BR112014002108B1

BR112014002108B1 - sistema e método para inspecionar uma tubulação submarina

Info

Publication number: BR112014002108B1
Application number: BR112014002108-2A
Authority: BR
Inventors: Valerian Pavlovich Goroshevsky; Svetlana Sergeevna Kamaeva; Igor Sergeevich Kolesnikov
Original assignee: Petroliam Nasional Berhard (Petronas)
Priority date: 2011-07-29
Filing date: 2011-07-29
Publication date: 2020-12-08
Also published as: CN104160203A; BR112014002108A8; RU2635751C2; EP2737242A1; CN104160203B; RU2011152497A; BR112014002108A2; WO2013019136A1; EP2737242B1; EP2737242A4; CA2843394C; CA2843394A1; NO2737242T3; MY167657A

Abstract

SISTEMA E MÉTODO PARA INSPECIONAR UMA TUBULAÇÃO SUBMARINA A presente invenção é dirigida a um sistema e um método para inspecionar uma tubulação submarina. O método compreende a etapas de: detectar um defeito ao longo da tubulação submarina usando um módulo de método de tomografia magnetométrica (MTM) submarina adjacente à tubulação submarino; e determinar uma posição do módulo de MTM submarino, para deste modo determinar a posição do defeito. O método compreende adicionalmente determinar a posição do módulo de MTM submarino relativa a um navio de superfície; e determinar uma posição absoluta do navio de superfície.

Description

[001] A presente invenção se refere amplamente a um sistema e método para inspecionar uma tubulação submarina.

FUNDAMENTOS

[002] Tubulações, por exemplo, aquelas usadas na indústria de petróleo e gás, precisam de inspeção e manutenção regular antes da ocorrência de falhas potencialmente caras. Um método tradicional de avaliar a condição técnica de uma tubulação tipicamente inclui detecção de falhas usando inspeção em linha (ILI) para detectar a localização e parâmetros de avaliação de defeitos distintos no metal, defeitos de uniões em agrupamentos por um método especialista de avaliação (sem indicar as regras da união), calcular um nível de condição de deformação por tensão (SDC) em zonas de agrupamento para avaliar seu perigo, e calcular uma pressão permissível de operação e fator de reparo avaliado (EFR) para agrupamentos de origem de corrosão baseados em espessura residual de parede de tubo com defeitos do tipo de "perda de metal" (corrosão).

[003] Entretanto, existem diversas limitações para o método acima. Por exemplo, ILI usando pigging inteligente não está disponível para uma gama de objetos que não podem passar por pigging, ou requerem gastos significativos para preparar um objeto para a passagem de pigs. Embora o método ILI seja adequado para a primeira tarefa (a detecção de falhas em si), é menos vantajoso para avaliar o grau comparativo do perigo da falha (por exemplo, por classificação), ou para calcular facilidade de manutenção de seções de tubulação com vários defeitos. Também, cálculos tradicionais consistem somente da avaliação de perigo de grupos de defeitos (agrupamentos) tais como "perda de metal”. A tarefa de avaliar a taxa de corrosão (prognóstico ou monitoramento de corrosão) não é resolvida, e é tipicamente estabelecida por jornadas repetidas de ferramentas para determinação de defeitos.

[004] Além disso, no método tradicional acima, não existe nenhuma avaliação de estabilidade de rachaduras, ou seja, nenhum prognóstico para o ritmo de desenvolvimento de defeitos tipo rachadura, especialmente em uma direção longitudinal. Também não existe nenhuma avaliação de perigo de outros tipos de defeitos (por exemplo, soldas) devido às condições de operação, uma vez que não é realizada a avaliação de degradação de propriedades do metal em condições agressivas e com anomalias de condição deformada por tensão (SDC). Por exemplo, existem seções de tubulação com afundamentos, dobras, tensões / esticamentos / torções, ou seja, com perda de estabilidade da tubulação, por exemplo, devido a arrastamento do solo durante chuvas pesadas, em áreas de solo deslizante, precipícios, barrancos e zonas de atividade sísmica. Adicionalmente, o principal problema - o grau de concentração de tensão em uma seção particular da tubulação - não é considerado; o mesmo tem que ser considerado por engenheiros do departamento de integridade da companhia / operador, por exemplo, por avaliação especialista.

[005] Como uma alternativa para o método acima, um método de tomografia magnetométrica (MTM) tem sido proposto. O MTM é um método sem contato de teste não destrutivo (NDT) e diagnóstico técnico baseado em varredura remota do campo magnético de uma tubulação ferromagnética em um sistema de coordenadas ortogonais. Adicionalmente, são usados processamento e calibração manual para definir as localizações de seções com defeitos de metal de vários tipos, identificar o tipo dos defeitos mais perigosos, e avaliar a facilidade de manutenção de seções defeituosas de acordo com o grau de concentração de tensão mecânica.

