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Prevenir los Errores Típicos de los Sistemas de Toma de Muestras de Líquidos y Gases

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Prevenir los Errores Típicos de los Sistemas de Toma de Muestras de Líquidos y Gases

24 de abril de 2019 | Karim Mahraz, Director de Producto Swagelok, Instrumentación Analítica

Diseñar un sistema de toma de muestras es un proceso delicado; cualquier pequeño error puede hacer que el sistema sea poco fiable. Muchos de los errores actuales se vienen arrastrando desde el pasado. Veamos entonces cómo prevenir los errores relacionados con los sistemas de toma de muestras líquidas y gaseosas.

Obtener Mejores Muestras de Gases

Los gases se comportan de forma diferente según las fluctuaciones de la presión y temperatura – lo cual es de esperar en un sistema de toma de muestras. Esas fluctuaciones pueden provocar condensación o retardo—influyendo en los resultados del analizador. Para evitar esos problemas, trate de reducir la presión de la muestra gaseosa lo antes posible, y lo máximo posible. Así se reducirá la temperatura de la muestra, lo cual ayuda a minimizar la potencial condensación del gas durante su trayecto por el sistema de toma de muestras. Reducir la presión también minimiza la necesidad de caldeado de la línea. La presión de la muestra se puede reducir mediante reguladores y limitadores como válvulas de aguja, placas orificio o tubos capilares. La condensación es más probable en el lado de alta presión de esos componentes.

Cuando diseñe un sistema de toma de muestras gaseosas, nunca:

  • Transporte un Gas a su Temperatura de Punto de Rocío: Un gas a la temperatura del punto de rocío está saturado y es propenso a condensar en cualquier momento. Reduzca la presión o caldee la línea. La mejor opción es caldear la línea; la pérdida de carga puede no evitar la condensación posterior si el gas se enfría en algún punto de la línea.
  • Suponga que el Aislamiento Mantendrá Caliente la Línea: El aislamiento puede ayudar—pero cualquier pérdida de carga en el sistema, reducirá la temperatura del gas. En ese caso, el gas puede alcanzar su temperatura de punto de rocío y condensar. Por lo tanto, utilice un traceado de calor para asegurar el caldeado uniforme de la línea según sea necesario.
  • Disponga una Línea sin Caldeado Aguas Arriba de una Pérdida de Carga si Aguas Abajo está Caldeada:  el punto de la pérdida de carga. El diferencial de temperatura resultante sería mayor en un supuesto así, lo cual incrementaría el potencial de condensación.
  • Deje sin Caldear un Regulador Reduciendo más de 20 bar: Cuando un gas sufre una pérdida de carga importante, también sufre una pérdida de temperatura importante – tanto, que el regulador puede cubrirse de hielo. Esto se debe al efecto Joule-Thomson. Caldeando el regulador y también el tubo y componentes adyacentes, se puede mitigar este efecto.
  • Instale Tubo sin Caldear en una Caseta con Aire Acondicionado si las Líneas Exteriores están Caldeadas: La rápida pérdida de temperatura – enfriamiento – producirá un no deseado potencial de condensación, así como una reducción de la presión. El traceado de calor debe seguir toda la línea en el interior de la caseta.

Obtener Mejores Muestras de Líquidos

Así como las muestras gaseosas requieren una importante reducción de la presión, las muestras líquidas, por el contrario, necesitan un aumento de presión hasta el máximo posible. Esto se debe a que los líquidos pierden presión durante su trayecto por tubos largos o limitadores de caudal. Si la presión en la interfaz es alta, ayudará a movilizar el fluido por el sistema a mayor presión, eliminando la necesidad potencial de instalar una bomba posteriormente, y ayudando a reducir el retardo.

Cuando diseñe un sistema de toma de muestras líquidas, nunca:

  • Transporte un Líquido a su Temperatura de Punto de Ebullición: TLa temperatura de punto de ebullición es el momento en el que el líquido empieza a hervir, y puede ser muy inferior a la prevista, especialmente si el líquido contiene gas disuelto. Trate de mantener la presión lo más alta posible en todo el trayecto hasta el analizador.
  • Reduzca la Presión del Líquido en los Picajes: Reducir la presión del líquido en la válvula puede provocar un retardo significativo o la necesidad de instalar bombas aguas abajo. Recuerde que necesita mantener suficiente presión en todo el trayecto desde la válvula, hasta los componentes intermedios y hasta el analizador.
  • Instale una Válvula de Aguja antes de un Analizador o un Medidor de Caudal: La pérdida de carga causada por una válvula de aguja u otro dispositivo limitador, puede provocar burbujas de vapor en el caudal líquido, lo cual influiría en los resultados del analizador. Es necesario mantener alta la presión del líquido, y baja la temperatura (aunque no por debajo del punto de fluidez del líquido) para evitar el burbujeo.
  • Instale una Válvula de Aguja Antes de un Vaporizador: El retardo es habitual en muchas partes de los sistemas de toma de muestras líquidas, pero la línea de entrada al vaporizador es la principal causante. Es difícil alcanzar una respuesta del analizador de cinco minutos cuando está implicado un vaporizador. E instalar una válvula de aguja antes del vaporizador ralentizará el proceso aún más.

Establecer la Estrategia del Éxito

El diseño de un sistema de toma de muestras es un arte—todos tienen sus diferencias. Los consejos anteriores le ayudarán a mejorar los resultados de su toma de muestras, facilitando asimismo las cosas al siguiente diseñador a cargo de su propio diseño.

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