50 Jaar Procesanalyzer Training: 5 Belangrijke Lessen Onthuld

De 5 Meest Voorkomende Inzichten uit Procesanalyzer-systeem Training

Tony Waters, Expert Bemonsteringssystemen, Instructeur

Een procesanalyzer-bemonsteringssysteem is een van de meest uitdagende systemen in uw fabriek. Niet alleen is het lastig te ontwerpen, het is ook lastig om nauwkeurig te bedienen. Als u een kleine aanpassing hier maakt, moet u misschien een grote aanpassing ergens anders maken. Het is geen wonder dat Swagelok zoveel goede vragen krijgt en aandachtige deelnemers heeft tijdens onze trainingen voor procesanalyzer-bemonsteringssystemen (PASS). In de afgelopen 50 jaar dat ik les geef, heb ik studenten veel 'aha'-momenten meemaken zien. Hier zijn de top vijf inzichten van mijn cursisten voor procesanalyzersystemen door de jaren heen:

"Tijdsvertraging is Vaak Langer dan Ik Verwachtte"

De meeste deelnemers overwegen niet het belang van het aanpakken van tijdsvertraging in een analytisch instrumentatiesysteem en zijn vaak verbazing over hoe laat sommige analyzer-metingen worden ontvangen. De industriestandaard is ongeveer één minuut voor een reactietijd – van het nemen van een monster tot het verkrijgen van een waarneming. Deze korte tijdsframe biedt near real-time waarnemingen van procescondities, zodat u direct aanpassingen kunt maken en verspild product kunt minimaliseren.

In sommige gevallen kan de tijd om een waarneming te verkrijgen echter uitgebreid zijn – zelfs wanneer de analyzer slechts enkele meters van de proces-tap gemonteerd is. Deze vertragingen worden een probleem wanneer ze de verwachtingen van de ontwerper van het bemonsteringssysteem overschrijden. Een onnauwkeurige schatting of verkeerde aanname over tijdsvertraging kan leiden tot onvoldoende procescontrole.

De enige manier om tijdsvertraging te verminderen is door uw systeemontwerp aan te passen. We doen een praktische oefening in onze trainingen voor procesanalyzersystemen waarin we de tijdsvertraging in een typisch bemonsteringssysteem berekenen. In de oefening heeft ons initiële ontwerp een enorme vertraging van meer dan vijf uur. Maar na een paar snelle systeemwijzigingen brengen we die vertraging terug naar de industriestandaard van één minuut. Deelnemers zijn verbazing over dit proces en gaan terug naar hun eigen faciliteiten om dit te implementeren.

"Mijn Monster is Misschien Niet Representatief voor de Procescondities"

Tijdsvertraging is zo'n kritiek issue om te corrigeren omdat het de 'representativiteit' van uw monsterwaarneming beïnvloedt. Met andere woorden, het weerspiegelt hoe representatief het monster is van de vloeistof in de procesleiding op het moment dat u uw analyzer-waarneming verkrijgt. Bijvoorbeeld, een procesanalyzersysteem met vijf uur of meer vertraging. Als een negatieve waarneming optreedt, zal de systeemoperator het kwaliteitsprobleem corrigeren en geloven dat het probleem opgelost is. De operator is zich waarschijnlijk niet bewust dat de waarneming meer dan vijf uur vertraagd was. Tijdens die tijd is er genoeg minderwaardig product door het systeem gegaan en misschien al naar een klant verzonden.

Zelfs als u een correct monster neemt en de tijdsvertraging beperkt, kan het nog onrepresentatief worden door het ontwerp van uw bemonsteringssysteem. Bijvoorbeeld, doodtakken of dode ruimtes in het procesanalyzersysteem kunnen oude monsters vangen die in het nieuwe kunnen bloeden, wat een gemengd monster creëert dat niet waar is aan real-time procescondities.

Uw monster kan ook verontreinigd raken door lekkages – niet lekkages vanuit het bemonsteringssysteem zelf, maar lekkages in het systeem vanuit de omringende omgevingslucht. Bijvoorbeeld, zuurstof kan lekken in een systeem dat 100% stikstof bevat bij 100 psia, omdat de partiële druk van zuurstof buiten het systeem groter is dan de partiële druk binnen het systeem. Dit type lek kan worden opgelost door de partiële druk van het bemonsteringssysteem te verhogen om ongewilde verontreiniging door omgevingslucht te voorkomen.