[006] Entretanto, o MTM atualmente está disponível somente para aplicações em terra (ou seja, baseadas em terra). Também, a capacidade atual de detecção deste magnetômetro é somente a uma distância máxima de 20 vezes o diâmetro do tubo. Portanto, estes sistemas MTM convencionais não são adequados para muitas tubulações submarinas (ou seja, submersa), as quais podem estar localizadas em profundidades significativas. A velocidade de inspeção é também limitada a somente aproximadamente 2 metros por segundo (m/s), e a distância de gravação é tipicamente manual. Também, a análise dos dados coletados é substancialmente manual, ou seja, a mesma depende novamente de avaliação especialista. Portanto existe uma necessidade de fornecer um sistema e método para inspecionar uma tubulação submarina que procure endereçar pelo menos alguns dos problemas acima.

SUMÁRIO

[007] Consequentemente, a presente invenção é dirigida a um sistema e um método para inspecionar uma tubulação submarina que faz com que seja possível inspecionar a tubulação na plataforma continental em profundidades de 200 metros ou mais com uma determinação precisa da localização da área do defeito e seu tipo,

[008] Um objetivo da presente invenção é fornecer um sistema para inspecionar uma tubulação submarina, que compreende: um módulo de método de tomografia magnetométrica (MTM) submersível móvel adjacente à tubulação submarina para detectar um defeito ao longo da tubulação submarina; e meios para determinar uma posição do módulo de MTM submersível, para deste modo determinar a posição do defeito.

[009] Em um aspecto da presente invenção no sistema os meios para determinar a posição do módulo de MTM submersível compreendem meios para determinar a posição do módulo de MTM submersível relativa a um navio de superfície; e meios para determinar uma posição absoluta do navio de superfície.

[0010] Em outro aspecto da presente invenção no sistema os meios para determinar a posição do módulo de MTM submersível relativa ao navio de superfície compreendem pelo menos um de um odômetro, um registro de velocidade de Doppler e um acelerômetro de sistemas microeletromecânicos (MEMS) acoplado ao módulo de MTM submersível.

[0011] Em outro aspecto da presente invenção no sistema os meios para determinar a posição absoluta do navio de superfície compreendem um receptor de sistema de posicionamento global (GPS).

[0012] Em outro aspecto da presente invenção no sistema os registros temporais de dados do módulo de MTM submersível e os meios para determinar a posição do módulo de MTM são sincronizados baseados em um sinal de hora de GPS.

[0013] Em outro aspecto da presente invenção o sistema compreende adicionalmente meios para categorizar o defeito baseado pelo menos em uma densidade de distribuição de força de campo magnético ao longo de um eixo geométrico da tubulação em uma zona de anomalia.

[0014] Em outro aspecto da presente invenção no sistema os meios para categorizar o defeito classificam o defeito como um de um, dois e três que correspondem respectivamente a reparo imediato, reparo agendado e nenhum reparo.

[0015] Em outro aspecto da presente invenção o sistema compreende adicionalmente meios para determinar uma pressão de operação segura da tubulação.

[0016] Em outro aspecto da presente invenção o sistema compreende adicionalmente meios para determinar um limite de tempo de operação segura da tubulação.

[0017] Em outro aspecto da presente invenção no sistema o módulo de MTM submersível é montado em um veículo operado remotamente (ROV).

[0018] Em outro aspecto da presente invenção no sistema o módulo de MTM submersível é disposto pelo menos a aproximadamente 1 metro dos motores do ROV.

[0019] Outro objetivo da presente invenção é fornecer um método para inspecionar uma tubulação submarina, em que o método compreende as etapas de: detectar um defeito ao longo da tubulação submarina usando um módulo de método de tomografia magnetométrica (MTM) submersível adjacente à tubulação submarina; e determinar uma posição do módulo de MTM submersível, para deste modo determinar a posição do defeito.

[0020] Em um aspecto da presente invenção no método reivindicado a etapa de determinar a posição do módulo de MTM submersível compreende: determinar a posição do módulo de MTM submersível relativa a um navio de superfície; e determinar uma posição absoluta do navio de superfície.

[0021] Em outro aspecto da presente invenção o método compreende adicionalmente sincronizar registros temporais de dados do módulo de MTM submersível e equipamento para determinar a posição do módulo de MTM submersível baseado em um sinal de hora de GPS.

