BR112016009713B1 - Equipamento, seu método de formação e método de detecção de defeitos no interior de um corpo de tubo flexível - Google Patents

Abstract

EQUIPAMENTO E MÉTODO DE DETECÇÃO. Um equipamento de detecção posicionado para detectar defeitos dentro de um corpo de tubo flexível. O equipamento de detecção compreende uma fonte de energia elétrica e um primeiro medidor. A fonte de energia elétrica está posicionada para acoplar entre, e fornecer corrente para, o primeiro e segundo elementos eletricamente condutivos que se estendem pelo menos parcialmente ao longo do comprimento de um corpo de tubo flexível e eletricamente isolados um do outro, exceto quanto a estarem eletricamente conectados a um ponto remoto da fonte de energia. O primeiro medidor está posicionado para detectar uma variação entre a corrente que flui em cada elemento eletricamente condutivo. A variação detectada é indicativa de um defeito no corpo de tubo que causa uma falha ao aterramento ao longo de um dos elementos eletricamente condutivos. Um método correspondente, um equipamento de duto que inclui o equipamento de detecção e um método de formação do equipamento de duto também são descritos.

Description

[0001] A presente invenção se refere a um equipamento e método de detecção. Em particular, a presente invenção se refere a um equipamento de detecção posicionado para detectar defeitos dentro de um corpo de tubo flexível e um método de detecção de defeitos em um corpo de tubo flexível. Concretizações particulares se referem a um equipamento de duto que compreende um corpo de tubo flexível e o equipamento de detecção e um método de formação de tal equipamento de duto.

[0002] Tradicionalmente, um tubo flexível é usado para o transporte de fluidos de produção, tais como o petróleo e/ou gás e/ou água, de um local para outro. Um tubo flexível é particularmente útil na conexão de um local submarino (que pode estar profundamente submerso, isto é, 1000 metros ou mais) a um local ao nível do mar. O tubo flexível pode ter um diâmetro interno, tipicamente, de até cerca de 0,6 metros. O tubo flexível é, em geral, formado como um conjunto de um corpo de tubo flexível e um ou mais conectores terminais. O corpo de tubo flexível é, tipicamente, formado como uma combinação de materiais em camadas que formam um conduíte para contenção de pressão. A estrutura de tubo permite grandes desvios sem causar tensões de flexão que comprometem a funcionalidade do tubo flexível durante sua vida útil. O corpo de tubo é, em geral, construído como uma estrutura combinada que inclui camadas de metal e polímero.

[0003] Em muitas concepções conhecidas de tubo flexível, o corpo de tubo inclui uma ou mais camadas de blindagem de pressão. A carga primária em tais camadas é formada a partir de forças radiais. As camadas de blindagem de pressão têm, muitas vezes, um perfil de seção transversal específico para conexão, de modo a serem capazes de conter e absorver as forças radiais resultantes de uma pressão externa ou interna sobre o tubo. O perfil de seção transversal dos cabos enrolados que, assim, evitam que o tubo entre em colapso ou arrebente como um resultado da pressão são, algumas vezes, denominados perfis resistentes à pressão. Quando as camadas de blindagem de pressão são formadas a partir de cabos enrolados de maneira helicoidal que formam componentes de argola, as forças radiais provenientes de pressão externa ou interna sobre o tubo fazem com que os componentes de argola se expandam ou contraiam, colocando uma carga de tensão sobre os cabos.

[0004] Em muitas concepções conhecidas de tubo flexível, o corpo de tubo inclui uma ou mais camadas de blindagem de tração. A carga primária sobre tal camada de blindagem de tração é a tensão. Em aplicações de alta pressão, tal como em ambientes de água profundas e ultraprofundas, a camada de blindagem de tração sofre as cargas de tensão elevadas provenientes de uma combinação da carga da tampa terminal de pressão interna e o peso autossustentado do tubo flexível. Isto pode causar falha no tubo flexível, uma vez que tais condições são experimentadas ao longo de períodos de tempo prolongados.

[0005] Tubo flexível não aderente tem sido usado para projetos em águas profundas (menos de 3.300 pés (1.005,84 metros)) e águas ultra profundas (mais de 3.300 pés). É o aumento da demanda por petróleo que está fazendo com que a exploração ocorra em profundidades cada vez maiores, onde os fatores ambientais são mais extremos. Por exemplo, em tais ambientes de águas profundas e ultra profundas, a temperatura no fundo do oceano aumenta o risco de resfriamento dos fluidos de produção para uma temperatura que pode levar a bloqueio do tubo. O aumento das profundidades também aumenta a pressão associada ao ambiente no qual o tubo flexível deve operar. Como resultado, a necessidade de altos níveis de desempenho das camadas do corpo de tubo flexível é aumentada. Um tubo flexível também pode ser usado para aplicações em águas rasas (por exemplo, menos de cerca de 500 metros de profundidade) ou mesmo para aplicações na costa (terrestres).

[0006] Uma forma de melhorar a resposta à carga e, assim, o desempenho das camadas de blindagem é fabricar as camadas de materiais mais espessos e mais fortes e, assim, mais robustos. Por exemplo, para camadas de blindagem de pressão nas quais as camadas são, muitas vezes, formadas a partir de cabos enrolados com enrolamentos adjacentes na camada de conexão, a fabricação de cabos a partir de materiais mais espessos resulta no aumento de resistência apropriadamente. No entanto, à medida que mais material é usado, o peso dos tubos flexíveis aumenta. Em última análise, o peso do tubo flexível pode se tornar um fator limitante no uso do tubo flexível. Além disso, a fabricação de tubos flexíveis usando um material mais espesso aumenta apreciavelmente os custos com material, o que é uma desvantagem.

