유체 및 샘플링 시스템의 실제 성능 문제 해결

유체 및 샘플링 시스템의 실제 성능 문제 해결

Phil Mathews, 기술 서비스 이사, Swagelok Los Angeles

산업용 유체 시스템 및 샘플링 시스템에는 6가지 주요 목표가 있습니다. 3가지 분석 및 3가지 운영 목표가 있습니다. 분석 목표는 분석기와 호환되는 샘플, 결과에 따라 조치를 취할 수 있도록 시기적절한 샘플, 공정 조건을 대표하는 샘플입니다. 운영 목표는 안정적이고 비용 효율적이며 안전한 유체 시스템입니다. 이러한 목표를 달성하려면 전체 디자인과 성능에 영향을 미칠 수 있는 사소한 것처럼 보이는 여러 요소를 고려하는 데 달려 있습니다.

"작은 것들"은 무엇입니까? 산업용 시스템은 튜빙 및 튜브 피팅, 밸브, 게이지 등을 포함한 수많은 구성 요소로 구성될 수 있습니다. 이러한 각 구성 요소는 잠재적인 실패 지점을 나타내며 잘못된 구성 요소를 선택하면 운영 효율성, 제품 품질 또는 최악의 경우 작업자 안전에 영향을 줄 수 있습니다. 모든 올바른 선택을 했다고 해도 시스템이 실제 조건에서 작동하면 다양한 요인이 샘플 정확도나 최종 사용 제품 품질에 영향을 미칠 수 있습니다.

다음은 유체 또는 샘플링 시스템의 전체 성능에 영향을 미칠 수 있는 몇 가지 주요 요소입니다.

샘플 측정을 위해서는 재료가 중요합니다. 프로세스 유체를 샘플링할 때 샘플은 분석기와 호환되어야 하고, 조치가 취해질 수 있도록 시기적절해야 하며, 의미 있는 결과를 제공하기 위해 프로세스를 대표해야 합니다. 공장 운영자는 자신의 제품이 정확한 사양을 충족하는지 확인하기 위해 최첨단 공정 분석기를 설치했을 수 있습니다. 체계.

주요 공정 라인에서 분석기로 가는 과정에서 몇 가지 요인이 샘플과 샘플의 정확도 또는 유용성에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 이러한 요소 중 일부는 반드시 잠재적인 안전 위험을 제기하지 않을 수 있지만 불필요한 가동 중지 시간을 초래하거나 작업자가 샘플이 사양을 충족하지 않거나 알려진 프로세스 변경을 추적하지 못하는 이유에 대해 머리를 긁적일 수 있습니다.

현장에서 우리 팀이 보는 가장 일반적인 문제 중 하나는 간단한 호스 재료 비호환성 또는 주어진 응용 분야에 대한 적합성입니다. 예를 들어, 헬륨, 수소 또는 이산화탄소와 같은 매우 작은 분자를 포함하는 공정 가스는 불소 중합체를 통해 침투할 수 있습니다. 기술자는 Teflon® 호스가 적합하지 않아 시료 대표성에 영향을 미치는 응용 분야에 사용되었기 때문에 측정 오류가 발생할 수 있습니다. 또 다른 유사한 문제는 시스템 매체 분석물이 튜브 또는 호스의 내부 벽에 물리적으로 달라붙는 흡착으로, 샘플이 더 이상 프로세스를 대표하지 않기 때문에 분석기에서 측정 문제가 발생합니다.

이러한 문제로 인해 프로세스 유체 자체가 실제로 사양에 완벽할 수 있는 경우에도 대표 샘플을 진단하고 얻는 데 중요하고 종종 불필요한 문제 해결 시간이 발생할 수 있습니다. 부정확성을 방지하기 위해 샘플링 시스템의 모든 호스가 시스템 매체 및 애플리케이션과 완전히 호환되는지 확인하십시오.

시스템 최적화에 도움이 되는 방법 알아보기:

복잡성을 피하기 위해 올바른 구성요소를 선택합니다. 많은 유체 시스템에서 제품은 사양을 충족하거나 상 변화를 피하기 위해 특정 압력이나 온도에서 유지되어야 합니다. 그러나 유체가 시스템 전체에서 이동할 때 압력 손실과 열 전달이 자연스럽게 발생하므로 작업자는 압력이 적절한 수준으로 유지되도록 특정 조치를 취해야 합니다.

일부 압력 손실은 불가피하지만 이를 최소화하기 위해 따를 수 있는 특정 모범 사례가 있습니다. 예를 들어, 시스템에 불필요한 복잡성을 추가하지 않고 원하는 압력을 유지하려면 적절한 라인 크기 및 밸브 선택이 필수적입니다. 예를 들어 샘플 펌프와 같은 목표 압력을 유지하기 위한 추가 조치를 추가하는 것과 같이 잘못 설계된 시스템에서 유지 관리 주기 동안 복잡성이 불필요하게 증가하는 것은 드문 일이 아닙니다.

그러나 필요하지 않은 경우 펌프를 추가하는 이유는 무엇입니까? 보조 압력 펌프가 유체 시스템에 가져오는 복잡성을 고려하십시오. 작동하려면 자체 전원, 정기 유지 보수 점검을 위한 기술자의 주의, 고장 발생 시 교체 부품 및 기타 지속적인 걱정이 필요한 또 하나의 구성 요소입니다. 교체를 수행하기 전에 시스템을 완전히 이해하고 올바른 밸브를 식별하고 올바른 밸브를 주문하는 데 시간을 할애하여 부품 공장에 아직 없는 경우 전체 유체 시스템 성능 측면에서 큰 차이를 만들 수 있습니다. 효율성.

적절한 압력과 온도 유지 압력과 마찬가지로 온도는 상 변화의 중요한 요소이며 유체 및 샘플 컨디셔닝 시스템 전반에 걸쳐 다양한 요소의 영향을 받을 수 있습니다. 그리고 어떤 경우에는 기술자가 시스템 전체에서 적절한 온도가 유지되도록 특별한 주의를 기울여야 합니다.

가스 공정 라인에서 샘플을 추출하는 것을 고려하십시오. 뜨거운 가스는 온도가 매우 빠르게 떨어질 수 있으며 적절한 조치를 취하지 않으면 빠르게 액체로 응축될 수 있습니다. 메인 시스템에서 분석기로 이동하는 과정에서 프로세스 샘플을 채취하는 시점부터 온도와 압력이 적절하게 관리되지 않으면 결과가 불량한 샘플이 됩니다. 많은 시간이 필요하지 않습니다. 단열되지 않거나 부적절하게 가열된 튜빙을 1피트 정도만 사용해도 상당한 가스 온도 강하가 발생할 수 있으며, 이로 인해 더 이상 대표성이 없거나 매우 유용하지 않은 혼합상 샘플이 생성될 수 있습니다.

응축 문제를 다루는 일부 기술자는 액체를 제거하기 위해 샘플 컨디셔닝 시스템에 코어레서 또는 녹아웃 포트를 추가할 수 있지만 이것이 항상 모범 사례는 아니며 샘플의 유용성을 더욱 손상시킬 수 있습니다. 대신 모든 튜빙이 단열 또는 가열되어 처음부터 응결을 방지해야 합니다.

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