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分析サンプリング・システムに関するQ&A

分析サンプリング・システムに関するQ&A

2020年5月26日、マイク・フロスト、フィールド・エンジニアリング・エリア・マネジャー

原油/ガスの採掘、化学/石油化学プロセス、発電など、さまざまな産業において重要なプロセスである分析サンプリング。今回は、アジア太平洋地域のフィールド・エンジニアリング・エリア・マネジャーであるマイク・フロストが、分析サンプリング関連でよく見られる課題をQ&A形式で紹介します。

スウェージロック・リファレンス・センター担当者(以下SRP):本日はお越しいただきありがとうございます。まずは、ご自身の経歴とスウェージロックでの仕事についてお聞かせいただけますか?

マイク・フロスト(以下MF): 私はスウェージロックのフィールド・エンジニアリング・エリア・マネジャーとして、アジア太平洋地域で働いている34人のフィールド・エンジニアに対し、コーチングならびに監督を行っています。また、お客さまの分析/グラブ・サンプリング・システムの性能、安全性、環境への影響を評価するために、フィールド・エンジニアが作成したエンジニアリング・レポートのレビューも担当しています。

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SRP:分析サンプリングの中には、複雑なものもありますよね。担当エリアでよく目にする課題について教えてください。

MF:漏れ、詰まり、汚染、それにラボとオンラインの分析結果が一致しないといった問題を抱えているお客さまが多いですね。

しかし、真の課題は、これらの特定の問題が、根本的なより大きなシステムの問題の兆候であることが多いということです。これらの症状に対処するために改造された分析サンプリング・システムを評価することがよくありますが、その根本原因の特定、対処がされていないケースは少なくありません。

SRP:そういう場合はどうなるのでしょうか?

MF:技術者は、最適化されたシステムであれば不要なメンテナンスを頻繁に行っている可能性があります。制御室では分析結果が信頼できなくなり、手動制御に切り替えてしまう可能性もあります。これでは効率が悪いですし、収益にも影響を与えかねません。

SRP:このような問題がどのような形で現れてくるのか、具体的に教えてください。

MF:大きなものといえば、サンプルの汚染です。ガス・サンプルの液体による汚染であれ、液体サンプルの固形物による汚染であれ、多くの場合サンプリング・プロセスの最初に発生します。つまりサンプルを採取する位置は、慎重に検討する必要があります。例えば、プロセス・ガスのサンプリングを行う場合は、水平なプロセス・パイプから鉛直上方に取り出すノズルを使用するのが最適です。この取り出し方だと汚染源となる固形物が重力で落下し、プロセス・パイプに戻ります。プローブを使用すると、パイプの中心部、つまりパイプの内壁にある汚染源から離れた場所からサンプルを採取できるため、サンプルの汚染を排除することができます。また、プローブは時間遅れの短縮にも効果的です。

SRP:時間遅れも、分析サンプリングにおいては大きな課題になるということですね。

MF:その通りです。プローブを使用し、適切な配管サイズを選定し、移送ラインの時間遅れをなくすことで、大きな効果が得られます。

SRP:移送ラインで考慮すべきポイントを教えてください。

MF:移送ラインでは、鍵を握っているものを調べます。流速と流量は、時間遅れ、圧力損失、汚染に関わっています。また、加熱と温度の整合性もチェックしますが、これは気相の液化や閉塞に起因する重合によるポリマーの生成に関連しているため、また、サンプルの分別蒸留を引き起こす可能性があるからです。

SRP:分析サンプリング・システムでは、その他にどのようなポイントを評価し、そしてどのようなものが見つかっていますか?

MF:流路切り替えサブシステムに関しては、流路間のクロス・コンタミネーションの可能性を排除し、たまり部、システムにおける時間遅れを最小限に抑える設計を一番に重視しています。また、信頼性とメンテナンス要件の観点から、システムの構築に使用するコンポーネントも考慮しています。

次にサンプルの調整です。問題となる兆候は、サンプル調整システムで顕在化することが多いため、サンプルの適合性に問題がないか調べます。また、大容量のフィルターによる時間遅れやたまり部も評価します。サンプル調整システムに接続するパージや校正ガスのラインからクロス・コンタミネーションが発生する可能性もあります。

SRP:分析サンプリング・システムの最適化に取り組んでいるオペレーターにアドバイスをお願いします。

MF:最も重要なのは、問題や非効率な点があれば、その根本原因を調べることです。目先の兆候に対処するだけでは、新たな課題が発生する可能性があり、後に大きな問題を引き起こすおそれもあります。

また、分析サンプリング・システムのオペレーションに携わる人が適切な知識を身に付けていることも重要です。スウェージロックは、サンプリング・システムの評価サービスのほかにトレーニングも提供することで、世界各地の分析チームがシステムから代表性(プロセスの状態を表す)のあるサンプルを効率的かつ確実に採取できるようサポートしています。

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