Três Regras Essenciais para Garantir Precisão do Analisador

3 Regras para Precisão do Analisador

Stacey Phillips, Gerente de Engenharia de Campo (Américas)

Na maioria das aplicações, operadores confiam nos resultados do analisador para indicar se seu produto está atendendo às especificações. Mas quando os resultados do analisador não estão refletindo com precisão as características de um produto final, é provável que um problema de projeto ou desempenho do sistema de amostragem tenha comprometido a amostra de processo. De fato, cerca de 80% dos problemas do analisador são devidos a problemas de desempenho do sistema de amostragem.

Engenheiros de campo da Swagelok ajudam clientes a diagnosticar imprecisões do sistema de amostragem ou produtos fora de especificação em diferentes indústrias ao redor do mundo. Baseado nesta experiência, aqui estão três regras que operadores de sistemas devem sempre seguir.

#1. Otimize a Compatibilidade do Sistema

Resultados precisos do analisador dependem de um sistema de amostragem que foi projetado para compatibilidade com seu fluido de sistema. Por exemplo, gases e líquidos têm necessidades diferentes, e seu sistema de amostragem deve ser projetado para acomodá-los. Algumas variáveis que podem ter grande impacto nos seus resultados incluem:

• Temperatura. Composições químicas são sensíveis à temperatura, e assim desvio de temperatura pode impactar resultados. Por exemplo, um vaporizador quente poderia ferver uma amostra líquida entrante. Amostras de gás, por outro lado, caem em temperatura muito rapidamente, e operadores devem tomar as medidas adequadas para manter temperaturas representativas. Isolamento e elementos de aquecimento de tubulação podem ser incorporados para combater este problema.
• Pressão. Pressão também influencia a precisão do analisador. Queda de pressão ocorre naturalmente conforme uma amostra viaja através do sistema, e se medidas adequadas não forem tomadas, problemas podem surgir. Queda de pressão em uma amostra líquida pode liberar um gás dissolvido, fazendo o líquido borbulhar ou espumar. Selecionar as válvulas certas pode ajudar a garantir que pressões adequadas sejam mantidas.
• Vazão. Quanto mais lenta sua vazão de amostra, mais arrasto viscoso é colocado na parede interna da sua tubulação, causando formação de sólidos. Uma vazão mais rápida dentro do sistema de amostragem — antes que o fluido necessariamente desacelere para viajar através do analisador — é recomendada para boa mistura da amostra, linhas de amostra mais limpas e tempo de resposta mais rápido.

#2. Mantenha Suas Amostras Oportunas

Operadores devem minimizar o tempo entre quando a amostra é retirada da linha de processo e o analisador entrega seu resultado. Atrasos podem aumentar a probabilidade de que as características de uma amostra possam mudar, representando mal suas condições de processo reais. Minimizar atraso de tempo deve ser uma prioridade.

Idealmente, o atraso de tempo não deve exceder um minuto. Alguns dos fatores que podem causar atrasos adicionais incluem:

• Pressão. Pressão de gás em uma linha de transporte deve ser reduzida no ponto de coleta o máximo possível para permitir que uma amostra de gás menos densa viaje mais rápido ao analisador.
• Sondas. Sondas podem servir ao duplo propósito de coletar amostras rapidamente e ajudar a manter a representatividade da amostra. No entanto, o tamanho importa; sondas de amostra desnecessariamente grandes para a aplicação podem levar a maior atraso.
• Dimensionamento de linha. Dimensionamento preciso de linha é importante — como sondas, linhas superdimensionadas podem aumentar o atraso. Quanto mais longe a amostra deve se mover e maior o volume interno das linhas de transporte, maior o atraso de tempo.
• Trechos mortos. Trechos mortos ou volume não purgado permite que moléculas difundam na amostra causando resposta lenta do analisador e contaminação potencial do seu sistema.
• Atrasos do analisador. Às vezes o atraso ocorre dentro do próprio analisador. Por exemplo, se um analisador requer operação manual, o operador deve estar pronto para iniciar a análise quando uma amostra está chegando.

Às vezes, operadores de sistemas de amostragem podem não perceber que atraso significativo está ocorrendo porque o atraso de tempo é cumulativo e pequenos atrasos podem se somar. Por exemplo, pode levar 49 segundos para a amostra alcançar o sistema de condicionamento de amostra do ponto de coleta sob condições normais. Se um problema dentro do sistema de condicionamento de amostra cria atraso cumulativo, no entanto, a meta de atraso de não mais que um minuto entre a amostra ser puxada e o analisador entregar seu resultado poderia logo ser excedida. Isso poderia significar que a amostra analisada não é mais representativa do fluido de processo geral.

#3. Mantenha a Composição da Sua Amostra

Mesmo se você tiver seguido com sucesso as duas primeiras regras, existem alguns desafios adicionais que podem interferir com a integridade da composição da sua amostra e, portanto, estragar seus resultados do analisador. Alguns destes incluem:

• Fracionamento inesperado. Fracionamento ou mudanças de fase parciais podem alterar dramaticamente os resultados do analisador. Se uma amostra fracionou, o analisador não pode determinar a composição original, levando a leituras não representativas. Manter temperatura e pressão adequadas (como observado na Regra #1) pode prevenir fracionamento.
• Adsorção. Quando fluido de amostra toca uma superfície, algumas moléculas grudam. Perda de moléculas devido à adsorção pode estragar sua amostra. Escolha os materiais adequados para elementos de filtro, diafragmas de regulador, paredes de tubulação ou cilindros de gás ao projetar ou manter seu sistema para evitar este problema.
• Contaminação. Seleção de filtro é importante para prevenção de contaminação. A maioria dos operadores entende a importância de filtros de sistema, mas frequentemente descobrimos que o tipo errado de filtro foi implantado. Alguns filtros podem não ser adequados ao fluido de processo e podem perder particulados e levar a amostras sujas. Outros tipos de filtros podem restringir severamente a vazão, o que pode ou aumentar dramaticamente o atraso de tempo ou privar o analisador de fluido de processo. Trechos mortos podem causar contaminação cruzada de amostras contendo amostras antigas que podem misturar com novas. Ao selecionar e comutar múltiplas amostras, uma válvula de seleção de fluxo adequada com arranjo de duplo bloqueio e purga deve ser usada para evitar contaminação cruzada de amostras no caso de uma válvula de seleção de fluxo vazar sobre sua sede.

Seguir estas três regras pode ajudar operadores a garantir amostras representativas e leituras precisas do analisador. Inseguro sobre onde começar a solucionar problemas do seu sistema de amostragem? Serviços de avaliação e consultoria de sistema de amostragem Swagelok® podem ajudar a identificar estas e outras áreas para melhoria em seu sistema, apoiados com insights acionáveis e recomendações priorizadas para melhoria para ajudá-lo a entregar produtos de qualidade para seus clientes.

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