[0007] Independentemente das medidas tomadas para melhorar o desempenho das camadas de blindagem dentro de um corpo de tubo, continua a haver um risco de defeitos que surgem dentro de um tubo flexível. Um defeito pode compreender danos a uma parede externa de um corpo de tubo flexível, resultando na entrada de água do mar em um espaço anular dentro do corpo de tubo, de modo que a água do mar preenche os espaços vazios entre os cabos da camada de blindagem e outros elementos estruturais do tubo. Os cabos da camada de blindagem e outros elementos estruturais são, tipicamente, fabricados de materiais de aço ou outro metal, os quais são vulneráveis à corrosão acelerada mediante contato com a água do mar. Se tal defeito não for detectado imediatamente, então a integridade estrutural do corpo de tubo pode ser comprometida. A detecção de defeitos anteriormente requeria, frequentemente, uma inspeção visual do corpo de tubo, a qual pode ser perigosa, principalmente em instalações em águas profundas e águas ultra profundas.

[0008] Determinadas concretizações da invenção fornecem a vantagem de que um defeito potencial dentro de um corpo de tubo pode ser detectado sem a necessidade de uma inspeção visual periódica. Se um defeito está presente, então, o corpo de tubo pode ser reparado ou substituído. Defeitos perceptíveis incluem uma perda de integridade da parede externa de um tubo flexível e a entrada de água do mar em um espaço anular do corpo de tubo.

[0009] De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, é fornecido um equipamento de detecção posicionado para detectar defeitos dentro de um corpo de tubo flexível, o equipamento de detecção compreendendo: uma fonte de energia elétrica posicionada para acoplar entre, e fornecer corrente para, primeiro e segundo elementos eletricamente condutivos que se estendem pelo menos parcialmente ao longo do comprimento de um corpo de tubo flexível e eletricamente isolados um do outro, exceto quanto a serem eletricamente conectados a um ponto remoto da fonte de energia; e um primeiro medidor posicionado para detectar a variação entre a corrente que flui em cada elemento eletricamente condutivo; em que a variação detectada é indicativa de um defeito no corpo de tubo que causa uma falha ao aterramento ao longo de um dos elementos eletricamente condutivos.

[0010] A variação entre a corrente que flui em cada elemento eletricamente condutivo pode ser um indicativo da posição da falha de aterramento ao longo de um dos elementos eletricamente condutivos.

[0011] Um dos elementos eletricamente condutivos pode compreender um elemento sensor exposto ao longo de pelo menos parte do comprimento do corpo de tubo flexível e tendo uma resistência predeterminada por unidade de comprimento e o outro elemento eletricamente condutivo compreende um elemento de retorno o qual é eletricamente isolado.

[0012] A fonte de energia elétrica pode estar posicionada de modo a fornecer uma corrente constante ao elemento sensor ou ao elemento de retorno; em que, se uma corrente constante é fornecida ao elemento sensor, a variação entre a corrente que flui em cada elemento eletricamente condutivo é indicativa da distância ao longo do elemento sensor da fonte de energia elétrica para a falha ao aterramento; e em que, se uma corrente constante é fornecida ao elemento de retorno, a variação entre a corrente que flui em cada elemento eletricamente condutivo é indicativa da distância ao longo do elemento sensor da conexão ao elemento de retorno para a falha ao aterramento.

[0013] A fonte de energia elétrica pode compreender uma primeira fonte de corrente continua DC tendo um primeiro terminal posicionado de modo a fornecer uma corrente constante para um primeiro elemento eletricamente condutivo e um segundo terminal acoplado a um segundo elemento eletricamente condutivo.

[0014] O equipamento de detecção pode ainda compreender um primeiro resistor acoplado entre o segundo terminal da primeira fonte de corrente e o segundo elemento eletricamente condutivo; em que o primeiro resistor compreende um primeiro voltímetro posicionado para medir a tensão através do primeiro resistor e detectar uma queda de tensão indicativa de uma falha de aterramento.

[0015] O equipamento de detecção pode compreender ainda um segundo voltímetro posicionado para medir a tensão através da primeira fonte de corrente; em que um dos elementos eletricamente condutivos compreende um elemento sensor exposto ao longo de pelo menos parte do comprimento do corpo de tubo flexível e tem uma resistência predeterminada por unidade de comprimento e o outro elemento eletricamente condutivo compreende um elemento de retorno, que é eletricamente isolado; e em que uma variação na tensão ao longo da primeira fonte de corrente é indicativa da distância, ao longo do elemento sensor, da extremidade acoplada ao primeiro terminal da primeira fonte de corrente e a falha ao aterramento.

[0016] A fonte de energia elétrica pode compreender ainda: uma segunda fonte de corrente constante DC, tendo um primeiro terminal posicionado de modo a fornecer uma corrente constante ao segundo elemento eletricamente condutivo e um segundo terminal acoplado ao primeiro elemento eletricamente condutivo; um segundo resistor acoplado entre o segundo terminal da segunda fonte de corrente e o primeiro elemento eletricamente condutivo; e um terceiro voltímetro posicionado para medir a tensão através do segundo resistor e detectar uma queda de tensão indicativa de uma falha de aterramento.

