Ce qu’il faut faire ou éviter pour garantir la précision d’un système d'échantillonnage

Ce qu’il faut faire ou éviter pour garantir la précision d’un système d'échantillonnage

Ken Backus, Ingénieur terrain (Amérique du Nord)

La précision des systèmes d'échantillonnage peut poser des problèmes même aux ingénieurs fluides et aux techniciens d’analyse les plus expérimentés. Souvent, identifier la cause d’erreurs peut sembler se résumer à un jeu de devinettes, et plus il faut de temps pour diagnostiquer un problème, plus l’entreprise perd de l’argent à cause d’une production non conforme au cahier des charges.

Vous voulez obtenir des échantillons plus fiables ? Voici une liste rapide des choses à faire et à ne pas faire pour obtenir des échantillons plus fiables dans votre installation :

Inspectez le système à la recherche d’erreurs simples. Parfois, les causes de l’imprécision d’un système d'échantillonnage sont faciles à déterminer. Vérifiez régulièrement votre système échantillonnage à la recherche d’erreurs faciles à rectifier — comme un clapet anti-retour monté à l’envers ou une boucle rapide dans laquelle le fluide reflue.

Maintenez une circulation de l’échantillon. Un système d’échantillonnage efficace dépend de sa capacité à faire en sorte que l’échantillon parvienne à l’analyseur avec le bon débit, à la bonne température et à la bonne pression. Maîtriser ces trois conditions peut suffire à éliminer les nombreux problèmes qui touchent les analyseurs de process dans le monde entier. En général, un débit élevé est recommandé pour obtenir un échantillon homogène, des lignes d'échantillonnage plus propres et des temps de réponse plus courts.

Repérez les causes de l’allongement du temps de réponse. Le temps de réponse représente le temps total nécessaire à l'échantillon pour s'écouler depuis le point de prélèvement sur la ligne de process principale jusqu’à l’analyseur. Un temps de réponse trop long peut avoir une incidence négative sur l’exactitude des résultats produits par l’analyseur. Les signes suivants peuvent être révélateurs d’un problème : mesures qui ne semblent pas refléter le process ; absence de réponse ; désaccord avec le laboratoire ; mauvaises performances d'un système de contrôle.

Certains facteurs peuvent avoir une incidence sur le temps de réponse, notamment la longueur de la sonde de prélèvement, la longueur et le diamètre des lignes de transport des échantillons et une pression trop faible ou trop élevée dans ces lignes. Vous ne savez pas par où commencer ? Faites appel à des ressources extérieures pour vous aider à découvrir les possible causes de l’allongement du temps de réponse.

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Réduisez le volume de gaz en amont. Les gaz susceptibles de circuler à des pressions élevées dans le système principal peuvent abîmer un système d'échantillonnage portant bien conçu. Non seulement ils peuvent avoir pour effet d’allonger le temps de réponse, ainsi qu’il a été dit plus haut, mais leur décompression rapide en cas de défaillance d'un composant peut également constituer un danger. Par conséquent, la meilleure solution consiste à réduire la pression des gaz le plus rapidement possible de manière à limiter le volume du système d'échantillonnage en amont d’un détendeur.

Évitez les matériaux incompatibles. Les fluides laissent derrière eux des molécules dès qu'ils entrent en contact avec une surface. Or, un échantillon qui perd trop de molécules à cause de l'adsorption peut ne plus être représentatif. Les ingénieurs doivent veiller à sélectionner des matériaux qui limitent l’adsorption pour les éléments des filtres, les membranes des détendeurs, les parois des tubes ou les bouteilles de gaz, afin d’améliorer la fiabilité des échantillons.

Par ailleurs, des matériaux incompatibles avec le fluide peuvent causer des problèmes comme une fuite du fluide prélevé, voire un blocage du fluide à l'intérieur du dispositif d'échantillonnage. Assurez-vous d’utiliser des joints en élastomère compatibles avec le fluide pour garantir des résultats d’analyse exacts.

Ne prélevez pas l’échantillon dans une ligne où le fluide stagne. Il est essentiel d’effectuer les prélèvements dans des lignes de process actives dans lesquelles le fluide s’écoule pour obtenir des échantillons fiables. Souvenez-vous : la rapidité du prélèvement dépend en grande partie du temps de trajet de l'échantillon entre le process et le point d'extraction. L'emplacement du point d'extraction peut s’avérer critique pour garantir l’efficacité d’un système d'échantillonnage.

Évitez les tronçons morts dans la ligne de transport des échantillons. Les « tronçons morts », c’est-à-dire non purgés, peuvent nuire à l’exactitude des résultats d’une analyse. Ces tronçons retiennent des molécules d’échantillons précédents qui pourront se diffuser dans votre nouvel échantillon, ce qui entraîne un ralentissement de la réponse de l’analyseur et une contamination permanente de votre système.

Évitez tout débit excessif dans un vapodétendeur. Pour fonctionner de manière optimale, les vapodétendeurs doivent être maintenus à une température spécifique au moyen d’un élément chauffant utilisé pour contrer l'effet Joule-Thomson. Si une surchauffe peut entraîner des mesures inexactes, le givrage provoqué par un débit excessif est un problème plus fréquent. En règle générale, le débit d’un gaz dans un vapodétendeur ne doit jamais dépasser 2 litres standard par minute.

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