Pourquoi les systèmes d'échantillonnage stagnent : 3 raisons clés

Pourquoi les systèmes d'échantillonnage ne se sont pas améliorés — Trois raisons principales

Mike Frost

Au cours des dernières décennies, les analyseurs de process sont devenus encore plus fiables alors que les systèmes d'échantillonnage ne l'ont pas été. De nombreux systèmes d'échantillonnage d'analyseurs de process ne remplissent pas leur objectif prévu : fournir un échantillon non contaminé, représentatif, compatible avec l'analyseur — sans retard temporel excessif.

Des lectures d'analyseur compromises ou inexactes entraînent des produits chimiques et pétrochimiques hors spécifications. Cela, à son tour, fait perdre confiance aux opérateurs dans l'analyseur. Des systèmes d'échantillonnage mal conçus augmentent aussi le risque de problèmes de sécurité et peuvent nuire à l'efficacité de l'usine.

Qu'est-ce qui cause ce processus désynchronisé ? Les raisons sont complexes mais peuvent être réduites à trois causes principales :

1. Manque de formation et d'opportunités d'apprentissage
2. Ne pas voir l'ensemble du système
3. Apporter des modifications non autorisées, non documentées et/ou improvisées au système d'échantillonnage

1. Manque de formation et d'opportunités d'apprentissage aux systèmes d'échantillonnage

Si des diplômes d'ingénierie en conception de systèmes globaux sont disponibles, les programmes universitaires ne proposent généralement pas de cours dédiés à l'ingénierie des systèmes d'échantillonnage. De plus, il y a peu d'opportunités d'apprendre sur le terrain, et les ingénieurs et techniciens ne peuvent pas toujours prendre le temps d'assister à des formations.

En conséquence, de nombreuses grandes entreprises industrielles ont compensé en réduisant leurs effectifs d'ingénierie des systèmes d'échantillonnage et en externalisant ces besoins vers des entreprises spécialisées en conception et fabrication de systèmes. Cependant, même ces entreprises n'ont pas toujours assez de spécialistes avec les compétences nécessaires pour répondre à la demande croissante. Cela crée un écart de compétences qui impacte la qualité des systèmes d'échantillonnage.

Des ingénieurs concepteurs inexpérimentés peuvent commettre des erreurs qui survivent au processus de révision simplement parce que l'ingénieur réviseur en sait encore moins sur le système. Ensuite, si le système échoue et que les opérateurs sont forcés de faire des ajustements sur site, le concepteur n'aura peut-être jamais l'opportunité d'apprendre de ses erreurs.

Pour combler les lacunes de connaissances en conception de systèmes d'échantillonnage, les ingénieurs, intégrateurs, techniciens et autres professionnels de l'industrie sont encouragés à suivre des programmes de formation qualifiés qui abordent les complexités et les principes de conception sous-jacents des systèmes d'échantillonnage et de leurs sous-systèmes.

2. Ne pas voir l'ensemble du système

Un analyseur de process installé fait partie d'un système complexe et interrelié qui inclut l'analyseur lui-même, le système d'échantillonnage, l'environnement et le process. Au sein de ce système complet, un système d'échantillonnage est parfois vu comme un module complémentaire simple qui peut être branché sur un système plus large, sans beaucoup de réflexion. En réalité, l'installation d'un analyseur de process n'est pas aussi simple qu'il n'y paraît.

Un système de points de prélèvement doit se connecter à une enceinte de système d'échantillonnage via des lignes de transport. L'échantillon mesuré doit traverser une série de vaisseaux, tubes et dispositifs qui assurent que l'échantillon est dans un état approprié pour l'analyseur. Selon le climat et les processus se produisant dans le système d'échantillonnage, le contrôle de la température peut être un problème. Le flux à travers ces systèmes doit être maintenu dans un délai spécifié et sans changer l'échantillon. À tout moment le long du chemin, une seule erreur peut faire tomber tout le système, produisant un résultat inexact ou inutilisable de l'analyseur. De plus, il peut ne pas être immédiatement évident que le résultat de l'analyseur est incorrect.

En se concentrant uniquement sur la conception du système d'échantillonnage, la porte reste ouverte à un large éventail d'erreurs potentielles dans d'autres parties du système. Pour assurer le succès, l'ingénieur système d'analyseur de process devrait évaluer chaque partie du système — l'emplacement et la conception des points de prélèvement, sondes, lignes de transport, et même le process lui-même. Une formation adéquate préparera l'ingénieur à reconnaître et corriger les zones problématiques.

3. Apporter des modifications non autorisées

Un système d'échantillonnage avec des déficiences de conception peut fonctionner suffisamment bien pour survivre à sa mise en service et acceptation initiales. Tout défaut peut ne pas être évident avant que l'installation entière ne soit à pleine capacité, que la boucle de contrôle soit fermée, ou que les résultats de laboratoire soient disponibles. Si des problèmes surviennent, le système d'échantillonnage nécessitera des modifications de conception. La plupart des installations industrielles ont une procédure de Gestion des Modifications (MOC) qui interdit les changements ad hoc aux conceptions de systèmes.

Cependant, les superviseurs poussent souvent les techniciens de maintenance à faire des ajustements hâtifs. Si cela se produit, les techniciens peuvent expérimenter des changements au système d'échantillonnage qui tendent à se concentrer sur le traitement d'un symptôme spécifique, plutôt que sur le problème sous-jacent. Néanmoins, si le système d'échantillonnage n'a jamais fonctionné correctement auparavant, ces changements non autorisés peuvent causer plus de problèmes qu'ils n'en résolvent.

Les installations sont mieux servies en appliquant la MOC et en tenant les concepteurs de systèmes d'échantillonnage responsables des changements et de l'assurance d'un fonctionnement correct. Les installations devraient permettre à leurs techniciens de faire partie de ce processus pour qu'eux aussi puissent apprendre de l'expérience.

La voie à suivre pour améliorer les systèmes d'échantillonnage

Les installations peuvent améliorer les systèmes d'échantillonnage en observant ces pratiques suggérées :

• S'engager dans une formation et éducation approfondies couvrant les principes sous-jacents et fondamentaux de la conception des systèmes d'échantillonnage
• Consulter des experts en systèmes d'échantillonnage qui peuvent auditer et dépanner les systèmes existants
• Tenir les concepteurs de systèmes d'échantillonnage responsables quand les systèmes nouvellement installés ne fonctionnent pas ou sont peu fiables

Prendre les mesures mentionnées ci-dessus peut aider à prévenir les inexactitudes et problèmes de sécurité avec les systèmes d'échantillonnage et améliorer l'efficacité de l'usine et la qualité des produits. Pour aider votre installation à accélérer vers le succès des systèmes d'échantillonnage, inscrivez-vous à l'un des cours de formation Swagelok sur les systèmes d'échantillonnage industriels — chacun enseigné par des experts de l'industrie et conçu pour des participants de niveaux d'expérience et industries variés.