Top 10 Expertentipps zur Optimierung chemischer Probenahmesysteme

10 Tipps zur Verbesserung von Probenahmesystemen

Karim Mahraz, Swagelok Produktmanager, Analytische Instrumentierung

Die Leitung eines analytischen Instrumentierbetriebs ist keine kleine Aufgabe. Ob Sie ein Probenahmesystem entwerfen, konstruieren, betreiben oder warten – konsistente, zuverlässige Ergebnisse zu erzielen, kann selbst für erfahrene Ingenieure und Techniker eine Herausforderung sein. Probleme mit Ihrem Probenahmesystem können große Probleme für Ihre Anlage bedeuten: Ressourcenausfall, Betriebsstillstand oder unerwartete Wartungskosten.

Glücklicherweise gibt es mehrere Bereiche, die Ihr Team regelmäßig überwachen kann, um die Systemeffizienz zu verbessern. Erfahren Sie, wie Sie Probleme mit Ihrem Probenahmesystem diagnostizieren und beseitigen können, mit diesen zehn Tipps.

1. Einfache Systemfehler prüfen.

Sie können die Zuverlässigkeit Ihrer Analysatoren verbessern, indem Sie Ihr Probenahmesystem auditieren und einfache Fehler bei der Installation beseitigen, wie beispielsweise umgekehrte Rückschlagventile, die den Probenfluss blockieren, oder einen Bypass (Fast Loop), der rückwärts strömt. Glücklicherweise sind diese Fälle leicht zu finden und zu beheben.

2. Gasvolumen stromaufwärts reduzieren.

Hochdruckgas kann ein gut ausgelegtes Probenahmesystem ruinieren, indem es Kondensation in den Leitungen und übermäßige Zeitverzögerung aufgrund der Gaskompressibilität verursacht. Zudem kann Hochdruckgas aufgrund schneller Dekompression bei Komponentenausfall ein Sicherheitsrisiko darstellen. Am besten reduzieren Sie den Druck eines Gases so früh wie möglich und minimieren das Probenahmesystemvolumen auf der stromaufwärts gelegenen Seite eines Reglers.

3. Druck bei Flüssigproben beibehalten.

Flüssigproben verhalten sich genau entgegengesetzt zu Gasproben. Ein Druckabfall kann gelöstes Gas freisetzen, wodurch die Flüssigkeit schäumt oder blubbert. Es ist am besten, den Druck einer Flüssigprobe so hoch wie möglich zu halten.

4. Auf Systemoberflächen achten.

Wenn ein Fluid eine Oberfläche berührt, bleiben mehrere Moleküle zurück. Der Verlust von Molekülen durch Adsorption kann Ihre Probe verfälschen. Wählen Sie die richtigen Materialien für Filterelemente, Reglatormembranen, Rohrwände oder Gaszylinder. Berücksichtigen Sie auch die Umgebungsbedingungen. Beispielsweise kann 316SS-Rohr durch Chlor im Seewasser beschädigt werden, während Polymerrohre nach UV-Bestrahlung spröde werden können.

5. Kompatible Elastomerdichtungen verwenden.

Materialien, die nicht zu Ihrem Probenfluid passen, können Ausfälle wie Probenleckage oder sogar Blockaden im Probenahmegerät verursachen. Achten Sie auf kompatible Elastomerdichtungen, um eine genaue Probenanalyse zu gewährleisten.

6. Probenahme aus stagnierenden Leitungen vermeiden.

Für eine repräsentative Probe stellen Sie sicher, dass Sie aus einer aktiven, durchströmten Prozessleitung entnehmen. Denken Sie daran, dass die Zeitlichkeit Ihrer Probe auch von der Zeit abhängt, die die Probe vom Prozess bis zum Entnahmepunkt benötigt. Der Ort des Probenahmepunkts kann ein kritischer Aspekt eines erfolgreichen Probenahmesystems sein.

7. Nach toten Beinen in Ihrer Probenförderleitung suchen.

Ein häufiges Problem für Techniker und Ingenieure sind „tote Beine“ oder ungespülte Volumen. Dieses Problem ermöglicht es Molekülen aus früheren Proben, in Ihre aktuelle Probe zu diffundieren, was zu einer langsamen Analysatorreaktion und kontinuierlicher Kontamination Ihres Systems führt.

8. Verdampfer kühler halten.

Ein heißer Verdampferkörper könnte die eintretende Probe zum Sieden bringen und fraktionieren. Stellen Sie sicher, dass Sie die Temperaturanforderungen der Chemikalien in Ihrem System und die geeigneten Geräteeinstellungen kennen, um Fehler zu vermeiden.

9. Probenfluss aufrechterhalten.

Erfolg bei der Probenahme hängt weitgehend davon ab, dass das Probenfluid bei korrektem Durchfluss, Druck und Temperatur bleibt, um das Fluid in einen für die Analyse geeigneten Zustand zu bringen. Die Kontrolle dieser drei Bedingungen könnte ausreichen, um viele der Probleme zu beseitigen, die Prozessanalysatoren weltweit plagen. Generell wird ein schnellerer Durchfluss empfohlen, um gute Probenmischung, saubere Probenleitungen und schnellere Reaktionszeiten zu gewährleisten.

10. Ursachen von Zeitverzögerung identifizieren.

Wenn Ihre Messwerte nicht mit Ihrem Prozess übereinstimmen, haben Sie möglicherweise Zeitverzögerung in Ihrem System. Weitere Symptome sind verschwommene oder gedämpfte Reaktionen, Laborabweichungen und schlechte Leistung eines Regelschemas.

Mit kontinuierlicher Schulung und Weiterbildung kann Ihr Team Fehler in Ihrem Probenahmesystem beseitigen, bevor sie auftreten. Swagelok bietet praxisorientierte Schulungen an, um Fachleute der analytischen Instrumentierung darauf vorzubereiten, Fehler vorherzusehen und bestehende Probleme in installierten Probenahmesystemen zu erkennen – von grundlegenden bis hin zu fortgeschrittenen Praktiken.