AMOSTRAGEM PARA ANALISADORES DE PROCESSO

Apesar dos avanços tecnológicos dos métodos de medição in situ como a absorção à laser, nem sempre é possível expressar valores confiáveis e representativos de propriedades do fluído do processo, outro problema é que os sensores e sondas que trabalham dentro do processo, muitas vezes operam em condições rígidas e instáveis de pressão, temperatura, vazão e dependendo da aplicação estão sujeitos a uma grande quantidade de sujeira que se acumula no sensor, exigindo algum acessório de compensação e limpeza automática, além disso, submeter um sensor in situ a uma solução de referência para calibração é mais difícil do que em sistemas extrativos.

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Sistema de análise de gás extrativo

 

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Sistema de análise de gás in situ. Gentileza Siemens

Por outro lado, para justificar o investimento, um bom sistema de amostragem industrial para fins de análise contínua para monitoramento ou controle, precisa apresentar um desempenho mínimo sem alterar os parâmetros operacionais e analíticos.

A amostra precisa ser captada de forma que a variável medida seja representativa com as condições de processo, deve ser transportada até o analisador o mais rápido possível (fast loop), sem que altere as propriedades medidas ou sua condição físico-química. Os sistemas de amostragem e condicionamento de amostra podem utilizar: válvulas, filtros, condensadores, aquecedores, vaporizadores e outros elementos responsável por um tratamento específico do processo de manipulação da amostra. Contudo, como explicado, cada componente deve realizar sua função continuamente, dentro das condições especificadas, sem alterar as propriedades da amostra.

Desta forma pode-se definir um indicador da qualidade de amostragem como por exemplo a precisão do sistema de amostragem, que afeta diretamente o resultado final expresso pelo sistema analítico industrial. A precisão do sistema de amostragem deve expressar o quanto que essa amostra é corretamente captada, transportada e injetada no analisador, no tempo especificado, de forma representativa, estável e segura. Dentro deste contexto pode ser recomendável que este sistema de amostragem, parte do sistema analítico de processo, inclua uma funcionalidade de chaveamento da amostra e de soluções e referência para calibração.

O vídeo mostrado se refere a um cromatógrafo de processo a gás (GC) que além do gás de arraste utiliza como referência fluidos gasosos padrões de calibração. O fluído de calibração é selecionado por válvulas solenoides, numa rotina automática de interrupção da amostragem, em ciclos de calibração, revezando com a amostra do processo.

O sistema está instalado num painel ou armário tipo “shelter” que acondiciona além do cromatógrafo, o sistema de análise, cilindros de gases, e outros analisadores como: Analisador de Oxigênio, sulfeto de hidrogênio e outros. Do lado externo do “shelter”, um conjunto de válvulas fazem a conexão de amostras vindas do pondo de amostragem, o que pode incluir trechos com linhas de transporte aquecidas subterrâneas ou aéreas em bandejamento próprio.

O vídeo acima mostra um sistema de amostragem e condicionamento para cromatógrafo e outros analisadores. Gentileza Mustang Sampling.

O ciclo de amostram e calibração é indicado pelo caminho de cada fluxo pelo bloco de válvulas até os analisadores dentro do “shelter”. Dependendo da complexidade exigida a função de condicionamento pode ser distribuída e realizada já no ponto de amostragem, antes de ser enviada para o analisador e na chegada do sistema analítico um último condicionamento para adequá-la aos requisitos de cada analisador. No exemplo mostrado, a amostra parte da sonda e é enviada por uma linha aquecida até um pré condicionador que a redireciona para um painel com válvulas de desarme tipo “shut dow” no exterior do “shelter”. Uma vez dentro do “shelter”, tanto a amostra como o fluído de calibração são selecionados em ciclos de medição e calibração.

condicionamento convencional

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A figura ao lado mostra um sistema de condicionamento de amostras com os componentes interligados por tubulação. Gentileza Efacec.

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Num sistema de condicionamento convencional os dispositivos acessórios como válvulas, filtros e outros são interligados por tubos que conduzem a amostra durante seu tratamento.

Este tipo de configuração ocupa muito espaço e aumento o tempo de transito da amostra.

condicionamento NeSSI

 

A figura ao lado mostra um Sistema de condicionamento de amostras integrado, do tipo NeSSI. Gentileza Analytical Flow Products.

As válvulas de seleção e demais acessórios de condicionamento podem estar por exemplo montadas num único bloco formando um subsistema e integrado, também conhecido como NeSSI.

sonda mustang

 

 

A figura ao lado mostra uma sonda amostradora com acessórios de pré condicionamento de captação. Gentileza Mustang Sampling.

 

 

A figura abaixo mostra instrumentos e acessórios de condicionamento montados num único bloco tipo NeSSI. Gentileza Mustang Sampling.

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Nos cursos sobre analisadores industriais promovidos pela Ianalítica Consultoria & Treinamento, o participante vai conhecer o que são os sistemas de amostragens, os tipos de sistemas existentes, como especificar seus componentes, seu funcionamento e recomendações de manutenção.

Para saber mais sobre calibrações visite o post METROLOGIA QUÍMICA.

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  1. Controle da Combustão em Fornalhas | ianalítica - 7 de março de 2016

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  2. Artigos em ianalitica | Instrumentação Analítica - 4 de julho de 2016

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