Trois règles essentielles pour garantir la précision de l'analyseur

3 règles pour la précision de l'analyseur

Stacey Phillips, Responsable Ingénierie Terrain (Amériques)

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

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

#1. Optimiser la compatibilité du système

Des résultats d'analyseur précis dépendent d'un système d'échantillonnage conçu pour la compatibilité avec votre fluide système. Par exemple, gaz et liquides ont des besoins différents, et votre système devrait être conçu pour les accommoder. Certaines variables qui peuvent avoir un grand impact sur vos résultats incluent :

• Température. Les compositions chimiques sont sensibles à la température, et ainsi la déviation de température peut impacter les résultats. Par exemple, un vaporiseur chaud pourrait faire bouillir un échantillon liquide entrant. Les échantillons gaz, d'autre part, chutent en température très vite, et les opérateurs doivent prendre les mesures appropriées pour maintenir des températures représentatives. L'isolation et les éléments chauffants de tubage peuvent être incorporés pour combattre ce problème.
• Pression. La pression influence aussi la précision de l'analyseur. La pression chute naturellement à mesure que l'échantillon voyage dans le système, et si des mesures appropriées ne sont pas prises, des problèmes peuvent survenir. Une chute de pression dans un échantillon liquide peut libérer un gaz dissous, causant des bulles ou de la mousse. Sélectionner les bonnes vannes peut aider à garantir que les pressions appropriées sont maintenues.
• Débit. Plus votre débit d'échantillon est lent, plus la traînée visqueuse sur la paroi intérieure de votre tubage est grande, causant la formation de solides. Un débit plus rapide dans le système d'échantillonnage — avant que le fluide ne ralentisse nécessairement pour traverser l'analyseur — est recommandé pour un bon mélange, des lignes d'échantillon plus propres, et un temps de réponse plus rapide.

#2. Maintenez vos échantillons dans les temps

Les opérateurs devraient minimiser le temps entre le prélèvement de l'échantillon de la ligne de processus et la livraison du résultat par l'analyseur. Les délais augmentent la probabilité que les caractéristiques de l'échantillon changent, mal représentant vos conditions de processus réelles. Minimiser le délai doit être une priorité.

Idéalement, le délai ne devrait pas dépasser une minute. Certains facteurs qui peuvent causer des délais supplémentaires incluent :

• Pression. La pression du gaz dans une ligne de transport devrait être réduite au point de prélèvement autant que possible pour permettre à un échantillon gaz moins dense de voyager plus vite vers l'analyseur.
• Sondes. Les sondes servent à prélever rapidement les échantillons et aider à maintenir la représentativité. Cependant, la taille compte ; des sondes inutilement grandes pour l'application peuvent mener à un plus grand délai.
• Dimensionnement des lignes. Un dimensionnement précis des lignes est important — comme les sondes, des lignes surdimensionnées augmentent le délai. Plus l'échantillon doit aller loin et plus le volume interne des lignes de transport est grand, plus le délai est long.
• Jambes mortes. Les jambes mortes ou volumes non purgés permettent aux molécules de diffuser dans l'échantillon, causant une réponse lente de l'analyseur et une contamination potentielle.
• Délais de l'analyseur. Parfois le délai se produit dans l'analyseur lui-même. Par exemple, si un analyseur nécessite une opération manuelle, l'opérateur doit être prêt à initier l'analyse quand un échantillon arrive.

Parfois, les opérateurs de systèmes d'échantillonnage ne réalisent pas qu'un délai significatif se produit car le délai est cumulatif et de petits délais s'additionnent. Par exemple, il peut prendre 49 secondes pour que l'échantillon atteigne le système de conditionnement depuis le robinet sous conditions normales. Si un problème dans le conditionnement crée un délai cumulatif, la cible de pas plus d'une minute entre le prélèvement et le résultat pourrait vite être dépassée. Cela pourrait signifier que l'échantillon analysé n'est plus représentatif du fluide de processus global.

#3. Maintenir la composition de votre échantillon

Même si vous avez suivi les deux premières règles, il y a des défis additionnels qui peuvent interférer avec l'intégrité de la composition de votre échantillon et gâcher vos résultats. Quelques-uns incluent :

• Fractionnement inattendu. Le fractionnement ou changements de phase partiels peuvent dramatiquement altérer les résultats. Si un échantillon s'est fractionné, l'analyseur ne peut pas déterminer la composition originale, menant à des lectures non représentatives. Maintenir une température et pression appropriées (comme noté dans la Règle #1) peut prévenir le fractionnement.
• Adsorption. Quand le fluide d'échantillon touche une surface, quelques molécules collent. La perte de molécules due à l'adsorption peut gâcher votre échantillon. Choisissez les bons matériaux pour éléments de filtre, diaphragmes de détendeur, parois de tubage, ou cylindres à gaz lors de la conception ou maintenance pour éviter ce problème.
• Contamination. La sélection du filtre est importante pour la prévention. La plupart des opérateurs comprennent l'importance des filtres système, mais nous trouvons souvent que le mauvais type a été déployé. Certains filtres peuvent ne pas convenir au fluide et rater des particules, menant à des échantillons sales. D'autres types peuvent sévèrement restreindre le débit, augmentant dramatiquement le délai ou affamant l'analyseur. Les jambes mortes peuvent causer une contamination croisée en contenant de vieux échantillons qui se mélangent aux nouveaux. Lors de la sélection et commutation de multiples échantillons, une vanne de sélection de flux à double bloc et purge doit être utilisée pour éviter la contamination croisée si une vanne fuit sur son siège.

Suivre ces trois règles peut aider les opérateurs à garantir des échantillons représentatifs et des lectures d'analyseur précises. Incertain où commencer le dépannage de vos problèmes de système d'échantillonnage ? Les services d'évaluation et conseil Swagelok® peuvent aider à identifier ces domaines et d'autres pour amélioration, avec des insights actionnables et recommandations priorisées pour vous aider à livrer des produits de qualité pour vos clients.

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