Sensors de pressió per petroli i gas: precisió en condicions extremes

Precisió sota pressió i fiabilitat sense concessions

En una instal·lació petroliera, una plataforma de perforació, una canonada de transport o una refineria, qualsevol desviació en el mesurament pot afectar l’eficiència del procés, la seguretat de les operacions o la continuïtat del servei.

Els sensors de pressió de KELLER Pressure han estat dissenyats per oferir un funcionament fiable en escenaris on poden coincidir:

• Pressions extremadament elevades.
• Canvis bruscos de temperatura.
• Exposició permanent a fluids corrosius.
• Cicles continus de pressió.
• Vibracions i càrregues mecàniques.
• Necessitat de monitoratge ininterromput.

Aquesta combinació de precisió i resistència permet utilitzar els sensors KELLER en processos en què l’estabilitat del mesurament és essencial per al control, la seguretat i l’optimització de les operacions.
 

Aplicacions en les fases upstream, midstream i downstream

Els sensors de pressió per a petroli i gas s’han d’adaptar a necessitats molt diferents segons el punt del procés en què s’integrin.

Aplicacions upstream

En la fase d’exploració i producció, els sensors es poden utilitzar per controlar la pressió en pous, sistemes de perforació, equips de bombament, sistemes hidràulics i operacions de fracturació. En aquestes aplicacions és especialment important disposar de sensors resistents a:

• Altes pressions.
• Temperatures elevades.
• Fangs de perforació.
• Hidrocarburs.
• Gasos àcids com l’H₂S.

Aplicacions midstream

Durant el transport i l’emmagatzematge, el mesurament de pressió ajuda a supervisar gasoductes, oleoductes, estacions de compressió, dipòsits, terminals i sistemes de distribució. L’estabilitat a llarg termini és fonamental per detectar anomalies, mantenir el rendiment de la instal·lació i garantir un transport segur.

Aplicacions downstream

En refineries, plantes petroquímiques i sistemes de distribució, els sensors de pressió intervenen en el control de processos, el bombament, la filtració, la regulació i el monitoratge d’equips. La repetibilitat dels mesuraments permet mantenir estables els processos industrials i millorar la qualitat del control operatiu.
 

Sèrie 11HT de KELLER

La sèrie 11HT de KELLER està orientada a aplicacions que requereixen mesuraments precisos en entorns d’alta temperatura.

El seu disseny permet utilitzar-la en aplicacions exigents del sector energètic, especialment quan la temperatura del medi o de l’entorn supera les condicions habituals de treball d’un sensor convencional.

Aquesta sèrie forma part de la gamma de solucions de KELLER destinades a sistemes de mesurament sotmesos a condicions tèrmiques i mecàniques especialment exigents.
 

KELLER Pressure: enginyeria i qualitat Swiss Made

Els sensors de pressió KELLER es fabriquen a la seu central de la companyia a Suïssa. La concentració dels processos de disseny, producció, muntatge i calibratge permet mantenir un control directe sobre la qualitat i el rendiment de cada dispositiu.

Fabricació i calibratge de precisió

El control intern dels processos permet coordinar els components mecànics, electrònics i matemàtics que intervenen en el mesurament.

Aquesta integració contribueix a aconseguir:

• Més precisió de mesurament.
• Estabilitat prolongada.
• Repetibilitat en condicions variables.
• Adaptació a necessitats específiques.
• Control de qualitat durant tot el procés de fabricació.

Disseny modular del producte

El disseny modular dels sensors de pressió KELLER permet configurar diferents combinacions de materials, connexions, rangs de pressió i opcions electròniques. Aquesta flexibilitat facilita l’adaptació del sensor als requisits de cada instal·lació, evitant solucions sobredimensionades o poc adequades per a les condicions reals de treball.
 

Construcció robusta per a una llarga vida útil

La durabilitat d’un sensor de pressió depèn tant de la tecnologia de mesurament com de la qualitat de la seva construcció mecànica.

Els sensors KELLER es poden fabricar amb diferents materials resistents a la corrosió i a les càrregues mecàniques, entre els quals:

• Acer inoxidable.
• Hastelloy.
• Titani.
• Inconel.

La selecció del material depèn de la pressió de treball, la temperatura, la composició química del medi i les exigències mecàniques de l’aplicació.

Carcassa soldada amb làser i segellament hermètic

La carcassa dels sensors es construeix mitjançant soldadura làser, fet que permet obtenir una unió uniforme, resistent i sense juntes convencionals.

Aquest disseny ajuda a evitar:

• L’entrada d’humitat.
• La penetració de fluids agressius.
• La degradació dels components interns.
• La corrosió als punts d’unió.
• Les pèrdues de rendiment provocades per cicles tèrmics o de pressió.

El segellament hermètic protegeix el xip sensor i els components interns durant períodes prolongats de funcionament continu.

Resistència a medis corrosius i fluids agressius

Les aplicacions de petroli i gas poden implicar el contacte directe amb substàncies capaces de deteriorar ràpidament els materials convencionals. Els sensors de pressió KELLER es poden configurar per treballar amb medis com:

• Sulfur d’hidrogen o H₂S.
• Diòxid de carboni o CO₂.
• Salmorra.
• Fang de perforació.
• Petroli i derivats.
• Gas natural.
• Hidrocarburs líquids o gasosos.

Materials com Hastelloy o Inconel permeten adaptar el sensor a entorns on hi ha una agressivitat química elevada o una combinació de corrosió, pressió i temperatura.

Estabilitat a llarg termini per al monitoratge continu

En sistemes de monitoratge permanent no n’hi ha prou d’obtenir un mesurament precís durant la instal·lació inicial. El sensor ha de mantenir un comportament estable durant mesos o anys de funcionament.