[0017] A primeira e segunda fontes de corrente podem estar posicionadas de modo que apenas uma fornece corrente aos elementos eletricamente condutivos de cada vez; e em que cada fonte de corrente esteja eletricamente isolada da outra.

[0018] O equipamento de detecção pode compreender ainda um quarto voltímetro posicionado para medir a tensão através da segunda fonte de corrente; em que uma variação na tensão através da segunda fonte de corrente é indicativa da distância, ao longo do elemento sensor, da extremidade acoplada ao primeiro terminal da segunda fonte de corrente e a falha de aterramento.

[0019] De acordo com um segundo aspecto da presente invenção, é ainda proporcionado um método de detecção de defeitos no interior de um corpo de tubo flexível, o método compreendendo: acoplamento de uma fonte de energia elétrica entre o primeiro e segundo elementos eletricamente condutivos que se estende, pelo menos parcialmente, ao longo do comprimento de um corpo de tubo flexível e eletricamente isolados um do outro, exceto quanto a serem eletricamente conectados a um ponto remoto da fonte de energia; fornecimento de corrente da fonte de energia para o primeiro e segundo elementos eletricamente condutivos; e detecção de variação entre a corrente que flui em cada elemento eletricamente condutivo; em que a variação detectada é indicativa de um defeito no corpo de tubo que causa uma falha de aterramento ao longo de um dos elementos eletricamente condutivos.

[0020] De acordo com um terceiro aspecto da presente invenção, é fornecido ainda um equipamento de duto que compreende: um corpo de tubo flexível que inclui o primeiro e segundo elementos eletricamente condutivos que se estendem, pelo menos parcialmente, ao longo do comprimento de um corpo de tubo flexível e eletricamente isolados um do outro, exceto quanto a serem eletricamente conectados a um ponto remoto de uma primeira extremidade do corpo de tubo flexível; um conector terminal acoplado a pelo menos a dita primeira extremidade do corpo de tubo flexível; e um equipamento de detecção conforme descrito acima, acoplado ao conector terminal; em que a fonte de energia elétrica está acoplada entre, e posicionada para fornecer corrente para o primeiro e segundo elementos eletricamente condutivos.

[0021] O primeiro e segundo elementos eletricamente condutivos podem estar posicionados dentro de um espaço anular do corpo de tubo entre uma camada de barreira mais interna e uma camada de barreira mais externa.

[0022] Um dos elementos eletricamente condutivos pode compreender um elemento sensor exposto ao longo de pelo menos parte do comprimento do corpo de tubo flexível e tem uma resistência predeterminada por unidade de comprimento e o outro elemento eletricamente condutivo compreende um elemento de retorno o qual é eletricamente isolado.

[0023] O elemento sensor e o outro elemento elétrico podem compreender cabos; em que o corpo de tubo compreende ainda pelo menos um elemento estrutural de metal conectado a um aterramento; e em que o elemento sensor é posicionado de modo que, se um defeito no corpo de tubo admita fluido no espaço anular do corpo de tubo, o fluido entre o elemento sensor e um elemento estrutural de metal provoque uma falha de aterramento.

[0024] De acordo com um quarto aspecto da presente invenção, é fornecido um método de formação de um equipamento de duto, o método compreendendo: fornecimento de um corpo de tubo flexível que inclui o primeiro e segundo elementos eletricamente condutivos que se estendem, pelo menos parcialmente, ao longo do comprimento de um corpo de tubo flexível e eletricamente isolados um do outro, exceto quanto a serem eletricamente conectados a um ponto remoto de uma primeira extremidade do corpo de tubo flexível; acoplamento de um conector terminal a pelo menos uma extremidade do corpo de tubo; acoplamento de um equipamento de detecção conforme descrito acima ao conector terminal; e acoplamento da fonte de energia elétrica entre o primeiro e segundo elementos eletricamente condutivos.

[0025] O tubo pode ser para uso na extração de petróleo e gás sob alta pressão.

[0026] Concretizações da invenção são ainda descritas a seguir com referência aos desenhos anexos, nos quais: a Figura 1 ilustra um corpo de tubo flexível; a Figura 2 ilustra um conjunto de riser que incorpora um corpo de tubo flexível; a Figura 3 ilustra um equipamento de detecção acoplado a um corpo de tubo flexível de acordo com uma primeira concretização da presente invenção; a Figura 4 ilustra o equipamento de detecção e o corpo de tubo flexível da Figura 3 no caso de um defeito que causou uma perda de integridade de uma camada de barreira no interior do corpo de tubo flexível; a Figura 5 ilustra a forma como o equipamento de detecção da Figura 3 pode detectar o acúmulo de líquido em um arco com metade de água dentro de um corpo de tubo flexível; a Figura 6 é um fluxograma que ilustra um método para detecção e localização de uma perda de integridade de acordo com uma concretização da presente invenção usando o equipamento de detecção das Figuras 3 e 4; e a Figura 7 ilustra um equipamento de detecção acoplado a um corpo de tubo flexível de acordo com uma segunda concretização da presente invenção.

[0027] Nos desenhos, numerais de referência similares se referem a partes similares.