"Ik Moet Meer Aandacht Besteeden aan Mijn Coalescers"

In training voor monsterconditieering denken de meeste deelnemers dat een coalescer een apparaat is om vloeistoffen van een gasmonster te scheiden en te verwijderen. Hoewel dit deels waar is, is deze overtuiging alleen accuraat voor vloeistoffen in aerosolvorm. Aerosol is aanwezig in veel gasmonsters omdat versnellingsapparaten zoals cyclonen of zwaartekrachtscheiders ontdoen om vloeistofdruppels te scheiden. Een coalescer geïnstalleerd in het bemonsteringssysteem laat de kleine druppels samenkomen en combineren tot grote druppels die makkelijker door zwaartekracht scheiden.

Deelnemers zijn verrast te leren dat twee condities een coalescer doorgaans oneffectief maken. Ten eerste, vrije vloeistof (d.w.z. vloeistof die geen aerosol is) zal door een coalescer stromen met nauwelijks scheiding door de enorme grootte van de vloeistofdruppels. Ten tweede, wanneer de stroomsnelheid door een coalescer te hoog is, worden de fijn aerosol-druppels voorbij de coalescer-elementen geduwd en niet uit het stroompad verwijderd. Beide scenario's verhogen het potentieel van aerosol-druppels die de analyzer bereiken en de betrouwbaarheid van uw waarnemingen verminderen – wat de coalescer nutteloos maakt.

"Verdampen van een Vloeistof Kan Problematisch Zijn"

Veel deelnemers denken dat het verdampen van een vloeibaar monster makkelijk is – maar er kan veel misgaan. Het doel is om de vloeistof direct in een dampfase te converteren door de druk van de vloeistof snel te laten dalen. In plaats van het hele monster in een damp te flashen, kunt u ongewild een gefractioneerd monster creëren door een combinatie van verdamping en verdamping. Eenmaal een monster gefractioneerd, is het niet meer geschikt voor analyse.

In zo'n scenario verdampen lichtere gasmoleculen eerst en bewegen stroomafwaarts naar de analyzer, terwijl zwaardere moleculen achterblijven in de vloeibare fase. Als resultaat vertegenwoordigt het monster dat de analyzer bereikt niet meer accuraat het product dat uit de proceslijn is genomen. Door te begrijpen wat er gebeurt tijdens verdamping en meer te leren over het beheren van verdamping in een analytisch systeem, kunt u voorkomen dat dit in de toekomst voorkomt.

"Condensatie Kan Uitdagend Zijn – Maar Het Oplossen Is Eenvoudig"

Condensatie is misschien wel het meest voorkomende issue met gasmonsters. Deelnemers zijn verrast te leren hoe snel gassen afkoelen (en hoe langzaam vloeistoffen dat doen). Ze zijn ook blij te leren dat het makkelijk is om te voorspellen wanneer condensatie zal optreden en welke temperatuur nodig is om het te stoppen.

Overweeg een systeem dat de druk van een gasmonster in een veldstation verlaagt, wat zo dicht mogelijk bij de tap moet liggen. Onthoud, bijna alle gassen verliezen warmte tijdens een drukval (een fenomeen bekend als het Joule-Thomson effect). Als uw drukval minimaal is, kunt u waarschijnlijk een eenvoudige drukverlagende regelaar gebruiken zonder zorgen over condensatie. Een significante gasdrukval zal echter condensatie veroorzaken door de significante warmteverlies. Dit is nog waarschijnlijker wanneer het gas dicht bij zijn dauwpunt temperatuur is.

Ontwerp van procesanalyzer-bemonsteringssystemen is een levenslange reis van ontdekking. Er is altijd iets nieuws om uit te zoeken. Na 50 jaar ervaring met bemonsteringssystemen, leer ik nog steeds zelf – en ervaar ik ab en toe nog een eigen 'aha'-moment. Training is de sleutel om uw vaardigheden te verbeteren en te ontdekken wat u nog te leren heeft. Zelfs als u in het veld bent, zult u waarschijnlijk eigen inzichten ervaren die kunnen leiden tot nauwkeurigere en betrouwbaardere procesanalyzersysteem-waarnemingen voor allen.

Over de Auteur

Tony Waters is een industrie-expert en consultant voor Swagelok. Met meer dan 50 jaar ervaring met procesanalyzers en hun bemonsteringssystemen, heeft hij gewerkt in engineering- en marketingrollen voor een analyzerfabrikant, een eindgebruiker en een systeemintegrator. Hij heeft drie bedrijven opgericht om gespecialiseerde analyzerservices te bieden aan de procesindustrie en is een expert in de toepassing van procesanalyzers in raffinaderijen en chemische fabrieken.