[0022] Em outro aspecto da presente invenção o método compreende adicionalmente categorizar o defeito baseado pelo menos em uma densidade de distribuição de força de campo magnético ao longo de um eixo geométrico da tubulação em uma zona de anomalia.

[0023] Em outro aspecto da presente invenção o método compreende adicionalmente classificar o defeito como um de um, dois e três que correspondem respectivamente a reparo imediato, reparo agendado e nenhum reparo.

[0024] Em outro aspecto da presente invenção o método compreende adicionalmente determinar uma pressão de operação segura da tubulação.

[0025] Em outro aspecto da presente invenção o método compreende adicionalmente determinar um limite de tempo de operação segura da tubulação.

[0026] A presente invenção faz com que seja possível determinar a localização exata do módulo de MTM submersível na tubulação quando o mesmo é movido submerso ao longo da tubulação e, portanto, apontar com precisão a localização do defeito, se o mesmo for registrado.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0027] Modalidades da invenção serão melhor entendidas e ficarão prontamente evidentes para um indivíduo com conhecimentos comuns da técnica a partir da descrição escrita a seguir, apenas a título de exemplo, e em conjunto com os desenhos, em que: A Figura 1 mostra uma imagem que ilustra uma implementação de um sistema para inspecionar uma tubulação submarina de acordo com uma modalidade exemplo. A Figura 2 mostra um diagrama de blocos que ilustra interfaces de comunicação do sistema da Figura 1. A Figura 3 mostra um diagrama de blocos que ilustra uma disposição de componentes no ROV da Figura 1 de acordo com uma modalidade exemplo. A Figura 4 mostra uma vista explodida de uma implementação da unidade submersa da Figura 3 de acordo com uma modalidade exemplo. A Figura 5 mostra um diagrama esquemático que ilustra uma operação do sistema da Figura 1 de acordo com uma modalidade exemplo. A Figura 6 mostra um fluxograma que ilustra um método para inspecionar uma tubulação submarina de acordo com uma modalidade exemplo. A Figura 7 mostra um diagrama de blocos que ilustra um dispositivo computacional para implementar o método e sistema da modalidade exemplo.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0028] A Figura 1 mostra uma imagem que ilustra uma implementação de um sistema 100 para inspecionar uma tubulação submarina 130 de acordo com uma modalidade exemplo. A Figura 2 mostra um diagrama de blocos que ilustra interfaces de comunicação do sistema da Figura 1.

[0029] Em a modalidade exemplo, o sistema 100 compreende uma unidade de controle 102 disposta a bordo de um navio de superfície 110 e uma unidade submersa 112 montada em um veículo operado remotamente (ROV) 120 que fica adjacente a, mas não em contato com, a tubulação submarina 130. O ROV 120 é tipicamente ligado ao navio de superfície 1 10 através de um cabo umbilical ou linha de ligação 106, como será avaliado por um indivíduo versado na técnica. Um operador (não mostrado) a bordo do navio de superfície 110 pode controlar o ROV 120 para se mover ao longo da tubulação submarina 130. O navio de superfície 1 10 na modalidade exemplo é capaz de receber sinais (por exemplo, sinais de tempo e posição) de um satélite de sistema de posicionamento global (GPS) 140. Adicionalmente, o navio de superfície 1 10 e a unidade submersa incluem respectivos equipamentos de navegação e rastreamento 104, 114. Os equipamentos de navegação e rastreamento 104 compreendem equipamento de navegação de GPS para o navio de superfície 110 bem como equipamento para rastrear o ROV 120.

[0030] Como pode ser visto na Figura 2, a unidade submersa 1 12 compreende um computador embutido 214 em comunicação com um concentrador 212 do ROV 120 (A Figura 1). O concentrador 212 do ROV 120 fica em comunicação com a unidade de controle 102 através de um concentrador 202. A unidade de controle 102 compreende adicionalmente um controlador 204 e um dispositivo computacional na forma de um computador pessoal (PC) 208. O controlador 204 fica em comunicação com um Receptor de Tempo de GPS 206 e com o equipamento de navegação 104 do navio de superfície 110. As interfaces de comunicação adequadas entre componentes relevantes como descrito acima incluem, mas não são limitadas a RS-485, RS-232, RS- 422 e Ethernet, como será avaliado por um indivíduo versado na técnica. Algumas partes da descrição a seguir são apresentadas explícita ou implicitamente em termos de algoritmos e representações funcionais ou simbólicas de operações em dados que vem de uma memória de computador. Estas descrições algorítmicas e representações funcionais ou simbólicas são os meios usados pelos indivíduos versados nas técnicas de processamento de dados para transferir com mais eficácia a substância de seu trabalho para outros indivíduos versados na técnica. Um algoritmo aqui, e geralmente, é concebido para ser uma sequência auto-consistente de etapas que levam a um resultado desejado. As etapas são aquelas que requerem manipulações físicas de quantidades físicas, tais como sinais elétricos, magnéticos ou óticos capazes de serem armazenados, transferidos, combinados, comparados, e manipulados de outra forma.

