Решение распространенных проблем, связанных с отбором лабораторных проб

Решение распространенных проблем, связанных с отбором лабораторных проб

Дэнни Ван Ден Берг (Danny Van Den Burg), региональный менеджер, подразделение полевых инженерных работ (EMEA)

Отбор лабораторных проб играет важную роль в работе многих промышленных жидкостных и газовых систем. Разработанные эффективные рекомендации по отбору проб помогают операторам достигнуть качественных результатов в безопасных условиях.

Качественные репрезентативные пробы обеспечивают правильную оценку технологического процесса, контроль работы потоковых анализаторов и соответствия конечных продуктов необходимым требованиям по качеству. Для этого процесса также важна безопасность. Использование надлежащих процедур отбора проб, надлежащего оборудования и безопасных систем помогает снизить риск возникновения потенциально опасной ситуации, особенно при работе с токсичными или огнеопасными технологическими жидкостями и газами.

Группа полевых инженеров Swagelok осуществляет проверку работы различных систем отбора лабораторных проб жидкости и газа на местах по всему миру. Многие системы пробоотбора оптимизированы и функционируют надлежащим образом, но не все. Наша задача заключается в оценке эффективности конструкции системы отбора лабораторных проб, особенно при работе в условиях высокого риска. Мы предлагаем варианты усовершенствования систем отбора лабораторных проб, используя новые компоненты, новую конструкцию, а также наиболее оптимальные технические решения.

Узнайте больше об услугах оценки систем и консультационной поддержке Swagelok

За последние годы были разработаны типовые варианты и простые решения некоторых наиболее распространенных проблем, выявляемых нашими специалистами. Иногда для решения этих проблем необходимо новое оборудование или компоненты. В некоторых случаях для обеспечения безопасного извлечения и транспортировки пробы необходимы изменения самого процесса отбора. Независимо от характера решений, они обеспечивают операторам и техническим специалистам безопасный и унифицированный процесс отбора проб и усовершенствование всего процесса.

Точки отбора проб. Прежде всего, необходимо определить правильные точки отбора лабораторных проб в жидкостной или газовой системе. Обычно на предприятиях емкости, насосы, регулирующие клапаны, теплообменники и другое оборудование маркируются. Это касается и точек отбора лабораторных проб.

Проблема: точки отбора проб должны быть поименованы и маркированы определенным образом, но на практике так происходит не всегда. Иногда точки отбора лабораторных проб просто указаны как «точка отбора проб», и их точное расположение знает только оператор. В такой ситуации просто невозможно правильно определить каждую точку отбора проб без обращения к схемам системы и проверки всего трубопровода до ближайшего технологического оборудования. Такая неконкретизированная маркировка может привести к смешению различных проб, если емкости (цилиндры) не предназначены для определенной системы. Также она может стать причиной возникновения опасных ситуаций, если емкости не соответствуют технологическим условиям.

Решение: операторам рекомендуется разработать правила наименования точек отбора лабораторных проб для их простой и однозначной идентификации. Реестр точек пробоотбора для каждого объекта должен содержать следующую информацию:

• Месторасположение точек отбора проб.
• Среда, пробы которой отбираются, ее состав и состояние.
• Давление и температура.
• Потенциальные опасности.
• Тип емкости.
• Важные запчасти (с артикулами).
• Частота отбора проб.
• Продолжительность промывки для отбора репрезентативных проб.

Эффективный и качественный пробоотбор. Еще раз подчеркивая важность качества проб, мы предлагаем несколько стратегий и рекомендаций в отношении конструкции систем отбора лабораторных проб, которые позволят обеспечить качество, репрезентативность и единообразие проб.

Проблема: наши специалисты часто сталкиваются с отбором лабораторных проб непосредственно из патрубка. Такая практика может стать причиной проблем, потенциально снижающих эффективность и качество пробы. Например, что касается проб газа, дополнительный объем, содержащийся в патрубке, увеличивает время реагирования системы отбора проб, учитывая объем сжатого газа под высоким давлением в объеме патрубка. В некоторых системах это может стать причиной многочасовой задержки репрезентативного анализа. В других системах патрубки не обеспечивают фильтрацию. В определенных системах это может обусловить необходимость дренажа конденсата из полученной пробы до проведения анализа. Ненадлежащее выполнение этой процедуры может снизить качество и точность отбора проб.

