1. Histórico do projeto
Uma empresa prestadora de serviços para campos petrolíferos opera veículos para fraturamento hidráulico e cimentação que lidam com processos de fornecimento de fluidos sob pressão ultra-alta. A medição precisa e em tempo real da pressão em circuitos de fluidos de alta pressão é fundamental para a segurança e a eficiência operacional. Soluções anteriores que utilizavam manômetros tradicionais apresentavam problemas de fadiga mecânica e corrosão em condições adversas de campo.
Para aumentar a confiabilidade, o operador implementou o Sensor de pressão com junta tipo martelo KPS210 para monitoramento em tempo real dos principais pontos de pressão do equipamento.
2. Desafios relacionados à medição
Este aplicativo apresentou vários desafios técnicos:
- Faixa de pressão ultra-alta: Pressões de até 160 MPa exigiram um projeto robusto do sensor.
- Ambiente de perfuração adverso: vibração, poeira e variação de temperatura.
- Fluidos corrosivos: Os materiais de contato devem ser resistentes à corrosão.
- Zonas de risco de explosão: O sensor precisava de certificação de segurança intrínseca.
3. Solução
A solução integrou o Sensor de pressão com conexão tipo martelo KPS210 diretamente nas linhas de alta pressão dos caminhões de fraturamento e cimentação. A construção robusta e o projeto à prova de explosão do sensor garantiram um monitoramento preciso e contínuo da pressão em condições adversas.
3.1 Configuração do equipamento
- Sensor de pressão com conexão tipo martelo KPS210 (montado diretamente na porta de pressão)
- Tubulação de aço inoxidável para alta pressão, para integração com a linha de fluidos
- Indicador local ou sistema de controle que recebe saída de 4–20 mA
- Amortecedores de vibração de proteção
3.2 Principais especificações técnicas
| Parâmetro | Especificação |
| Faixa de medição | 0–30 … 160 MPa |
| Sinal de saída | 4–20 mA (dois fios) |
| Precisão | ±1 %FS (zero + não linearidade) |
| Temperatura de operação | -30 °C a 70 °C |
| Proteção | IP65 |
| À prova de explosão | Ex ib IIB T6 Gb |
| Habitação | Aço inoxidável 304 |
| Diafragma do sensor | Aço inoxidável 17-4PH |
3.3 Processo de implementação
Instalação
O sensor KPS210 foi conectado à linha de fluido de alta pressão por meio de conexões tipo “hammer union” padrão. Tomou-se o cuidado de garantir que houvesse trechos retos de tubulação a montante, a fim de minimizar os efeitos da turbulência na medição.
Configuração
O sensor foi alimentado com 12–28 VCC e calibrado com o sistema de controle para garantir uma conversão precisa da saída de 4–20 mA em valores de pressão.
Monitoramento e Controle
Os dados de pressão em tempo real foram utilizados para informar os operadores sobre o estado da pressão do fluido e emitir sinais de alarme caso a pressão excedesse os limites de segurança pré-definidos.
4. Resultados do projeto
| Métrica de desempenho | Resultado |
| Estabilidade da medição | Alta resistência à vibração e às variações de temperatura |
| Precisão | Em conformidade com o calibre de referência |
| Resistência à corrosão | Estável após uso prolongado em campo |
| Segurança contra explosões | Em conformidade com os requisitos das Zonas 1/2 |
| Manutenção | Menor em comparação com os medidores mecânicos anteriores |
O projeto robusto e a precisão dos resultados aumentaram a segurança operacional e reduziram as falhas dos sensores em campo.
5. Conclusão
O Sensor de pressão com conexão tipo martelo KPS210 ofereceu um desempenho confiável no monitoramento de alta pressão em equipamentos de fraturamento hidráulico e cimentação, proporcionando aos operadores informações em tempo real sobre a pressão do fluido e possibilitando processos mais seguros e eficientes.
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