[0028] Ao longo da presente descrição, será feita referência a um tubo flexível. Deverá ser entendido que um tubo flexível é um conjunto de uma porção de um corpo de tubo flexível e um ou mais conectores terminais, em cada um dos quais uma respectiva extremidade do corpo de tubo é finalizada. A Figura 1 ilustra como o corpo de tubo 100 é formado, de acordo com uma concretização da presente invenção, a partir de uma combinação de materiais em camadas que formam um conduíte para contenção de pressão. Embora um número de camadas particulares seja ilustrado na Figura 1, deverá ser entendido que a presente invenção é amplamente aplicável a estruturas de corpo de tubo coaxiais que incluem duas ou mais camadas fabricadas a partir de uma variedade de possíveis materiais. Deverá ser ainda notado que as espessuras das camadas são mostradas apenas para fins ilustrativos.

[0029] Conforme ilustrado na Figura 1, um corpo de tubo inclui uma camada de carcaça mais interna opcional 101. A carcaça constitui uma construção interligada que pode ser usada como a camada mais interna para evitar, parcial ou totalmente, o colapso de uma bainha de pressão interna 102 em virtude de descompressão do tubo, pressão externa e cargas de esmagamento mecânicas e pressão sobre a blindagem de tração. Será apreciado que determinadas concretizações da presente invenção são aplicáveis a operações de "furo liso"(isto é, sem uma carcaça), bem como aplicações de "furo áspero" (com uma carcaça).

[0030] A bainha de pressão interna 102 funciona como uma camada de retenção de fluidos e compreende uma camada polimérica que assegura a integridade do fluido interno. Deverá ser entendido que esta camada pode, por si só, compreender uma série de subcamadas. Será apreciado que, quando a camada de carcaça opcional é usada, a bainha de pressão interna é, muitas vezes, referida por aqueles versados na técnica como uma camada de barreira. Em operação sem tal carcaça (a assim denominada operação de furo liso), a bainha de pressão interna pode ser referida como um forro.

[0031] Uma camada de blindagem de pressão opcional 103 é uma camada estrutural com um ângulo de posicionamento próximo de 90°, que aumenta a resistência do tubo flexível a cargas de esmagamento mecânicas e pressão interna e externa. A camada também suporta estruturalmente a bainha de pressão interna e consiste, tipicamente, em uma construção interligada.

[0032] O corpo de tubo flexível inclui também uma primeira camada de blindagem de tração opcional 105 e uma segunda camada de blindagem de tração opcional 106. Cada camada de blindagem de tração é uma camada estrutural com um ângulo de posicionamento tipicamente entre 10° e 55°. Cada camada é usada para sustentar as cargas de tração e pressão internas. As camadas de blindagem de tração são, muitas vezes, contra-enroladas em pares.

[0033] O corpo de tubo flexível mostrado também inclui camadas de fita opcionais 104, que ajudam a conter as camadas subjacentes e, até certo ponto, evitar a abrasão entre as camadas adjacentes.

[0034] O corpo de tubo flexível também inclui, tipicamente, camadas de isolamento opcionais 107 e uma bainha externa 108, que compreende uma camada polimérica usada para proteger o tubo contra a penetração de água do mar e outros ambientes externos, corrosão, abrasão e danos mecânicos.

[0035] Cada tubo flexível compreende pelo menos uma porção, algumas vezes referida como um segmento ou seção de corpo de tubo flexível 100 junto com um conector terminal localizado em uma extremidade ou em ambas as extremidades do tubo flexível. Um conector terminal constitui um equipamento mecânico, que faz a transição entre o corpo de tubo flexível e um conector. As diferentes camadas de tubos conforme mostrado, por exemplo, na Figura 1, são finalizadas no conector terminal, de modo a transferir a carga entre o tubo flexível e o conector.

[0036] A Figura 2 ilustra um conjunto de riser 200 adequado para o transporte de fluido de produção, tal como óleo e/ou gás e/ou água, de uma localização submarina 201 para uma instalação flutuante 202. Por exemplo, na Figura 2 a localização submarina 201 inclui uma tubulação de fluxo submarina 205. A tubulação de fluxo flexível 205 compreende um tubo flexível que assenta, parcial ou totalmente, no fundo do mar 204 ou está enterrada abaixo do fundo do mar e é usada em uma aplicação estática. A instalação flutuante pode ser constituída por uma plataforma e/ou boia ou, conforme ilustrado na Figura 2, um navio. O conjunto de riser 200 é fornecido como um riser flexível, isto é, um tubo flexível 203 que conecta o navio à instalação no fundo do mar. O tubo flexível pode estar em segmentos de corpo de tubo flexível com acoplamento aos conectores terminais. A Figura 2 ilustra também como porções de tubo flexível podem ser usadas como uma tubulação de fluxo 205 ou ponte 206. Será apreciado que há diferentes tipos de riser, conforme é bem conhecido por aqueles versados na técnica. Concretizações da presente invenção podem ser usadas com qualquer tipo de riser, tal como um livremente suspenso (riser ascendente, livre), um riser restrito até certo ponto (boias, correntes), um riser totalmente restrito ou envolvido por um tubo (tubos I ou J).

