1. Achtergrond van het project

Een dienstverlener op het gebied van olievelden is actief voertuigen voor hydraulische fracturering en cementering die geschikt zijn voor vloeistoftransportprocessen onder ultrahoge druk. Nauwkeurige realtime drukmeting in hogedrukvloeistofcircuits is van cruciaal belang voor de veiligheid en de operationele efficiëntie. Eerdere oplossingen met traditionele manometers vertoonden onder zware praktijkomstandigheden problemen met mechanische vermoeidheid en corrosie.

Hammer Union-druksensoren voor voertuigen voor hydraulische fracturering en cementering (1)

2. Uitdagingen op het gebied van metingen

Dit project bracht verschillende technische uitdagingen met zich mee:

  • Ultrahoge drukbereik: Een druk van maximaal 160 MPa vereiste een robuust sensorontwerp.
  • Zware booromstandigheden: trillingen, stof en temperatuurschommelingen.
  • Corrosieve vloeistoffen: contactmaterialen moeten corrosiebestendig zijn.
  • Zones met explosiegevaar: De sensor moest een certificaat voor intrinsieke veiligheid hebben.

3. Oplossing

De oplossing integreerde de KPS210 hamervormige druksensor rechtstreeks in de hogedrukleidingen van vrachtwagens voor fracking en cementering. Dankzij de robuuste constructie en het explosieveilige ontwerp van de sensor kon de druk onder moeilijke omstandigheden nauwkeurig en continu worden bewaakt.

Specificaties KPS210 (1)

3.1 Apparatuurconfiguratie

  • KPS210 hamervormige druksensor (rechtstreeks op de drukpoort gemonteerd)
  • Roestvrijstalen hogedrukbuizen voor integratie in de vloeistofleiding
  • Lokale indicator of besturingssysteem met een uitgang van 4–20 mA
  • Beschermende trillingsdempers

3.2 Belangrijkste technische specificaties

ParameterSpecificatie
Meetbereik0–30 … 160 MPa
Uitgangssignaal4–20 mA (tweedraads)
Nauwkeurigheid±1 %FS (nul + niet-lineariteit)
Bedrijfstemperatuur-30 °C tot 70 °C
BeschermingIP65
ExplosieveiligEx ib IIB T6 Gb
HuisvestingRoestvrij staal 304
Sensormembraan17-4PH roestvrij staal

3.3 Implementatieproces

Installatie
De KPS210-sensor werd met behulp van standaard hamerverschroefingen op de hogedrukvloeistofleiding aangesloten. Er werd op gelet dat de leiding stroomopwaarts uit rechte stukken bestond, om de invloed van turbulentie op de meting tot een minimum te beperken.

Configuratie
De sensor werd gevoed met 12–28 VDC en gekalibreerd met het besturingssysteem om een nauwkeurige omzetting van de 4–20 mA-uitgang naar drukwaarden te garanderen.

Monitoring en controle
Er werd gebruikgemaakt van realtime drukgegevens om operators te informeren over de drukstatus van de vloeistof en om alarmsignalen te geven wanneer de druk vooraf ingestelde veiligheidsdrempels overschreed.

4. Projectresultaten

PrestatiemaatstafResultaat
MeetstabiliteitHoge belasting door trillingen en temperatuurschommelingen
NauwkeurigheidIn overeenstemming met de referentiemaat
CorrosiebestendigheidStabiel na langdurig gebruik in de praktijk
ExplosieveiligheidVoldoet aan de vereisten voor Zone 1/2
OnderhoudGoedkoper dan eerdere mechanische meters

Het robuuste ontwerp en de nauwkeurige meetresultaten hebben de bedrijfsveiligheid verbeterd en het aantal sensorstoringen in de praktijk verminderd.

5. Conclusie