Amostragem de ar comprimido para detecção de umidade

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A amostragem é necessária quando a medição direta do ar é indesejável ou simplesmente inviável. Isso pode ser devido à alta temperatura do processo, à necessidade de proteger o sensor contra picos de água, à conveniência adicional de instalar e remover o instrumento de um processo pressurizado sem desligar a linha ou querer fazer a medição em um local mais conveniente.

Para obter uma amostra representativa do gás de processo e evitar potenciais fontes de erro causadas por práticas de amostragem incorretas, alguns aspectos devem ser considerados:
 

1. Reconhecendo o efeito da pressão do gás na temperatura do ponto de orvalho do gás

É importante ter em mente que alterar a pressão do gás altera a temperatura do ponto de orvalho do gás. Se o sensor estiver a uma pressão diferente da pressão do próprio processo, um erro de várias dezenas de graus no ponto de orvalho pode ser aparente. Geralmente, a medição deve ser feita na pressão real do sistema para evitar quedas de pressão no sistema de amostragem. Às vezes, podem ser feitas exceções quando as normas exigem a comunicação do ponto de orvalho à pressão ambiente, excluindo assim o efeito das flutuações de pressão.

2. Evitando condensação de água na linha de amostra

Quando a necessidade de amostragem é devido a uma alta temperatura do gás de processo que proíbe a medição direta, é importante garantir que o nível do ponto de orvalho do processo seja inferior à temperatura ambiente à qual o gás de amostra é resfriado na linha de amostragem. Isso evita que o vapor de água na amostra atinja a saturação, causando a formação de água líquida na linha de amostra. Nos casos em que o ponto de orvalho é superior à temperatura ambiente, é necessária uma medição direta ou uma linha de amostragem aquecida.

3. Garantir um sistema de amostragem e materiais à prova de vazamentos

Devido ao nível muito baixo de umidade normalmente encontrado em sistemas de ar comprimido e gás, as medições do ponto de orvalho são altamente sensíveis até mesmo aos menores vazamentos no sistema. Consequentemente, a importância de ter um sistema de amostragem estanque é crítica. Todas as conexões devem estar apertadas e vedadas corretamente. Para roscas cônicas como NPT, recomenda-se o uso de fita Teflon. Para conexões de rosca reta como G 1/2”, a arruela de vedação fornecida com o instrumento deve ser instalada entre a sonda e a célula de amostra.

Deve-se sempre considerar cuidadosamente o material de construção do sistema de amostragem, uma vez que pode ocorrer difusão de vapor de água através do tubo ou das paredes da tubulação. A tubulação deve ser preferencialmente feita de metal, por exemplo, aço inoxidável com bom acabamento superficial. Materiais higroscópicos, como mangueiras de borracha e plásticos, são indesejáveis e devem ser evitados. PTFE ou Teflon é uma exceção, pois é um plástico bastante resistente ao vapor e pode ser usado até um nível de ponto de orvalho de cerca de –40 °C (-40 °F). A tubulação de amostra deve ter o comprimento mais curto possível e “becos sem saída” devem ser evitados. Também minimizar o número de conexões ajuda a evitar vazamentos. Se possível, prepare o sistema de amostragem para a medição, purgando-o com o gás de processo seco o suficiente para garantir uma estabilização e um tempo de resposta mais rápidos.

4. Considerando a vazão

O ar estagnado pode ser um problema por alguns motivos:

• Pode não ser obtida uma amostra representativa do ar do processo.
• O tempo de resposta pode ser drasticamente prejudicado.
• O risco de vazamento ou difusão do ar ambiente através dos materiais de amostragem aumenta.

Pode ocorrer retrodifusão do vapor de água ambiente através da porta de saída da célula de amostra. É altamente recomendável usar um sensor de ponto de orvalho que não dependa da vazão. Embora taxas de fluxo mais altas geralmente melhorem o tempo de resposta do sensor, fluxos de 1-2 l/min (0,035-0,7 pés3/min) são normalmente suficientes para sensores de alta qualidade.

5. Selecione as sondas e células de amostra corretas

Baixe a nota de aplicação de amostragem de ponto de orvalho de ar comprimido (pdf), incluindo detalhes das sondas e células de amostra compatíveis, bem como as melhores práticas mencionadas acima!