Abordar problemas prácticos de rendimiento en fluidos y sistemas de muestreo

Abordar problemas prácticos de rendimiento en sistemas de muestreo y fluidos

Phil Mathews, Director de Servicios Técnicos, Swagelok Los Ángeles

En los sistemas de fluidos industriales y los sistemas de muestreo hay seis objetivos principales, tres analíticos y tres operativos. Los objetivos analíticos son una muestra que sea compatible con el analizador, una muestra que sea oportuna para que se puedan tomar medidas en función del resultado y una muestra que sea representativa de las condiciones del proceso. Los objetivos operativos son un sistema de fluidos fiable, rentable y seguro. Cumplir con estos objetivos depende de tener en cuenta el diseño completo y una serie de cosas aparentemente pequeñas que pueden afectar el rendimiento.

¿Qué son las “pequeñas cosas”? Los sistemas industriales pueden comprender innumerables componentes, incluidos tubos y accesorios para tubos, válvulas, manómetros y mucho más. Cada uno de estos componentes representa un punto de falla potencial, y elegir el componente incorrecto puede afectar la eficiencia operativa, la calidad del producto o, en el peor de los casos, la seguridad de los trabajadores. E incluso si se han tomado todas las decisiones correctas, una variedad de factores pueden afectar la precisión de la muestra o la calidad del producto de uso final una vez que el sistema está funcionando en condiciones reales.

Estos son algunos factores clave a tener en cuenta que pueden estar influyendo en el rendimiento general de su fluido o sistema de muestreo:

Los materiales son importantes para la medición de muestras. Al tomar muestras de un fluido de proceso, una muestra debe ser compatible con el analizador, oportuna para que se puedan tomar medidas y representativa del proceso para proporcionar un resultado significativo. Un operador de planta puede haber instalado analizadores de proceso de última generación para asegurarse de que su producto cumpla con las especificaciones exactas, pero ese analizador de proceso es tan bueno como la muestra que está analizando, que depende en gran medida del acondicionamiento de la muestra. sistema.

En su viaje desde la línea de proceso principal hasta el analizador, varios factores pueden influir negativamente en la muestra y su precisión o utilidad. Es posible que algunos de estos factores no representen necesariamente un riesgo potencial para la seguridad, pero pueden dar como resultado un tiempo de inactividad innecesario o dejar a los operadores rascándose la cabeza sobre por qué las muestras podrían no cumplir con las especificaciones o rastrear los cambios de proceso conocidos.

Uno de los problemas más comunes que ve nuestro equipo en el campo es la simple incompatibilidad o idoneidad del material de la manguera para una aplicación determinada. Por ejemplo, los gases de proceso con moléculas muy pequeñas, como helio, hidrógeno o incluso dióxido de carbono, pueden penetrar a través de los fluoropolímeros. Un técnico puede estar obteniendo errores de medición simplemente porque se ha utilizado una manguera de Teflon® en una aplicación en la que no es ideal, lo que influye en la representatividad de la muestra. Otro problema similar es la adsorción, donde un analito del medio del sistema se adhiere físicamente a la pared interior de un tubo o manguera, lo que genera problemas de medición del analizador, ya que la muestra ya no es representativa del proceso.

Estos problemas pueden causar un tiempo de solución de problemas significativo y, a menudo, innecesario para diagnosticar y obtener una muestra representativa, incluso cuando el fluido del proceso en sí puede estar perfectamente a la altura de las especificaciones. Asegúrese de que todas las mangueras de su sistema de muestreo sean totalmente compatibles con los medios y la aplicación del sistema para evitar imprecisiones.

Vea cómo podemos ayudarlo a optimizar sus sistemas:

Seleccionar los componentes correctos para evitar la complejidad. En muchos sistemas de fluidos, el producto debe mantenerse a cierta presión o temperatura para cumplir con una especificación o evitar el cambio de fase. Pero las pérdidas de presión y la transferencia de calor ocurren naturalmente a medida que el fluido se mueve por todo el sistema, lo que significa que los operadores toman ciertas medidas para garantizar que la presión se mantenga en un nivel adecuado.

Si bien algunas pérdidas de presión son inevitables, existen ciertas mejores prácticas que se pueden seguir para minimizarlas. Por ejemplo, el tamaño adecuado de la línea y la selección de la válvula son esenciales para mantener la presión deseada sin agregar una complejidad innecesaria al sistema. No es raro que la complejidad aumente innecesariamente durante los ciclos de mantenimiento en un sistema mal diseñado, por ejemplo, agregando medidas complementarias para mantener la presión objetivo como una bomba de muestra.

Pero, ¿por qué agregar una bomba si no es necesario? Considere la complejidad que una bomba de presión suplementaria aporta a un sistema de fluidos; es un componente más que requerirá su propia energía para operar, la atención de los técnicos para los chequeos regulares de mantenimiento, repuestos cuando ocurra una falla y otras preocupaciones constantes. Tomarse el tiempo por adelantado para comprender completamente el sistema e identificar la válvula correcta, y pedirla, si la válvula correcta aún no está disponible en su tienda de repuestos, antes de realizar un reemplazo puede marcar una gran diferencia en términos de rendimiento general del sistema de fluidos. y eficiencia.

Mantener presiones y temperaturas adecuadas. Al igual que la presión, la temperatura es un factor crítico en los cambios de fase y puede verse influenciada por una variedad de factores en los sistemas de acondicionamiento de fluidos y muestras. Y en algunos casos, los técnicos deben prestar especial atención para garantizar que se mantenga la temperatura adecuada en todo el sistema.

Considere tomar muestras de una línea de proceso de gas. Los gases calientes pueden bajar de temperatura muy rápidamente y pueden condensarse rápidamente en líquidos si no se toman las medidas adecuadas. Si la temperatura y la presión no se gestionan correctamente desde el punto en que se toma la muestra de proceso del sistema principal durante todo su recorrido hasta el analizador, el resultado es una muestra defectuosa. No se necesita mucho:solo un pie más o menos de tubería sin aislamiento o mal calentada puede causar una caída significativa de la temperatura del gas, lo que puede resultar en una muestra de fase mixta que ya no es representativa o muy útil.

Algunos técnicos que se ocupan de problemas de condensación pueden agregar coalescedores o perforar recipientes al sistema de acondicionamiento de muestras para eliminar líquidos, pero esta no siempre es la mejor práctica y puede comprometer aún más la utilidad de una muestra. En su lugar, asegúrese de que todas las tuberías estén aisladas o calentadas para evitar la condensación en primer lugar.

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