[0037] Conforme observado acima, defeitos em um corpo de tubo flexível podem comprometer a integridade estrutural do corpo de tubo. Em particular, uma perda de integridade ou ruptura de uma camada externa resistente à água do mar pode permitir a entrada de água do mar no espaço anular do corpo de tubo entre uma camada de barreira mais interna e a camada externa resistente à água do mar. Alternativamente, uma perda de integridade de uma camada de barreira mais interna pode permitir que fluidos de produção entrem no espaço anular do corpo de tubo. Com referência à Figura 1, a camada externa resistente à água do mar pode compreender a bainha polimérica externa 108 e a camada de barreira mais interna pode compreender a bainha de pressão interna 102. O espaço anular do corpo de tubo é ocupado pelos componentes estruturais metálicos, tais como as camadas de blindagem de tração 105, 106 da Figura 1. Estes componentes são frequentemente formados de aço ou outros metais e são suscetíveis à corrosão rápida na presença de água do mar.

[0038] Serão descritas agora concretizações da presente invenção que podem detectar um defeito dentro de um corpo de tubo flexível que causa uma perda de integridade de uma camada externa resistente à água do mar ou uma camada de barreira mais interna do corpo de tubo.

[0039] A Figura 3 ilustra um equipamento de detecção de acordo com uma primeira concretização da presente invenção acoplado a um corpo de tubo flexível. O equipamento de detecção está posicionado de modo a detectar uma alteração no corpo de tubo flexível que pode indicar um defeito (e, em particular, uma perda de integridade que permite que a água do mar ou outros fluidos entrem no espaço anular do corpo de tubo). O equipamento de detecção pode ser acoplado a um sistema de alerta (não ilustrado) posicionado para fornecer um sinal de saída para um operador do tubo flexível que alerta o operador quanto ao dano potencial para o tubo. O sinal de saída pode, por exemplo, ser um alarme visual ou sonoro.

[0040] O equipamento de detecção está posicionado para detectar um curto-circuito de um circuito elétrico aterrado quando um cabo exposto entra em contato com o fluido dentro do espaço anular do tubo. Especificamente, conforme ilustrado na Figura 3, o corpo de tubo flexível 300 é fabricado de modo que ele inclua um cabo não revestido 302 que se estende pelo menos parcialmente ao longo do comprimento do corpo de tubo flexível 300 dentro do espaço anular do corpo de tubo. O cabo 302 se estende até a uma primeira extremidade 304 do corpo de tubo flexível 300 na qual ele pode ser acoplado ao equipamento de detecção 306 após passar através de um furo no interior de um conector terminal 308. O conector terminal 308 pode ser uma barreira contra atmosfera explosiva (ATEX) aprovado. Será apreciado que, em termos mais gerais, o conector terminal 308 pode compreender um isolador, com o equipamento e/ou circuito para assegurar a especificação ATEX incorporada ou aplicada em outras partes do sistema. Neste exemplo, o conector terminal funciona como um isolador, que isola o equipamento de detecção no espaço anular do corpo de tubo aterrado, permitindo que a integridade do sistema seja verificada ao aplicar um voltímetro; se há um fluxo de corrente, há curto- circuito no sistema, que indica fluido no tubo ou um problema com o sistema em si. Além disso, as informações sobre o potencial medido podem ser usadas para determinar a natureza e a localização de uma fuga, conforme será descrito abaixo. Onde há referência a um conector terminal, no restante do presente relatório descritivo de patente, este deverá ser entendido como sendo, alternativamente, um isolador. O cabo 302 é eletricamente isolado de componentes estruturais de metal do corpo de tubo, por exemplo, pelo espaçamento dos componentes de isolamento, mas está posicionado de modo que o fluido que entra no espaço anular do tubo possa entrar em contato com o cabo 302. O cabo 302 está posicionado de modo a passar através do conector terminal 308, permanecendo eletricamente isolado do conector terminal 308. No caso de uma perda de integridade que faz com que fluido entre em contato com o cabo 302 e os elementos estruturais de metal dentro do espaço anular do tubo, uma corrente que passa através do cabo 302 causa um curto nos elementos estruturais de metal, os quais, por sua vez, estão conectados a um aterramento. Esta fuga de corrente do aterramento pode ser detectada pelo equipamento de detecção 306, conforme será descrito abaixo.

[0041] Será apreciado que o cabo 302 pode ser, mais genericamente, referido como um elemento eletricamente condutivo que se estende pelo menos parcialmente ao longo do comprimento de um corpo de tubo flexível. O cabo 302 pode ser um cabo de resistência com uma resistência conhecida por metro. De preferência, o cabo 302 não é isolado (pelo menos dentro de uma zona de detecção, conforme descrito abaixo) para permitir que ele possa entrar em contato com os fluidos dentro do espaço anular do corpo de tubo. O isolamento elétrico pode ser obtido por um cabo sem revestimento, por exemplo, ao enrolar frouxamente o cabo em um isolante enrolado em espiral, de modo que ele esteja parcialmente exposto ao longo de uma espiral. Alternativamente, o cabo pode correr dentro de um canal aberto em um suporte polimérico que se estende ao longo do corpo de tubo. Conforme discutido acima, um corpo de tubo flexível é construído a partir de vários elementos estruturais de metal, por exemplo, os cabos da blindagem à tração nas camadas 105, 106 da Figura 1. Os elementos estruturais de metal são concebidos para satisfazer propriedades puramente mecânicas da estrutura do corpo de tubo. No entanto, uma vez que pelo menos um dos componentes de metal, por exemplo, um cabo da blindagem de tração individual, é eletricamente isolado por um meio de isolamento, por exemplo, as camadas de fita 104 da Figura 1, então, ele também pode ser usado para formar o elemento eletricamente condutivo.

