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コストを管理するための液体グラブ・サンプリング手順

液体グラブ・サンプリングにおけるコスト管理とミス削減

Karim Mahraz、分析計装担当製品マネジャー、スウェージロック

正確で収益性の高い産業プロセスにおいて、グラブ・サンプリングは重要な役割を果たしています。グラブ・サンプリングを行うことで、プロセス条件のバリデーションを行うことができ、最終製品が仕様を満たしていることを確認し、環境排出物の評価に必要な情報を得ることができます。ただし、グラブ・サンプリング(別名スポット・サンプリング、ラボ・サンプリング、フィールド・サンプリング、クローズド・ループ・サンプリング)の中には複雑なものもあり、正しく行うのは容易なことではありません。些細なミスであってもサンプルの代表性や生産性に悪影響を及ぼし、運用コストが跳ね上がるおそれがあります。

グラブ・サンプリングを正しく行うには、個々のオペレーターや技術者が 適切なスキルを備えている ことが求められます。また、一貫性と正確性を備えたコスト・パフォーマンスの高いサンプリングを、あらゆる場所で行うための作業手順があります。今回は、工場における液体のサンプリングを最適化するための3つの方法を紹介します。

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Swagelok liquid grab sampling panel assembliesサンプリング用ボトルを適宜使用する

液体グラブ・サンプリングを行う場合、まずは試料採取用ボンベまたはボトルのいずれかを選択してください。これは、採取するサンプルのタイプによって決まります。

揮発性や毒性のあるサンプルには、試料採取用ボンベを使わざるを得ない場合もあります。金属製ボンベを使用すると、圧力や温度レベルを正確に維持することができます。これによって、揮発性液体の分留を防止し、正確なプロセス条件を把握することが可能になります。ガス・サンプリング・システムにはボンベが欠かせません。ボンベを使用することで、有毒なヒュームや排出物から効果的に技術者や環境を保護することができます。

その一方で、試料採取用ボンベは、ガラス製やポリエチレン製の化学物質サンプリング用ボトルに比べてはるかにコストがかかります。揮発性や毒性が無い液体であれば、ガラス製やポリエチレン製のボトルで効果的に採取することができます。一般的に、道路や屋根に使われるアスファルトからディーゼル燃料といった揮発性や毒性の無い液体は分子が大きくて沸点が高く、容易に流出したり発火したりすることはありません。

サンプリングの基本ルール

グラブ・サンプリングによって、プロセス条件のバリデーションを行い、高品質の最終製品を得ることができます。 グラブ・サンプリング・プロセスに備えて、次の点を心に留めておいてください:

  1. サンプルは、プロセスの状態を正しく表していることが求められます。プローブを使用して、プロセス・パイプの中心からサンプルを採取してください。さらに、サンプルを移送する際は、相を変化させないように注意してください。
  2. サンプルを迅速に移送してください。採取ポイントから実験室まで最短時間で移送することで、プロセスの状態を正しく表すサンプルを得ることができます。
  3. サンプルに不純物を混入させないでください。サンプル容器の上流側にたまり部が存在することのないように注意してください。さらに、サンプリング・システムのパージや洗浄を適切に行い、コンタミネーションのリスクを最小限に抑えてください。

ボトルによるサンプル採取が可能なアプリケーションの場合、ボンベの代わりにボトルを使用することで、効率的にグラブ・サンプリングのコストを最適化することができます。自己シール・タイプのセプタム・キャップなどのオプションを備えたボトルであれば、スピリッジや過充填といった事故を防止することができます。また、ボトルの場合は目視で直ちに分析を行うことができるため、サンプル流体に関するフィードバックを迅速に行うことが可能です。

 標準的なサンプリング・プロセスを維持する

大規模な産業用流体システムでは、複数のサンプリング・ポイントが必要になることもあります。その場合は、各ポイントで一貫したグラブ・サンプリングのプロセスとパネルを維持することで、ミスが生じる可能性を低減することができます。

複数のサンプリング・ポイントで一貫性が保たれていると、各ポイントで適切な手順が守られているということになります。さらに、サンプルを採取する技術者にとっても利便性が高いと言えます。一貫性があるということは、システム全体にわたってポイントごとに考慮点や操作が同じということになるためです。特に技術者のスキル・レベルに差がある場合は、トレーニングがしやすくなるという利点もあります。

こうした一貫性を実現するべく、特定のタイプのグラブ・サンプリング・パネルを設計時に指定することをお勧めします。施設全体にわたって特定のパネルや特定の液体サンプリング装置を指定することで、一工場の範囲を超えて、世界各地の施設においてグラブ・サンプリングの一貫性を実現することができます。これで地域ごとにサンプリング・プロセスが異なるといったことがなくなり、グローバル規模で施設全体にわたって適切な手順が守られるようになります。

優れた設計のサンプリング・パネルを選定する

グラブ・サンプリング・システムが進歩したことで、プロセスがシンプルになり、安全性と再現性が向上しています。長年にわたって同じグラブ・サンプリング・プロセスを行っているのであれば、サンプリングの効率と精度の向上を図るべく、見直しを検討することをお勧めします。

Geared three-way switching valve assembly for proper sequencing例えば、グラブ・サンプリング・パネルの設計時には、洗浄とパージを検討し、コンタミネーションのないクリーンな移送ラインを実現しましょう。設計が最適化されていなかった場合、ラインの洗浄に過大な時間を要するおそれがあります。移送ラインが長ければなおさらです。また、システムのコンタミネーションが生じている可能性がある場合や、システムがプロセス流体の品質に影響を及ぼす可能性がある場合は、パージ・ガスをシステムに逆流させないように注意してください。最新式のパネルにはセーフガードが備わっているため、パージ・ガスがサンプル・システムから流出することはありません。

また、新しいサンプリング・パネルの中には、ユーザーの利便性を考慮して設計されているものもあります。サンプルの採取、排出、洗浄、パージを行う際は、それぞれ異なるバルブを操作します。今日では、適切な順序で必要なバルブを作動させるためのギア付きバルブ・アセンブリーが販売されており、パネル全体で流体を容易に管理することができます。さらに、メンテナンスを行う際は、圧力計を容易に遮断することができます。また、ギア付きバルブ・アセンブリーを使用すると、手順どおりでないとバルブが作動しないため、作業ミスを最小限に抑えることができます。

グラブ・サンプリングは、化学薬品や石油化学製品の精製、オイルやガスの生産といったプロセスを重視する業界にとって重要なプロセスです。施設全体にわたって最新式のグラブ・サンプリング・パネルを取り入れることで、コストを管理し、ミスを最小限に抑えることができます。 また、システム独自のニーズを把握しているサプライヤーと協力することで、さらなる利点が得られます。

グラブ・サンプリング・プロセスを最適化する方法に興味がございますか?スウェージロックの グラブ・サンプリング・ソリューションをご検討ください。お問い合わせいただければ、詳細をご案内します。

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