アナライザーの精度に関する 3 つのルール

アナライザーの精度に関する 3 つのルール

Stacey Phillips、フィールド エンジニアリング マネージャー (南北アメリカ)

ほとんどのアプリケーションでは、オペレーターはアナライザーの結果を信頼して、製品が仕様を満たしているかどうかを示します。しかし、アナライザーの結果が最終製品の特性を正確に反映していない場合は、サンプリング システムの設計または性能の問題によってプロセス サンプルが損なわれている可能性があります。実際、アナライザーの問題の約 80% は、サンプリング システムのパフォーマンスの問題が原因です。

Swagelok のフィールド エンジニアは、世界中のさまざまな業界でサンプリング システムの不正確さや仕様外の製品を診断するお客様を支援します。この経験に基づいて、システム オペレーターが常に従うべき 3 つのルールを次に示します。

#1.システムの互換性を最適化

正確な分析結果は、システム流体との互換性のために設計されたサンプリング システムに依存します。たとえば、気体と液体にはさまざまなニーズがあり、サンプリング システムはそれらに対応できるように設計する必要があります。結果に大きな影響を与える変数には次のものがあります:

• 気温。 化学組成は温度に敏感であるため、温度偏差は結果に影響を与える可能性があります。たとえば、高温の気化器は、入ってくる液体サンプルを沸騰させる可能性があります。一方、ガスサンプルは非常に急速に温度が低下するため、オペレータは代表的な温度を維持するために適切な措置を講じる必要があります。この問題に対処するために、断熱材とチューブ加熱要素を組み込むことができます。
• プレッシャー。 圧力もアナライザの精度に影響します。サンプルがシステムを移動するにつれて圧力が自然に低下し、適切な対策が講じられていないと、問題が発生する可能性があります。液体サンプルの圧力が低下すると、溶存ガスが放出され、液体が泡立ったり泡立ったりすることがあります。適切なバルブを選択すると、適切な圧力が維持されます。
• 流れ。 サンプルの流れが遅いほど、チューブの内壁にかかる粘性抵抗が大きくなり、固形物が形成されます。サンプリング システム内の流量を高速化する (流体が分析装置を通過するために必然的に減速する前に) ことは、サンプルを良好に混合し、サンプル ラインをきれいにし、応答時間を短縮するために推奨されます。

#2.サンプルをタイムリーに保管する

オペレーターは、サンプルがプロセスラインから引き出されてから分析装置が結果を出すまでの時間を最小限に抑える必要があります。遅延により、サンプルの特性が変化する可能性が高くなり、実際のプロセス条件が誤って伝えられる可能性があります。時間遅延を最小限に抑えることが優先事項です。

理想的には、遅延時間は 1 分を超えないようにする必要があります。さらに遅延を引き起こす可能性のある要因には、次のものがあります。

• プレッシャー。 移送ラインのガス圧力は、タッピング ポイントでできる限り下げて、密度の低いガス サンプルをより速く分析装置に移動できるようにする必要があります。
• プローブ。 プローブは、サンプルをすばやく抽出し、サンプルの代表性を維持するという 2 つの目的を果たすことができます。ただし、サイズは重要です。アプリケーションに対して不必要に大きなサンプル プローブを使用すると、遅延が大きくなる可能性があります。
• 線のサイズ変更。 正確なライン サイジングは重要です。プローブと同様に、大きすぎるラインは遅延を増加させる可能性があります。サンプルが遠くに移動する必要があり、輸送ラインの内部容積が大きいほど、時間遅延が長くなります。
• 死んだ足。 デッドレッグまたはパージされていないボリュームにより、分子がサンプルに拡散し、アナライザーの応答が遅くなり、システムが汚染される可能性があります。
• アナライザーの遅延。 アナライザー自体の内部で遅延が発生する場合があります。たとえば、分析装置が手動操作を必要とする場合、オペレータは、サンプルが入ってきたときに分析を開始する準備ができている必要があります。

サンプリング システムのオペレーターは、時間遅延が累積され、小さな遅延が積み重なるため、重大な遅延が発生していることに気付かない場合があります。たとえば、通常の条件下では、サンプルがサンプル タップからサンプル コンディショニング システムに到達するまでに 49 秒かかる場合があります。ただし、サンプリング コンディショニング システム内の問題が累積的な遅延を引き起こす場合、サンプルが抽出されてから分析装置が結果を提供するまでの 1 分以内の目標遅延をすぐに超える可能性があります。これは、分析されたサンプルがもはや全体的なプロセス流体を代表していないことを意味する可能性があります。

#3.サンプル構成を維持する

最初の 2 つのルールにうまく従ったとしても、サンプルの構成の完全性を妨げ、分析結果を台無しにする可能性のある追加の課題がいくつかあります。これらのいくつかは次のとおりです:

• 予期しない分割。 分画または部分的な相変化は、分析結果を劇的に変える可能性があります。サンプルが分画されている場合、アナライザーは元の組成を決定できず、代表的な読み取り値につながりません。適切な温度と圧力を維持すると (ルール 1 に記載)、分別を防ぐことができます。
• 吸着。 サンプル流体が表面に触れると、いくつかの分子がくっつきます。吸着による分子の損失は、サンプルを台無しにする可能性があります。この問題を回避するために、システムを設計または保守する際には、フィルター エレメント、レギュレーター ダイアフラム、チューブ壁、またはガス シリンダーに適切な材料を選択してください。
• 汚染。 コンタミ防止にはフィルターの選定が重要です。ほとんどのオペレーターはシステム フィルターの重要性を理解していますが、間違ったタイプのフィルターが展開されていることに気付くことがよくあります。一部のフィルターはプロセス流体に適していない場合があり、微粒子を逃してサンプルが汚れる可能性があります。他のタイプのフィルターは、流量を大幅に制限する可能性があり、時間遅延が大幅に増加したり、分析装置のプロセス流体が枯渇したりする可能性があります。デッドレッグは、新しいサンプルと混ざる可能性のある古いサンプルを含むことにより、サンプルのクロスコンタミネーションを引き起こす可能性があります.複数のサンプルを選択して切り替える場合は、ストリーム選択バルブがシートから漏れた場合にサンプルの相互汚染を避けるために、ダブル ブロックとブリード バルブの配置を備えた適切なストリーム選択バルブを使用する必要があります。

これらの 3 つのルールに従うことで、オペレーターは代表的なサンプルと正確な分析装置の測定値を確保することができます。サンプリング システムの問題のトラブルシューティングをどこから開始すればよいかわかりませんか? Swagelok ^® サンプリング システムの評価とアドバイザリ サービスは、システムの改善が必要なこれらの領域やその他の領域を特定するのに役立ち、実用的な洞察と改善のための優先順位付けされた推奨事項に裏打ちされており、顧客に高品質の製品を提供するのに役立ちます。

もっと学びたいですか？今すぐお問い合わせください。