[0031] A menos que afirmado especificamente em contrário, e como fica aparente a partir do conteúdo a seguir, será avaliado que por toda a presente especificação, discussões que utilizam termos tais como "varrer", "calcular", "determinar", "substituir", "gerar", "inicializar", "fornecer", ou afins, se referem à ação e processos de um sistema computador, ou dispositivo eletrônico similar, que manipula e transforma dados representados como quantidades físicas que chegam do sistema computador em outros dados representados de maneira similar como quantidades físicas que chegam do sistema computador ou outros dispositivos armazenamento de informação, transmissão ou exibição.

[0032] A presente especificação também revela um aparelho para realizar as operações dos métodos. Este aparelho pode ser construído especialmente para os propósitos requeridos, ou pode compreender um computador de propósito geral ou outro dispositivo ativado ou reconfigurado seletivamente por um programa de computador armazenado no computador. Os algoritmos e exibições apresentados neste documento não são inerentemente relacionados a qualquer computador ou outro aparelho particular. Várias máquinas de propósito gerais podem ser usadas com programas de acordo com os ensinamentos neste documento. Alternativamente, pode ser apropriada a construção de aparelho mais especializado para executar as etapas do método requerido. A estrutura de um computador de propósito geral convencional aparecerá da descrição abaixo.

[0033] Adicionalmente, a presente especificação também revela implicitamente um programa de computador, em que deve ficar aparente para o indivíduo versado na técnica que as etapas individuais do método descrito neste documento podem ser colocadas em prática por código de computador. O programa de computador não é destinado a ser limitado a qualquer linguagem de programação e implementação particular da mesma. Será avaliado que uma variedade de linguagens de programação e codificação das mesmas podem ser usadas para implementar os ensinamentos da revelação contida neste documento. Além disso, o programa de computador não é destinado a ser limitado a qualquer fluxo de controle particular. Existem muitas outras variantes do programa de computador, que podem usar diferentes fluxos de controle sem se afastar do espírito ou escopo da invenção.

[0034] Além disso, uma ou mais das etapas do programa de computador podem ser executadas em paralelo em vez de sequencialmente. Este programa de computador pode ser armazenado em qualquer meio legível por computador. O meio legível por computador pode incluir dispositivos de armazenamento tais como discos magnéticos ou óticos, pastilhas de microcircuitos de memória, ou outros dispositivos de armazenamento adequados para fazer a interface com um computador de propósito geral. O meio legível por computador também pode incluir um meio ligado por fio tal como exemplificado no sistema de Internet, ou meio sem fio, tais como exemplificado no sistema de telefone móvel GSM. O programa de computador quando carregado e executado neste computador de propósito geral resulta efetivamente em um aparelho que implementa as etapas do método preferido.

[0035] Novamente com referência às Figuras 1 e 2, na modalidade exemplo, a unidade submersa 112 determina e grava o campo magnético (por exemplo, unidade em micro Tesla (μT) no eixo X, O eixo Y e O eixo z respectivamente) emitido pela parede do tubo tensionado quando o ROV 120 se move ao longo da tubulação 130. Os dados do campo magnético são tipicamente capturados aproximadamente a cada 2 centímetros (cm) de distância passados na modalidade exemplo, usando pelo menos um de, por exemplo, um odômetro, um Registro de velocidade de Doppler e um acelerômetro de sistemas microeletromecânicos (MEMS) para rastrear a distância passada. A unidade submersa 112 não captura leituras de dados magnetométricos no mesmo ponto quando o ROV 120 não está se movendo.

[0036] Adicionalmente, na modalidade exemplo, o sinal de hora de GPS recebido pelo Receptor de Tempo de GPS 206 é fornecido para todos os componentes do sistema 100, incluindo a unidade submersa 1 12, de modo que todos os dados de sistema 100 sejam sincronizados à hora do GPS. Por exemplo, os registros temporais em um registro de navegação do navio de superfície 110 são correspondidos com aqueles em um registro de magnetômetro da unidade submersa 112.

