Fragen und Antworten von Swagelok zu analytischen Probenahmesystemen
Fragen und Antworten zur analytischen Probennahme mit Mike Frost, Field Engineering Area Manager
Die analytische Probenahme ist in etlichen Industrien von kritischer Bedeutung, darunter in der Öl- und Gasgewinnung, in der chemischen und petrochemischen Industrie, in der Stromerzeugung und vielen weiteren Branchen. Mike Frost, Regional Area Manager im Bereich Field Engineering bei Swagelok Asien-Pazifik, weiß, worauf es bei der Entnahme analytischer Proben ankommt und wo die Herausforderungen liegen.
Swagelok Blog (SB): Schön, dass Sie sich heute Zeit für uns genommen haben, Mike! Können Sie uns ein wenig über sich und Ihre Arbeit und Aufgaben bei Swagelok erzählen?
Mike Frost: Aber gerne doch. Als Field Engineering Area Manager leite und coache ich ein Team aus 34 Field Engineers, die in der gesamten Region für Swagelok im Einsatz sind. Ich werte außerdem die Berichte aus, die unsere Field Engineers über die analytischen Probenahmesysteme unserer Kunden erstellen. Darin geht es um die Leistungsfähigkeit, Sicherheit und die Umweltverträglichkeit der Systeme.
SB: Analytische Probenahmen können sehr komplex sein. Welche Probleme beobachten Sie in Ihrer Region am häufigsten?
Mike: Zu den häufigsten Problemen beim Kunden zählen Leckagen, Leitungsblockaden, Verunreinigungen oder Unstimmigkeiten zwischen den Analyseergebnissen aus dem Labor und denen aus der Online-Analyse der Produktionslinie.
Die wahre Herausforderung ist allerdings eine andere: Es handelt sich hierbei meistens nur um Symptome, die auf umfangreichere Probleme im System hindeuten. Wir haben häufig mit Probenahmesystemen zu tun, die so angepasst wurden, dass diese Symptome nicht mehr auftreten. Die eigentliche Ursache bleibt dabei allerdings im Dunkeln und wird nicht beseitigt.
SB: Was kann in solchen Fällen passieren?
Mike: Beispielsweise müssen solche Systeme weitaus häufiger gewartet werden als dies in einem optimierten System der Fall wäre. Die Anlagenfahrer verlieren möglicherweise das Vertrauen in die Ergebnisse des zur Prozesskontrolle genutzten Online Analysators und schalten auf manuelle Steuerung um. Das ist weitaus weniger effizient und mit höheren Kosten verbunden.
SB: Können Sie uns ein paar konkrete Beispiele nennen: Wie äußern sich diese Probleme?
Mike: Ein großes Problemfeld sind verunreinigte Proben, seien es flüssige Verunreinigungen in Gasproben oder unerwünschte Feststoffe in flüssigen Proben. Diese Verunreinigungen werden oftmals gleich zu Beginn der Probennahme eingetragen. Die Position der Probenahmestelle ist daher mit größter Sorgfalt zu wählen. Zum Beispiel ist es bei der Probenahme von Gasen in einer horizontalen Leitung gängige Praxis, die Probe über einen obenliegenden vertikalen Stutzen zu entnehmen, damit mögliche Verunreinigungen zurück in das Rohr fallen. Auch der Einsatz von Sonden ist eine gute Methode, um Verunreinigungen zu vermeiden. Damit können die Proben in der Mitte der Rohrleitung genommen werden – in möglichst großem Abstand zu den Ablagerungen an der Rohrinnenwand. Sonden verringern zudem durch einen geringeren Öffnungsquerschnitt im Vergleich zum einfachen Entnahmestutzen die zeitliche Verzögerung im Probenahmeprozess.
SB: Zeitliche Verzögerungen sind eine gewichtige Herausforderung bei der analytischen Probenahme.
Mike: Ja, das ist richtig. Abhilfe schaffen die Verwendung von Sonden, korrekt dimensionierte Transportleitungen und die Vermeidung von Toträumen.
SB: Was ist im Hinblick auf die Transportleitungen zu beachten?
Mike: Bei den Transportleitungen kommen einige wichtige Aspekte zum Tragen. Geschwindigkeit und Durchfluss stehen immer in Beziehung mit der zeitlichen Verzögerung, dem Druckverlust und möglichen Verunreinigungen. Auch die Begleitheizung der Leitungen wird von uns geprüft: Bei Temperaturschwankungen kann es zu einem unerwünschten Phasenwechsel oder auch zu Polymerisation kommen. Eine mögliche Folge sind Verstopfungen oder eine Probenfraktionierung.
SB: Was nehmen Sie bei Probenahmesystemen noch kritisch unter die Lupe und was stellen Sie dabei in der Regel fest?
Mike: Wird bei Analysesystemen zwischen unterschiedlichen Probenströmen hin und her geschaltet, müssen wir eine Kreuzkontaminierung verhindern und Toträume durch eine geeignete Auslegung möglichst minimal halten. Denn auch dies führt zu Zeitverzögerungen im System. Es spielt außerdem eine Rolle, wie zuverlässig und wartungsarm die Komponenten sind, aus denen das System besteht. Das sehen wir uns an.
Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Probenaufbereitung. Da die Symptome an diesem Punkt im System oftmals am deutlichsten zum Vorschein treten, suchen wir hier nach möglichen Anzeichen für eine unzureichende Probenkompatibilität. Daneben werten wir auch aus, welche zeitlichen Verzögerungen durch Toträume und große Filtervolumina auftreten. Auch hier kann es noch zu Verunreinigungen infolge von Toträumen der Spül- und Kalibriergasanschlüssen kommen.
SB: Was empfehlen Sie Systembetreibern, die ihre analytischen Probenahmesysteme optimieren möchten?
Mike: Am wichtigsten ist es, sich bei Problemen oder Ineffizienzen auf die Suche nach der eigentlichen Ursache zu machen. Wenn man sich lediglich auf die Symptome beschränkt, ergeben sich später eventuell nur neue Probleme für die Leistungsfähigkeit des Analysesystems und die Herausforderungen wachsen.
Die Anwender analytischer Probenahmesysteme müssen außerdem über das nötige Fachwissen verfügen. Neben Evaluierungsservices bietet Swagelok auch weltweit Schulungen zum Thema der effizienten und zuverlässigen Entnahme repräsentativer Proben an.
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