3 reglas para la precisión del analizador

3 reglas para la precisión del analizador

Stacey Phillips, gerente de ingeniería de campo (América)

En la mayoría de las aplicaciones, los operadores confían en los resultados del analizador para indicar si su producto cumple con las especificaciones. Pero cuando los resultados del analizador no reflejan con precisión las características de un producto final, es probable que un diseño del sistema de muestreo o un problema de rendimiento hayan comprometido la muestra del proceso. De hecho, alrededor del 80 % de los problemas del analizador se deben a problemas de rendimiento del sistema de muestreo.

Los ingenieros de campo de Swagelok ayudan a los clientes a diagnosticar imprecisiones en el sistema de muestreo o productos fuera de especificación en diferentes industrias de todo el mundo. Con base en esta experiencia, aquí hay tres reglas que los operadores del sistema siempre deben seguir.

#1. Optimizar la compatibilidad del sistema

Los resultados precisos del analizador dependen de un sistema de muestreo que haya sido diseñado para ser compatible con el fluido de su sistema. Por ejemplo, los gases y los líquidos tienen diferentes necesidades y su sistema de muestreo debe estar diseñado para adaptarse a ellas. Algunas variables que pueden tener un gran impacto en sus resultados incluyen:

• Temperatura. Las composiciones químicas son sensibles a la temperatura y, por lo tanto, la desviación de temperatura puede afectar los resultados. Por ejemplo, un vaporizador caliente podría hervir una muestra líquida entrante. Las muestras de gas, por otro lado, bajan de temperatura muy rápidamente y los operadores deben tomar las medidas adecuadas para mantener temperaturas representativas. Se pueden incorporar elementos calefactores de tubo y aislamiento para combatir este problema.
• Presión. La presión también influye en la precisión del analizador. La presión cae naturalmente a medida que una muestra viaja a través del sistema y, si no se toman las medidas adecuadas, pueden surgir problemas. La caída de presión en una muestra líquida puede liberar un gas disuelto, lo que hace que el líquido burbujee o forme espuma. Seleccionar las válvulas correctas puede ayudar a garantizar que se mantengan las presiones adecuadas.
• Flujo. Cuanto más lento sea el flujo de la muestra, más arrastre viscoso se coloca en la pared interior de la tubería, lo que hace que se formen sólidos. Se recomienda un flujo más rápido dentro del sistema de muestreo, antes de que el fluido necesariamente disminuya su velocidad para viajar a través del analizador, para una buena mezcla de muestras, líneas de muestreo más limpias y un tiempo de respuesta más rápido.

#2. Mantenga sus muestras a tiempo

Los operadores deben minimizar el tiempo entre el momento en que se extrae la muestra de la línea de proceso y el analizador entrega su resultado. Los retrasos pueden aumentar la probabilidad de que cambien las características de una muestra, tergiversando las condiciones reales del proceso. Minimizar el retraso de tiempo debe ser una prioridad.

Idealmente, el retraso de tiempo no debe exceder un minuto. Algunos de los factores que pueden causar más retrasos incluyen:

• Presión. La presión de gas en una línea de transporte debe reducirse en el punto de toma tanto como sea posible para permitir que una muestra de gas menos densa viaje más rápido al analizador.
• Sondas. Las sondas pueden cumplir el doble propósito de extraer muestras rápidamente y ayudar a mantener la representatividad de las muestras. Sin embargo, el tamaño importa; las sondas de muestra innecesariamente grandes para la aplicación pueden provocar un mayor retraso.
• Tamaño de línea. El dimensionamiento preciso de las líneas es importante; al igual que las sondas, las líneas demasiado grandes pueden aumentar el retraso. Cuanto más lejos deba moverse la muestra y mayor sea el volumen interno de las líneas de transporte, mayor será el tiempo de demora.
• Piernas muertas. Los tramos muertos o el volumen sin purgar permiten que las moléculas se difundan en la muestra, lo que provoca una respuesta lenta del analizador y una posible contaminación de su sistema.
• Retrasos del analizador. A veces se produce un retraso dentro del propio analizador. Por ejemplo, si un analizador requiere una operación manual, el operador debe estar listo para iniciar el análisis cuando ingrese una muestra.

A veces, los operadores del sistema de muestreo pueden no darse cuenta de que se está produciendo un retraso significativo porque el tiempo de retraso es acumulativo y pueden acumularse pequeños retrasos. Por ejemplo, la muestra puede tardar 49 segundos en llegar al sistema de acondicionamiento de muestras desde el grifo de muestras en condiciones normales. Sin embargo, si un problema dentro del sistema de acondicionamiento de muestras crea un retraso acumulativo, el retraso objetivo de no más de un minuto entre la extracción de la muestra y el resultado del analizador podría superarse pronto. Esto podría significar que la muestra analizada ya no es representativa del fluido del proceso general.

#3. Mantenga la composición de su muestra

Incluso si ha seguido con éxito las dos primeras reglas, existen algunos desafíos adicionales que pueden interferir con la integridad de la composición de su muestra y, por lo tanto, pueden estropear los resultados de su analizador. Algunos de estos incluyen:

• Fraccionamiento inesperado. El fraccionamiento o los cambios de fase parciales pueden alterar drásticamente los resultados del analizador. Si una muestra se ha fraccionado, el analizador no puede determinar la composición original, lo que genera lecturas no representativas. Mantener la temperatura y la presión adecuadas (como se indica en la regla n.º 1) puede evitar el fraccionamiento.
• Adsorción. Cuando el fluido de la muestra toca una superficie, algunas moléculas se adhieren. La pérdida de moléculas debido a la adsorción puede estropear su muestra. Elija los materiales adecuados para los elementos del filtro, los diafragmas del regulador, las paredes de los tubos o los cilindros de gas cuando diseñe o mantenga su sistema para evitar este problema.
• Contaminación. La selección del filtro es importante para la prevención de la contaminación. La mayoría de los operadores entienden la importancia de los filtros del sistema, pero a menudo encontramos que se ha implementado el tipo de filtro incorrecto. Algunos filtros pueden no ser adecuados para el fluido del proceso y pueden pasar por alto partículas y generar muestras sucias. Otros tipos de filtros pueden restringir severamente el flujo, lo que puede aumentar drásticamente el tiempo de retardo o privar al analizador de fluido de proceso. Los tramos muertos pueden provocar la contaminación cruzada de las muestras al contener muestras viejas que pueden mezclarse con las nuevas. Al seleccionar y cambiar muestras múltiples, se debe usar una válvula de selección de flujo adecuada con un arreglo de válvula de purga y bloqueo doble para evitar la contaminación cruzada de las muestras en caso de que una válvula de selección de flujo tenga fugas sobre su asiento.

Seguir estas tres reglas puede ayudar a los operadores a garantizar muestras representativas y lecturas precisas del analizador. ¿No está seguro de por dónde empezar a solucionar los problemas de su sistema de muestreo? Swagelok ^® Los servicios de evaluación y asesoramiento del sistema de muestreo pueden ayudar a identificar estas y otras áreas de mejora en su sistema, respaldadas con información procesable y recomendaciones de mejora priorizadas para ayudarlo a ofrecer productos de calidad a sus clientes.

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