[0037] A Figura 3 mostra um diagrama de blocos que ilustra uma disposição de componentes no ROV 120 da Figura 1 de acordo com uma modalidade exemplo. Como pode ser visto na Figura 3, a unidade submersa 112 é encerrada em uma cápsula a prova d’água e montada no ROV 120. A unidade submersa 1 12 compreende um módulo de método de tomografia magnetométrica (MTM) submersível 302 (por exemplo, Modelo No. Scythian MBS SKIF-04 fabricado por Transkor-K) para determinar e gravar dados do campo magnético e equipamento de navegação e posicionamento 114 para gravar dados posicionais.

[0038] A Figura 4 mostra uma vista explodida de uma implementação da unidade submersa 1 12 da Figura 3 de acordo com uma modalidade exemplo. Adicionalmente ao módulo de MTM submersível 302 e ao equipamento de navegação e posicionamento 114, a unidade submersa 1 12 compreende um computador embutido 214 (como também mostrado na Figura 2), uma fonte de energia na forma de baterias 402, e um invólucro a prova d’água 404 formando a cápsula. O invólucro 404 é tipicamente fabricado de um material não ferromagnético. Também, a unidade submersa 112 é preferencialmente disposta pelo menos a aproximadamente 1 metro (m) dos motores do ROV 120 na modalidade exemplo para minimizar eco.

[0039] A Figura 5 mostra um diagrama esquemático que ilustra uma operação do sistema 100 da Figura 1 de acordo com uma modalidade exemplo. Como pode ser visto na Figura 5, as entradas para o equipamento de navegação e posicionamento 114 (Figura 1) na modalidade exemplo incluem um pulso de tempo de GPS 502 como recebido pelo Receptor de Hora de GPS 206 (Figura 2) e sincronizados por todo o sistema 100, dados de registro de velocidade de Doppler 504 e dados de acelerômetro MEMS 506. Os dados de registro de velocidade de Doppler 504, que são tipicamente em termos de velocidade medidos em cm/s, são convertidos para dados de distância 508 (por exemplo, em cm) através de uma função 510, por exemplo, usando o computador embutido 214 (Figura 2). De maneira similar, os dados de acelerômetro MEMS 506, que são tipicamente em termos de aceleração medidos em m/s2, são convertidos para dados de distância 512 (por exemplo, em cm) através de funções sucessivas 514, 516. O pulso de tempo 502 e dados de distância 508, 512 são então fornecidos para um filtro Kalman 518 para gerar um único de pulso de distância 520, por exemplo, um pulso de 2 cm, com dados de tempo correspondentes 522. Na modalidade exemplo, o filtro Kalman 518 é capaz de selecionar a melhor leitura de duas ou mais fontes (ou seja, entradas), como será entendido por um indivíduo versado na técnica. Ao mesmo tempo, na modalidade exemplo, o módulo de MTM submersível 302, que determina e grava o campo magnético emitido pela parede do tubo em intervalos de aproximadamente 2 cm, gera dados magnetométricos 524 que correspondem ao pulso de distância 520 e dados de tempo 522 acima. O pulso de distância 520, dados de tempo 522 e dados magnetométricos 524 são transmitidos para a unidade de controle 102 (Figura 1) para processamento adicional, por exemplo, calcular posição de qualquer defeito / anomalia, calcular severidade deste defeito/anomalia.

[0040] O sistema 100 da modalidade exemplo é capaz de operar tanto em um modo em linha como em um modo autônomo. No modo em linha, o sistema 100 recebe tanto dados magnetométricos com registros temporais de GPS como dados de navegação em tempo real. No modo autônomo, o sistema 100 recebe dados magnetométricos em tempo real, mas recebe dados de navegação somente após a missão ter sido completada, por exemplo, através de um dispositivo removível tal como uma memória flash de Barramento Serial Universal (USB). Tipicamente, os dados de navegação incluem pelo menos as coordenadas absolutas do ROV 120 (consequentemente, a unidade submersa 112 e qualquer defeito / anomalia) com registros temporais de GPS, e dados de Quilômetros Passados (distância percorrida pelo ROV 120 ao longo da tubulação desde o início do movimento). Na modalidade exemplo, os dados de navegação são fornecidos em códigos Código de Padrão Americano para Troca de Informação (ASCII). Os dados magnetométricos e dados de navegação são salvos juntos em um banco de dados do PC 208 da unidade de controle 102 (Figura 2) para processamento adicional.

[0041] A Tabela 1 mostra detalhes dos dados de navegação na modalidade exemplo. Tabela 1

[0042] A Tabela 2 mostra detalhes dos dados magnetométricos na modalidade exemplo.

