Warum haben sich Probenahmesysteme nicht verbessert – drei Hauptgründe

Warum haben sich Probenahmesysteme nicht verbessert – drei Hauptgründe

Mike Frost

In den letzten Jahrzehnten sind Prozessanalysatoren noch zuverlässiger geworden, Probenahmesysteme jedoch nicht. Viele Probenahmesysteme für Prozessanalysatoren erfüllen nicht ihren beabsichtigten Zweck, eine unkontaminierte, repräsentative Probe zu liefern, die mit dem Analysator kompatibel ist – ohne übermäßige Zeitverzögerung.

Beeinträchtigte oder ungenaue Analysewerte führen zu chemischen und petrochemischen Produkten, die nicht den Spezifikationen entsprechen. Dies wiederum führt dazu, dass Bediener das Vertrauen in den Analysator verlieren. Unsachgemäß gestaltete Probenahmesysteme erhöhen auch das Risiko von Sicherheitsproblemen und können die Anlageneffizienz beeinträchtigen.

Was verursacht diesen nicht synchronen Prozess? Die Gründe sind komplex, können aber auf drei Hauptursachen reduziert werden:

1. Mangel an Schulungs- und Lernmöglichkeiten
2. Nicht das ganze Bild sehen
3. Nicht autorisierte, nicht dokumentierte und/oder improvisierte Änderungen am Probenahmesystem

1. Fehlende Schulungs- und Lernmöglichkeiten für Probenahmesysteme

Während Ingenieurabschlüsse in Gesamtsystemdesign verfügbar sind, bieten Universitätsprogramme im Allgemeinen keine Kurse an, die sich mit der Entwicklung von Probenahmesystemen befassen. Außerdem gibt es kaum Möglichkeiten, am Arbeitsplatz zu lernen, und Ingenieure und Techniker können nicht immer die Zeit haben, an Schulungen teilzunehmen.

Infolgedessen haben viele große Industrieunternehmen dies kompensiert, indem sie ihr Personal für die Entwicklung von Probenahmesystemen reduziert und diesen Bedarf an spezialisierte Unternehmen für Systemdesign und -herstellung ausgelagert haben. Doch auch diese Firmen verfügen nicht immer über genügend Fachkräfte mit den notwendigen Fähigkeiten, um der stetig wachsenden Nachfrage gerecht zu werden. Dadurch entsteht eine Qualifikationslücke, die sich auf die Qualität der Probenahmesysteme auswirkt.

Unerfahrene Entwicklungsingenieure können Fehler machen, die den Überprüfungsprozess überleben, einfach weil der überprüfende Ingenieur noch weniger über das System weiß. Wenn dann das System ausfällt und die Bediener gezwungen sind, vor Ort Anpassungen vorzunehmen, erhält der Designer möglicherweise nie die Gelegenheit, aus seinen Fehlern zu lernen.

Um Wissenslücken beim Design von Probenahmesystemen zu schließen, werden Ingenieure, Integratoren, Techniker und andere Branchenexperten ermutigt, qualifizierte Schulungsprogramme zu suchen, die sich mit der Komplexität und den zugrunde liegenden Konstruktionsprinzipien von Probenahmesystemen und ihren Subsystemen befassen.

2. Unfähigkeit, das gesamte System zu sehen

Ein installierter Prozessanalysator ist Teil eines komplexen, zusammenhängenden Systems, das den Analysator selbst, das Probenahmesystem, die Umgebung und den Prozess umfasst. Innerhalb dieses Gesamtsystems wird ein Probenahmesystem manchmal als einfaches Zusatzmodul angesehen, das ohne viel Nachdenken in ein größeres System eingesteckt werden kann. In Wirklichkeit ist die Installation eines Prozessanalysators nicht so einfach, wie es scheint.

