ZT-100 Wassergehalt-Analysatoren
Kontinuierliche Inline-Wasser-in-Öl-Messung für die Erdölindustrie
Kennen Sie Ihren Wassergehalt in Echtzeit
Genaue Wassergehaltsmessung ist grundlegend für Produktionsabrechnung, Eigentumsübergabe und Prozessoptimierung. Ob Sie Netto-Ölvolumina für die fiskalische Berichterstattung berechnen, Wasserdurchbruch am Bohrlochkopf erkennen oder die Abscheiderleistung überprüfen — die Kenntnis des Wasseranteils in Ihrem Kohlenwasserstoffstrom ist die Grundlage für fundierte Betriebsentscheidungen.
Der ZT-100 nutzt den großen Unterschied der Dielektrizitätskonstante zwischen Öl (k ≈ 2,3) und Wasser (k ≈ 80) zur kontinuierlichen Inline-Bestimmung des Wassergehalts. Ein HF-Signal am Messelement misst die Kapazität des umgebenden Fluids — mit steigendem Wassergehalt steigt auch die Kapazität, was eine direkte und vorhersagbare Beziehung zum Wassergehalt ergibt. Keine Probenahme, keine Bypass-Schleifen, keine beweglichen Teile.
Hauptmerkmale
Breiter Messbereich
0 bis 100% Wassergehaltsabdeckung — von nahezu trockenem Rohöl bis zu Bohrlöchern mit hohem Wassergehalt, die sich dem Inversionspunkt nähern und darüber hinaus.
Ex-Schutz zertifiziert
ATEX- und IECEx-zertifiziert für Zone 1 und Zone 2 explosionsfähige Atmosphären. Von Grund auf für Upstream-Öl- & Gas-Umgebungen konzipiert.
Minimaler Wartungsaufwand
Festkörper-Messelement ohne bewegliche Teile, keine Verbrauchsmaterialien und Beschichtungen, die gegen Paraffinaufbau und erosive, sandhaltige Gemische beständig sind.
Robuste Bauweise
SS316L oder anderer austenitischer Stahl für medienberührte Teile und IP-geschützte Gehäuse, gebaut für Offshore-Plattformen, Wüsten-Bohrplätze und alles dazwischen.
Standardkommunikation
4–20mA, HART, Modbus RTU für direkte Integration in DCS-, SCADA- und SPS-Steuerungssysteme.
Schneller, kontinuierlicher Ausgang
Echtzeit-Messwert-Aktualisierungsrate ermöglicht Regelkreis-Prozesssteuerung, automatische Bohrlochprüfung und sofortige Erkennung von Prozessstörungen.
Automatische Temperaturkompensation
Die Dielektrizitätskonstante von Wasser fällt mit steigender Temperatur erheblich — von etwa 88 bei 0°C auf 48 bei 100°C. Auch die Öl-Dielektrizitätskonstante ändert sich mit der Temperatur. Ohne Kompensation würde ein bei Umgebungsbedingungen kalibrierter Wassergehaltswert bei erhöhten Prozesstemperaturen erheblich driften. Aber die Temperatur beeinflusst auch die Ölphase: die Rohöl-Dielektrizitätskonstante sinkt von etwa 2,3 bei 0°C auf 2,1 bei 100°C.
Jeder ZT-100 enthält einen integrierten Prozesstemperatursensor und Firmware, die beide Effekte gleichzeitig kompensiert. Die Wasser-Dielektrizitätskonstante wird mit einem linearen Temperaturmodell korrigiert, das aus veröffentlichten Daten für reines und Produktionswasser abgeleitet ist. Die Öl-Dielektrizitätskonstante wird mit einer produktspezifischen Nachschlagetabelle korrigiert, die pro Installation konfiguriert werden kann. Diese kompensierten Werte speisen ein physikbasiertes Mischungsmodell, das den wahren Wasservolumenanteil aus der gemessenen Kapazität berechnet — unabhängig von der Prozesstemperatur.
Das Ergebnis ist eine genaue Wassergehaltsmessung über den gesamten Betriebsbereich von −20°C bis +120°C ohne manuelle Neukalibrierung bei wechselnden Prozessbedingungen.
Wasserphase-Korrektur
Dielektrizitätskonstante modelliert als Funktion der Temperatur. Kompensiert die große Permittivitätsänderung des Wassers über den Betriebsbereich.
Öl-/Produktphase-Korrektur
Konfigurierbare Produkt-Dielektrizitätstabelle berücksichtigt das Temperaturverhalten des spezifischen Kohlenwasserstoffs — Rohöl, Kondensat oder Raffinerieprodukt.
Elektronik-Kompensation
Eine separate Kompensationsschicht korrigiert temperaturbedingte Drift der Messelektronik, normiert auf einen 25°C-Referenzpunkt.
Produktpalette
ZT-100 F-Serie
Inline-Messstrecke
Volldurchgang-Flansch-Wassergehalt-Analysator mit Vorschweißflanschen, die eine vollständige radiografische (Röntgen-) Schweißnahtkontrolle ermöglichen. Isokinetische Messgeometrie ohne Strömungsstörungen. 4″ bis 48″ Nennweiten, bis Klasse 1500#.
