Praktische prestatieproblemen in vloeistof- en monsternamesystemen aanpakken

Praktische prestatieproblemen in vloeistof- en monsternamesystemen aanpakken

Phil Mathews, directeur technische diensten, Swagelok Los Angeles

In industriële vloeistofsystemen en bemonsteringssystemen zijn er zes primaire doelen, drie analytische en drie operationele. De analytische doelen zijn een monster dat compatibel is met de analysator, een monster dat op tijd is zodat actie kan worden ondernomen op basis van het resultaat, en een monster dat representatief is voor de procesomstandigheden. De operationele doelen zijn een betrouwbaar, kosteneffectief en veilig vloeistofsysteem. Het bereiken van deze doelen hangt af van het in aanmerking nemen van het volledige ontwerp en een aantal schijnbaar kleine dingen die de prestaties kunnen beïnvloeden.

Wat zijn de "kleine dingen?" Industriële systemen kunnen uit talloze componenten bestaan, waaronder buizen en buisfittingen, kleppen, meters en nog veel meer. Elk van deze componenten vertegenwoordigt een potentieel faalpunt en het kiezen van de verkeerde component kan van invloed zijn op de operationele efficiëntie, de productkwaliteit of, in het ergste geval, de veiligheid van de werknemers. En zelfs als alle juiste keuzes zijn gemaakt, kunnen verschillende factoren van invloed zijn op de nauwkeurigheid van het monster of de kwaliteit van het eindgebruik als het systeem eenmaal onder reële omstandigheden werkt.

Hier zijn enkele belangrijke factoren waar u op moet letten die van invloed kunnen zijn op de algehele prestaties van uw vloeistof- of monsternamesysteem:

Materialen zijn belangrijk voor het meten van monsters. Bij het bemonsteren van een procesvloeistof moet een monster compatibel zijn met de analysator, tijdig zodat actie kan worden ondernomen en representatief zijn voor het proces om een ​​zinvol resultaat te leveren. Een fabrieksoperator kan geavanceerde procesanalysatoren hebben geïnstalleerd om ervoor te zorgen dat zijn of haar product aan exacte specificaties voldoet, maar die procesanalysator is slechts zo goed als het monster dat het analyseert, wat sterk afhankelijk is van de monsterconditionering systeem.

Op zijn reis van de hoofdproceslijn naar de analysator kunnen verschillende factoren een negatieve invloed hebben op het monster en de nauwkeurigheid of bruikbaarheid ervan. Sommige van deze factoren vormen niet noodzakelijk een potentieel veiligheidsrisico, maar ze kunnen leiden tot onnodige uitvaltijd of ervoor zorgen dat operators hun hoofd krabben over de vraag waarom monsters mogelijk niet voldoen aan de specificaties of bekende procesveranderingen volgen.

Een van de meest voorkomende problemen die ons team in het veld ziet, is de onverenigbaarheid van het slangmateriaal of de geschiktheid voor een bepaalde toepassing. Procesgassen met zeer kleine moleculen, zoals helium, waterstof of zelfs koolstofdioxide, kunnen bijvoorbeeld door fluorpolymeren dringen. Een technicus kan meetfouten krijgen, simpelweg omdat een Teflon®-slang is gebruikt in een toepassing waar deze niet ideaal is, wat de representativiteit van het monster beïnvloedt. Een ander soortgelijk probleem is adsorptie, waarbij een systeemmedia-analyt fysiek aan de binnenwand van een buis of slang blijft kleven, wat leidt tot meetproblemen van de analysator omdat het monster niet langer representatief is voor het proces.

Deze problemen kunnen aanzienlijke en vaak onnodige tijd voor het oplossen van problemen veroorzaken om een ​​diagnose te stellen en een representatief monster te verkrijgen, zelfs wanneer de procesvloeistof zelf in feite perfect aan de specificaties voldoet. Zorg ervoor dat alle slangen in uw bemonsteringssysteem volledig compatibel zijn met systeemmedia en toepassing om onnauwkeurigheden te voorkomen.

Bekijk hoe we u kunnen helpen uw systemen te optimaliseren:

Het selecteren van de juiste componenten om complexiteit te voorkomen. In veel vloeistofsystemen moet het product op een bepaalde druk of temperatuur worden gehouden om aan een specificatie te voldoen of om faseverandering te voorkomen. Maar drukverliezen en warmteoverdracht treden van nature op wanneer de vloeistof door het systeem beweegt, wat betekent dat operators bepaalde maatregelen nemen om ervoor te zorgen dat de druk op een adequaat niveau wordt gehouden.

Hoewel sommige drukverliezen onvermijdelijk zijn, zijn er bepaalde best practices die kunnen worden gevolgd om ze te minimaliseren. De juiste leidingafmetingen en klepselectie zijn bijvoorbeeld essentieel om de gewenste druk te handhaven zonder onnodige complexiteit aan het systeem toe te voegen. Het is niet ongebruikelijk dat de complexiteit onnodig toeneemt tijdens onderhoudscycli in een slecht ontworpen systeem, bijvoorbeeld door aanvullende maatregelen toe te voegen om de doeldruk te handhaven, zoals een monsterpomp.

Maar waarom een ​​pomp toevoegen als dat niet nodig is? Overweeg de complexiteit die een aanvullende drukpomp met zich meebrengt voor een vloeistofsysteem; het is nog een onderdeel dat zijn eigen vermogen nodig heeft om te werken, aandacht van technici voor regelmatige onderhoudscontroles, vervangende onderdelen wanneer er een storing optreedt en andere voortdurende zorgen. Van tevoren de tijd nemen om het systeem volledig te begrijpen en de juiste klep te identificeren - en deze te bestellen, als de juiste klep nog niet in uw onderdelenwinkel aanwezig is - voordat u een vervanging uitvoert, kan een groot verschil maken in termen van de algehele prestaties van het vloeistofsysteem en efficiëntie.

Het handhaven van de juiste druk en temperaturen. Net als druk is temperatuur een kritische factor bij faseveranderingen en kan deze worden beïnvloed door verschillende factoren in vloeistof- en monsterconditioneringssystemen. En in sommige gevallen moeten technici speciale aandacht besteden om ervoor te zorgen dat de juiste temperatuur in het hele systeem wordt gehandhaafd.

Overweeg monsters te nemen van een gasprocesleiding. Hete gassen kunnen zeer snel in temperatuur dalen en kunnen snel condenseren tot vloeistoffen als de juiste maatregelen niet worden genomen. Als de temperatuur en druk niet goed worden beheerd vanaf het punt waarop het procesmonster van het hoofdsysteem wordt genomen tijdens de reis naar de analysator, is het resultaat een slecht monster. Er is niet veel voor nodig:slechts een halve meter ongeïsoleerde of onjuist verwarmde buizen kunnen een aanzienlijke daling van de gastemperatuur veroorzaken, wat kan resulteren in een monster met gemengde fase dat niet langer representatief of zeer nuttig is.

Sommige technici die te maken hebben met condensatieproblemen, kunnen coalescers of knock-outpotten aan het monsterconditioneringssysteem toevoegen om vloeistoffen te verwijderen, maar dit is niet altijd een goede gewoonte en het kan de bruikbaarheid van een monster verder in gevaar brengen. Zorg er in plaats daarvan voor dat alle leidingen geïsoleerd of verwarmd zijn om condensatie te voorkomen.

Meer weten over een goede optimalisatie van uw vloeistof- of monsternamesysteem? Neem contact op om een ​​vloeistof- of bemonsteringssysteemevaluatie te plannen met onze specialisten.