Tres reglas esenciales para garantizar la precisión del analizador

3 Reglas para la Precisión del Analizador

Stacey Phillips, Gerente de Ingeniería de Campo (Américas)

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 problema de diseño o rendimiento del sistema de muestreo haya comprometido la muestra de 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 inexactitudes del sistema de muestreo o productos fuera de especificación en diferentes industrias alrededor del mundo. Basado en esta experiencia, aquí hay tres reglas que los operadores de sistemas siempre deberían seguir.

#1. Optimice la compatibilidad del sistema

Los resultados precisos del analizador dependen de un sistema de muestreo que haya sido diseñado para compatibilidad con su fluido de sistema. Por ejemplo, gases y líquidos tienen diferentes necesidades, y su sistema de muestreo debería estar diseñado para acomodarlos. 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, caen en temperatura muy rápidamente, y los operadores deben tomar las medidas adecuadas para mantener temperaturas representativas. Aislamiento y elementos de calentamiento de tubería pueden incorporarse 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, causando que el líquido burbujee o forme espuma. Seleccionar las válvulas correctas puede ayudar a asegurar que se mantengan las presiones adecuadas.
• Flujo. Cuanto más lento sea su flujo de muestra, más arrastre viscoso se coloca en la pared interior de su tubería, causando formación de sólidos. Un flujo más rápido dentro del sistema de muestreo —antes de que el fluido necesariamente se desacelere para viajar a través del analizador— se recomienda para buena mezcla de muestra, líneas de muestra más limpias y tiempo de respuesta más rápido.

#2. Mantenga sus muestras oportunas

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

Idealmente, el retraso temporal no debería exceder un minuto. Algunos de los factores que pueden causar retrasos adicionales 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 servir al doble propósito de extraer muestras rápidamente y ayudar a mantener la representatividad de la muestra. Sin embargo, el tamaño importa; sondas de muestra innecesariamente grandes para la aplicación pueden llevar a mayor retraso.
• Dimensionamiento de líneas. El dimensionamiento preciso de líneas es importante —como las sondas, líneas sobredimensionadas pueden aumentar el retraso. Cuanto más lejos debe moverse la muestra y mayor el volumen interno de las líneas de transporte, mayor el retraso temporal.
• Tramos muertos. Tramos muertos o volumen sin purgar permite que las moléculas difundan en la muestra causando una respuesta lenta del analizador y contaminación potencial de su sistema.
• Retrasos del analizador. A veces el retraso ocurre dentro del propio analizador. Por ejemplo, si un analizador requiere operación manual, el operador debe estar listo para iniciar el análisis cuando una muestra está entrante.

A veces, los operadores de sistemas de muestreo pueden no darse cuenta de que un retraso significativo está ocurriendo porque el retraso temporal es acumulativo y pequeños retrasos pueden sumarse. Por ejemplo, puede tomar 49 segundos para que la muestra llegue al sistema de acondicionamiento de muestra desde la toma de muestra bajo condiciones normales. Si un problema dentro del sistema de acondicionamiento crea un retraso acumulativo, sin embargo, el retraso objetivo de no más de un minuto entre la muestra siendo extraída y el analizador entregando su resultado pronto podría excederse. Esto podría significar que la muestra analizada ya no sea representativa del fluido de proceso general.

#3. Mantenga la composición de su muestra

Incluso si ha seguido exitosamente las primeras dos reglas, hay algunos desafíos adicionales que pueden interferir con la integridad de la composición de su muestra y, por lo tanto, arruinar sus resultados del analizador. Algunos de estos incluyen:

• Fraccionamiento inesperado. El fraccionamiento o cambios de fase parciales pueden alterar dramáticamente los resultados del analizador. Si una muestra se ha fraccionado, el analizador no puede determinar la composición original, llevando a lecturas no representativas. Mantener la temperatura y presión adecuadas (como se señaló en la Regla #1) puede prevenir el fraccionamiento.
• Adsorción. Cuando el fluido de muestra toca una superficie, unas pocas moléculas se adhieren. La pérdida de moléculas debido a la adsorción puede arruinar su muestra. Elija los materiales adecuados para elementos de filtro, diafragmas de regulador, paredes de tubería o cilindros de gas al diseñar o mantener su sistema para evitar este problema.
• Contaminación. La selección de filtro es importante para la prevención de contaminación. La mayoría de los operadores entienden la importancia de los filtros del sistema, pero a menudo encontramos que se ha desplegado el tipo incorrecto de filtro. Algunos filtros pueden no ser adecuados para el fluido de proceso y pueden perder particulados y llevar a muestras sucias. Otros tipos de filtros pueden restringir severamente el flujo, lo que puede aumentar dramáticamente el retraso temporal o dejar al analizador sin fluido de proceso. Los tramos muertos pueden causar contaminación cruzada de muestras al contener muestras viejas que pueden mezclarse con nuevas. Al seleccionar y cambiar múltiples muestras, una válvula de selección de corriente adecuada con disposición de doble bloqueo y purga debe usarse para evitar contaminación cruzada de muestras en caso de que una válvula de selección de corriente tenga fugas sobre su asiento.

Seguir estas tres reglas puede ayudar a los operadores a asegurar muestras representativas y lecturas precisas del analizador. ¿No sabe por dónde comenzar a solucionar problemas de su sistema de muestreo? Los servicios de evaluación y asesoría de sistemas de muestreo Swagelok® pueden ayudar a identificar estas y otras áreas de mejora en su sistema, respaldados con insights accionables y recomendaciones priorizadas para mejorar y ayudarle a entregar productos de calidad para sus clientes.

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