3 Regeln für die Analysatorgenauigkeit

3 Regeln für die Genauigkeit des Analysators

Stacey Phillips, Field Engineering Manager (Amerika)

In den meisten Anwendungen vertrauen die Betreiber den Analyseergebnissen, um anzuzeigen, ob ihr Produkt die Spezifikationen erfüllt. Wenn die Analyseergebnisse jedoch die Eigenschaften eines Endprodukts nicht genau widerspiegeln, ist es wahrscheinlich, dass ein Design- oder Leistungsproblem des Probenahmesystems die Prozessprobe beeinträchtigt hat. Tatsächlich sind etwa 80 % der Analysatorprobleme auf Leistungsprobleme des Probenahmesystems zurückzuführen.

Außendiensttechniker von Swagelok helfen Kunden bei der Diagnose von Ungenauigkeiten in Probenahmesystemen oder nicht spezifikationsgerechten Produkten in verschiedenen Branchen auf der ganzen Welt. Basierend auf dieser Erfahrung sind hier drei Regeln, die Systembetreiber immer befolgen sollten.

#1. Systemkompatibilität optimieren

Genaue Analyseergebnisse hängen von einem Probenahmesystem ab, das für die Kompatibilität mit Ihrer Systemflüssigkeit ausgelegt ist. Beispielsweise haben Gase und Flüssigkeiten unterschiedliche Anforderungen, und Ihr Probenahmesystem sollte darauf ausgelegt sein, sie zu berücksichtigen. Zu den Variablen, die einen großen Einfluss auf Ihre Ergebnisse haben können, gehören:

• Temperatur. Chemische Zusammensetzungen sind temperaturempfindlich und daher können Temperaturabweichungen die Ergebnisse beeinflussen. Beispielsweise könnte ein Heißverdampfer eine ankommende Flüssigkeitsprobe zum Sieden bringen. Andererseits sinkt die Temperatur von Gasproben sehr schnell, und die Bediener müssen die richtigen Maßnahmen ergreifen, um repräsentative Temperaturen aufrechtzuerhalten. Zur Bekämpfung dieses Problems können Isolierungs- und Rohrheizelemente eingebaut werden.
• Druck. Der Druck beeinflusst auch die Genauigkeit des Analysators. Der Druck fällt auf natürliche Weise ab, wenn eine Probe durch das System wandert, und wenn keine geeigneten Maßnahmen ergriffen werden, können Probleme auftreten. Der Druckabfall in einer flüssigen Probe kann ein gelöstes Gas freisetzen, wodurch die Flüssigkeit zum Blasen oder Schäumen gebracht wird. Die Auswahl der richtigen Ventile kann dazu beitragen, dass der richtige Druck aufrechterhalten wird.
• Fluss. Je langsamer Ihr Probenfluss ist, desto viskoser wird die Innenwand Ihres Schlauchs, wodurch sich Feststoffe bilden. Für eine gute Probenmischung, sauberere Probenleitungen und eine schnellere Reaktionszeit wird ein schnellerer Fluss innerhalb des Probenahmesystems empfohlen – bevor sich die Flüssigkeit zwangsläufig verlangsamt, um durch das Analysegerät zu fließen.

#2. Halten Sie Ihre Proben rechtzeitig

Bediener sollten die Zeit zwischen der Entnahme der Probe aus der Prozessleitung und der Ausgabe des Ergebnisses durch das Analysegerät minimieren. Verzögerungen können die Wahrscheinlichkeit erhöhen, dass sich die Eigenschaften einer Probe ändern und Ihre tatsächlichen Prozessbedingungen falsch darstellen. Die Minimierung der Zeitverzögerung sollte Priorität haben.

Idealerweise sollte die Zeitverzögerung eine Minute nicht überschreiten. Zu den Faktoren, die weitere Verzögerungen verursachen können, gehören:

