Angehen praktischer Leistungsprobleme bei Flüssigkeits- und Probenahmesystemen

Bewältigung praktischer Leistungsprobleme in Fluid- und Probenahmesystemen

Phil Mathews, Leiter der Technischen Dienste, Swagelok Los Angeles

In industriellen Fluidsystemen und Probenahmesystemen gibt es sechs primäre Ziele, drei analytische und drei operative. Die analytischen Ziele sind eine Probe, die mit dem Analysator kompatibel ist, eine Probe, die zeitnah ist, damit auf der Grundlage des Ergebnisses Maßnahmen ergriffen werden können, und eine Probe, die für die Prozessbedingungen repräsentativ ist. Die betrieblichen Ziele sind ein zuverlässiges, kostengünstiges und sicheres Fluidsystem. Um diese Ziele zu erreichen, müssen das gesamte Design und eine Reihe scheinbar kleiner Dinge berücksichtigt werden, die sich auf die Leistung auswirken können.

Was sind die „Kleinigkeiten“? Industrielle Systeme können aus unzähligen Komponenten bestehen, darunter Schläuche und Rohrverschraubungen, Ventile, Messgeräte und vieles mehr. Jede dieser Komponenten stellt einen potenziellen Fehlerpunkt dar, und die Wahl der falschen Komponente kann die Betriebseffizienz, die Produktqualität oder im schlimmsten Fall die Arbeitssicherheit beeinträchtigen. Und selbst wenn alle richtigen Entscheidungen getroffen wurden, kann eine Vielzahl von Faktoren die Probengenauigkeit oder die Endproduktqualität beeinflussen, sobald das System unter realen Bedingungen betrieben wird.

Hier sind einige Schlüsselfaktoren, auf die Sie achten sollten, die die Gesamtleistung Ihres Flüssigkeits- oder Probenahmesystems beeinflussen können:

Materialien sind für die Probenmessung von Bedeutung. Bei der Probenahme einer Prozessflüssigkeit muss eine Probe mit dem Analysator kompatibel, rechtzeitig sein, damit Maßnahmen ergriffen werden können, und für den Prozess repräsentativ sein, um ein aussagekräftiges Ergebnis zu liefern. Ein Anlagenbetreiber hat möglicherweise hochmoderne Prozessanalysatoren installiert, um sicherzustellen, dass sein Produkt genau den Spezifikationen entspricht – aber dieser Prozessanalysator ist nur so gut wie die Probe, die er analysiert, was stark von der Probenaufbereitung abhängt System.

Auf ihrem Weg von der Hauptprozesslinie zum Analysator können mehrere Faktoren die Probe und ihre Genauigkeit oder Nützlichkeit negativ beeinflussen. Einige dieser Faktoren stellen nicht unbedingt ein potenzielles Sicherheitsrisiko dar, können jedoch zu unnötigen Ausfallzeiten führen oder dazu führen, dass sich die Bediener am Kopf kratzen, warum Proben möglicherweise nicht den Spezifikationen entsprechen oder bekannte Prozessänderungen verfolgen.

Eines der häufigsten Probleme, die unser Team vor Ort sieht, ist die einfache Inkompatibilität oder Eignung des Schlauchmaterials für eine bestimmte Anwendung. Beispielsweise können Prozessgase mit sehr kleinen Molekülen wie Helium, Wasserstoff oder sogar Kohlendioxid durch Fluorpolymere dringen. Ein Techniker kann Messfehler bekommen, nur weil ein Teflon®-Schlauch in einer Anwendung verwendet wurde, für die er nicht ideal geeignet ist, was die Repräsentativität der Probe beeinflusst. Ein weiteres ähnliches Problem ist die Adsorption, bei der ein Systemmedienanalyt physisch an der Innenwand eines Rohrs oder Schlauchs haftet, was zu Messproblemen des Analysators führt, da die Probe nicht mehr repräsentativ für den Prozess ist.

Diese Probleme können erhebliche und oft unnötige Zeit für die Fehlerbehebung verursachen, um eine repräsentative Probe zu diagnostizieren und zu erhalten, selbst wenn die Prozessflüssigkeit selbst tatsächlich perfekt den Spezifikationen entspricht. Stellen Sie sicher, dass alle Schläuche in Ihrem Probenahmesystem vollständig mit den Systemmedien und der Anwendung kompatibel sind, um Ungenauigkeiten zu vermeiden.

