안전하고 대표적인 가스 채취 샘플링

가스 및 휘발성 액체 샘플링 모범 사례

Matt Dixon, Swagelok 수석 수석 설계 엔지니어

화학 처리 비용을 최적화하고 고품질 제품 출력을 유지하려면 실험실 분석을 위해 대표적인 공정 유체를 정기적으로 캡처해야 합니다. 스팟 샘플링, 현장 샘플링 또는 그냥 샘플링이라고도 하는 그랩 샘플링은 프로세스 조건을 검증하고 만들고 있는 제품이 내부 또는 고객 기반 사양을 충족하는지 확인하는 데 도움이 됩니다. 샘플링 샘플링은 또한 프로세스에 대한 실시간 통찰력을 얻기 위해 점점 인기를 얻고 있는 온라인 분석기의 판독값을 확인하는 데 도움이 될 수 있습니다.

가스 그랩 샘플링은 작업자가 실제 공정 조건의 정확한 초상화를 얻기 위해 극복해야 하는 고유한 일련의 과제를 제시합니다. 이러한 문제와 올바른 기술로 이를 극복하는 방법을 살펴보는 동안 계속 읽으십시오.

샘플링 기본 규칙

기체 및 휘발성 액체는 시료의 구성을 변경할 수 있는 상 변화를 억제하는 온도와 압력에서 수집 및 유지되어야 합니다. 다음 기본 규칙을 기억하십시오.

1. 샘플은 프로세스를 나타내야 합니다. 프로브를 사용하여 프로세스 파이프 중간에서 샘플을 추출하고 샘플 운송 중 상 변화를 방지합니다.
2. 샘플은 시기적절해야 합니다. 공정 조건이 정확하게 표현되도록 하기 위해 인출 지점에서 실험실까지의 운송 시간을 최소화하십시오.
3. 샘플은 순수해야 합니다. 시료 용기 상류의 데드 레그(dead leg)를 피하고 샘플링 시스템의 적절한 퍼지 및 세척을 허용하여 오염 가능성을 최소화합니다.
4. 샘플링은 안전해야 합니다. 그랩 샘플링은 본질적으로 공정 유체와 상호 작용하는 작업자를 포함하며, 이는 직접 접촉이 발생하면 종종 해로울 수 있습니다. 이러한 이유로 모범 사례를 따르고 잘 설계된 샘플링 시스템을 사용하는 것은 샘플링 정확도뿐만 아니라 작업자 안전에도 필수적입니다.

가스 및 휘발성 액체 샘플링에는 비휘발성 액체 샘플링과 다른 고려 사항이 필요합니다. 이 기사는 가스 및 휘발성 액체 샘플링에 중점을 둡니다. 비휘발성 액체 샘플링 전략에 대해서는 비용 제어를 위한 액체 샘플링 전략에 대한 블로그를 참조하십시오.

적절한 실린더를 선택하는 방법

가스 및 휘발성 액체는 상 변화에 더 민감하고 정확한 분석을 위해 압력을 유지해야 하기 때문에 수집 및 샘플 대표성을 보존하기 위해 샘플 실린더(저렴하고 가압되지 않은 샘플 병과 반대)를 사용해야 합니다. 가스 샘플 실린더는 샘플 보호에도 매우 효과적입니다. 가스가 유독한 경우 흄이나 배출물로부터 환경.

기체와 휘발성 액체는 상 변화에 더 민감하기 때문에 샘플 실린더를 사용해야 합니다.

대부분의 샘플 실린더는 일관된 벽 두께, 크기 및 용량을 위해 이음매 없는 튜브로 만들어지지만 몇 가지 변수가 있습니다. 특정 샘플링 요구 사항에 따라 고려하십시오. 실린더 공급업체와 협력하여 적절한 유형을 선택할 수 있습니다.

실린더를 선택할 때 고려해야 할 몇 가지 기능은 다음과 같습니다.

• 쉽게 작동 가능한 빠른 연결로 샘플링 지점에서 효율적이고 안전하게 연결 및 분리 가능
• 부드러운 내부 넥 전환으로 갇힌 유체를 제거하고 실린더를 쉽게 청소하고 재사용할 수 있습니다.
• 과압 보호 기능으로 더 높은 수준의 작업자 안전을 제공할 수 있습니다. 럽처 및 릴리프 밸브는 티 형태로 제공되거나 실린더의 메인 밸브에 통합될 수 있습니다.
• 샘플링되는 가스 또는 휘발성 액체에 따라 특수 합금 또는 재료가 필요할 수 있으므로 적절한 재료 구성 및 마감
• 독성 샘플 잔류물을 제거하고 기술자의 안전을 강화하는 데 도움이 될 수 있는 통합 바이패스 라인. 바이패스 라인은 퍼지 유체가 퀵 커넥트를 통해 흐르도록 하여 실린더가 분리될 때 누출이 발생하는 경우 누출이 독성 샘플이 아닌 퍼지 유체로 구성되도록 합니다.
• 내구성이 있는 설계 및 구조. 샘플 실린더는 종종 실험실 분석을 위해 상당한 거리를 이동해야 합니다.

원통을 올바르게 채우는 방법

대부분의 경우 샘플 실린더를 수직 방향으로 채우는 것이 가장 적절합니다. 몇 가지 이유가 있습니다.