• Druck. Der Gasdruck in einer Transportleitung sollte an der Entnahmestelle so weit wie möglich reduziert werden, damit eine weniger dichte Gasprobe schneller zum Analysator gelangen kann.
• Sonden. Sonden können dem doppelten Zweck dienen, Proben schnell zu ziehen und dabei zu helfen, die Repräsentativität der Proben aufrechtzuerhalten. Allerdings kommt es auf die Größe an; Unnötig große Probensonden für die Anwendung können zu einer größeren Verzögerung führen.
• Liniengröße. Eine genaue Leitungsdimensionierung ist wichtig – wie Sonden können überdimensionierte Leitungen die Verzögerung erhöhen. Je weiter sich die Probe bewegen muss und je größer das Innenvolumen der Transportleitungen ist, desto länger ist die Zeitverzögerung.
• Tote Beine. Toträume oder ungereinigtes Volumen lassen Moleküle in die Probe diffundieren, was zu einer langsamen Reaktion des Analysators und einer möglichen Kontamination Ihres Systems führt.
• Analyzer-Verzögerungen. Manchmal treten Verzögerungen im Analysator selbst auf. Wenn beispielsweise ein Analysator einen manuellen Betrieb erfordert, muss der Bediener bereit sein, die Analyse einzuleiten, wenn eine Probe eintrifft.

Manchmal erkennen die Bediener von Probenahmesystemen möglicherweise nicht, dass eine erhebliche Verzögerung auftritt, da sich die Zeitverzögerung summiert und sich kleine Verzögerungen summieren können. Beispielsweise kann es unter normalen Bedingungen 49 Sekunden dauern, bis die Probe vom Probenhahn das Probenaufbereitungssystem erreicht. Wenn jedoch ein Problem innerhalb des Probenaufbereitungssystems zu einer kumulativen Verzögerung führt, könnte die angestrebte Verzögerung von nicht mehr als einer Minute zwischen der Entnahme der Probe und der Bereitstellung des Ergebnisses durch das Analysegerät bald überschritten werden. Dies könnte bedeuten, dass die analysierte Probe nicht mehr repräsentativ für die gesamte Prozessflüssigkeit ist.

#3. Pflegen Sie Ihre Probenzusammensetzung

Selbst wenn Sie die ersten beiden Regeln erfolgreich befolgt haben, gibt es einige zusätzliche Herausforderungen, die die Integrität Ihrer Probenzusammensetzung beeinträchtigen und daher Ihre Analyseergebnisse beeinträchtigen können. Einige davon sind:

• Unerwartete Fraktionierung. Fraktionierung oder partielle Phasenänderungen können die Analyseergebnisse dramatisch verändern. Wenn eine Probe fraktioniert ist, kann das Analysegerät die ursprüngliche Zusammensetzung nicht bestimmen, was zu nicht repräsentativen Messwerten führt. Die Aufrechterhaltung der richtigen Temperatur und des richtigen Drucks (wie in Regel Nr. 1 angegeben) kann eine Fraktionierung verhindern.
• Adsorption. Wenn Probenflüssigkeit eine Oberfläche berührt, bleiben einige Moleküle haften. Der Verlust von Molekülen aufgrund von Adsorption kann Ihre Probe verderben. Wählen Sie bei der Konstruktion oder Wartung Ihres Systems die richtigen Materialien für Filterelemente, Reglermembranen, Rohrwände oder Gasflaschen, um dieses Problem zu vermeiden.
• Kontamination. Die Filterauswahl ist wichtig für die Kontaminationsprävention. Die meisten Bediener verstehen die Bedeutung von Systemfiltern, aber wir stellen oft fest, dass der falsche Filtertyp eingesetzt wurde. Einige Filter sind möglicherweise nicht für die Prozessflüssigkeit geeignet und können Partikel übersehen und zu verschmutzten Proben führen. Andere Filtertypen können den Durchfluss stark einschränken, was entweder die Zeitverzögerung dramatisch erhöhen oder den Analysator mit Prozessflüssigkeit aushungern kann. Tote Beine können eine Kreuzkontamination von Proben verursachen, da sie alte Proben enthalten, die sich mit neuen vermischen können. Beim Auswählen und Wechseln mehrerer Proben muss ein geeignetes Stromauswahlventil mit doppelter Absperr- und Entlüftungsventilanordnung verwendet werden, um eine Kreuzkontamination der Proben zu vermeiden, falls ein Stromauswahlventil über seinen Sitz leckt.

Die Befolgung dieser drei Regeln kann Bedienern dabei helfen, repräsentative Proben und genaue Analysewerte sicherzustellen. Sie sind sich nicht sicher, wo Sie mit der Fehlerbehebung Ihres Probenahmesystems beginnen sollen? Swagelok ^® Die Evaluierungs- und Beratungsdienste für Probenahmesysteme können Ihnen dabei helfen, diese und andere verbesserungswürdige Bereiche in Ihrem System zu identifizieren, unterstützt durch umsetzbare Erkenntnisse und priorisierte Verbesserungsempfehlungen, damit Sie Ihren Kunden Qualitätsprodukte liefern können.

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