[0043] Por exemplo, o PC 208 calcula as coordenadas do ROV 120 relativas ao navio de superfície 110 em um registro temporal particular baseado nos dados de navegação do ROV 120. Estas coordenadas são então combinadas com as coordenadas absolutas do navio de superfície 110 recebidas do satélite de GPS em que o registro temporal determina as coordenadas absolutas do ROV. Se for encontrada uma anomalia nos dados magnetométricos no mesmo registro temporal, esta anomalia é associada às coordenadas que foram determinadas. Compilando e processando todos os dados coletados de uma missão de inspeção, localizações de potenciais defeitos, que correspondem às anomalias em dados magnetométricos, são determinadas na modalidade exemplo.

[0044] Além disso, o sistema da modalidade exemplo é capaz de avaliar um grau de perigo de um defeito, calcular uma pressão de operação segura da tubulação e calcular um limite de tempo de operação segura da tubulação. Um índice integral F de grau de perigo de um defeito que leva em conta a extensão da anomalia magnética, amplitude e forma de distribuição de vetor de intensidade de campo magnético sobre os valores antecedentes é calculado na modalidade exemplo baseado na fórmula a seguir: I

(1) onde A denota um coeficiente corretivo que caracteriza a influência de defeitos de tubulações sobre a mudança de campo magnético e é tipicamente determinado após um procedimento de calibração; QaH QΦ, denotam densidade de distribuição de força de campo magnético ao longo de um eixo geométrico da tubulação em zona de anomalia e em uma área de fundo "calma", A/M, respectivamente. A densidade tipicamente é determinada como um comprimento de uma seção de uma curva. Na modalidade exemplo, a curva compreende um local geométrico de pontos de intensidade de um campo magnético no espaço, portanto: onde dHx, dHy, dHz denotam valores de mudança do vetor de força do campo magnético, A/M2 , respectivamente.

[0045] Em a modalidade exemplo, QaH e QΦ, são calculados integrando dQ pelo comprimento das seções de anomalia e fundo, respectivamente.

[0046] Os valores de índice F calculados são mantidos, por exemplo, em um banco de dados de defeitos revelados, e também em diagramas de distribuição de anomalias. A Tabela 2 fornece uma classificação de locais (ou seja, localizações) com anomalias magnéticas baseadas em seu grau de perigo. Em locais com a primeira classificação de perigo, são realizados os trabalhos de primeira prioridade de reparo- reconstrução. Em locais com a segunda classificação de perigo, são programados trabalhos de reparo-reconstrução planejados. Em locais com a terceira classificação de perigo, a operação da tubulação é permitida sem trabalhos de reparo-reconstrução. Tabela 2 JNO Value de índice integral F Grau de perigo de magnetic anomalia, rank 1 de 0 para 0.2 first 2 de 0.22 para 0.55 second 3 de 0.55 para 0.99 third

[0047] Adicionalmente, na modalidade exemplo, a pressão de operação segura Psafe é calculada baseada no respectivo grau de perigo do defeito.

[0048] Para seções com defeitos da primeira classificação de perigo (ou seja, 0 < F < 0,2), em F < 0,1 : Psafe = 0,9Poper + 0,1Poper.F (3) em 0,1 < F < 0,2: Psafe = 0,9Poper+ 0,05Poper.F (4)

[0049] Para seções com defeitos da segunda classificação de perigo (ou seja, 0,2 < F < 0,55): Psafe = 1,01Poper + 0.05Poper.F (5)

[0050] Para seções com defeitos da terceira classificação de perigo (ou seja, F > 0.55): Psafe = 1,0 6Poper + (0,95Pdesign — 1,06Poper).F (6) onde Poper denota pressão em uma tubulação no momento da inspeção, medida em megapascais (MPa); Pdesign denota pressão de projeto em uma tubulação (em MPa); e Psafe denota pressão de operação segura calculada em uma tubulação (em MPa).

[0051] Se o valor da pressão de operação segura calculada Psafe exceder a pressão de projeto Pdesign, a tubulação é preferencialmente operada na pressão de projeto. A avaliação da condição técnica da tubulação também pode ser realizada baseada no coeficiente de pressão segura "CSP" onde: CSP = Poper/Psafe (7)

[0052] Em a modalidade exemplo, em CSP > 1, um defeito é avaliado como extremo e sujeito ao reparo de primeira prioridade.

[0053] Para uma tubulação de operação de curto prazo, a pressão de operação máxima permissível Pmax (também conhecida como MAOP) é calculada na modalidade exemplo: Pmax — Psafe. T (8) onde T denota um coeficiente do aumento de curto prazo da pressão, que é determinado pela organização de operação e pode variar de 1,1 a 1,15 na modalidade exemplo.

