Optimiser l'échantillonnage pour des économies dans les opérations d'usine

Échantillonnage ponctuel 101 : Réduire les coûts d'usine

Karim Mahraz, Responsable Produit, Instrumentation Analytique, Swagelok

Lors de la production d'un produit à composition chimique précise, un processus d'échantillonnage précis est critique pour la production de l'usine. Un produit chimique inadéquat peut coûter à une installation des milliers de dollars en revenus, il est donc important que les échantillons soient prélevés souvent pour valider les produits finis.

L'échantillonnage est la science de capturer en toute sécurité un échantillon représentatif d'une ligne de process ou d'un pipeline pour analyse. Selon la phase du process, la température, la consistance, la composition chimique et d'autres facteurs, il existe une variété d'approches pour extraire un échantillon. L'échantillonnage ponctuel (grab sampling) est l'une des techniques les plus courantes et rentables utilisées pour prélever un échantillon chimique.

Qu'est-ce que l'échantillonnage ponctuel ?

L'échantillonnage ponctuel, aussi couramment appelé échantillonnage en boucle fermée, est la collecte d'un échantillon de fluide ou de gaz dans un pipeline, un réservoir ou un autre système industriel dans l'intention de transporter l'échantillon vers un laboratoire pour analyse. Les systèmes d'échantillonnage ponctuel industriels peuvent valider les conditions de process, les spécifications de qualité des produits et les émissions environnementales. Alors que de plus en plus d'industries mettent des équipements analytiques en ligne, il devient plus impératif pour les usines d'avoir des pratiques d'échantillonnage de qualité.

Transport d'un échantillon : Types de contenants

Il est essentiel qu'un échantillon capturé reste représentatif pendant son transport vers le laboratoire. Placer un échantillon capturé dans une bouteille ouverte pour le transport peut entraîner une contamination. Certains produits chimiques s'évaporeront même ou se fractionneront s'ils ne sont pas maintenus sous une certaine pression. Déterminer le type de contenant nécessaire pour votre échantillon est la première décision à prendre avant de sélectionner un système d'échantillonnage ponctuel.

Contenants de type bouteille

Quand la pression n'est pas un problème, les bouteilles peuvent simplifier la collecte et le transport d'échantillons. Swagelok recommande d'utiliser des contenants de type bouteille pour les échantillons liquides ne contenant pas de pression. Ces bouteilles peuvent être prélevées et transportées sans risque de déversement ou d'évaporation. Cela peut être accompli en utilisant une bouteille avec un bouchon à septum auto-obturant.

Les bouteilles sont une option de collecte à moindre coût qui peuvent être facilement remplacées quand nécessaire. Quand les bouteilles ne sont plus utilisables, elles peuvent être facilement éliminées. Le manchon de bouteille conique permet un bon alignement du septum et de l'aiguille dans le système d'échantillonnage ponctuel, prévenant les déversements accidentels et la casse d'aiguille.

Contenants de type cylindre

Les contenants de type cylindre doivent être utilisés chaque fois que vous devez capturer un gaz ou un liquide sous pression depuis votre système d'échantillonnage en boucle fermée. Les cylindres d'échantillonnage protègent l'intégrité de votre produit pendant le transport, prévenant l'évaporation ou la fractionnement des produits chimiques.

Les contenants cylindres d'échantillonnage sont fabriqués avec du tubage sans soudure pour une épaisseur de paroi, une taille et une capacité constantes. La transition interne lisse du col élimine le fluide piégé et les rend faciles à nettoyer au laboratoire et à réutiliser sur le terrain — réduisant les coûts.

Spécifier un système d'échantillonnage ponctuel

Pour démontrer la valeur dans votre analyse de laboratoire, vous devez vous assurer que votre échantillon reste représentatif du fluide dans votre système. S'il est important d'identifier la phase capturée d'un échantillon, il y a plusieurs spécifications à garder à l'esprit avant de choisir un système d'échantillonnage analytique ponctuel. Étant donné la grande variété de configurations disponibles, considérez les critères suivants :

• Pression : Que vous utilisiez un Module d'Échantillonnage Ponctuel (GSM) ou un Module d'Échantillonnage Liquide Uniquement (GSL), la pression maximale nominale du système ne doit pas être dépassée.
• Température : Chaque système GSM et GSL a une température de fonctionnement maximale, et parfois minimale, du fluide.
• Matériaux dangereux : Le système d'échantillonnage ponctuel sélectionné doit protéger l'opérateur et l'environnement du fluide du système. Certains produits chimiques exigent une protection stricte contre les fuites ou les produits chimiques.
• Matériaux de construction : Les matériaux utilisés dans votre système en boucle fermée choisi doivent aussi être compatibles avec le fluide du système.
• Traitements de surface : Les traitements de surface peuvent réduire l'absorption et l'adsorption du fluide d'échantillon dans les surfaces métalliques, menant à un échantillon plus représentatif.
• Purge : Certains produits chimiques peuvent laisser des résidus ou contaminants s'ils ne sont pas purgés du système. Sélectionner une option de purge fournit un moyen d'introduire un fluide de purge pour éliminer les contaminants des lignes d'échantillon.

Les systèmes en boucle fermée fournissent un échantillon frais, extrait et maintenu dans les mêmes conditions de process qui existaient au moment du prélèvement. La précision des produits chimiques de votre installation repose sur la capacité à collecter des échantillons précis. L'échantillonnage ponctuel est un moyen pour votre usine de réduire les coûts itérativement grâce à des prélèvements ponctuels constamment précis — diminuant le gaspillage de produit.

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