Muestreo de aire comprimido para detección de humedad

Image

El muestreo es necesario cuando la medición directa del aire no es deseable o simplemente no es factible. Esto puede deberse a una temperatura de proceso alta, la necesidad de proteger el sensor de picos de agua, la conveniencia adicional de instalar y retirar el instrumento de un proceso presurizado sin cerrar la línea o querer tomar la medición en una ubicación más conveniente.

Para obtener una muestra representativa del gas de proceso y evitar posibles fuentes de error causadas por prácticas de muestreo incorrectas, se deben considerar algunos aspectos: 
 

1. Reconocer el efecto de la presión del gas sobre la temperatura del punto de rocío del gas 

Es importante tener en cuenta que cambiar la presión del gas cambia la temperatura del punto de rocío del gas. Si el sensor tiene una presión diferente a la del proceso en sí, puede resultar evidente un error de varias decenas de grados de punto de rocío. Generalmente, la medición debe realizarse a la presión real del sistema para evitar caídas de presión en el sistema de muestreo. A veces se pueden hacer excepciones cuando las normas exigen informar el punto de rocío a presión ambiente, excluyendo así el efecto de las fluctuaciones de presión.

2. Evitar la condensación de agua en la línea de muestra

Cuando la necesidad de muestreo se debe a una temperatura alta del gas de proceso que impide la medición directa, es importante garantizar que el nivel del punto de rocío del proceso sea inferior a la temperatura ambiente a la que se enfría el gas de muestra en la línea de muestreo. Esto evita que el vapor de agua en la muestra alcance la saturación provocando que se forme agua líquida en la línea de muestra. En los casos en que el punto de rocío sea superior a la temperatura ambiente, se requiere una medición directa o una línea de muestreo calentada.

3. Garantizar un sistema de muestreo y materiales herméticos

Debido al nivel muy bajo de humedad que normalmente se encuentra en los sistemas de gas y aire comprimido, las mediciones del punto de rocío son muy sensibles incluso a las fugas más pequeñas del sistema. En consecuencia, la importancia de tener un sistema de muestreo hermético es fundamental. Todas las conexiones deben estar apretadas y selladas correctamente. Para roscas cónicas como NPT, se recomienda el uso de cinta de teflón. Para conexiones de rosca recta como G 1/2”, la arandela de sellado provista con el instrumento debe instalarse entre la sonda y la celda de muestra.

Siempre se debe prestar especial atención al material de construcción del sistema de muestreo, ya que puede ocurrir difusión de vapor de agua a través de la tubería o las paredes de la tubería. Preferiblemente, las tuberías deben estar hechas de metal, por ejemplo, acero inoxidable, con un buen acabado superficial. Los materiales higroscópicos como mangueras de goma y plásticos no son deseables y deben evitarse. El PTFE o teflón es una excepción, ya que es un plástico bastante hermético al vapor y se puede utilizar hasta un nivel de punto de rocío de aproximadamente –40 °C (-40 °F). Los tubos de muestra deben tener la longitud más corta posible y deben evitarse los "callejones sin salida". Además, minimizar el número de conexiones ayuda a evitar fugas. Si es posible, prepare el sistema de muestreo para la medición purgándolo con el gas de proceso seco lo suficiente para garantizar una estabilización y un tiempo de respuesta más rápidos.

4. Considerando el caudal

El aire estancado puede ser un problema por varias razones:

1. Es posible que no se obtenga una muestra representativa del aire del proceso.
2. El tiempo de respuesta puede verse drásticamente afectado.
3. Aumenta el riesgo de que el aire ambiente se filtre o se difunda a través de los materiales de muestreo.

Puede producirse una retrodifusión del vapor de agua ambiental a través del puerto de salida de la celda de muestra. Se recomienda encarecidamente utilizar un sensor de punto de rocío que no dependa del caudal. Aunque los caudales más altos generalmente mejoran el tiempo de respuesta del sensor, los flujos de 1 a 2 l/min (0,035 a 0,7 pies cúbicos/min) suelen ser suficientes para sensores de alta calidad.

5. Seleccione las sondas y celdas de muestra adecuadas

Descargue la nota de aplicación de muestreo del punto de rocío de aire comprimido (pdf), que incluye detalles de las sondas compatibles y celdas de muestra, así como las mejores prácticas mencionadas anteriormente.