Sensores de presión para petroleo y gas: precisión en condiciones extremas

Precisión bajo presión y fiabilidad sin concesiones

En una instalación petrolera, una plataforma de perforación, una tubería de transporte o una refinería, cualquier desviación en la medición puede afectar a la eficiencia del proceso, la seguridad de las operaciones o la continuidad del servicio.

Los sensores de presión de KELLER Pressure han sido diseñados para ofrecer un funcionamiento fiable en escenarios donde pueden coincidir:

• Presiones extremadamente elevadas.
• Cambios bruscos de temperatura.
• Exposición permanente a fluidos corrosivos.
• Ciclos continuos de presión.
• Vibraciones y cargas mecánicas.
• Necesidad de monitorización ininterrumpida.

Esta combinación de precisión y resistencia permite utilizar los sensores KELLER en procesos donde la estabilidad de la medición resulta esencial para el control, la seguridad y la optimización de las operaciones.
 

Aplicaciones en las fases upstream, midstream y downstream

Los sensores de presión para petróleo y gas deben adaptarse a necesidades muy diferentes en función del punto del proceso en el que se integren.

Aplicaciones upstream

En la fase de exploración y producción, los sensores pueden utilizarse para controlar la presión en pozos, sistemas de perforación, equipos de bombeo, sistemas hidráulicos y operaciones de fracturación. En estas aplicaciones es especialmente importante disponer de sensores resistentes a:

• Altas presiones.
• Temperaturas elevadas.
• Lodos de perforación.
• Hidrocarburos.
• Gases ácidos como el H₂S.

Aplicaciones midstream

Durante el transporte y el almacenamiento, la medición de presión ayuda a supervisar gasoductos, oleoductos, estaciones de compresión, depósitos, terminales y sistemas de distribución. La estabilidad a largo plazo es fundamental para detectar anomalías, mantener el rendimiento de la instalación y garantizar un transporte seguro.

Aplicaciones downstream

En refinerías, plantas petroquímicas y sistemas de distribución, los sensores de presión intervienen en el control de procesos, el bombeo, la filtración, la regulación y la monitorización de equipos. La repetibilidad de las mediciones permite mantener estables los procesos industriales y mejorar la calidad del control operativo.
 

Serie 11HT de KELLER

La serie 11HT de KELLER está orientada a aplicaciones que requieren mediciones precisas en entornos de alta temperatura.

Su diseño permite utilizarla en aplicaciones exigentes del sector energético, especialmente cuando la temperatura del medio o del entorno supera las condiciones habituales de trabajo de un sensor convencional.

Esta serie forma parte de la gama de soluciones de KELLER destinadas a sistemas de medición sometidos a condiciones térmicas y mecánicas especialmente exigentes.
 

KELLER Pressure: ingeniería y calidad Swiss Made

Los sensores de presión KELLER se fabrican en la sede central de la compañía en Suiza. La concentración de los procesos de diseño, producción, ensamblaje y calibración permite mantener un control directo sobre la calidad y el rendimiento de cada dispositivo.

Fabricación y calibración de precisión

El control interno de los procesos permite coordinar los componentes mecánicos, electrónicos y matemáticos que intervienen en la medición.

Esta integración contribuye a conseguir:

• Mayor precisión de medida.
• Estabilidad prolongada.
• Repetibilidad en condiciones variables.
• Adaptación a necesidades específicas.
• Control de calidad durante todo el proceso de fabricación.

Diseño modular del producto

El diseño modular de los sensores de presión KELLER permite configurar diferentes combinaciones de materiales, conexiones, rangos de presión y opciones electrónicas. Esta flexibilidad facilita la adaptación del sensor a los requisitos de cada instalación, evitando soluciones sobredimensionadas o poco apropiadas para las condiciones reales de trabajo.
 

Construcción robusta para una larga vida útil

La durabilidad de un sensor de presión depende tanto de la tecnología de medición como de la calidad de su construcción mecánica.

Los sensores KELLER pueden fabricarse con distintos materiales resistentes a la corrosión y a las cargas mecánicas, entre ellos:

• Acero inoxidable.
• Hastelloy.
• Titanio.
• Inconel.

La selección del material depende de la presión de trabajo, la temperatura, la composición química del medio y las exigencias mecánicas de la aplicación.

Carcasa soldada con láser y sellado hermético

La carcasa de los sensores se construye mediante soldadura láser, lo que permite obtener una unión uniforme, resistente y sin juntas convencionales.

Este diseño ayuda a evitar:

• La entrada de humedad.
• La penetración de fluidos agresivos.
• La degradación de los componentes internos.
• La corrosión en puntos de unión.
• Las pérdidas de rendimiento provocadas por ciclos térmicos o de presión.

El sellado hermético protege el chip sensor y los componentes internos durante periodos prolongados de funcionamiento continuo.

Resistencia a medios corrosivos y fluidos agresivos

Las aplicaciones de petróleo y gas pueden implicar el contacto directo con sustancias capaces de deteriorar rápidamente materiales convencionales. Los sensores de presión KELLER pueden configurarse para trabajar con medios como:

• Sulfuro de hidrógeno o H₂S.
• Dióxido de carbono o CO₂.
• Salmuera.
• Lodo de perforación.
• Petróleo y derivados.
• Gas natural.
• Hidrocarburos líquidos o gaseosos.

Materiales como Hastelloy o Inconel permiten adaptar el sensor a entornos donde existe una elevada agresividad química o una combinación de corrosión, presión y temperatura.

Estabilidad a largo plazo para la monitorización continua

En sistemas de monitorización permanente no basta con obtener una medición precisa durante la instalación inicial. El sensor debe mantener un comportamiento estable durante meses o años de funcionamiento.

