Die Entnahme von Stichproben aus Fluidsystemen ist ein zentraler Bestandteil eines Produktionsprozesses, an dem Gase und Flüssigkeiten beteiligt sind. Die Analyse der Proben soll Aufschluss darüber geben, ob das Medium, aus dem die Probe stammt, den geforderten Spezifikationen entspricht. Damit ist die regelmäßige Entnahme von Stichproben unverzichtbar für gleichbleibend optimale Prozessbedingungen, die ihrerseits Voraussetzung für eine hohe Produktqualität sind.
Was Sie bei der Probenahme beachten müssen
Stichproben liefern nur dann aussagefähige Analyseergebnisse, wenn sichergestellt ist, dass sie auch die tatsächlichen Prozessbedingungen und die Eigenschaften des zu untersuchenden Fluids abbilden. Das heißt, sie müssen repräsentativ sein. Um dies zu erreichen, hat sich die Einhaltung von vier grundlegenden Maßnahmen bei der Probenahme von gasförmigen und flüssigen Fluiden als erfolgversprechend erwiesen.
- Sorgen Sie für die absolute Reinheit der Probe. Fluidsysteme können mitunter Toträume aufweisen, in denen sich Verunreinigungen ablagern können. Toträume sollten durch eine Veränderung des Systemdesigns eliminiert werden, vor allem, wenn sie sich in den Bereichen vor dem Probenahmesystem befinden.
- Stellen Sie durch eine Spülung des Probenahmesystems sicher, dass auch hier keine Verunreinigungen bestehen, die das Probenmaterial verfälschen könnten.
- Die Entnahmesonde des Probenahmesystems muss so positioniert sein, dass Sie die Proben in Querschnittsmitte der Prozessleitung entnehmen können. Dieser Bereich ist aus strömungstechnischer Sicht der sicherste Bereich, um eine repräsentative Probe zu ziehen.
- Es darf keine Verzögerungen beim Transport der Probe geben und der Transportweg zur Analysestelle sollte möglichst kurz sein.
Bei Gasen und flüchtigen Flüssigkeiten mit ihren besonderen Eigenschaften sind darüber hinaus spezielle Vorkehrungen zu treffen, um bei der Analyse ein 1:1-Abbild von Prozessmedium und Stichprobe zu erhalten. Denn oft können bei der Probenentnahme schon geringfügige Änderungen von Druck oder Temperatur eine Phasenänderung bewirken.
Die Folge wäre, dass beispielsweise bei einer Flüssigkeitsprobe das gelöste Gas verdampft. Bei einer Gasprobe könnte das Gas kondensieren. In beiden Fällen ist dann die entnommene Stichprobe wertlos, weil ihre Zusammensetzung nicht mehr dem zu prüfenden Prozessmedium entspricht.
Probenahmezylinder für Gas oder flüchtige Flüssigkeiten
Um eine Stichprobe aus einem Gas oder flüchtige Flüssigkeiten führenden Fluidsystem zu ziehen, sollte stets ein Probenahmesystem zum Einsatz kommen, das auf die Befüllung von Probenahmezylindern ausgelegt ist. Im Gegensatz zu einfachen drucklosen Probeflaschen, die bevorzugt für flüssige Nicht-Schlamm-Proben verwendet werden, stellen Probenahmezylinder sicher, dass Phasenänderungen der Stichprobe vermieden werden. Außerdem erhöhen sie die Sicherheit der Mitarbeiter und den Schutz der Umwelt, wenn es sich um giftige oder umweltschädliche Fluide handelt.
Bei der Entscheidung für Probenahmezylinder sollten Sie folgende Kriterien berücksichtigen:
- Die Probenahmezylinder sollten aus einer hochwertigen Edelstahllegierung bestehen, die resistent gegenüber den korrosiven Eigenschaften der abgefüllten Proben ist, z.B. Edelstahl 316/316L Messing oder Alloy 400
- Der Innenraum des Zylinders sollte glatt sein und nur gerundete Übergänge zu den Anschlussöffnungen aufweisen, damit ein völlig rückstandsfreies Spülen des Behälters erleichtert wird.
- Das Fassungsvermögen muss mindestens der Probenmenge bei gleichen Druckverhältnissen des Fluidsystems entsprechen.
- Die Anschlüsse des Probenbehälters müssen mit dem Probenahmesystem kompatibel sein. Bewährt haben sich spezielle Schnellkupplungen die den Behälter sicher und dicht mit dem Probenahmesystem verbinden.
- Die Probenahmezylinder müssen unter Druck verschließbar sein, und zwar unter demselben, der im Fluidsystem herrscht.
Probenahme leicht gemacht: mit Swagelok Probenahmepanels
Jedes industrielle Fluidsystem sollte über mindestens eine Vorrichtung zur Probenentnahme verfügen. Mehrere solcher Vorrichtungen können die Sicherheit der aussagefähigen Analyseergebnisse erhöhen. Je nach Prozessanwendung bieten mehrere Entnahmestationen auch die Möglichkeit, einzelne Prozessstadien bzw. den Prozessverlauf zu überprüfen, wenn beispielsweise weitere Fluidkomponenten eingesteuert werden.
