1. خلفية المشروع

تعمل إحدى شركات تقديم خدمات حقول النفط مركبات التكسير الهيدروليكي والتدعيم التي تتعامل مع عمليات توصيل السوائل تحت ضغط فائق. ويُعد القياس الدقيق للضغط في الوقت الفعلي لدوائر السوائل عالية الضغط أمرًا بالغ الأهمية للسلامة والكفاءة التشغيلية. وقد أظهرت الحلول السابقة التي كانت تستخدم مقاييس الضغط التقليدية مشاكل تتعلق بالإجهاد الميكانيكي والتآكل في ظل الظروف الميدانية القاسية.

مركبات «هامر يونيون» المزودة بمستشعر الضغط والمخصصة للتكسير الهيدروليكي والتدعيم (1)

2. التحديات المتعلقة بالقياس

واجه هذا التطبيق عدة تحديات تقنية:

  • نطاق الضغط الفائق: تطلبت الضغوط التي تصل إلى 160 ميجا باسكال تصميمًا متينًا للمستشعر.
  • بيئة الحفر القاسية: الاهتزاز والغبار وتقلبات درجة الحرارة.
  • السوائل المسببة للتآكل: يجب أن تكون المواد الملامسة مقاومة للتآكل.
  • مناطق خطر الانفجار: كان المستشعر بحاجة إلى شهادة السلامة الذاتية.

3. الحل

وقد أدمج الحل ما يلي: مستشعر ضغط من نوع «هامر يونيون» طراز KPS210 مباشرةً في خطوط الضغط العالي لشاحنات التكسير والتسليح. وقد كفل البناء المتين للمستشعر وتصميمه المقاوم للانفجار مراقبة دقيقة ومستمرة للضغط في الظروف الصعبة.

تفاصيل KPS210 (1)

3.1 تهيئة المعدات

  • مستشعر ضغط من نوع «هامر يونيون» طراز KPS210 (مثبت مباشرة على منفذ الضغط)
  • أنابيب فولاذية مقاومة للصدأ عالية الضغط مخصصة للاندماج مع خط السوائل
  • مؤشر محلي أو نظام تحكم يستقبل خرجًا يتراوح بين 4 و20 مللي أمبير
  • مخمدات الاهتزاز الوقائية

3.2 المواصفات الفنية الرئيسية

معلمةالمواصفات
نطاق القياس0–30 … 160 ميجا باسكال
إشارة الخرج4–20 مللي أمبير (ثنائي الأسلاك)
الدقة±1 %FS (الصفر + عدم الخطية)
درجة حرارة التشغيلمن -30 درجة مئوية إلى 70 درجة مئوية
الحمايةIP65
مقاوم للانفجارEx ib IIB T6 Gb
الإسكانالفولاذ المقاوم للصدأ 304
غشاء المستشعرالفولاذ المقاوم للصدأ 17-4PH

3.3 عملية التنفيذ

التركيب
تم توصيل المستشعر KPS210 بخط السائل عالي الضغط باستخدام وصلات «هامر يونيون» القياسية. وقد تم الحرص على أن تكون الأجزاء الموجودة قبل المستشعر من الأنبوب مستقيمة لتقليل تأثيرات الاضطرابات على القياس إلى أدنى حد ممكن.

الإعدادات
تم تزويد المستشعر بالطاقة بجهد يتراوح بين 12 و28 فولت تيار مستمر، وتم معايرته مع نظام التحكم لضمان تحويل دقيق للإخراج الذي يتراوح بين 4 و20 مللي أمبير إلى قيم الضغط.

المراقبة والتحكم
استُخدمت بيانات الضغط في الوقت الفعلي لإبلاغ المشغلين بحالة ضغط السائل وتقديم إشارات إنذار في حالة تجاوز الضغط عتبات الأمان المحددة مسبقًا.

4. نتائج المشروع

مؤشر الأداءالنتيجة
استقرار القياسمقاومة عالية للاهتزازات والتغيرات في درجات الحرارة
الدقةمتوافق مع المقياس المرجعي
مقاومة التآكلمستقر بعد الاستخدام الميداني لفترات طويلة
السلامة من الانفجاراتمتوافق مع متطلبات المنطقة 1/2
الصيانةأصغر حجمًا مقارنةً بالمقاييس الميكانيكية السابقة

أدى التصميم المتين والدقة العالية في القراءات إلى تحسين السلامة التشغيلية وتقليل حالات تعطل أجهزة الاستشعار في الميدان.

5. الخاتمة