Ein System von Prozessanschlüssen muss über Transportleitungen mit einem Probenahmesystemgehäuse verbunden sein. Die gemessene Probe muss durch eine Reihe von Gefäßen, Röhrchen und Geräten fließen, die sicherstellen, dass die Probe in einem für das Analysegerät geeigneten Zustand ist. Abhängig vom Klima und den im Probenahmesystem ablaufenden Prozessen kann die Temperaturkontrolle problematisch sein. Der Durchfluss durch diese Systeme muss innerhalb eines bestimmten Zeitraums und ohne Probenwechsel aufrechterhalten werden. An jedem Punkt auf dem Weg kann ein einzelner Fehler das gesamte System zum Absturz bringen und ein ungenaues oder nicht hilfreiches Ergebnis vom Analysegerät erzeugen. Darüber hinaus ist es möglicherweise nicht ohne weiteres ersichtlich, dass das Ergebnis des Analysegeräts falsch ist.

Indem man sich nur auf das Design des Probenahmesystems konzentriert, bleibt die Gelegenheit für eine breite Palette potenzieller Fehler in anderen Teilen des Systems offen. Um den Erfolg sicherzustellen, sollte der Systemingenieur des Prozessanalysesystems jeden Teil des Systems bewerten – die Position und das Design von Probenahmehähnen, Sonden, Transportleitungen und sogar die Verarbeitung selbst. Eine angemessene Schulung bereitet den Techniker darauf vor, Problembereiche zu erkennen und zu beheben.

3. Nicht autorisierte Änderungen vornehmen

Ein Probenahmesystem mit Konstruktionsmängeln kann gut genug funktionieren, um seine ursprüngliche Inbetriebnahme und Abnahme zu überleben. Ein Mangel wird möglicherweise erst bei Vollauslastung der Gesamtanlage, dem Schließen des Regelkreises oder dem Vorliegen der Laborergebnisse erkennbar. Wenn Probleme auftreten, erfordert das Probenahmesystem einige Designänderungen. Die meisten Industrieanlagen verfügen über ein Änderungsmanagement (MOC)-Verfahren, das Ad-hoc-Änderungen an Systemdesigns verbietet.

Allerdings drängen Vorgesetzte die Wartungstechniker oft dazu, voreilige Anpassungen vorzunehmen. In diesem Fall können Techniker mit Änderungen am Probenahmesystem experimentieren, die sich eher auf die Behandlung eines bestimmten Symptoms als auf das zugrunde liegende Problem konzentrieren. Wenn das Probenahmesystem jedoch zuvor nie richtig funktioniert hat, können diese nicht autorisierten Änderungen mehr Probleme verursachen als sie lösen.

Den Einrichtungen wird besser gedient, wenn das MOC durchgesetzt und die Designer des Probenahmesystems für die Durchführung der Änderungen und die Gewährleistung des ordnungsgemäßen Betriebs verantwortlich gemacht werden. Einrichtungen sollten es ihren Technikern ermöglichen, Teil dieses Prozesses zu sein, damit auch sie aus den Erfahrungen lernen können.

Der Weg nach vorn zur Verbesserung von Probenahmesystemen

Einrichtungen können Probenahmesysteme verbessern, indem sie die folgenden empfohlenen Praktiken beachten:

• Verpflichtung zu gründlicher Schulung und Schulung, die die zugrunde liegenden Prinzipien und Grundlagen des Entwurfs von Probenahmesystemen abdeckt
• Beratung mit Experten für Probenahmesysteme, die bestehende Systeme untersuchen und Fehler beheben können
• Entwerfer von Probenahmesystemen verantwortlich machen, wenn neu installierte Probenahmesysteme nicht funktionieren oder unzuverlässig sind

Die Durchführung der oben genannten Schritte kann dazu beitragen, Ungenauigkeiten und Sicherheitsbedenken bei Probenahmesystemen zu vermeiden und die Anlageneffizienz und Produktqualität zu verbessern. Melden Sie sich für einen der Schulungskurse für industrielle Probenahmesysteme von Swagelok an, die von Branchenexperten unterrichtet werden und für Teilnehmer mit unterschiedlichen Erfahrungsstufen und Branchen konzipiert sind, um Ihre Einrichtung schnell zum Erfolg des Probenahmesystems zu führen.