À faire et à ne pas faire pour la précision du système d'échantillonnage

À faire et à ne pas faire pour la précision du système d'échantillonnage

Ken Backus, ingénieur de terrain (Amérique du Nord)

La précision fiable des échantillons de processus peut constituer un défi, même pour les ingénieurs en systèmes de fluides et les techniciens d'analyseurs les plus expérimentés. Souvent, l'identification de la cause des inexactitudes peut ressembler à un jeu de devinettes, et plus un problème prend de temps à diagnostiquer, plus votre opération risque de perdre de l'argent sur un produit qui n'est pas conforme aux spécifications.

Vous voulez des échantillons plus précis ? Voici une liste rapide des choses à faire et à ne pas faire pour une meilleure précision des échantillons dans votre usine :

Vérifiez les erreurs système simples. Parfois, les raisons de l'imprécision de l'échantillonnage du processus sont faciles à identifier. Vérifiez régulièrement votre système d'échantillonnage pour éliminer les erreurs simples, telles que des clapets anti-retour inversés bloquant le débit de votre échantillon ou une boucle rapide circulant en sens inverse.

Maintenez le flux d'échantillons. Un échantillonnage réussi dépend de la garantie que le fluide de l'échantillon de procédé reste au bon débit, à la bonne pression et à la bonne température pour amener le fluide dans un état approprié pour l'analyse. Le contrôle de ces trois conditions pourrait suffire à éliminer bon nombre des problèmes qui affligent les analyseurs de processus dans le monde entier. Généralement, un débit plus rapide est recommandé pour garantir un bon mélange des échantillons, des conduites d'échantillonnage plus propres et un temps de réponse plus rapide.

Identifiez les sources de retard. La temporisation fait référence au temps total nécessaire pour qu'un échantillon se déplace du robinet de la ligne de traitement principale à l'analyseur. Un délai trop long peut avoir une influence négative sur la précision de l'échantillon. Les symptômes d'un problème peuvent inclure des mesures qui ne semblent pas suivre votre processus, des réponses en sourdine, un désaccord du laboratoire et de mauvaises performances du schéma de contrôle.

Il y a quelques domaines qui peuvent influencer le délai, y compris la longueur de la sonde d'échantillon, la longueur et le diamètre des lignes de transport d'échantillon, une pression trop élevée ou trop basse dans ces mêmes lignes, et au-delà. Vous ne savez pas par où commencer ? Tirez parti des ressources tierces pour vous aider à découvrir les sources potentielles de retard.

Réduisez le volume de gaz en amont. Les gaz peuvent traverser le système principal à des pressions élevées et ils peuvent ruiner un système d'échantillonnage bien conçu. Non seulement ils peuvent provoquer un retard, comme indiqué ci-dessus, mais une décompression rapide en cas de défaillance d'un composant peut également poser un risque pour la sécurité. Par conséquent, il est recommandé de réduire la pression des gaz dès que possible afin de minimiser le volume du système d'échantillonnage en amont d'un régulateur.

Ne choisissez pas de matériaux incompatibles. Les fluides laissent des molécules après avoir touché une surface, et si votre échantillon de procédé perd trop de molécules en raison de l'adsorption, votre échantillon peut se gâter. Les ingénieurs doivent veiller à sélectionner les matériaux appropriés pour les éléments filtrants, les diaphragmes régulateurs, les parois des tubes ou les bouteilles de gaz qui minimisent l'adsorption afin d'améliorer la précision de l'échantillon.

De plus, les matériaux qui ne correspondent pas à votre fluide d'échantillonnage peuvent entraîner des défaillances telles qu'une fuite d'échantillon ou même un blocage dans le dispositif d'échantillonnage. Assurez-vous d'utiliser des joints en élastomère compatibles pour garantir une analyse précise de l'échantillon.

N'échantillonnez pas à partir de lignes stagnantes. L'échantillonnage à partir d'une ligne de traitement active et fluide est essentiel pour obtenir un échantillon précis. N'oubliez pas :la rapidité de votre échantillon dépend également du temps qu'il faut à l'échantillon pour s'écouler du processus au point d'extraction. L'emplacement du point d'échantillonnage peut être un aspect critique d'un système d'échantillonnage réussi.

Ne concevez pas de tronçons morts dans la ligne de transport d'échantillons. Les "jambes mortes", ou lignes contenant un volume non purgé, peuvent avoir un impact négatif sur la précision de l'échantillon de processus. Ces lignes permettent aux molécules d'être retenues à partir d'échantillons antérieurs qui peuvent diffuser dans votre échantillon actuel, provoquant une réponse lente de l'analyseur et la contamination continue de votre système.

Ne laissez pas un débit excessif à travers les régulateurs de vaporisation. Les vaporisateurs doivent être maintenus à une température spécifique pour un fonctionnement optimal, avec un élément chauffant généralement utilisé pour aider à contrer l'effet Joule-Thomson (JT). Bien qu'une surchauffe puisse entraîner des imprécisions d'échantillonnage, un problème plus courant se produit lorsque le vaporisateur gèle en raison d'un débit excessif. Une bonne règle générale est de ne jamais laisser passer plus de 2 litres standard de gaz par minute dans un vaporisateur.

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