휘발성 액체를 샘플링하는 경우 실린더를 아래에서 위로 채우는 것이 가장 좋습니다. 이렇게 하면 실린더에 있을 수 있는 갇힌 가스가 채워질 때 일반적으로 정전 튜브를 통해 상단 밖으로 플러시될 수 있습니다. 정전 튜브는 또한 실린더가 일정량의 증기 공간을 유지할 수 있도록 합니다. 완전히 채워진 실린더는 예기치 않은 온도 변화가 발생할 경우 잠재적으로 파열될 수 있습니다. 반대로 가스를 샘플링할 때는 실린더를 위에서 아래로 채워야 합니다. 이렇게 하면 라인에 형성되었을 수 있는 모든 응결이 바닥을 통해 흘러내릴 수 있습니다.

샘플 실린더 관리 방법

모든 산업 장비와 마찬가지로 샘플 실린더는 정기적인 작동 마모가 발생하기 쉽습니다. 손상되거나 오작동하는 실린더는 직원에게 안전 문제를 일으킬 수 있으며 샘플링 관행의 정확성과 무결성을 손상시킬 수 있습니다. 이 모든 것이 샘플링 중심 작업을 위해 정기적이고 사전 예방적인 샘플 실린더 유지 관리를 필수로 만듭니다. 최소한 샘플 실린더는 연례 검사와 압력 테스트를 받아야 합니다. 5년마다 재인증을 받아야 합니다.

그러나 이러한 검사 사이에 손상이 발생할 수 있습니다. 주의해야 할 가장 일반적인 문제는 다음과 같습니다.

• 밸브 및 퀵 커넥트를 포함한 주요 구성요소의 누출
• 샘플과의 호환성 문제로 인한 부식
• 내부 표면 상태, 흡수
• 부적절하게 설치된 구성요소

인간의 실수 가능성을 최소화하는 방법

필요에 따라 샘플링 샘플링에는 기술자가 프로세스에서 샘플을 물리적으로 추출해야 하며, 이는 본질적으로 프로세스에 인적 오류가 발생할 가능성이 있습니다. 운 좋게도 이러한 오류를 제한하는 몇 가지 다른 전략이 있습니다.

선적 서류 비치. 그랩 샘플링 패널은 패널에 새겨진 플래카드와 함께 제공될 수 있으며, 여기에는 패널 작동 방법과 필요한 경우 교체 부품 주문 방법에 대한 유용한 세부 정보가 포함될 수 있습니다. 지침을 통해 기술자가 이전에 패널을 작동한 적이 없는 경우에도 샘플을 쉽게 그릴 수 있습니다. 부품 문서를 사용하면 추측할 필요 없이 정확히 필요한 것을 공급업체에 쉽게 알릴 수 있습니다.

단순화. 조작이 간단하고 직관적인 그랩 샘플링 시스템은 인적 오류 가능성을 추가로 제한할 수 있습니다. 예를 들어, 가스 샘플링을 위해 특별히 설계된 그랩 샘플링 패널은 사용할 때마다 적절한 실린더 방향과 하향식 샘플 수집을 보장할 수 있습니다. 앞에서 언급한 것처럼 이렇게 하면 개별 기술자가 샘플을 부적절하게 삽입하거나 뽑을 가능성이 없습니다. 휘발성 액체 샘플링을 위해 특별히 설계된 패널의 경우에도 마찬가지입니다.

기어 밸브 어셈블리는 샘플 수집에 필요한 모든 밸브가 올바른 순서로 활성화되도록 합니다.

다른 곳에서 사용 가능한 기어 밸브 어셈블리는 샘플을 수집하는 데 필요한 모든 밸브가 올바른 순서로 활성화되도록 합니다. 작업자가 동일한 밸브를 수동으로 열고 닫을 필요가 없으므로 안전한 샘플 수집에 기여할 수 있습니다. 퍼지 기능을 기어 밸브 어셈블리에 통합하여 사람의 실수로 인해 퍼지 유체가 주 프로세스로 다시 유입되지 않도록 할 수도 있습니다.

자동화. 샘플 수집을 자동화하면 초기 비용이 더 많이 들지만 인적 오류를 더욱 줄일 수 있습니다. 자동화된 패널은 인클로저 도어가 제대로 닫히고 밸브가 올바르게 순서대로 열리며 제품과 퍼지 흐름 및 압력이 정확하게 유지되도록 할 수 있습니다. 이것은 일반적으로 샘플링 패널을 프로그래밍 가능한 로직 컨트롤러(PLC) 또는 플랜트 제어 시스템에 배선하여 수행할 수 있습니다. 배선을 추가하는 모든 곳에서 위험 지역 요구 사항을 확인하십시오.

궁극적으로 샘플링은 고객에게 고품질의 사양에 맞는 제품을 제공하고 있다는 확신을 주는 프로세스여야 합니다. 사용하기 쉽고 잘 설계된 그랩 샘플링 시스템을 선택하고 시설 전체에서 확립된 모범 사례를 따르면 이러한 목표에 기여할 수 있습니다.

귀하의 시설에서 샘플 채취 관행을 향상시키는 방법에 대해 더 알고 싶으십니까? Swagelok의 전문가는 샘플링 요구 사항을 평가하고 적합한 시스템을 선택하는 데 도움을 드릴 수 있습니다.