安全、有代表性的气体取样

气体和挥发性液体采样的最佳做法

Matt Dixon，世伟洛克高级首席设计工程师

优化您的化学加工成本并保持高质量的产品输出需要定期采集具有代表性的工艺流体以进行实验室分析。抓取抽样——也称为现场抽样、现场抽样或仅抽样——有助于验证过程条件并验证您制造的产品是否符合内部或基于客户的规范。抓取采样还可以帮助验证在线分析仪的读数，这是一种越来越流行的实时了解您的过程的方法。

气体抓取采样提出了一系列独特的挑战，操作员必须克服这些挑战才能获得真实过程条件的准确描述。继续阅读，我们将探索这些挑战以及如何用正确的技术克服它们。

气体和挥发性液体必须收集并保持在抑制相变的温度和压力下，这会改变样品的成分。记住这些基本规则：

样本必须代表流程。使用探头从工艺管道中间抽取样品，避免样品运输过程中的相变。
样品必须及时。最大限度地减少从绘图点到实验室的运输时间，以帮助确保准确表示工艺条件。
样品必须是纯净的。避免样品容器上游的死角，并允许对采样系统进行充分的吹扫和冲洗，以最大限度地减少污染的可能性。
采样必须安全。抓取采样本质上涉及人类操作员与过程流体的交互，如果发生直接接触，这通常可能是有害的。出于这个原因，遵循最佳实践和使用设计良好的采样系统不仅对采样准确性至关重要，而且对操作员的安全也很重要。

采样气体和挥发性液体需要与采样非挥发性液体不同的注意事项。本文重点介绍气体和挥发性液体采样。对于非挥发性液体采样策略，请阅读关于控制成本的液体采样策略的博客。

由于气体和挥发性液体更容易受到相变的影响，并且必须保持在压力下才能进行准确分析，因此有必要使用样品筒（相对于较便宜的未加压样品瓶）进行收集并保持样品的代表性。气体样本钢瓶在保护样本方面也非常有效如果气体有毒，技术人员和环境会产生烟雾或排放物。

因为气体和挥发性液体更容易发生相变，所以需要使用样品筒。

大多数样品筒都是用无缝管制成的，以实现一致的壁厚、尺寸和容量，但也有一些变量根据您的具体采样需求来考虑。您可以与您的气缸供应商一起选择合适的类型。

选择气缸时需要考虑的一些功能包括：

在大多数情况下，以垂直方向填充样品圆筒是最合适的。有几个原因。

如果取样挥发性液体，最好从下往上填充量筒。这允许可能在气缸中的任何截留气体在填充时从顶部冲出，通常通过停电管。停电管还允许钢瓶保持一定量的蒸汽空间——如果温度发生意外变化，完全充满的钢瓶可能会破裂。反之，气体取样时，气瓶应自上而下填充。这允许管道中可能形成的任何冷凝物通过底部排出。

像任何工业设备一样，样品筒很容易发生定期的操作磨损。气瓶损坏或故障可能会给工作人员带来安全问题，并可能影响采样实践的准确性和完整性。所有这些都使得定期、主动的样品缸维护成为任何以采样为中心的操作的必要条件。至少，样品钢瓶应接受年度检查和压力测试。每五年，他们应该被重新认证。

但是，在这些检查之间可能会发生损坏。需要注意的一些最常见的问题包括：

必要时，抓取采样需要技术人员从过程中物理抽取样本——这固有地在您的过程中引入了人为错误的可能性。幸运的是，有几种不同的策略可以限制这些错误。

文档。抓取采样面板可能会在面板上刻有标牌，其中可能包含有关如何操作面板以及如何在必要时订购更换零件的有用详细信息。说明使任何技术人员都可以更轻松地抽取样本，即使他们以前没有操作过面板。零件文档可以更轻松地通知您的供应商您需要什么，而无需猜测。

简化。操作简单直观的抓取采样系统还可以限制人为错误的可能性。例如，专为气体采样而设计的抓取采样面板可以确保在每次使用时正确的钢瓶方向和自上而下的样品采集。如前所述，这消除了单个技术人员不正确插入或抽取样品的可能性。专门为挥发性液体采样设计的面板也是如此。

齿轮阀组件确保收集样本所需的所有阀门都以正确的顺序启动。

在其他地方，可用的齿轮阀组件可确保收集样品所需的所有阀门以正确的顺序启动。通过消除操作员手动打开和关闭相同阀门的需要，这些可以有助于安全地收集样品。吹扫功能也可以结合到齿轮阀组件中，确保吹扫流体不会由于人为错误而重新引入主过程。

自动化。自动化样本采集虽然前期成本较高，但可以进一步减少人为错误。自动化面板可以确保外壳门正确关闭，阀门正确按顺序打开，产品和吹扫流量和压力保持精确。这通常可以通过将抓取采样面板连接到可编程逻辑控制器 (PLC) 或工厂控制系统来实现。在添加接线的任何地方，请务必检查您的危险区域要求。

最终，抓取取样应该是一个让您更有信心为您的客户提供高质量、符合规格的产品的过程。选择易于使用、设计精良的抓取取样系统并在整个设施中遵循既定的最佳实践有助于实现这一目标。

有兴趣了解更多有关如何在您的设施中加强抓取采样实践的信息吗？世伟洛克的专家可以帮助您评估抓取采样需求并帮助您选择适合您的系统。

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