[0042] Conforme mostrado na Figura 3, de acordo com a primeira concretização da invenção, o corpo de tubo flexível inclui ainda um segundo cabo 310 que se estende dentro do espaço anular do corpo de tubo. O primeiro e segundo cabos 302, 310 estão eletricamente acoplados juntos em seu ponto mais afastado 312 (ou em algum ponto ao longo de seu comprimento remoto a partir do equipamento de detecção 306). Conforme para o primeiro cabo 302, o segundo cabo é eletricamente isolado à medida que passa através do conector terminal 308 para o equipamento de detecção 306. Coletivamente, o primeiro e segundo cabos 302, 310 formam um circuito fechado, de modo que (pelo menos na ausência de uma perda de integridade) uma corrente elétrica possa passar através de um cabo e retornar ao longo do outro. O segundo cabo 310 difere do primeiro cabo 302 pelo fato de que, tipicamente, ele está totalmente isolado eletricamente ao longo da totalidade de seu comprimento, conforme indicado pela camada de isolamento 314. Mesmo que o segundo cabo 310 seja exposto a um fluido no interior do espaço anular do tubo, o cabo 310 é eletricamente isolado do fluido pela sua própria camada de isolamento 314.

[0043] Embora os cabos 302, 310 sejam mostrados espaçados na Figura 3, na prática eles podem correr juntos através do espaço anular do corpo de tubo. Em determinadas concretizações, o primeiro e segundo cabos 302, 310 podem ser enrolados em espiral no isolante citado acima ou em um isolante trançado de modo que, no caso de uma perda de integridade, o fluido possa entrar no isolamento em espiral e entrar em contato com o primeiro cabo 302, enquanto que o segundo cabo 310 permanece separadamente isolado. Conforme será descrito em maiores detalhes abaixo, o primeiro cabo 302 pode ter uma resistência conhecida por metro, a qual permite que a localização da perda de integridade seja determinada. Em contraste, não há tal limitação para o segundo cabo 310, o qual pode ser formado substancialmente de qualquer elemento eletricamente condutivo (incluindo, por exemplo, um cabo de blindagem de tração individual, contanto que ele possa ser completamente isolado ao longo de seu comprimento).

[0044] O equipamento de detecção 306 é concebido para fornecer uma indicação positiva/negativa de uma perda de integridade no tubo. O equipamento de detecção 306 é concebido para monitorar constantemente o corpo de tubo para detectar a ocorrência de uma perda de integridade. Vantajosamente, isto requer apenas monitoramento de um único parâmetro. Será apreciado que determinadas concretizações da presente invenção podem incluir ainda um controlador ou processador acoplado a vários metros dentro do equipamento de detecção 306 para monitorar os parâmetros medidos. Elas podem ainda incluir uma memória para gravação de variação em um parâmetro medido ao longo do tempo.

[0045] Em referência novamente à Figura 3, para fornecer a indicação inicial de perda de integridade no tubo, o equipamento de detecção compreende uma primeira fonte de corrente constante CC1 acoplada ao primeiro cabo 302, de modo a fornecer uma corrente elétrica para o primeiro cabo 302. Na ausência de uma perda de integridade, conforme mostrado na Figura 3, a corrente retorna ao longo do segundo cabo isolado 310 e através de um primeiro resistor R1. A primeira fonte de corrente constante CC1 está posicionada de modo a fornecer uma corrente constante ao primeiro cabo e pode, por exemplo, compreender uma fonte de diodo de corrente constante proveniente de uma fonte de tensão. Na ausência de uma perda de integridade, a tensão através do primeiro resistor R1, conforme medida por um primeiro voltímetro V1, é substancialmente constante. Esta tensão é determinada pela corrente fornecida pela primeira fonte de corrente constante CC1 e um divisor de potencial formado pela resistência cumulativa do primeiro e segundo cabos 302, 310 e o primeiro resistor R1. Esta tensão pode ser constantemente monitorada para detectar uma perda de integridade indicada por uma queda na tensão medida. Em particular, uma perda de integridade pode ser indicada pela queda de tensão em mais do que um valor predeterminado ou uma queda abaixo de um limiar. Isto fornece um monitor de segurança contra falhas pelo fato de que a interrupção da fonte de energia também fará com que a tensão caia, o que é detectado e pode ser investigado. É preferível implementar um equipamento de detecção que detecta a interrupção de fluxo de uma corrente, em vez de um no qual a corrente que começa a fluir indicaria uma perda de integridade, uma vez que a última opção não permitiria que a falha de um componente fosse detectada.

[0046] Em referência agora também à Figura 4, no caso de perda de integridade, por exemplo, parcialmente ao longo dos cabos 302, 310, conforme indicado pela zona de perda de integridade 316, haverá uma fuga da corrente fornecida pela primeira fonte de corrente para o aterramento (através de um cabo 302 a ser acoplado por fluido na zona de perda de integridade 316 aos elementos estruturais de metal ou a água do mar circundante). Isto provoca uma grande queda na tensão medida no primeiro resistor R1. Isto pode ser usado para disparar um alarme, fazendo, talvez, com que ocorra uma inspeção visual do corpo de tubo. Quando uma perda de integridade é detectada, em determinadas concretizações, o equipamento de detecção 306 é, então, posicionado para detectar a localização aproximada da perda de integridade.

