Page 60 - Inżynieria & Utrzymanie Ruchu Marzec - kwiecień 2020

DIAGNOSTYKA
Te zalety wskazują na rozważenie zastosowania modułu FSM dla każdego gazu procesowego, który znajduje się pod ciśnieniem względnym większym niż 3 barg (ciśnienie względne, w odniesie- niu do ciśnienia otoczenia/atmosferycz- nego). Jeśli ciśnienie przekracza 5 barg, to należy zawsze je obniżyć, chyba że istnieje bardzo poważna przyczyna, aby tego nie robić.
Nie należy bez uzasadnie- nia umieszczać urządzeń próbkujących na obiek- tach. Łatwiej jest monito- rować działanie urządze- nia kondycjonującego, zlokalizowanego na tym samym poziomie, blisko analizatora. I łatwiej je naprawić w razie awarii.
W praktyce istnieje kilka powodów, dla których może być wymagane utrzy- manie wysokiego ciśnienia gazu w linii
do pobierania jego próbek. Pierwszym
z nich jest problem utylizacji. Usuwanie nadmiaru gazu do atmosfery lub prze- syłanie go do pochodni gazowej jest akceptowalne jedynie w przypadku nie- szkodliwych gazów, niezawierających związków węgla (organicznych) lub siarki. Jednakże spalanie próbki węglowodo-
ru lub siarkowodoru powoduje nieakcep- towalną emisję dwutlenku węgla lub dwutlenku siarki. Próbki te mogą wyma- gać zawrócenia za pomocą systemu szybkiej pętli i utrzymywania wyższego ciśnienia w linii.
Inne przyczyny nieobniżania ciśnienia próbek gazowych to:
→ wymagany jest pomiar pod pełnym ciśnie- niem procesowym, w temperaturze i przy gęstości punktu rosy;
→ analizator wymaga dostarczenia próbki pod wysokim ciśnieniem w celu dokona- nia pomiaru poziomów ppm lub ppb analitu;
→ zawór do pobierania próbek z linii tech- nologicznej znajduje się w trudno dostęp- nym lub niebezpiecznym miejscu.
→
→
→
Jeśli występuje jedno z wymienionych ograniczeń, gaz w systemie szybkiej pętli powinien płynąć pod wysokim ciśnie- niem. Jednak nadal może być wymagane zastosowanie regulatora ciśnienia, zainsta- lowanego za modułem FLM, którego prze- znaczeniem jest redukcja ciśnienia gazu płynącego dalej do analizatora.
Istotne jest też uwzględnienie przy wyborze systemu do pobierania próbek gazów kilku dodatkowych informacji: czasami jest potrzeba filtrowania gazu przed jego transportem. W przypadku gazów procesowych istnieje większe praw- dopodobieństwo, że zawierają one cięż- sze zanieczyszczenia w postaci pyłów,
niż w przypadku cieczy procesowych.
W związku z tym mogą wymagać specjal- nych sond i filtrów, które usuwają więk- szość zanieczyszczeń stałych przed prze- transportowaniem próbek do analizatora; linie do transportu gazów powinny być suche. Jeśli gaz zawiera jakiekolwiek zanieczyszczenia w postaci mgły olejo- wej, to powinny być one usunięte przed transportem próbki. Każda zaolejona linia może działać jak kolumna chromatogra- ficzna, powodująca różne czasy reakcji analizatora dla każdej substancji obecnej w próbce;
transportowanie gazu zawierającego mniejsze ilości zawiesiny stałej w sys- temie szybkiej pętli jest możliwe, pod warunkiem że przepływ jest turbulentny.
Próbki cieczy
Systemy z szybką pętlą są powszechnie stosowane do transportowania próbek cieczy, ponieważ ciecze są często trudniej- sze do utylizacji czy rozłożenia, chyba że próbką jest po prostu woda. Ciecze mają większy ciężar właściwy i dla danego natężenia przepływu objętościowego są przeważnie bardziej wartościowe niż gazy.
Nawet woda może być zbyt cenna, aby ją marnować. Na przykład podczas anali- zowania wody o wysokiej czystości nieza- nieczyszczona ciecz jest często zawracana w systemie szybkiej pętli do linii techno- logicznej.
Moduł FLM jest często lepszym wybo- rem niż moduł FSM, gdy próbka cieczy zawiera małą ilość zawiesiny cząstek sta- łych lub zemulgowanych innych cieczy. System szybkiej pętli przekazuje ten pro- blem do miejsca lokalizacji analizatora, gdzie jest on łatwiejszy do rozwiązania.
Przepływ w linii zasilającej musi być tur- bulentny, aby zapewnić dobre wymiesza- nie próbki.
Nie wszystkie próbki wymagają wstęp- nego kondycjonowania. Jednakże gdy ist- nieje taka potrzeba, proces wstępnego kondycjonowania prawdopodobnie będzie miał wpływ na system transportu próbek. Jeśli próbki gazów są wstępnie kondy- cjonowane przed przetransportowaniem, wymagany jest system z pojedynczą linią oraz moduł FSM. Jeśli zaś próbki cieczy są wstępnie kondycjonowane po dotar- ciu do miejsca zainstalowania analiza- tora, należy wybrać system szybkiej pętli z modułem FLM.
Co prawda moduły FSM są czasami niezbędne, jednak przy wyborze spo- sobu ich wykorzystania i lokalizacji trzeba zawsze przeanalizować potencjalne pro- blemy z konserwacją. Nie należy bez uza- sadnienia umieszczać urządzeń próbku- jących na obiektach. Łatwiej jest monito- rować działanie urządzenia kondycjonu- jącego, które jest zlokalizowane na tym samym poziomie, najlepiej w pobliżu ana- lizatora. I łatwiej je naprawić w przy- padku awarii.
Artykuł powstał na podst.: T. Waters, „Indu- strial Sampling Systems: Reliable Design and Maintenance for Process Analyzers”, Swagelok Company, 2013.
Randy Rieken jest menedżerem ds. rynku produktów chemicznych oraz związanych z rafinacją w firmie Swagelok.
Online
W złożonych środowiskach przemy- słowych, obejmujących dużą liczbę maszyn czy stanowisk spawania, pozyskanie czystego, prawidłowo sformatowanego sygnału z wybra- nego urządzenia może nastręczać sporych trudności. W celu wyizolo- wania żądanego sygnału i przekształ- cenia go do potrzebnej postaci warto zastosować kondycjonery sygnału. Więcej na ten temat przeczytają Pań- stwo w artykule „Kondycjonowa-
nie sygnałów poprawia efektywność aplikacji”, dostępnym na naszej stro- nie internetowej: www.utrzymanieruchu.pl
58
INŻYNIERIA & UTRZYMANIE RUCHU