取樣系統(tǒng)是工廠中最復(fù)雜的系統(tǒng)之一。該系統(tǒng)擁有眾多部件和工藝，必須協(xié)同工作才能生成工藝流狀況的分析讀數(shù)。該讀數(shù)必須準(zhǔn)確而及時，因為將使用這一重要結(jié)果實現(xiàn)工廠的控制目標(biāo)。然而，工廠的工程師和技術(shù)人員都清楚取樣系統(tǒng)可能極為挑剔。系統(tǒng)的每個因素都有可能影響工藝分析儀的準(zhǔn)確性。為了幫助您的團隊提高分析儀的可靠性，世偉洛克現(xiàn)場工程師總結(jié)了影響系統(tǒng)準(zhǔn)確性的八大常見挑戰(zhàn)。

對分析儀精度的影響

取樣系統(tǒng)中的設(shè)計失誤會影響以下因素，從而威脅樣品的完整性：

• 代表性：設(shè)計缺陷可能導(dǎo)致樣品無法準(zhǔn)確地表示工藝，甚至以不可預(yù)知或非預(yù)期的方式歪曲工藝流體的化學(xué)成分。系統(tǒng)需要具代表性的樣品以確保測量符合控制目標(biāo)。
• 及時性：如果在提取樣品與獲取分析儀讀數(shù)之間出現(xiàn)過長的延時，則工廠可能面臨生產(chǎn)損失或昂貴的再加工以糾正生產(chǎn)錯誤的風(fēng)險。標(biāo)準(zhǔn)的行業(yè)響應(yīng)時間為一分鐘。
• 兼容性：如果溫度、壓力、流量和/或狀態(tài)與工藝分析儀的要求不匹配，則樣品可能會損壞分析儀或影響其準(zhǔn)確性。此外，精確的分析儀結(jié)果有助于通過標(biāo)記潛在的危險操作條件來維護安全的工廠環(huán)境。
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識別并應(yīng)對常見的挑戰(zhàn)

挑戰(zhàn) 1：取樣口位置不當(dāng)

選擇取樣口位置可能是一個細微差別的決定。一個目標(biāo)是避免延時。如果取樣口位于工藝管路的低流量段，則需要較長時間才能在分析結(jié)果中顯示工藝化學(xué)品的任何變化?；旌先莘e（例如塔底、罐或桶）也是延遲的主要原因。此外，系統(tǒng)設(shè)計者應(yīng)選擇充分混合樣品的位置，例如泵排出口、流動孔口或管道彎頭的紊流的下游。

挑戰(zhàn) 2：探頭誤用

當(dāng)使用探頭提取樣品時，理想情況下探頭長度應(yīng)伸至工藝管路的中間三分之一處，以便您提取有代表性的樣品。您還可以在工藝管路中心附近獲取更及時的結(jié)果，因為此處的流速更快。然而，您應(yīng)該始終計算最大允許長度，以確保探頭不會受到共振的影響。有時僅需將15％的探頭插入管路直徑即可。探頭不得超出必要的寬度，因為大容積會導(dǎo)致延時。如果僅使用噴嘴而不使用探頭，系統(tǒng)可能具有更大的容積，從而導(dǎo)致顯著的延遲。

挑戰(zhàn) 3：現(xiàn)場工作站設(shè)計不當(dāng)

對于氣體樣品，系統(tǒng)設(shè)計者希望盡可能降低壓力（如果您的系統(tǒng)設(shè)計允許，則降至 10-15 psig 甚至 5 psig）。由于分子密集堆積，高壓氣體移動得更為緩慢，從而導(dǎo)致延時。此外，低壓降低了應(yīng)避免的冷凝風(fēng)險，因為它與多種氣體工藝分析儀不兼容并且有損于樣品的代表性。保持低壓的另一個原因是為了確保操作人員和技術(shù)人員的安全。

現(xiàn)場工作站的調(diào)壓閥可降低樣品中的壓力，從而使樣品更快地流向分析儀。

挑戰(zhàn) 4：跳過快速回路

汽化液體樣品時，您的取樣系統(tǒng)可能在汽化調(diào)壓閥的上游需要一個快速回路或旁路。否則，液體樣品可能流動過慢，從而導(dǎo)致時間延時，因為少量液體就會產(chǎn)生大量氣體。如果沒有快速回路，調(diào)壓閥上游可能會有超過 100 mL 的緩慢移動的液體量，這可能會導(dǎo)致數(shù)小時的延時。

挑戰(zhàn) 5：死區(qū)

由于死區(qū)會儲存舊樣品分子并將其緩慢融入新樣品中，因此會影響樣品的代表性。除非所有孔口都在流動，否則樣品管路中的任何三通或四通都是死區(qū)。其中一些示例包括壓力表或開關(guān)、泄壓閥或?qū)嶒炇胰狱c。當(dāng)您從高濃度流切換為低濃度流時，死區(qū)更可能影響分析結(jié)果。在流速下，死區(qū)更可能產(chǎn)生問題。應(yīng)移動或移除與分析儀直通管路上的死區(qū)。

挑戰(zhàn) 6：交叉流污染

單個三通閥不足以作為校準(zhǔn)流體與樣品之間的屏障。采用這種方案，校準(zhǔn)流體可能泄漏通過閥座并污染樣品，或者更可能的是，工藝流樣品可能泄漏到校準(zhǔn)流體中。這兩種情況都有損于分析。更好的配置是雙關(guān)斷單排放方案，從而確保所有關(guān)斷孔口的任何泄漏物都將流入排出或排放管而不是流入樣品中。

挑戰(zhàn) 7：溫度和壓力不當(dāng)

請注意樣品中的相變，因為您希望防止部分相變。混合相位樣品不具代表性，并可能與分析儀不兼容。不難確定您的樣品是否正在發(fā)生相變。軟件程序可以為系統(tǒng)的化學(xué)成分生成相圖。通常，您希望將氣體樣品保持在露點以上（因此樣品不會凝結(jié)），而將液體樣品保持在其始沸點以下（因此較輕的組分不會蒸發(fā)）。如果您想要加熱管線，則必須加熱所有管線，因為即使是幾英寸的未加熱管線也足以降低溫度并導(dǎo)致冷凝。目的是將氣體溫度保持在露點以上約 20°C。

挑戰(zhàn) 8：樣品條件控制不當(dāng)

在取樣調(diào)整系統(tǒng)中，您希望從氣體樣品中去除液體，因為液體可能會損害您的工藝分析儀并影響您的分析結(jié)果。您可以通過重力（通過分離罐或回退管）或慣性（通過動力分離器或旋風(fēng)分離器）去除氣體樣品中的大液滴。但以氣溶膠形式懸浮的非常細小的液滴則需要使用凝聚器。無論如何，重要的是要了解凝聚器不會濾除大液滴。此外，如果流速過高，則較小的液滴將被推過凝聚器元件，并且不會以預(yù)期方式滴出。最后，當(dāng)樣品離開凝聚器后將達到飽和 - 再次接近露點并接近冷凝。升高溫度或降低壓力有助于遠離露點