de votre système afin d'éviter ce problème.
• Contamination. Le choix du filtre est important pour la prévention de la contamination. La plupart des opérateurs comprennent l'importance des filtres du système, mais nous constatons souvent que le mauvais type de filtre a été déployé. Certains filtres peuvent ne pas être adaptés au fluide de procédé et peuvent manquer de particules et conduire à des échantillons sales. D'autres types de filtres peuvent restreindre considérablement le débit, ce qui peut soit augmenter considérablement le délai, soit priver l'analyseur de fluide de procédé. Les jambes mortes peuvent provoquer une contamination croisée des échantillons en contenant d'anciens échantillons qui peuvent se mélanger avec de nouveaux. Lors de la sélection et de la commutation de plusieurs échantillons, une vanne de sélection de flux appropriée avec un dispositif à double blocage et vanne de purge doit être utilisée pour éviter la contamination croisée des échantillons au cas où une vanne de sélection de flux fuirait sur son siège.

Le respect de ces trois règles peut aider les opérateurs à garantir des échantillons représentatifs et des lectures précises de l'analyseur. Vous ne savez pas par où commencer pour résoudre les problèmes de votre système d'échantillonnage ? Swagelok ^® Les services d'évaluation et de conseil du système d'échantillonnage peuvent aider à identifier ces domaines et d'autres à améliorer dans votre système, soutenus par des informations exploitables et des recommandations d'amélioration hiérarchisées pour vous aider à fournir des produits de qualité à vos clients.

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