Réalisation · Géoscience & étude du sous-sol
Stocker et manipuler des fluides de grand volume à 1200 bar : cellules de transfert HPHT sur mesure
Pour le centre de R&D d'un groupe énergétique international, IRIAN Mecatronics a conçu et fabriqué un parc de six cellules de stockage et de transfert de 5 litres. Ces équipements sur mesure permettent de manipuler des échantillons de fluides corrosifs sous conditions extrêmes (1200 bar, 150°C) en garantissant l'intégrité des échantillons et la sécurité des opérateurs.
En bref
- Client
- Centre de R&D d'un groupe énergétique international
- Domaine
- Étude des fluides de gisement
- Technique
- Stockage, transfert et conditionnement d'échantillons fluides
01 — La question de recherche
Comment stocker, transférer et conditionner des échantillons fluides de grand volume sous conditions extrêmes de pression et température ?
La manipulation d'échantillons fluides en conditions haute pression haute température (HPHT) est un besoin courant en R&D, que ce soit pour l'étude des fluides de gisement, la chimie des procédés ou les géosciences. Le défi s'intensifie lorsque le volume requis pour l'échantillon devient important : la masse, l'inertie et les contraintes mécaniques sur l'équipement de confinement changent d'ordre de grandeur, et la sécurité de l'opérateur devient le premier critère de conception. Dans ce projet, un laboratoire devait se doter d'un parc de cellules polyvalentes pour manipuler des échantillons représentatifs de réservoirs pétroliers.
Concilier la masse et l'encombrement d'une enceinte de grand volume capable de contenir 1200 bar avec les exigences de manipulation simple, rapide et sécurisée d'un équipement de laboratoire.
02 — Notre démarche
Notre démarche : une conception intégrée pour la sécurité et la polyvalence
Garantir la résistance à la corrosion
Les fluides étudiés (saumures, hydrocarbures avec CO2) sont extrêmement corrosifs à 150°C et 1200 bar. Pour éviter toute contamination des échantillons et assurer la longévité de l'équipement, nous avons sélectionné un alliage métallique spécifique. Sa composition lui confère une passivité naturelle et une haute résistance mécanique dans ces environnements chauds, riches en chlorures et en gaz acides.
Assister la manipulation et le mélange
Une cellule de 5 litres pour 1200 bar est trop lourde pour être pivotée manuellement en sécurité. Nous avons donc désolidarisé le confinement de la manipulation : la cellule est intégrée dans un châssis externe mobile qui supporte la charge et assiste l'effort de rotation. Cette solution, plus simple et robuste qu'un agitateur interne à étanchéité complexe, permet à un seul opérateur de mélanger et déplacer la cellule sans effort.
Sécuriser le chauffage à haute température
Chauffer une enceinte métallique de cette taille à 150°C crée une surface présentant un risque de brûlure grave. Pour protéger l'opérateur, un système de chauffage externe réparti est entièrement enveloppé dans un carter de protection isolé thermiquement. Cette isolation garantit la sécurité, améliore la stabilité de la température et réduit la consommation d'énergie.
03 — Caractéristiques techniques
| Pression de service | 1200 bar |
|---|---|
| Température de service | 150 °C |
| Volume utile | 2 à 5 litres |
| Nombre d'unités fabriquées | 6 |
04 — Autres applications
Cette approche peut-elle résoudre votre problème ?
Chimie fine / Polymères
Pour des synthèses en batch dans des réacteurs de grand volume sous pression et en milieu corrosif, cette approche reste pertinente.
Géothermie profonde / Stockage CO2
L'étude de l'interaction entre fluides géothermaux ou CO2 supercritique et des roches requiert des bancs d'essai HPHT de grand volume.
Agroalimentaire / Extraction supercritique
L'extraction au CO2 supercritique nécessite un mélange efficace dans une enceinte sous pression. Le principe d'une cellule basculante de grand volume est idéal. Les matériaux seraient de qualité alimentaire (inox 316L), les pressions plus modérées, et les fermetures optimisées pour des cycles d'ouverture/fermeture fréquents.
Un ingénieur de notre bureau d’études vous répond dans les meilleurs délais.