Mencegah Kesalahan Klasik Sistem Pengambilan Sampel Cair & Gas
Menghindari Kesalahan Klasik Sistem Pengambilan Sampel Cair dan Gas
Karim Mahraz, Manajer Produk Swagelok, Instrumentasi Analitis
Desain sistem pengambilan sampel adalah proses yang halus; setiap kesalahan kecil dapat mengakibatkan operasi sistem yang tidak andal. Banyak kesalahan yang terjadi saat ini juga pernah menimpa desainer di masa lalu. Sekarang adalah waktu untuk mempelajari cara menghindari kesalahan terkait sistem pengambilan sampel cair dan gas.
Mendapatkan Sampel Gas yang Lebih Baik
Gas berperilaku berbeda dengan fluktuasi tekanan dan suhu—kedua kemungkinan yang akan terjadi dalam sistem pengambilan sampel. Fluktuasi ini dapat mengakibatkan kondensasi atau penundaan waktu—memengaruhi hasil analyzer. Untuk menghindari masalah ini, coba kurangi tekanan sampel gas secepat mungkin, sebanyak mungkin. Melakukan ini akan menurunkan suhu sampel, yang membantu meminimalkan potensi kondensasi saat gas mengalir melalui sistem pengambilan sampel. Mengurangi tekanan juga meminimalkan kebutuhan pemanas di barisan selanjutnya. Anda dapat menurunkan tekanan sampel gas di regulator dan pembatas, seperti klep jarum, orifice atau tabung kapiler. Kondensasi akan lebih mungkin terjadi di sisi tekanan tinggi komponen ini.
Saat merancang sistem pengambilan sampel gas, jangan pernah:
- Mengangkut Gas pada Suhu Titik Embun: Gas pada suhu titik embun adalah terjenuh dan kemungkinan akan menguap pada setiap saat. Kurangi tekanan atau panaskan saluran. Anda mungkin akan berhasil lebih banyak memanaskan saluran; penurunan tekanan mungkin tidak mencegah kondensasi lebih lanjut jika gas mendiingin di mana saja di barisan selanjutnya.
- Asumsikan Isolasi Akan Menjaga Saluran Gas Tetap Hangat: Isolasi dapat membantu—namun, setiap penurunan tekanan dalam sistem akan menurunkan suhu gas. Akhirnya, gas mungkin mencapai suhu titik embunnya dan menguap. Oleh karena itu, gunakan heat tracing untuk memastikan pemanasan seragam di sepanjang saluran sesuai kebutuhan.
- Mempunyai Saluran Tidak Dipanaskan Upstream dari Penurunan Tekanan jika Anda Memanaskan Sisi Downstream: Ingat, suhu sampel gas akan menurun di titik penurunan tekanan. Selisih suhu yang dihasilkan akan bahkan lebih tinggi dalam skenario ini, yang berarti potensi kondensasi yang lebih besar.
- Gagal Memanaskan Regulator yang Menurunkan Lebih dari 20 bar: Saat gas mengalami penurunan tekanan yang drastis, juga mengalami penurunan suhu yang drastis—begitu banyak sehingga regulator mungkin membeku. Ini disebabkan oleh efek Joule-Thomson. Dengan memanaskan regulator, dan kemungkinan besar saluran pipa dan komponen di sampingnya, Anda dapat mengurangi efek ini.
- Menjalankan Tabung Tidak Dipanaskan di Penginap Udara ketika Saluran Luar Dilakukan Heat Traced: Penurunan suhu yang cepat—dari hangat menjadi dingin—akan mengakibatkan potensi kondensasi yang tidak diinginkan, serta penurunan tekanan. Lanjutkan heat tracing pada saluran di dalam penginap.
Mendapatkan Sampel Cair yang Lebih Baik
Di mana sampel gas memerlukan penurunan tekanan yang signifikan, sampel cair, di sisi lain, memerlukan peningkatan tekanan selama mungkin. Ini karena cairan kehilangan tekanan saat bepergian melalui tabung panjang atau pembatas aliran. Tekanan tinggi di sisi depan akan membantu memindahkan cairan lebih jauh melalui sistem pada tekanan yang lebih besar, potensialmente menghilangkan kebutuhan akan pompa downstream dan membantu mengurangi penundaan waktu.
Saat merancang sistem pengambilan sampel cair, jangan pernah:
- Mengangkut Cair pada Suhu Titik Busuk: Suhu titik busuk adalah titik didih awal cair dan dapat jauh lebih rendah dari yang diharapkan, terutama ketika cair mengandung gas terlarut. Coba jaga tekanan tetap tertinggi mungkin sepanjang jalan ke analyzer.
- Menurunkan Tekanan Cair di Tap: Menurunkan tekanan cair tepat di titik tap dapat mengakibatkan penundaan waktu yang signifikan atau kebutuhan untuk memasang pompa downstream. Ingat, Anda ingin mempertahankan tekanan yang cukup sepanjang jalan dari tap melalui komponen perantara hingga analyzer.
- Pasang Klep Jarum sebelum Analyzer atau Flowmeter: Penurunan tekanan yang disebabkan oleh klep jarum atau perangkat pembatas lainnya kemungkinan akan melepaskan gelembung uap ke dalam aliran cair, yang dapat mengganggu hasil analyzer. Anda ingin mempertahankan tekanan tinggi dan suhu rendah (tapi tidak di bawah titik turun cair) untuk menghindari gelembung.
- Pasang Klep Jarum sebelum Vaporizer: Penundaan waktu umum di banyak bagian sistem pengambilan sampel cair, tetapi saluran inlet vaporizer adalah pelaku paling sering. Sulit untuk mendapatkan respons analyzer lima menit ketika vaporizer terlibat. Memasang klep jarum sebelum vaporizer akan memperlambat proses lebih lanjut.
Menyiapkan Anda untuk Sukses
Desain sistem pengambilan sampel adalah seni yang halus—setiap sistem berbeda dari sistem yang lain. Saran di atas akan membantu Anda meningkatkan keberhasilan pengambilan sampel, membuat hidup lebih mudah bagi desainer sistem berikutnya yang menggunakan desain Anda.
Ingin mengasah keterampilan desain sistem pengambilan sampel Anda lebih lanjut? Daftarkan diri Anda untuk pelatihan praktik sistem pengambilan sampel untuk membantu Anda dan tim Anda merancang sistem yang efektif dan akurat. Hubungi pusat penjualan dan layanan Swagelok lokal Anda untuk informasi lebih lanjut. Anda juga dapat mengunjungi bagian Instrumentasi Analitis dari Swagelok Reference Point untuk mempelajari lebih banyak tips dan trik sistem pengambilan sampel dari instruktur dan insinyur lapangan Swagelok.
