Banc d'Essai HPHT pour Études de Carbonatation en Milieux Corrosifs

Pour ses recherches avancées, un grand groupe énergétique a sollicité IRIAN MECATRONICS pour la conception d’un banc d’essai HPHT unique. L’objectif était de développer un système multi-canaux pour des études de carbonatation, capable d’opérer jusqu’à 140 bar et 130°C. Notre solution consiste en un châssis sur mesure intégré dans une étuve existante, pilotant 6 « slim tubes » en parallèle pour des mesures de pression différentielle de haute précision.

Le client souhaitait étudier l’écoulement d’eau chargée en CO2 à travers des « slim tubes » pour simuler des phénomènes de carbonatation en conditions HPHT. Le défi principal était de mesurer avec une très grande précision de faibles variations de pression dans un environnement hautement corrosif.

Conditions HPHT Corrosives : Le système devait fonctionner jusqu’à 140 bar et 130°C avec des fluides agressifs (eau salée, CO2), posant un risque de corrosion accélérée pour les aciers standards.
Très Haute Précision de Mesure : Le procédé, impliquant de très bas débits, exigeait des capteurs de pression d’une précision et d’une résolution extrêmes (0.01 bar) pour détecter les infimes pertes de charge.
Intégration Complexe : L’ensemble du circuit hydraulique (6 « slim tubes », vannes…) devait être intégré sur un châssis sur mesure à l’intérieur d’une étuve existante (Memmert UF750plus), avec des contraintes d’espace et de passages de cloisons.
Automatisation & Pilotage : Le client souhaitait piloter l’ensemble du process (pompes, vannes, acquisition) depuis une interface unique, avec la possibilité de programmer des séquences automatiques.

Notre bureau d’études a relevé le défi en se concentrant sur le choix des matériaux, la précision de l’instrumentation et l’intégration logicielle.

Conception en Matériaux : Face au risque de corrosion (couple eau salée/CO2/température), nous avons préconisé et mis en œuvre une solution où tous les composants en contact avec les fluides (tubings, corps de vannes, capteurs) sont en Hastelloy C-276. Ce choix garantit la durabilité de l’équipement et la pureté des mesures sur le long terme.
Instrumentation de Haute Précision : Pour la mesure critique de la pression, nous avons sélectionné des capteurs Keller LEX1 avec une membrane en Hastelloy. Ces capteurs offrent une précision de 0.05% et une résolution de 0.01 bar, permettant de quantifier les plus faibles variations de pression différentielle entre les « slim tubes ».
Intégration Mécanique et Logicielle : Nous avons conçu un châssis modulaire en profilés aluminium pour supporter les 6 « slim tubes » et le manifold de vannes à l’intérieur de l’étuve. L’ensemble est piloté par un automate programmable et une interface (IHM) développée sous LabView, permettant à l’opérateur de contrôler les pompes, les vannes automatiques et d’enregistrer toutes les données.