サンプリング システムの精度に関する推奨事項と禁止事項

サンプリング システムの精度に関する推奨事項と禁止事項

Ken Backus、フィールド エンジニア (北米)

信頼性の高いプロセス サンプル精度は、最も経験豊富な流体システム エンジニアや分析技術者にとっても困難な場合があります。不正確さの原因を特定することは、推測ゲームのように感じることがよくあります。問題の診断に時間がかかるほど、仕様に達していない製品のせいで、運用期間が長くなる可能性があります。

より正確なサンプルが必要ですか?以下は、プラントでのサンプル精度を向上させるための推奨事項と禁止事項の簡単なリストです:

単純なシステム エラーがないか確認してください。 プロセス サンプリングが不正確である理由は、簡単に特定できる場合があります。サンプルシステムを定期的に監査して、逆止弁がサンプルフローをブロックしている、逆流する高速ループなどの単純なミスを排除します。

サンプルの流れを維持してください。 サンプリングが成功するかどうかは、プロセス サンプル流体が適切な流量、圧力、および温度に保たれており、流体を分析に適した状態にできるかどうかにかかっています。これら 3 つの条件を制御するだけで、世界中のプロセス アナライザーを悩ませている問題の多くを解消できる可能性があります。一般に、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には、より速いフローをお勧めします。

時間遅延の原因を特定してください。 遅延時間とは、サンプルがメイン プロセス ラインのタップから分析装置まで移動するのにかかる合計時間のことです。遅延が長すぎると、サンプルの精度に悪影響を及ぼす可能性があります。問題の症状には、測定値がプロセスに追従していないように見える、反応が鈍い、実験室での意見の相違、制御スキームのパフォーマンスの低下などがあります。

サンプル プローブの長さ、サンプル トランスポート ラインのラインの長さと直径、同じライン内の圧力が高すぎるまたは低すぎるなど、時間遅延に影響を与える可能性のある領域がいくつかあります。どこから始めればよいかわからない？サードパーティのリソースを利用して、潜在的な時間遅延の原因を明らかにしてください。

上流のガス量を減らしてください。 ガスは高圧でメインシステムを通過する可能性があり、適切に設計されたサンプリングシステムを台無しにする可能性があります。上記のように、時間の遅れを引き起こすだけでなく、コンポーネントの故障時の急速な減圧は、安全上のリスクをもたらす可能性もあります。したがって、レギュレーターの上流側でサンプル システムの容量を最小限に抑えるために、できるだけ早くガスの圧力を下げることをお勧めします。

互換性のない素材を選択しないでください。 流体は、表面に触れた後に分子を残し、プロセス サンプルが吸着によって多くの分子を失うと、サンプルが腐敗する可能性があります。エンジニアは、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、吸着を最小限に抑えてサンプルの精度を向上させるように注意する必要があります。

さらに、サンプル流体と一致しない材料は、サンプルの漏れやサンプリング デバイス内の閉塞などの障害を引き起こす可能性があります。正確なサンプル分析を確実にするために、互換性のあるエラストマーシールを必ず使用してください。

停滞しているラインからサンプリングしないでください。 正確なサンプルを取得するには、アクティブで流動的なプロセス ラインからのサンプリングが不可欠です。注意:サンプルの適時性は、サンプルがプロセスから抽出ポイントまで流れる時間にも依存します。サンプル ポイントの位置は、サンプリング システムを成功させる上で重要な要素となります。

サンプル輸送ラインにデッド レッグを設計しないでください。 「デッド レッグ」、またはパージされていないボリュームを含むラインは、プロセス サンプルの精度に悪影響を及ぼす可能性があります。これらのラインにより、以前のサンプルから分子が保持され、現在のサンプルに拡散する可能性があり、アナライザーの応答が遅くなり、システムが継続的に汚染されます。

気化レギュレーターに過剰な流量を流さないでください。 気化器は、最適な動作のために特定の温度に保つ必要があり、通常はジュールトムソン (JT) 効果を打ち消すのに役立つ加熱要素が使用されます。過熱はサンプリングの不正確さを引き起こす可能性がありますが、より一般的な問題は、過度の流量により気化器が氷結した場合に発生します。一般的な経験則として、毎分 2 標準リットルを超えるガスを気化器に流してはなりません。

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