KELLER Pressure coordina tots els elements que influeixen en l’estabilitat del sensor, incloent-hi:

• El xip de mesurament.
• El volum d’oli de transmissió.
• La carcassa.
• La membrana.
• L’electrònica de compensació.
• El procés de calibratge.

El resultat és una solució preparada per a aplicacions en què una desviació progressiva podria afectar el control del procés o requerir intervencions freqüents de manteniment.

Repetibilitat per a processos crítics

La repetibilitat expressa la capacitat del sensor per oferir resultats coherents quan es repeteixen les mateixes condicions de mesurament.

En aplicacions de petroli i gas, aquesta característica és especialment important per:

• Mantenir estables els bucles de control.
• Detectar variacions reals de pressió.
• Evitar falses alarmes.
• Prendre decisions relacionades amb la seguretat.
• Optimitzar processos de perforació, bombament i refineria.

Els sensors KELLER estan preparats per mantenir la coherència dels mesuraments fins i tot quan es produeixen fluctuacions de pressió o temperatura.

Compensació mitjançant models matemàtics

El comportament d’un sensor de pressió pot variar a causa de canvis de temperatura, condicions mecàniques o característiques pròpies de l’element sensor.

Per reduir aquestes desviacions, KELLER aplica processos de calibratge i compensació basats en models matemàtics.

Durant el calibratge s’analitza el comportament individual del sensor en diferents punts de pressió i temperatura. Les dades obtingudes s’utilitzen per crear un model específic que permet corregir les desviacions i millorar la precisió del mesurament.

Aquesta compensació ajuda a mantenir un comportament estable durant tota la vida útil del dispositiu, fins i tot quan canvien les condicions de funcionament.
 

Opcions d’integració flexibles

Els sensors de pressió KELLER es poden subministrar amb diferents nivells d’integració electrònica.

En funció de les necessitats del sistema, és possible utilitzar:

• Sensors amb electrònica integrada.
• Sensors sense electrònica integrada.
• Processament intern dels senyals.
• Processament extern mitjançant maquinari específic.
• Dades completes del model matemàtic per a una compensació personalitzada.

Quan el fabricant de l’equip vol utilitzar el seu propi sistema de processament, KELLER pot proporcionar les dades necessàries per reproduir el comportament del sensor, efectuar la compensació i mantenir la precisió durant tota la seva vida útil.

Aquesta capacitat és especialment útil per a fabricants d’instrumentació, integradors de sistemes i desenvolupadors d’equips especialitzats per al sector energètic.
 

Rangs de pressió des del buit fins a 2000 bar

Les aplicacions de petroli i gas requereixen mesurar des de pressions molt baixes fins a valors extremadament elevats.

Els sensors KELLER poden cobrir rangs que van des del buit fins als 2000 bar, fet que permet utilitzar-los en aplicacions com:

• Monitoratge de sistemes de gas a baixa pressió.
• Control de dipòsits i conductes.
• Equips de bombament.
• Sistemes hidràulics.
• Perforació de pous.
• Fracturació hidràulica.
• Equips d’alta pressió.

La selecció adequada del rang permet millorar la resolució del mesurament i adaptar el sensor a les condicions reals del procés.
 

Funcionament a temperatures de fins a 200 °C

Els sensors de pressió KELLER poden treballar en un rang de temperatura aproximat de -20 °C a 200 °C, segons el model i la configuració seleccionada.

Aquesta capacitat permet utilitzar-los tant en instal·lacions exposades a baixes temperatures com en pous, equips industrials i processos de refineria sotmesos a temperatures elevades.

Model matemàtic compensat fins a 180 °C

El model matemàtic permet corregir amb precisió els efectes dependents de la temperatura dins del rang compensat, que pot arribar als 180 °C.

Per sobre d’aquest valor, determinats sensors poden continuar funcionant mecànicament fins als 200 °C. En aquests casos, és possible aplicar sistemes de processament i compensació personalitzats en funció de les necessitats de l’aplicació.
 

Avantatges dels sensors de pressió KELLER per a petroli i gas

La combinació d’enginyeria, materials i processos de calibratge converteix aquests sensors en una solució adequada per a aplicacions crítiques.

• Rangs de pressió des del buit fins a 2000 bar.
• Funcionament a temperatures de fins a 200 °C.
• Compensació matemàtica de precisió fins a 180 °C.
• Alta resistència a medis corrosius.
• Carcassa soldada amb làser.
• Segellament hermètic.
• Excel·lent estabilitat a llarg termini.
• Repetibilitat elevada.
• Opcions amb electrònica integrada o sense.
• Configuracions adaptades a cada aplicació.
• Fabricació i calibratge a Suïssa.
   

Sensors dissenyats per a entorns on la fallada no és una opció

El mesurament de pressió és un element essencial per mantenir la seguretat, l’eficiència i la continuïtat operativa en la indústria del petroli i el gas.

Els sensors de pressió KELLER combinen materials resistents, construcció hermètica, calibratge individual i compensació avançada per oferir resultats fiables en condicions de treball especialment exigents.

La seva capacitat per treballar amb altes pressions, temperatures extremes i medis corrosius permet integrar-los en sistemes d’exploració, extracció, transport, processament i distribució.

Per seleccionar el sensor adequat cal analitzar el rang de pressió, la temperatura de funcionament, el medi de contacte, els materials compatibles, el tipus de senyal i les condicions mecàniques de la instal·lació.
 

Preguntes freqüents sobre sensors de pressió per a petroli i gas