Garantindo a Precisão do Sistema de Amostragem: O que Fazer e o que Evitar, segundo Especialistas

O que Fazer e o que Evitar para a Precisão do Sistema de Amostragem

Ken Backus, Engenheiro de Campo (América do Norte)

A precisão confiável de amostras de processo pode ser um desafio até para os engenheiros de sistemas de fluidos e técnicos de analisadores mais experientes. Frequentemente, identificar a causa das imprecisões parece um jogo de adivinhação, e quanto mais tempo um problema leva para ser diagnosticado, mais tempo sua operação pode estar perdendo dinheiro com produtos fora de especificação.

Quer amostras mais precisas? Apresentamos uma lista rápida de práticas recomendadas e não recomendadas para melhorar a precisão da amostragem em sua planta:

Verifique erros simples no sistema. Às vezes, as razões para a imprecisão na amostragem de processo são fáceis de identificar. Realize auditorias regulares no seu sistema de amostragem para eliminar erros simples — como válvulas de retenção invertidas bloqueando o fluxo da amostra, ou um laço rápido fluindo na direção contrária.

Mantenha o fluxo da amostra. A amostragem bem-sucedida depende de garantir que o fluido da amostra de processo permaneça no fluxo, pressão e temperatura adequados para colocar o fluido em uma condição apropriada para análise. Controlar essas três condições pode ser suficiente para eliminar muitos dos problemas que assolam analisadores de processo em todo o mundo. Geralmente, recomenda-se um fluxo mais rápido para garantir boa mistura da amostra, linhas de amostragem mais limpas e tempo de resposta mais rápido.

Identifique fontes de atraso temporal. Atraso temporal refere-se ao tempo total que uma amostra leva para viajar do ponto de coleta na linha principal de processo até o analisador. Um atraso excessivo pode influenciar negativamente a precisão da amostra. Os sintomas incluem medições que não acompanham o processo, respostos abafados, discordância com resultados de laboratório e baixo desempenho do esquema de controle.

Algumas áreas que podem influenciar o atraso temporal incluem o comprimento da sonda de amostragem, o comprimento e diâmetro das linhas de transporte, pressão muito alta ou muito baixa nessas mesmas linhas, entre outras. Não sabe por onde começar? Aproveite recursos de terceiros para ajudar a descobrir potenciais fontes de atraso temporal.

Reduza o volume de gás a montante. Gases podem percorrer o sistema principal em altas pressões e comprometer um sistema de amostragem bem projetado. Além de causarem atraso temporal, como observado acima, a descompressão rápida em caso de falha de componente também representa risco de segurança. Portanto, é uma prática recomendada reduzir a pressão dos gases o mais cedo possível para minimizar o volume do sistema de amostragem no lado a montante de um regulador.

Não escolha materiais incompatíveis. Fluidos deixam moléculas para trás após tocarem uma superfície, e se sua amostra de processo perde muitas moléculas devido à adsorção, sua amostra pode se deteriorar. Engenheiros devem selecionar materiais adequados para elementos filtrantes, diafragmas de reguladores, paredes de tubos ou cilindros de gás que minimizem a adsorção para melhorar a precisão da amostra.

Além disso, materiais incompatíveis com seu fluido de amostra podem causar falhas como vazamento de amostra ou até bloqueio no dispositivo de amostragem. Certifique-se de usar vedações de elastômero compatíveis para garantir uma análise precisa da amostra.

Não amostre de linhas estagnadas. A amostragem de uma linha de processo ativa e em fluxo é essencial para obter uma amostra precisa. Lembre-se: a pontualidade da sua amostra também depende do tempo que ela leva para fluir do processo até o ponto de extração. A localização do ponto de amostragem pode ser um aspecto crítico de um sistema de amostragem bem-sucedido.

Não projete pernas mortas na linha de transporte da amostra. "Pernas mortas", ou linhas contendo volume não purificado, podem impactar negativamente a precisão da amostra de processo. Essas linhas permitem que moléculas de amostras anteriores sejam retidas e difundam na amostra atual, causando resposta lenta do analisador e contaminação contínua do sistema.

Não permita fluxo excessivo através de reguladores vaporizadores. Vaporizadores devem ser mantidos em temperatura específica para operação ideal, com elemento de aquecimento tipicamente usado para contrabalancear o efeito Joule-Thomson (JT). Embora superaquecimento possa causar imprecisões na amostragem, um problema mais comum ocorre quando o vaporizador congela devido a fluxo excessivo. Uma boa regra geral é nunca permitir mais de 2 litros padrão por minuto de gás fluindo através de um vaporizador.

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