Analizator może działać poprawnie, przechodzić kalibrację i nie zgłaszać alarmów, a mimo to podawać wynik obarczony dużym błędem. Przyczyna często znajduje się kilka metrów wcześniej, w przewodzie prowadzącym próbkę z procesu do układu pomiarowego. Gdy temperatura gazu spada poniżej punktu rosy, para wodna zaczyna się skraplać. Powstający kondensat zmienia skład próbki, wydłuża czas odpowiedzi i może stopniowo uszkadzać aparaturę.
Spadek temperatury zmienia skład próbki
Gaz opuszczający komin, reaktor lub przewód technologiczny może zawierać dużo pary wodnej. Podczas przepływu przez chłodniejszą linię próbka oddaje ciepło do otoczenia. Jeżeli jej temperatura spadnie poniżej punktu rosy wody lub kwasów, na ściankach przewodu pojawiają się krople.
Kondensat nie usuwa z próbki wyłącznie wilgoci. Rozpuszczają się w nim także wybrane składniki gazowe, między innymi amoniak, chlorowodór, fluorowodór, dwutlenek siarki i dwutlenek azotu. Analizator otrzymuje wtedy próbkę o innym składzie niż gaz w instalacji. Wynik może być zaniżony, niestabilny albo zależny od temperatury otoczenia.
Kondensat zakłóca przepływ i czas odpowiedzi
Woda zbiera się zwykle w najniższych punktach przewodu, przy złączach i na nieogrzewanych odcinkach. Początkowo powoduje niewielkie wahania przepływu. Z czasem może zwęzić światło przewodu, zwiększyć opory i doprowadzić do okresowego zasysania cieczy przez pompę.
Taki układ reaguje wolniej na zmiany procesu. Część mierzonego składnika może najpierw rozpuszczać się w kondensacie, a później uwalniać, gdy stężenie lub temperatura ulegną zmianie. Powstaje efekt pamięci. Analizator pokazuje poprzedni stan instalacji, choć proces pracuje już w nowych warunkach.
Ogrzewanie linii musi obejmować całą drogę próbki
W rozwiązaniach typu hot-wet sonda, filtr, zawory, linia transportowa i komora pomiarowa powinny utrzymywać temperaturę powyżej punktu rosy wszystkich składników próbki. Ogrzewanie samego przewodu nie wystarczy, jeżeli zimny króciec, złączka lub filtr tworzy lokalne miejsce kondensacji.
Dobrze zaprojektowane systemy analityki procesowej kontrolują temperaturę kilku stref i wykrywają jej spadek przed uruchomieniem pomiaru. Trzeba uwzględnić długość linii, temperaturę otoczenia, wiatr, izolację oraz bezpieczny zapas względem punktu rosy. Zbyt niska nastawa nie chroni próbki, a zbyt wysoka może szkodzić materiałom uszczelnień lub wpływać na niektóre składniki gazu.
Kontrolowane chłodzenie wymaga właściwego przygotowania gazu
Nie każdy pomiar wymaga utrzymania próbki w stanie gorącym i wilgotnym. W układach cold-dry chłodnica celowo usuwa wodę przed analizatorem. Proces ten musi jednak przebiegać w kontrolowanej temperaturze i z szybkim odprowadzeniem kondensatu.
Dobór chłodnicy zależy od natężenia przepływu, ilości wilgoci oraz mierzonych związków. Przy substancjach łatwo rozpuszczalnych niewłaściwe osuszanie może powodować straty podobne do przypadkowej kondensacji w przewodzie. Materiały rur, filtrów i uszczelnień także muszą ograniczać adsorpcję oraz reakcje chemiczne.
Diagnostyka powinna objąć cały tor poboru
Sam test analizatora nie wykryje każdego błędu. Kalibracja podana bezpośrednio na wejście urządzenia może wypaść poprawnie, chociaż linia próbki zmienia skład gazu. Dlatego gaz wzorcowy warto okresowo podawać możliwie blisko sondy. Pozwala to sprawdzić przewód, filtr, pompę i układ przygotowania próbki.
Trzeba też kontrolować temperaturę na całej długości linii, działanie alarmów, drożność odpływu kondensatu oraz stabilność przepływu. Ślady korozji, przebarwienia filtra i woda w przewodzie wymagają szybkiej reakcji.
Kondensacja rzadko powoduje jeden wyraźny alarm. Częściej prowadzi do powolnego dryfu, opóźnionej odpowiedzi i pozornie przypadkowych odchyleń. Ochrona składu próbki od miejsca poboru do komory pomiarowej pozwala uzyskać wiarygodne dane, na których można bezpiecznie opierać sterowanie procesem i ocenę emisji.