- Vorschweißflansche — 100% radiografisch prüfbar
- Isokinetische Volldurchgang-Messung
- Optionaler integrierter Statischer Mischer (FM-Serie)
ZT-100 S-Serie
Inline-Messstrecke
Gewinde- und Aufsteckflansch-Wassergehalt-Analysator für kleinere Rohrleitungen. Gewindeanschlüsse (NPT, BSP, BSPT) von 1″ bis 3″, Flansch von 1″ bis 8″. Inline- oder Bypass-Installation.
- Aufsteck- oder Vorschweißflansche
- Inline- oder Bypass-Installation
- Optionaler integrierter Statischer Mischer (SM-Serie)
ZT-100 I-Serie Flansch
Geflanschte Einstecksonde
Fest installierte geflanschte Einstecksonde für Hochdruck-Rohrleitungen großen Durchmessers. Verschraubung direkt an einem Flanschstutzen — kein Rückzugsmechanismus erforderlich. Bis ANSI Klasse 1500 (250 barg), für Leitungsgrößen 12″ bis 48″.
- Dauerhafte Installation über 2″ oder 3″ Flanschstutzen
- Ausgelegt bis ANSI Klasse 1500 (250 barg)
- Einfacher und kompakter als die rückziehbare Variante
ZT-100 I-Serie Rückziehbar
Rückziehbare Einstecksonde
Ausblassichere rückziehbare Einstecksonde für Rohrleitungen großen Durchmessers. Installation und Rückzug unter vollem Prozessdruck bis ANSI Klasse 1500 (250 barg). 2″ oder 3″ Stutzeneintritt, für Leitungsgrößen 12″ bis 48″.
- Ausblassicher, unter Druck rückziehbar
- Hot-Tap-fähig — Installation ohne Stillstand
- Rückzugskit mit Packungsstopfbuchse, Führungsrohr und Sperrring
Messbereichsoptionen
| Low Cut | High Cut | |
| Messbereich | 0 – 25% Wassergehalt | 0 – 65% Wassergehalt |
| Genauigkeit | ±0,1% vom Messwert | ±0,25% vom Messwert |
| Wiederholbarkeit | ±0,05% | ±0,1% |
| Ansprechzeit | < 1 second | < 1 second |
| Messprinzip | Kapazitiv (HF-Anregung) | |
| Prozesstemperatur | −20°C bis +120°C | |
| Medienberührte Werkstoffe | 316L Edelstahl, PEEK, Viton | |
| Gehäuseschutzart | IP67 | |
| Explosionsgefährdeter Bereich | ATEX II 1/2 G Ex d IIB T4, IECEx | |
| Typische Anwendungen | Eigentumsübergabe, LACT, Entsalzer, Abscheiderauslässe, trockenes Rohöl | Produktionsüberwachung, Bohrlöcher mit hohem Wassergehalt, Testabscheider |
Benötigen Sie 0–100% Vollbereich? Siehe den ZT-100FC Full Cut Analysator mit dualer Kapazitäts- + Leitfähigkeitsmessung.
Electronics
| Principle of Operation | High Frequency Digital Capacitance |
| Output Signal | 4–20mA |
| Digital Communication | Modbus RTU (RS-485) |
| Power Supply | 24VDC (4-wire) |
| Power Consumption | 2W Max |
| Measurement Rate | 1000 per second |
| Ambient Temperature | –20°C to +60°C |
| Ingress Protection | IP66 |
Anwendungen
Eigentumsübergabe & LACT-Einheiten
Bestimmung des Netto-Ölvolumens bei Eigentumsübergaben durch Inline-Messung des Wasseranteils. Der ZT-100 liefert den Wassergehalt-Eingang für fiskalische Berechnungen und kann bei Überschreitung vertraglicher Grenzwerte eine automatische Umleitung auslösen.
Produktionsüberwachung
Verfolgung von Wassergehaltstrends an Bohrlochköpfen, Testabscheidern und Produktionsverteilern zur frühzeitigen Erkennung von Wasserdurchbruch, Optimierung der künstlichen Förderung und Allokation der Produktion bei vermischten Bohrlöchern.
Abscheiderleistung
Überwachung der Ölphasenqualität an Abscheider- und Heizbehandlerauslässen zur Überprüfung der Trenneffizienz, Steuerung der Emulsionsbehandlung und Sicherstellung exportfähiger Rohölqualität vor dem Rohrleitungseintritt.
Automatische Bohrlochprüfung
Integration in Bohrlochprüfeinheiten zur Messung des Netto-Öls pro Bohrloch. In Kombination mit Durchflussmessung und Füllstandsmessung ermöglicht der ZT-100 automatisierte Testzyklen über große Felder ohne manuelle Probenahme.
Entsalzer-Überwachung
Messung des Wassergehalts an Entsalzer-Ein- und -Auslässen zur Optimierung der Waschwasser-Einspritzraten, Überprüfung der Salzentfernungseffizienz und zum Schutz nachgelagerter Raffinerieanlagen.
Rohrleitung-Qualitätssicherung
Kontinuierliche Inline-Überwachung von Rohöl- und Produktrohrleitungen zur Erkennung von nicht-spezifikationskonformen Bedingungen, Emulsionsmitführung oder Wasserschüben, bevor sie Terminals oder Verarbeitungsanlagen erreichen.
Konfigurieren Sie Ihren ZT-100
Unser Ingenieurteam kann Ihnen bei der Auswahl der richtigen Konfiguration für Ihre Anwendung helfen, einschließlich Rohrgröße, Prozessanschlüsse, Werkstoffe und Zertifizierungen.