Sehen Sie, wie wir Ihnen bei der Optimierung Ihrer Systeme helfen können:

Auswahl der richtigen Komponenten zur Vermeidung von Komplexität. In vielen Flüssigkeitssystemen muss das Produkt auf einem bestimmten Druck oder einer bestimmten Temperatur gehalten werden, um eine Spezifikation zu erfüllen oder eine Phasenänderung zu vermeiden. Druckverluste und Wärmeübertragung treten jedoch auf natürliche Weise auf, wenn sich die Flüssigkeit durch das System bewegt, was bedeutet, dass die Betreiber bestimmte Maßnahmen ergreifen, um sicherzustellen, dass der Druck auf einem angemessenen Niveau gehalten wird.

Während einige Druckverluste unvermeidlich sind, gibt es bestimmte Best Practices, die befolgt werden können, um sie zu minimieren. Beispielsweise ist die richtige Leitungsdimensionierung und Ventilauswahl wesentlich, um einen gewünschten Druck aufrechtzuerhalten, ohne das System unnötig kompliziert zu machen. Es ist nicht ungewöhnlich, dass die Komplexität während der Wartungszyklen in einem schlecht konzipierten System unnötig zunimmt, z. B. durch das Hinzufügen zusätzlicher Maßnahmen zur Aufrechterhaltung des Zieldrucks wie einer Probenpumpe.

Aber warum eine Pumpe hinzufügen, wenn Sie es nicht brauchen? Bedenken Sie die Komplexität, die eine zusätzliche Druckpumpe für ein Flüssigkeitssystem mit sich bringt; Es ist eine weitere Komponente, die ihre eigene Stromversorgung benötigt, um zu funktionieren, die Aufmerksamkeit von Technikern für regelmäßige Wartungsprüfungen, Ersatzteile, wenn ein Fehler auftritt, und andere laufende Sorgen. Wenn Sie sich im Voraus die Zeit nehmen, das System vollständig zu verstehen und das richtige Ventil zu identifizieren – und es zu bestellen, wenn das richtige Ventil nicht bereits in Ihrem Teilegeschäft vorrätig ist –, bevor Sie einen Austausch vornehmen, kann dies einen großen Unterschied in Bezug auf die Gesamtleistung des Flüssigkeitssystems ausmachen und Effizienz.

Aufrechterhaltung der richtigen Drücke und Temperaturen. Wie der Druck ist auch die Temperatur ein kritischer Faktor bei Phasenänderungen und kann durch eine Vielzahl von Faktoren in Flüssigkeits- und Probenaufbereitungssystemen beeinflusst werden. Und in einigen Fällen müssen Techniker besonders darauf achten, dass im gesamten System die richtige Temperatur aufrechterhalten wird.

Erwägen Sie die Entnahme von Proben aus einer Gasprozessleitung. Heiße Gase können sehr schnell in der Temperatur sinken und schnell zu Flüssigkeiten kondensieren, wenn nicht die richtigen Maßnahmen ergriffen werden. Wenn Temperatur und Druck von dem Punkt an, an dem die Prozessprobe aus dem Hauptsystem entnommen wird, während ihres gesamten Weges zum Analysator nicht richtig verwaltet werden, ist das Ergebnis eine schlechte Probe. Es braucht nicht viel – nur etwa 30 cm an nicht isolierten oder falsch beheizten Rohren können einen erheblichen Abfall der Gastemperatur verursachen, was zu einer Mischphasenprobe führen kann, die nicht mehr repräsentativ oder sehr nützlich ist.

Einige Techniker, die sich mit Kondensationsproblemen befassen, fügen dem Probenkonditionierungssystem möglicherweise Koaleszer oder Knock-Out-Töpfe hinzu, um Flüssigkeiten zu entfernen, aber dies ist nicht immer eine bewährte Methode und kann die Nützlichkeit einer Probe weiter beeinträchtigen. Stellen Sie stattdessen sicher, dass alle Schläuche isoliert oder beheizt sind, um Kondensation von vornherein zu verhindern.

Möchten Sie mehr über die richtige Optimierung Ihres Flüssigkeits- oder Probenahmesystems erfahren? Setzen Sie sich mit unseren Spezialisten in Verbindung, um eine Flüssigkeits- oder Probenahmesystembewertung zu vereinbaren.