KELLER Pressure coordina todos los elementos que influyen en la estabilidad del sensor, incluyendo:

• El chip de medición.
• El volumen de aceite de transmisión.
• La carcasa.
• La membrana.
• La electrónica de compensación.
• El proceso de calibración.

El resultado es una solución preparada para aplicaciones donde una desviación progresiva podría afectar al control del proceso o requerir intervenciones frecuentes de mantenimiento.

Repetibilidad para procesos críticos

La repetibilidad expresa la capacidad del sensor para ofrecer resultados consistentes cuando se repiten las mismas condiciones de medición.

En aplicaciones de petróleo y gas, esta característica es especialmente importante para:

• Mantener estables los bucles de control.
• Detectar variaciones reales de presión.
• Evitar falsas alarmas.
• Tomar decisiones relacionadas con la seguridad.
• Optimizar procesos de perforación, bombeo y refinería.

Los sensores KELLER están preparados para mantener la coherencia de las mediciones incluso cuando se producen fluctuaciones de presión o temperatura.

Compensación mediante modelos matemáticos

El comportamiento de un sensor de presión puede variar debido a cambios de temperatura, condiciones mecánicas o características propias del elemento sensor.

Para reducir estas desviaciones, KELLER aplica procesos de calibración y compensación basados en modelos matemáticos.

Durante la calibración se analiza el comportamiento individual del sensor en diferentes puntos de presión y temperatura. Los datos obtenidos se utilizan para crear un modelo específico que permite corregir las desviaciones y mejorar la precisión de la medición.

Esta compensación ayuda a mantener un comportamiento estable durante toda la vida útil del dispositivo, incluso cuando las condiciones de operación cambian.
 

Opciones de integración flexibles

Los sensores de presión KELLER pueden suministrarse con diferentes niveles de integración electrónica.

En función de las necesidades del sistema, es posible utilizar:

• Sensores con electrónica integrada.
• Sensores sin electrónica integrada.
• Procesamiento interno de las señales.
• Procesamiento externo mediante hardware específico.
• Datos completos del modelo matemático para compensación personalizada.

Cuando el fabricante del equipo desea utilizar su propio sistema de procesamiento, KELLER puede proporcionar los datos necesarios para reproducir el comportamiento del sensor, realizar la compensación y mantener la precisión durante toda su vida útil.

Esta capacidad resulta especialmente útil para fabricantes de instrumentación, integradores de sistemas y desarrolladores de equipos especializados para el sector energético.
 

Rangos de presión desde el vacío hasta 2000 bar

Las aplicaciones de petróleo y gas requieren medir desde presiones muy bajas hasta valores extremadamente elevados.

Los sensores KELLER pueden cubrir rangos que van desde el vacío hasta los 2000 bar, lo que permite utilizarlos en aplicaciones como:

• Monitorización de sistemas de gas a baja presión.
• Control de depósitos y conductos.
• Equipos de bombeo.
• Sistemas hidráulicos.
• Perforación de pozos.
• Fracturación hidráulica.
• Equipos de alta presión.

La selección adecuada del rango permite mejorar la resolución de la medición y adaptar el sensor a las condiciones reales del proceso.
 

Funcionamiento a temperaturas de hasta 200 °C

Los sensores de presión KELLER pueden trabajar en un rango de temperatura aproximado de -20 °C a 200 °C, según el modelo y la configuración seleccionada.

Esta capacidad permite utilizarlos tanto en instalaciones expuestas a bajas temperaturas como en pozos, equipos industriales y procesos de refinería sometidos a temperaturas elevadas.

Modelo matemático compensado hasta 180 °C

El modelo matemático permite corregir con precisión los efectos dependientes de la temperatura dentro del rango compensado, que puede alcanzar los 180 °C.

Por encima de ese valor, determinados sensores pueden seguir funcionando mecánicamente hasta los 200 °C. En estos casos, es posible aplicar sistemas de procesamiento y compensación personalizados en función de las necesidades de la aplicación.
 

Ventajas de los sensores de presión KELLER para petróleo y gas

La combinación de ingeniería, materiales y procesos de calibración convierte estos sensores en una solución adecuada para aplicaciones críticas.

• Rangos de presión desde el vacío hasta 2000 bar.
• Funcionamiento en temperaturas de hasta 200 °C.
• Compensación matemática de precisión hasta 180 °C.
• Alta resistencia a medios corrosivos.
• Carcasa soldada con láser.
• Sellado hermético.
• Excelente estabilidad a largo plazo.
• Elevada repetibilidad.
• Opciones con o sin electrónica integrada.
• Configuraciones adaptadas a cada aplicación.
• Fabricación y calibración en Suiza.
   

Sensores diseñados para entornos donde el fallo no es una opción

La medición de presión es un elemento esencial para mantener la seguridad, la eficiencia y la continuidad operativa en la industria del petróleo y el gas.

Los sensores de presión KELLER combinan materiales resistentes, construcción hermética, calibración individual y compensación avanzada para ofrecer resultados fiables en condiciones de trabajo especialmente exigentes.

Su capacidad para trabajar con altas presiones, temperaturas extremas y medios corrosivos permite integrarlos en sistemas de exploración, extracción, transporte, procesamiento y distribución.

Para seleccionar el sensor adecuado es necesario analizar el rango de presión, la temperatura de operación, el medio de contacto, los materiales compatibles, el tipo de señal y las condiciones mecánicas de la instalación.
 

Preguntas frecuentes sobre sensores de presión para petróleo y gas