[0054] O limite de operação segura da tubulação (ou seja, livre de acidente) Tsafe é calculado na modalidade exemplo na condição em que a tubulação é operada na pressão segura calculada, como descrito acima com respeito às Equações (3)a(6). Após ter reparado todos os defeitos revelados o limite de tempo de operação segura da tubulação é fixado em não mais do que 90% do valor calculado. Ou seja, explica qual o significado de "fixado em não mais do que 90% para cada defeito revelado, os cálculos são realizados na modalidade exemplo pela fórmula a seguir:

onde Kp denota um coeficiente que considera a pressão na tubulação; KF denota um coeficiente que considera o grau de perigo de um defeito; e Kt denota um coeficiente que leva em conta o limite de uma operação da tubulação.

[0055] Por exemplo, se a tubulação é operada na pressão de projeto, Kp = 1, caso contrário:

Kt considera a influência de fatores de operação, em particular, a probabilidade de uma falha na tubulação nos 3 primeiros anos de operação devido a defeitos de construção - montagem e devido a danos de corrosão após 5 a 7 anos de operação. onde T denota o limite normativo de operação de uma tubulação (medido em anos), e ΔT denota o limite de operação de uma tubulação desde o momento em que entra em operação (medido em anos).

[0056] A Figura 6 mostra um fluxograma 600 que ilustra um método para inspecionar uma tubulação submarina de acordo com uma modalidade exemplo. Na etapa 602, é detectado um defeito ao longo da tubulação submarina usando um módulo de método de tomografia magnetométrica (MTM) submersível adjacente à tubulação submarina. Na etapa 604, é determinada uma posição do módulo de MTM submersível, deste modo a posição do defeito é determinada.

[0057] O método e sistema da modalidade exemplo podem vantajosamente permitir tubulações submarinas que não podem passar por pigging de uma localização em terra. Mesmo para tubulações submarinas que podem passar por pigging, a necessidade de preparação de uma tubulação antes da inspeção (por exemplo, limpeza de uma cavidade interna do tubo, inspeção geométrica antes de correr a ferramenta de diagnóstico para a determinação de defeitos, determinação de pontos de referência, magnetização de um metal da tubulação) vantajosamente é eliminada. Também não são requeridas facilidades adicionais para lançamento / recepção de pig. Portanto, uma pode ser obtida uma redução de custo comparado a métodos convencionais tais como pigging inteligente.

[0058] Adicionalmente, o método e sistema da modalidade exemplo pode ter uma alta sensibilidade devido ao registro sem contato do campo magnético da tubulação e a filtragem do sinal relevante sobre o ruído. Isto significa que s defeitos do metal que causam condições de deformação por tensão tipicamente não são perdidos durante a inspeção. Vantajosamente, a mudança de campo magnético de toda a seção com defeito (agrupamento) - não um defeito separado - é registrada na modalidade exemplo. Ou seja, o método e sistema da modalidade exemplo podem fornecer uma avaliação quantitativa de concentrador de tensão F para todos os defeitos interconectados da anomalia magnética registrada (ou anomalia de condição deformada por tensão resultante de um agrupamento). Além disso, o método e sistema da modalidade exemplo podem vantajosamente ser uma única ferramenta de inspeção de tamanhos de tubulação diferentes, e permitir avaliar o grau de perigo de defeitos de vários tipos com base no índice quantitativo unificado F de valor de concentração de tensão. Preferencialmente, isto permite calcular EFR para os defeitos do tipo de "perda de metal" e outro tipos tais como: "defeitos tipo rachadura", defeitos de solda, "falhas de continuidade", " mudança de geometria", etc. Portanto, os cálculos de facilidade de manutenção para todos os tipos de defeitos -não somente tipo de "perda de metal" - são tornados possíveis.

[0059] O método e sistema da modalidade exemplo podem ser implementados em um sistema computador 700, mostrado esquematicamente na Figura 7. O mesmo pode ser implementado como software, tal como um programa de computador que é executado vindo do sistema computador 700, e instruindo o sistema computador 700 para conduzir o método da modalidade exemplo.

[0060] O sistema computador 700 compreende um módulo computador 702, módulos de entrada tais como um teclado 704 e rato 706 e uma pluralidade de dispositivos de saída tais como uma tela 708, e impressora 710.

[0061] O módulo computador 702 é conectado a uma rede de computador 712 através de um dispositivo transceptor adequado 714, para permitir acesso, por exemplo, à Internet ou outros sistemas de rede tais como Rede de Área Local (LAN) ou Rede de Área Ampla (WAN).