[0047] A primeira fonte de corrente constante CC1, conforme mencionado acima, está posicionada para fornecer uma corrente constante, mesmo no caso de uma perda de integridade que causa um curto no aterramento. Tipicamente, esta corrente constante pode ser de 2 mA. Um segundo voltímetro V2 está posicionado para medir a tensão através da primeira fonte de corrente constante CC1, a qual será substancialmente constante na ausência de uma perda de integridade. No caso de uma perda de integridade, a tensão medida pelo voltímetro V2 aumentará em virtude da resistência reduzida entre a primeira fonte de corrente constante CC1 e o aterramento. Será apreciado que o monitoramento da variação na tensão medida pelo voltímetro V2 também pode ser usado para detectar inicialmente uma perda de integridade. Como uma alternativa adicional, uma perda de integridade pode ser detectada por um circuito de detecção que tem uma fonte de corrente na qual a corrente varia ao medir diretamente a corrente que flui em cada um dos cabos 302, 310 no ponto de conexão ao equipamento de detecção 306.

[0048] A tensão medida pelo voltímetro V2 também pode ser usada, em determinadas concretizações, para calcular a distância ao longo do primeiro cabo 302 até a zona de perda de integridade 316, que é indicada pela linha 318 na Figura 4. Isto é, como um resultado do primeiro cabo ter uma resistência conhecida por metro, em determinadas concretizações, por exemplo, 2 Q.m-1. A resistência do primeiro cabo entre a primeira fonte de corrente constante CC1 e a zona de perda de integridade 316 é igual à resistência interna da primeira fonte de corrente constante CC1 a qual, por sua vez, pode ser calculada ao dividir a tensão medida pelo voltímetro V2 pela corrente constante conhecida da primeira fonte de corrente constante CC1. A distância até a zona de perda de integridade pode, então, ser calculada dividindo-se a resistência calculada pela resistência por metro do primeiro cabo 302.

[0049] Adicionalmente, quando uma perda de integridade é detectada, o equipamento de detecção 306 está posicionado de modo a calcular a distância indicada pela linha 320 a partir do ponto 312 no qual o primeiro cabo 302 está acoplado ao segundo cabo 310 (que pode ser a extremidade mais distante do corpo de tubo 300 se o cabo 302 percorre o comprimento total do corpo de tubo 300). Para alcançar este objetivo, o equipamento de detecção 306 compreende ainda um segundo conjunto substancialmente idêntico de componentes posicionados de modo a dirigir uma corrente constante proveniente de uma segunda fonte de corrente constante CC2 no segundo cabo 310 para retornar (se não houver perda de integridade) através do primeiro cabo 302 e um segundo resistor R2. O equipamento de detecção 306 compreende ainda primeiro e segundo diodos D1, D2 posicionados para isolar cada metade do equipamento de detecção uma da outra. Em concretizações alternativas da invenção, pode haver mais diodos fornecidos para isolar os resistores R1 e R2. De modo a calcular a distância 320, a primeira fonte de corrente constante CC1 é desligada e a segunda fonte de corrente constante CC2 é ligada. Isto é, as fontes de corrente constantes são acionadas alternadamente. No caso de uma perda de integridade, há uma fuga de corrente proveniente da segunda fonte constante CC2 para o aterramento na extremidade da zona de perda de integridade 316 mais afastada do equipamento de detecção 306. A tensão medida pelo voltímetro V4 pode ser usada para calcular a distância 320 dado o conhecimento da resistência por metro do primeiro cabo 302 e a resistência total do segundo cabo 310 (se presente uma quantidade significativa).

[0050] Será observado que o equipamento de detecção 306 inclui um voltímetro V3 para medir a tensão através do segundo resistor R2. Em determinadas concretizações, enquanto monitoram continuamente uma perda de integridade, a primeira e segunda fontes de corrente CC1, CC2 podem ser acionadas alternadamente, de modo a reduzir o carregamento capacitivo entre os cabos 302, 310. A redução da tensão, medida por qualquer um ou ambos os voltímetros V1 e V3 durante as respectivas fases de monitoramento, é indicativa de uma perda de integridade.

[0051] Pode ser observado, vantajosamente, que a presente invenção permite não apenas que a ocorrência de uma perda de integridade seja detectada, mas também a localização e extensão da perda de integridade (a distância ao longo do primeiro cabo 302 de qualquer extremidade do cabo 302 até a zona de perda de integridade 316). Esta informação pode ser de grande benefício durante avaliação da importância de uma perda de integridade e para avaliar a possibilidade de realizar uma inspeção visual. Determinadas concretizações da presente invenção podem resultar em uma precisão de localização de 1 m ou menos, mesmo em risers em instalações de águas ultra profundas.

[0052] Em determinadas concretizações, a localização do primeiro cabo 302 pode ser controlada de perto dentro do espaço anular do corpo de tubo, de modo a evitar que uma pequena quantidade de condensação indique falsamente uma perda de integridade do tubo. Especificamente, a localização do primeiro cabo 302 pode ser controlada de modo que seja mantida pelo menos uma distância predeterminada do componente estrutural de metal mais próximo ao longo do comprimento total do cabo 302. Isto pode ser obtido usando espaçadores isolantes, por exemplo, um envoltório em espiral ou trança de um material isolante, conforme descrito acima, que permite a entrada de fluido através de aberturas entre espirais consecutivas, mas que separa o primeiro cabo de componentes estruturais de metal circundantes por pelo menos a espessura do material isolante. Outras técnicas adequadas para posicionar os cabos sensores através de um espaço anular do corpo de tubo serão bem conhecidas por aqueles versados na técnica. Além disso, o espaçamento relativo entre o primeiro e segundo cabos 302, 310 pode ser controlado para reduzir a carga capacitiva.