Решение: использование зонда для пробоотбора может устранить эти недостатки в различных технологических процессах. Зонды помогают избежать попадания посторонних частиц и избыточного объема. Они также позволяют отбирать пробы на участке от трети внутренней стенки технологического трубопровода до центра технологической линии, обеспечивая более высокую точность и репрезентативность. Чтобы сократить время отклика системы пробоотбора, давление газа необходимо снижать сразу после технологического клапана для уменьшения объема сжатого газа. Этот метод также снижает риск транспортировки газа под высоким давлением.

При наличии соответствующего торцевого соединения на многих технологических линиях пробоотборные зонды можно устанавливать на имеющиеся патрубки для подачи проб. Для отбора проб жидкости зонды желательно устанавливать в нижней части вертикальной технологической линии, чтобы избежать попадания газа из технологических линий в зонд. Для отбора проб газа зонды необходимо устанавливать в верхней части горизонтальной трубы. Категорически не рекомендуется устанавливать зонды на изгибах газового трубопровода, чтобы избежать взятия разделенной пробы или пробы со дна трубы. Это может привести к загрязнению линии пробоотбора частицами и конденсатом.

Безопасная и точная обработка проб. Извлечение и обработка являются крайне важными факторами, обеспечивающими репрезентативность проб после их взятия из технологической линии. При этом необходимо учитывать некоторые параметры.

Проблема: наши специалисты периодически сталкиваются с проблемами при отборе проб и их обработке. Например, мы наблюдали процедуры отбора лабораторных проб жидкостей под высоким давлением, которые сопровождались переливом и разбрызгиванием продукта. Это не только нерационально, но и потенциально опасно для специалиста, берущего пробы, а также может быть сопряжено с нарушением природоохранного законодательства. Помимо этого, мы также часто наблюдали, как специалисты помещали взятую жидкую пробу в открытую бутыль для транспортировки в лабораторию. Однако поскольку легкие компоненты будут испаряться или разделяться на фракции выше своей точки конденсации при отсутствии надлежащего давления и температуры, открытые бутыли обязательно станут причиной неточных результатов анализа проб. Открытый отбор проб опять-таки сопряжен с потенциальной опасностью для специалистов, которые могут подвергаться воздействию токсичных проб и паров.

Решение: отбор жидких проб с постоянным объемом может надежно устранить эти факторы риска. Это может быть особенно полезным в системах с высоким давлением и помогает обеспечить воспроизводимые и точные объемы проб. Отбор проб с постоянным объемом также можно калибровать, оставляя в контейнере 20 % свободного объема с учетом температурного расширения жидкости.

Правильные места отбора проб. В заключение, необходимо учитывать эксплуатационную эффективность. Ваши методы отбора лабораторных проб ограничивают повышение эффективности работы вашего предприятия? Системы отбора проб расположены в наиболее удобном месте для ваших сотрудников?

Проблема: иногда специалисты Swagelok видят, что системы пробоотбора расположены в неподходящих местах. Распространенный пример такой ситуации — расположение системы отбора проб возле регулирующего клапана. Когда регулирующий клапан закрыт, он перекрывает поступление потока в систему, тем самым нарушая качество и репрезентативность проб. Когда регулирующий клапан полностью открыт, давление не будет снижаться, поэтому поток в систему пробоотбора будет неизвестным или не будет поступать вообще.

Решение: точки взятия проб должны располагаться возле насоса, до и после технологической линии или на линии конечного продукта. Это позволит операторам эффективно отбирать достоверные пробы, не переживая по поводу расположения клапанов отсечения либо регулирующего клапана. Конструкция всей системы также должна учитывать удобство расположения мест для отбора проб, обеспечивая легкий доступ к точкам пробоотбора. Помимо этого, максимально возможное объединение отдельных точек отбора проб может помочь снизить риск ошибочного взятия пробы в неправильной точке и обеспечить существенную экономию.

Хотите узнать, каким образом ваше предприятие может получить выгоду от оптимизации процедур отбора лабораторных проб? Узнайте, каким образом вам смогут помочь услуги аудита и консультационная поддержка Swagelok.