Résoudre les problèmes de performances pratiques dans les systèmes de fluides et d'échantillonnage

Résoudre les problèmes de performances pratiques dans les systèmes de fluides et d'échantillonnage

Phil Mathews, directeur des services techniques, Swagelok Los Angeles

Dans les systèmes de fluides industriels et les systèmes d'échantillonnage, il existe six objectifs principaux, trois analytiques et trois opérationnels. Les objectifs analytiques sont un échantillon compatible avec l'analyseur, un échantillon opportun pour que des mesures puissent être prises en fonction du résultat et un échantillon représentatif des conditions du procédé. Les objectifs opérationnels sont un système de fluides fiable, rentable et sûr. La réalisation de ces objectifs dépend de la prise en compte de la conception complète et d'un certain nombre de petites choses apparemment qui peuvent avoir un impact sur les performances.

Quelles sont les "petites choses" ? Les systèmes industriels peuvent comprendre d'innombrables composants, notamment des tubes et des raccords pour tubes, des vannes, des manomètres et bien plus encore. Chacun de ces composants représente un point de défaillance potentiel, et choisir le mauvais composant peut avoir un impact sur l'efficacité opérationnelle, la qualité du produit ou, dans le pire des cas, la sécurité des travailleurs. Et même si tous les bons choix ont été faits, divers facteurs peuvent avoir une incidence sur la précision de l'échantillon ou la qualité du produit final une fois que le système fonctionne dans des conditions réelles.

Voici quelques facteurs clés à rechercher susceptibles d'influencer les performances globales de votre fluide ou de votre système d'échantillonnage :

Les matériaux sont importants pour la mesure des échantillons. Lors de l'échantillonnage d'un fluide de procédé, un échantillon doit être compatible avec l'analyseur, opportun pour qu'une action puisse être entreprise et représentatif du procédé pour fournir un résultat significatif. Un exploitant d'usine peut avoir installé des analyseurs de processus à la pointe de la technologie pour s'assurer que son produit répond aux spécifications exactes, mais cet analyseur de processus n'est aussi bon que l'échantillon qu'il analyse, ce qui dépend fortement du conditionnement de l'échantillon. système.

Au cours de son parcours de la chaîne de traitement principale à l'analyseur, plusieurs facteurs peuvent influencer négativement l'échantillon et sa précision ou son utilité. Certains de ces facteurs ne présentent pas nécessairement un risque potentiel pour la sécurité, mais ils peuvent entraîner des temps d'arrêt inutiles ou laisser les opérateurs se demander pourquoi les échantillons ne répondent pas aux spécifications ou ne suivent pas les changements de processus connus.

L'un des problèmes les plus courants que notre équipe constate sur le terrain est la simple incompatibilité du matériau du tuyau ou son adéquation à une application donnée. Par exemple, les gaz de procédé contenant de très petites molécules, comme l'hélium, l'hydrogène ou même le dioxyde de carbone, peuvent pénétrer à travers les fluoropolymères. Un technicien peut obtenir des erreurs de mesure simplement parce qu'un tuyau en Téflon® a été utilisé dans une application où il n'est pas parfaitement adapté, ce qui influence la représentativité de l'échantillon. Un autre problème similaire est l'adsorption, où un analyte du milieu du système adhère physiquement à la paroi intérieure d'un tube ou d'un tuyau, ce qui entraîne des problèmes de mesure de l'analyseur car l'échantillon n'est plus représentatif du processus.

Ces problèmes peuvent entraîner un temps de dépannage important et souvent inutile pour diagnostiquer et obtenir un échantillon représentatif, même lorsque le fluide de procédé lui-même peut en fait être parfaitement conforme aux spécifications. Assurez-vous que tous les tuyaux de votre système d'échantillonnage sont entièrement compatibles avec le support et l'application du système pour éviter les inexactitudes.

Découvrez comment nous pouvons vous aider à optimiser vos systèmes :

Sélectionner les bons composants pour éviter la complexité. Dans de nombreux systèmes de fluides, le produit doit être maintenu à une certaine pression ou température pour répondre à une spécification ou éviter un changement de phase. Mais les pertes de pression et le transfert de chaleur se produisent naturellement lorsque le fluide se déplace dans le système, ce qui signifie que les opérateurs prennent certaines mesures pour s'assurer que la pression est maintenue à un niveau adéquat.

Bien que certaines pertes de pression soient inévitables, certaines pratiques exemplaires peuvent être suivies pour les minimiser. Par exemple, un dimensionnement de ligne et une sélection de vannes appropriés sont essentiels pour maintenir une pression souhaitée sans ajouter de complexité inutile au système. Il n'est pas rare que la complexité augmente inutilement pendant les cycles de maintenance dans un système mal conçu, par exemple en ajoutant des mesures supplémentaires pour maintenir la pression cible comme une pompe d'échantillonnage.

Mais pourquoi ajouter une pompe si vous n'en avez pas besoin ? Considérez la complexité qu'une pompe à pression supplémentaire apporte à un système de fluide ; c'est un composant de plus qui nécessitera sa propre alimentation pour fonctionner, l'attention des techniciens pour les contrôles de maintenance réguliers, les pièces de rechange en cas de panne et d'autres soucis permanents. Prendre le temps de bien comprendre le système et d'identifier la bonne vanne - et de la commander, si la bonne vanne n'est pas déjà disponible dans votre magasin de pièces - avant de procéder à un remplacement peut faire une grande différence en termes de performances globales du système de fluide. et efficacité.

Maintenir des pressions et des températures appropriées. Comme la pression, la température est un facteur critique dans les changements de phase et peut être influencée par une variété de facteurs dans les systèmes de conditionnement des fluides et des échantillons. Et dans certains cas, les techniciens doivent porter une attention particulière pour s'assurer que la bonne température est maintenue dans tout le système.

Envisagez de prélever des échantillons d'une ligne de traitement de gaz. Les gaz chauds peuvent chuter très rapidement en température et se condenser rapidement en liquides si les bonnes mesures ne sont pas prises. Si la température et la pression ne sont pas gérées correctement à partir du moment où l'échantillon de processus est prélevé du système principal tout au long de son parcours vers l'analyseur, le résultat est un mauvais échantillon. Cela ne prend pas grand-chose - juste un pied ou deux de tube non isolé ou mal chauffé peut provoquer une chute importante de la température du gaz, ce qui peut entraîner un échantillon en phase mixte qui n'est plus représentatif ou très utile.

Certains techniciens confrontés à des problèmes de condensation peuvent ajouter des coalesceurs ou des pots assommants au système de conditionnement d'échantillons afin d'éliminer les liquides, mais ce n'est pas toujours une bonne pratique et cela peut compromettre davantage l'utilité d'un échantillon. Au lieu de cela, assurez-vous que tous les tubes sont isolés ou chauffés pour éviter la condensation en premier lieu.

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