Genauigkeit bei der Probenahme – Wege zum Erfolg

Genauigkeit bei der Probenahme – Wege zum Erfolg

Ken Backus, Field Engineer (Nordamerika)

Selbst für sehr erfahrene Fluidsystem- und Analysetechniker gestaltet sich eine belastbare, repräsentative Probenahme mitunter schwierig. Dabei ist es oft ein langwieriger Erfahrungsprozess, herauszufinden, warum Proben ungenau sind. Je mehr Zeit für die Diagnose aufgewendet werden muss, desto mehr Geld verlieren Sie mit einem Produkt, das nicht den Vorgaben entspricht.

Die Genauigkeit Ihrer Proben soll sich verbessern? Hier finden Sie eine Checkliste für mehr Zuverlässigkeit bei der Probenahme in Ihrer Anlage:

Prüfen Sie, ob einfache Systemfehler vorliegen. Der Grund, warum eine Probenahme ungenau ist oder misslingt, kann manchmal ganz naheliegend sein. Überprüfen Sie daher regelmäßig Ihr Probenahmesystem. Dies ist der beste Weg, um einfache Mängel zu beheben, zum Beispiel geschlossene Rückschlagventile, die den Probenahmefluss drosseln, oder ein entgegen der Fließrichtung gerichteter Fast Loop.

Finden Sie heraus, wo die Ursache für zeitliche Verzögerungen liegt. Es geht hier um die Gesamtzeit des Wegs einer Probe vom Prozessanschluss in der Hauptprozessleitung zum Analysegerät. Eine zu lange Zeitspanne beeinträchtigt ggf. die Probenqualität. Anzeichen für ein Problem können Messungen, die auf die eine oder andere Art nicht Ihren Prozess abbilden, ein zögerliches Ansprechverhalten, Unstimmigkeiten im Labor und eine defizitäre Durchführung des Kontrollplans sein.

Auf die Zeitspanne wirken sich mehrere Parameter aus, u.a. die Länge der Probenahme, Länge und Querschnitt der Probentransportleitung, ein zu hoher oder zu niedriger Druck in der Leitung usw. Sie wissen nicht, wo Sie anfangen sollen? Arbeiten Sie mit Fluidsystem-Experten zusammen, die Ihnen dabei helfen, potenzielle Ursachen für eine zeitliche Verzögerung zu erkennen.

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Reduzieren Sie das Gasvolumen vor der Probenahmestelle. Gase strömen zum Teil unter Hochdruck durch das Hauptsystem: Dies kann ein sorgfältig ausgelegtes Probenahmesystem empfindlich stören. Nicht nur kann dadurch, wie oben erklärt, eine Verzögerung eintreten; darüber hinaus kann ein plötzlicher Druckabfall bei Ausfall eines Bauteils auch ein Sicherheitsrisiko darstellen. Daher hat es sich bewährt, den Gasdruck so früh wie möglich zu mindern, um das Volumen im Probenahmesystem vor einem Regler gering zu halten.

Achten Sie auf die Kompatibilität der Materialien. Flüssigkeiten, die mit einer Oberfläche in Berührung kommen, hinterlassen dort Moleküle. Verliert Ihre Prozessprobe durch die Adsorption zu viele Moleküle, ist sie ggf. nicht mehr repräsentativ. Folglich bewährt es sich, für Filterelemente, Reglermembrane, Rohre oder Gaszylinder Materialien auszuwählen, deren Adsorption so gering wie möglich ist, damit die Genauigkeit der Proben steigt.

Ferner können nicht auf Ihre Probenflüssigkeit abgestimmte Materialien Prozessstörungen verursachen, etwa eine Leckage oder gar eine Blockade im Analysengerät. Nicht zuletzt ist es für eine korrekte Probenanalyse wichtig, kompatible Elastomer-Dichtungen zu verwenden.

Entnehmen Sie keine Probe aus Leitungen, in denen Flüssigkeit steht. Nur Proben aus einer aktiven, fließenden Prozessleitung sind repräsentativ. Denken Sie daran: Ob Ihre Probe schnell verfügbar ist, hängt auch von der Zeitspanne ab, die die Probe benötigt, um vom Prozess zur Entnahmestelle zu fließen. Die Lage der Entnahmestelle kann für die erfolgreiche Arbeit mit dem Probenahmesystem entscheidend sein.

Umgehen Sie Toträume in der Probenleitung. Toträume oder Leitungen, in denen Flüssigkeit zurückbleibt, wirken sich auf die Genauigkeit der Probenahme aus. Solche Leitungen können Moleküle früherer Proben enthalten, die dann die aktuelle Probe verfälschen. Das Analysegerät reagiert in der Folge verzögert und Ihr System wird laufend kontaminiert.

Vermeiden Sie zu hohe Durchflussmengen an Verdampfungsdruckreglern. Damit ein Verdampfungsdruckregler optimal arbeitet, muss er auf einer bestimmten Temperatur gehalten werden. In der Regel kommt ein Heizelement zum Einsatz, das dem Joule-Thomson-Effekt (JT-Effekt) entgegenwirkt. Eine zu hohe Temperatur führt ggf. zur Ungenauigkeit der Proben. Viel häufiger tritt allerdings das Problem auf, dass der Verdampfungsdruckregler durch eine übermäßig hohe Durchflussmenge vereist. Es gilt die Faustregel: Durch einen Verdampfungsdruckregler sollten nie mehr als 2 Normliter Gas pro Minute fließen.

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