Probenahmen sind Routinevorgänge, die in regelmäßigen Abständen durchgeführt werden. Erleichtert und verstetigt werden diese Vorgänge durch Probenahmepanels – auf Tafeln installierte, kompakte Subsysteme, die sicherstellen, dass repräsentative Proben gezogen werden, wenn sie an sorgfältig ausgewählten Positionen an das Fluidsystem angeschlossen sind. Die Probenahmepanels sind auf einfache, sichere und fehlerfreie Bedienbarkeit ausgelegt.
Probenahmepanels unterscheiden sich grundsätzlich in zwei Anwendungsbereiche: die Entnahme von
- Gasen und flüchtigen Flüssigkeiten
- flüssigen Nicht-Schlamm-Proben
Für beide Anwendungsarten bietet Swagelok Standard-Probenahme-Panels an. Bei fachgerechter Montage gewährleisten sie zuverlässig repräsentative Stichproben, einfaches Handling und größtmögliche Sicherheit der Mitarbeiter während der Entnahme:
- Das Swagelok Probenahmepanel Grab Sample Module GSM für die Entnahme von Gasen und flüchtigen Flüssigkeiten in druckbelastete Probenahmezylinder.
- Das Swagelok Grab Sample Liquid GSL nur für den Einsatz von Flüssigkeitsproben in nicht druckbelastete Probeflaschen mit selbstdichtender Septumkappe.
Die Swagelok Probenahmepanels sind frei konfigurierbar und werden bei Bedarf komplett auf individuelle Kundenanforderungen abgestimmt und von den Swagelok-Ingenieuren montiert. Auf Wunsch werden die Panels auch vor Ort installiert.
Das Swagelok GSM-Panel
Das Swagelok GSM-Panel ist auf die Verwendung von druckgeprüften Probenahmezylindern ausgelegt. Diese verhindern, dass auch unter Druck stehende Proben nicht entweichen. Zudem sind sie äußerst robust und langlebig. Die Anschlüsse und Halterungen des Zylinders sind so angeordnet, dass der Probenbehälter eine vertikale Position einnimmt. Der Grund dafür ist die bewährte Methode, bei der Probenahme einer flüchtigen Flüssigkeit den Probenbehälter mittels eines Füllrohrs von unten nach oben zu befüllen, damit beim eventuellen Ausgasen der Flüssigkeit genügend Raum für das Gas bleibt. Hingegen wird bei der Probennahme von Gasen von oben nach unten befüllt, so dass eventuelles Kondensat abtropfen kann.
Die GSM-Probenahme erfolgt auf Basis eines geschlossenen Regelkreises. Nach dem Prinzip des Differenzdrucks gelangt die Fluidprobe in das Probenahmesystem. Diese Anordnung erlaubt es, dass das GSM in der Bypass- oder Probenahme-Position belassen werden kann mit dem Effekt, dass die Leitungen laufend durchströmt werden und eine Spülung vor der Probenentnahme nicht erforderlich ist.
Da bei der Probennahme aus Sicherheitsgründen mehrere Ventile in einer bestimmten Reihenfolge geöffnet werden müssen, ist auf dem GSM-Panel eine Ventilbaugruppe so angeordnet, dass eine sichere, manuelle Betätigung vorgegeben ist und Bedienfehler dadurch ausgeschlossen sind. Für diese Ventilbaugruppe sind Konfigurationen mit 2 oder 3 Ventilen erhältlich.
Bild: Ventilbaugruppe in Ventilbaugruppe in 2-Ventil-Ausfürung
Bild: Ventilbaugruppe in Ventilbaugruppe in 3-Ventil-Ausfürung
Ein weiteres Feature ist die spezielle Spülfunktion. Sollte eine Spülung des GSM-Probenahmesystems erforderlich sein, sorgt sie dafür, dass das Spülmedium völlig getrennt vom Hauptprozess nur das Probenahmesystem durchläuft. Auch hier ist eine Fehlbedienung ausgeschlossen, durch die das Spülmedium in den Hauptprozess gelangen könnte. Optional ist für das GSM-Panel eine Berstscheibe sowie ein Überdruckventil erhältlich.
Wir finden für Sie die passende Lösung
Einen kompletten Überblick über das Swagelok-Angebot an Probenahmesystemen und die Konfigurationsmöglichkeiten können Sie sich anhand des Produktkatalogs Grab Sampling Systems verschaffen. Und wenn Sie schon genau wissen, welches Panel Sie benötigen, können Sie es ganz einfach mit einer Bestellnummer bei Swagelok bestellen.
Ebenso sind die Swagelok Probenahme-Experten für Sie da, wenn es darum die perfekte Lösung für Sie zu finden. Dazu werden sie sich mit Ihrem Fluidsystem und den Anforderungen vertraut machen, um Ihnen die bestmögliche Lösung vorschlagen zu können sei es ein Standard Probenahme-Panel oder eine auf Ihren Bedarf zugeschnittene Konfiguration.
Durchstöbern Sie jetzt unseren Downloadbereich zum Thema Probenahme und laden Sie sich kostenlose E-Paper herunter wie z. B. den Guide zu unseren Lösungen für Probenahmesystemen. Sie haben noch weitere Fragen? Dann treten Sie jetzt mit uns in Kontakt. Wir melden uns schnellstmöglich bei Ihnen zurück.
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