Em nosso blog anterior desta série, aprendemos sobre as muitas forças que podem agir sobre uma partícula quando ela viaja através de um tubo. Agora, vamos dar uma olhada em como podemos mitigar essas forças em nossos dados de partículas.
Amostragem Isocinética
A primeira maneira de garantir dados confiáveis e precisos é usar entradas de amostragem isocinética. Em ambientes de fluxo laminar, ou em dutos que levam a um filtro, o ar é considerado como se movendo unidirecionalmente. A amostragem desse fluxo de ar não deve estar acima ou abaixo da distribuição de partículas dentro desse fluxo. Este requisito é satisfeito quando a amostragem isocinética é realizada. Amostragem isocinética significa que a velocidade do ar no fornecimento de ar é a mesma que a velocidade do ar na entrada do tubo de amostra do contador de partículas.
Se as velocidades forem diferentes, ocorrerá um erro de coleta de amostra positivo ou negativo. Um erro de amostra isocinética aumenta com o tamanho da partícula, mas não é uma grande preocupação para partículas menores que 1–2 μm.
O Padrão Federal FS 209E1 mostra que erros de amostragem isocinética maiores que 5% não são esperados para partículas menores do que alguns micrômetros ao usar uma sonda de amostra com diâmetro de entrada de 2 mm ou maior, mesmo quando a amostragem e as velocidades do ar amostradas diferem em uma ordem de magnitude . No entanto, quando macropartículas> 5 μm devem ser medidas, a amostragem isocinética é necessária. A Particle Measuring Systems tem uma calculadora que avalia com precisão as dimensões da sonda isocinética e os erros associados caso uma sonda de amostra não padrão seja usada.
Distância de Transporte Pequena
Quando uma amostra é coletada para operações de certificação ou monitoramento de rotina, não é incomum que a sonda de amostra isocinética (ISP) esteja em um local remoto do contador óptico de partículas. Nesta situação, a amostra é retirada através de tubos para o contador de partículas. Quando a amostra deve ser transportada a qualquer distância significativa no tubo do ponto de amostragem ao ponto de medição, algumas perdas de partículas ocorrerão no tubo de transporte. As perdas dependem do tipo de tubulação, velocidade do fluxo, diâmetro da tubulação e distância. Partículas grandes são perdidas por uma combinação de sedimentação gravitacional no fundo do duto e deposição inercial nas paredes da tubulação quando ocorrem mudanças direcionais. Veja abaixo.
Pequenas partículas são perdidas nas paredes do duto pelo movimento browniano e efeitos de difusão.
Quando contadores de partículas portáteis como o Lasair® III 110 são usados, a taxa de fluxo na tubulação é significativamente reduzida; portanto, a distância máxima permitida também é reduzida. A figura acima mostra um padrão semelhante ao da amostragem múltipla, mas em distâncias muito mais curtas.
Material de Tubulação
As forças eletrostáticas também são responsáveis por uma proporção das perdas em uma amostra. Portanto, para reduzir o efeito dessas forças adicionais, vários tipos de materiais foram testados a fim de estabelecer um padrão adequado.
A ordem de preferência do material da tubulação é baseada em uma combinação de taxa de perda de partículas, condutividade elétrica e potencial para formação de óxido ou sulfeto quando a tubulação é exposta ao ar urbano. Do melhor ao pior:
- Aço Inox
- Bev-a-line
- Poliéster (como poliuretano)
- Vinil forrado de poliéster
- Cobre
- Polietileno de alta densidade
- Vidro
- Teflon
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Em nossa próxima série de blog, veremos as perdas aceitáveis que nenhuma quantidade de mitigação evitará. O que são e têm muito impacto? Descubra antes da espera de uma semana baixando o artigo aqui.
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Peça aos especialistas da equipe de consultoria da Particle Measuring Systems para fazer sua avaliação de risco de perda de partículas na tubulação.
A perda de partículas na tubulação de transporte pode ocorrer devido a uma combinação de vários fatores externos. Para avaliar o risco e o impacto potencial no produto acabado, é crucial realizar testes de transporte de partículas. O objetivo principal destes testes é duplo: primeiro, quantificar as perdas de partículas resultantes dentro de um sistema de amostragem remota e, segundo, fornecer evidências documentadas que caracterizam a eficiência de processos de monitoramento viáveis e não viáveis. Ao abordar estes aspectos, os fabricantes podem obter informações valiosas sobre a dinâmica do transporte de partículas nos seus sistemas remotos e garantir que sejam tomadas medidas adequadas para manter a qualidade do produto.