[0062] O módulo computador 702 no exemplo inclui um processador 718, uma Memória de Acesso Randômico (RAM) 720 e uma Memória Somente de Leitura (ROM) 722. O módulo computador 702 também inclui uma quantidade de interfaces de Entrada / Saída (E/S), Por exemplo, interface de E/S 724 para a tela 708, e I interface de E/S 726 para o teclado 704.

[0063] Os componentes do modulo computador 702 tipicamente se comunicam através de um barramento interconectado 728 e de uma maneira conhecida para um indivíduo versado na técnica relevante.

[0064] O programa de aplicação tipicamente é fornecido para o usuário do sistema computador 700 codificado em um meio de armazenamento de dados tal como um CD-ROM ou memória flash e lido utilizando um controlador de meio de armazenamento de dados correspondente de um dispositivo de armazenamento de dados 730. O programa de aplicação é lido e controlado em sua execução pelo processador 718. O armazenamento intermediário dos dados do programa pode ser realizado usando a RAM 720.

[0065] Será avaliado por um indivíduo versado na técnica que podem ser feitas muitas variações e / ou modificações a presente invenção como mostrado nas modalidades específicas sem se afastar do espírito ou escopo da invenção como descrito amplamente. Portanto as presentes modalidades devem ser consideradas em todos os respeitos como sendo ilustrativas e não restritivas.

Claims

1. Sistema (100) para inspecionar uma tubulação submarina (130), o sistema (100) caracterizado por compreender: um módulo (302) de método de tomografia magnetométrica (MTM) submersível móvel montado sobre um veículo operado remotamente (ROV) (120) adjacente à tubulação submarina (130) para detectar um defeito ao longo da tubulação submarina (130); e meios (110, 104, 114, 140) para determinar uma posição do módulo (302) de MTM submersível, para deste modo determinar a posição do defeito.

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os meios (110, 104, 114, 140) para determinar a posição do módulo (302) de MTM submersível compreendem: meios (110, 104, 114) para determinar a posição do módulo (302) de MTM submersível relativa a um navio de superfície; e meios (140) para determinar uma posição absoluta do navio de superfície.

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que os meios (110, 104, 114) para determinar a posição do módulo (302) de MTM submersível relativa ao navio de superfície compreende pelo menos um de um odômetro, um Registro de velocidade de Doppler e um acelerômetro de sistemas microeletromecânicos (MEMS) acoplado ao módulo (302) de MTM submersível.

4. Sistema, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que os meios (140) para determinar a posição absoluta do navio de superfície compreendem um receptor de sistema de posicionamento global (GPS).

5. Sistema, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que os registros temporais de dados do módulo (302) de MTM submersível e os meios (110, 104, 114) para determinar a posição do módulo (302) de MTM submersível são sincronizados baseados em um sinal de hora de GPS (502).

6. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente meios (302, 112, 102) para categorizar o defeito baseado em pelo menos uma densidade de distribuição de força de campo magnético ao longo de um eixo geométrico da tubulação em uma zona de anomalia.

7. Sistema, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que os meios (302, 112, 102) para categorizar o defeito classificam o defeito como um de um, dois e três que correspondem respectivamente a reparo imediato, reparo agendado e nenhum reparo.

8. Sistema, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente meios (112, 700) para determinar uma pressão de operação segura da tubulação.

9. Sistema, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente meios (112, 700) para determinar um limite de tempo de operação segura da tubulação.

10. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o módulo de MTM submersível é disposto a pelo menos aproximadamente 1 metro dos motores do ROV.

11. Método para inspecionar uma tubulação submarina (130), em que o método é caracterizado por compreender as etapas de: detectar um defeito ao longo da tubulação submarina usando um módulo (302) de método de tomografia magnetométrica (MTM) submersível adjacente à tubulação submarina (130); e determinar uma posição do módulo (302) de MTM submersível, para deste modo determinar a posição do defeito.

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por a etapa de determinar a posição do módulo (302) de MTM submersível compreende: determinar a posição do módulo (302) de MTM submersível relativa a um navio de superfície; e determinar uma posição absoluta do navio de superfície.

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente sincronizar registros temporais de dados do módulo (302) de MTM submersível e equipamento para determinar a posição do módulo (302) de MTM submersível baseado em um sinal de hora de GPS (502).

14. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 13, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente categorizar o defeito baseado em pelo menos uma densidade de distribuição de força de campo magnético ao longo de um eixo geométrico da tubulação em uma zona de anomalia.

15. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente classificar o defeito como um de um, dois e três que correspondem respectivamente a reparo imediato, reparo agendado e nenhum reparo.