Warum Probenahmesysteme stagnieren: 3 Hauptgründe

Warum haben sich Probenahmesysteme nicht verbessert – drei Hauptursachen

Mike Frost

In den letzten Jahrzehnten sind Prozessoren zuverlässiger geworden – Probenahmesysteme jedoch nicht. Viele Prozessanalysator-Probenahmesysteme erfüllen nicht ihren Zweck: eine unverunreinigte, repräsentative Probe kompatibel zum Analysator ohne übermäßige Zeitverzögerung zu liefern.

Kompromittierte oder ungenaue Analysatorwerte führen zu chemischen und petrochemischen Produkten außerhalb der Spezifikationen. Dies untergräbt das Vertrauen der Bediener in den Analysator. Schlecht konzipierte Probenahmesysteme erhöhen zudem Sicherheitsrisiken und mindern die Anlageneffizienz.

Was verursacht diesen Out-of-Sync-Prozess? Die Gründe sind komplex, lassen sich aber auf drei Hauptursachen reduzieren:

1. Mangel an Schulung und Lernmöglichkeiten
2. Das Gesamtsystem nicht im Blick
3. Unautorisierte, undokumentierte und/oder improvisierte Änderungen am Probenahmesystem

1. Mangel an Probenahmesystem-Schulung und Lernmöglichkeiten

Zwar gibt es Ingenieurstudiengänge für Gesamtsystemdesign, doch Universitätsprogramme bieten selten Kurse speziell für Probenahmesystem-Engineering. Zudem gibt es wenig Gelegenheiten zum Lernen am Arbeitsplatz, und Ingenieure sowie Techniker können nicht immer Zeit für Schulungen aufbringen.

Daher haben viele große Industrieunternehmen ihre Probenahmesystem-Engineering-Teams reduziert und diese Bedürfnisse an Systemdesign- und Fertigungsspezialfirmen ausgelagert. Doch auch diese Firmen verfügen nicht immer über genügend Spezialisten mit den nötigen Fähigkeiten für die wachsende Nachfrage. Dies schafft eine Kompetenzlücke, die die Qualität der Probenahmesysteme beeinträchtigt.

Unerfahrene Konstruktionsingenieure machen Fehler, die den Prüfprozess überleben, weil der prüfende Ingenieur noch weniger über das System weiß. Fällt das System aus und Bediener müssen vor Ort Anpassungen vornehmen, erhält der Konstrukteur nie die Chance, aus seinen Fehlern zu lernen.

Um Wissenslücken im Probenahmesystemdesign zu schließen, sollten Ingenieure, Integratoren, Techniker und andere Fachleute qualifizierte Schulungsprogramme suchen, die die Komplexitäten und zugrundeliegenden Designprinzipien von Probenahmesystemen und ihren Teilsystemen adressieren.

2. Das Gesamtsystem nicht sehen

Ein installierter Prozessoren ist Teil eines komplexen, vernetzten Systems aus Analysator, Probenahmesystem, Umgebung und Prozess. Innerhalb dieses Gesamtsystems wird das Probenahmesystem manchmal als simples Add-on-Modul betrachtet, das sich in ein größeres System einstecken lässt, ohne viel Nachdenken. Realität ist: Die Installation eines Prozessoren ist nicht so simpel.

Ein System von Probenahmehähnen muss über Transportleitungen mit dem Probenahmesystem-Gehäuse verbunden werden. Die gemessene Probe muss durch eine Reihe von Gefäßen, Rohren und Geräten strömen, die sicherstellen, dass die Probe in einem für den Analysator geeigneten Zustand ist. Je nach Klima und Prozessen im Probenahmesystem kann Temperaturkontrolle ein Thema sein. Der Fluss muss innerhalb eines festgelegten Zeitraums und ohne Probenveränderung aufrechterhalten werden. An jedem Punkt kann ein einzelner Fehler das gesamte System zum Stillstand bringen und ungenaue oder nutzlose Analysatorergebnisse liefern. Zudem ist nicht immer offensichtlich, dass das Analysatorergebnis inkorrekt ist.

Fokussiert man nur auf das Probenahmesystemdesign, bleibt Raum für diverse Fehler in anderen Systemteilen. Für Erfolg sollte der Prozessanalysator-Systemingenieur jeden Teil evaluieren – Lage und Design von Probenahmehähnen, Sonden, Transportleitungen und sogar die Prozessverarbeitung selbst. Richtige Schulung befähigt den Ingenieur, Problemfelder zu erkennen und zu korrigieren.

3. Unautorisierte Änderungen vornehmen

Ein Probenahmesystem mit Designmängeln funktioniert möglicherweise gut genug, um die ursprüngliche Inbetriebnahme und Abnahme zu überstehen. Mängel werden erst evident, wenn die gesamte Anlage Volllast fährt, der Regelkreis geschlossen wird oder Laborergebnisse vorliegen. Treten Probleme auf, erfordert das Probenahmesystem Designänderungen. Die meisten Industrieanlagen haben ein Management-of-Change-Verfahren (MOC), das ad-hoc-Änderungen am Systemdesign verbietet.

Dennoch drängen Vorgesetzte Wartungstechniker oft zu überstürzten Anpassungen. Techniker experimentieren dann mit Änderungen, die sich auf Symptombehandlung statt Ursachenbeseitigung konzentrieren. Wenn das Probenahmesystem zuvor nie richtig funktionierte, können diese unautorisierten Änderungen mehr Probleme schaffen als lösen.

Anlagen sind besser beraten, das MOC durchzusetzen und Probenahmesystem-Designer für Änderungen und ordnungsgemäßen Betrieb verantwortlich zu machen. Techniker sollten in diesen Prozess eingebunden werden, damit auch sie aus der Erfahrung lernen.

Der Weg zu besseren Probenahmesystemen

Anlagen können Probenahmesysteme verbessern, indem sie folgende Praktiken beachten:

• Engagement für tiefgehende Ausbildung und Schulung zu Grundprinzipien und Fundamenten des Probenahmesystemdesigns
• Konsultation von Probenahmesystem-Experten, die bestehende Systeme surveyen und troubleshooten können
• Verantwortung der Probenahmesystem-Designer bei neu installierten, nicht funktionierenden oder unzuverlässigen Systemen

Diese Schritte helfen, Ungenauigkeiten und Sicherheitsbedenken bei Probenahmesystemen zu verhindern und Anlageneffizienz sowie Produktqualität zu verbessern. Für den Fast-Track zum Probenahmesystem-Erfolg: Melden Sie sich für Swageloks industrielle Probenahmesystem-Schulungen an – unterrichtet von Branchenexperten für Teilnehmer verschiedener Erfahrungsstufen und Branchen.