[0053] Vantajosamente, o equipamento de detecção 306 e os cabos 302, 310 que se estendem ao longo do corpo de tubo 300 são componentes de baixo custo, certamente em relação a técnicas conhecidas para detecção de violações em tubos, tais como a Detecção de Temperatura Distribuída (DTS) com base em fibra ótica e inspeção visual. Além disso, dados mínimos são coletados ou precisam ser monitorados para detectar uma perda de integridade e, então, determinar sua localização e extensão. Para detectar uma perda de integridade, é necessário apenas monitorar uma única tensão ou corrente (tensão através de R1, R2, CC1 ou CC2 ou corrente que retorna para o equipamento de detecção). O monitoramento de dois ou mais parâmetros, particularmente se excitação positiva e negativa alternada for usada, permite redundância. É necessário monitorar apenas uma variação predeterminada em um parâmetro medido ou executar uma comparação com um limiar. Vantajosamente, o primeiro e segundo cabos 302, 310 podem ser relativamente finos comparado com o espaço disponível no interior de um espaço anular do corpo de tubo, de modo que eles não interferem significativamente com a estrutura do corpo de tubo. O equipamento de detecção 306 também pode ser relativamente compacto, o que é desejável, uma vez que o espaço pode ser limitado, por exemplo, na parte principal de um riser flexível.

[0054] Conforme será evidente a partir da discussão acima, o equipamento de detecção 306 é capaz de determinar a distância de cada extremidade do corpo de tubo 300 para a zona de perda de integridade 316. Especificamente, o equipamento de detecção 306 é capaz de determinar a distância de cada extremidade do cabo 302 até o primeiro ponto ao longo do cabo que está em curto com o aterramento. Vantajosamente, isto permite que uma segunda perda de integridade seja detectada, uma vez que o efeito será que a distância de uma ou outra extremidade do cabo 302 para o primeiro ponto onde o cabo 302 está em curto com o aterramento será reduzida. Violações subsequentes podem ser similarmente detectadas, contanto que elas ocorram mais próximo de uma ou outra extremidade do cabo 302 do que uma perda de integridade existente. Será evidente que, de modo a acompanhar uma série de violações, é necessário manter um registro das tensões através de CC1 e CC2, uma vez que elas variam ao longo do tempo. Isto permitirá também que uma perda de integridade significativa, a qual faz com que o espaço anular do corpo de tubo se encha, proveniente da localização da perda de integridade seja acompanhada ao longo do tempo.

[0055] Em certas aplicações, e em particular para risers, uma curvatura por gravidade no corpo de tubo flexível pode ser mantida durante um período prolongado de tempo ou de forma permanente. É possível que pequenas quantidades de umidade presentes no interior do espaço anular do corpo de tubo possam se acumular em uma curvatura por gravidade e causar um curto-circuito do cabo 302 ao aterramento. Isto pode não ser indicativo de perda de integridade no tubo e pode ser tolerável. Vantajosamente, o equipamento de detecção 306 é capaz de detectar uma perda de integridade no tubo que ocorre fora da curvatura por gravidade. Adicionalmente, uma perda de integridade que ocorre na curvatura por gravidade em si é detectável, uma vez que o espaço anular do tubo tenha absorvido uma pequena quantidade de fluido adicional, fazendo com que a zona de perda de integridade expanda ao longo do primeiro cabo em pelo menos uma direção. Um corpo de tubo que inclui uma curvatura por gravidade na qual a condensação se acumulou é ilustrado na Figura 5. Pode ser visto que o fluido se acumulou na curvatura por gravidade, conforme indicado pelas linhas tracejadas na área 322. O acúmulo de fluido 322 é suficientemente grande para cobrir parte do primeiro cabo 302, de modo que o equipamento de detecção é capaz de determinar as distâncias 318 e 320 até as bordas do fluido acumulado proveniente de cada extremidade do primeiro cabo 302.

[0056] Em referência agora à Figura 6, esta ilustra, na forma de um fluxograma, um método de detecção e localização de uma perda de integridade de acordo com uma concretização da presente invenção usando o equipamento de detecção mostrado na Figura 3.

[0057] Na etapa S500, a primeira fonte de corrente constante CC1 fornece uma corrente para o primeiro cabo 302. Na etapa S502, é determinado se a perda de integridade é detectada ao monitorar a variação na tensão através de R1. Se nenhuma perda de integridade é detectada, o monitoramento continua.

[0058] Se é detectada uma perda de integridade, na etapa S504, a tensão através de CC1 é medida na etapa S506 e a distância até a zona de perda de integridade ao longo do primeiro cabo 302 (distância 318) é calculada.

[0059] Na etapa S508, a primeira fonte de corrente constante é desligada e a corrente é fornecida pela segunda fonte de corrente constante CC2. Na etapa S510, a tensão através de CC2 é medida na etapa S512 e a distância até a zona de perda de integridade ao longo do primeiro cabo 302 (distância 320) é calculada.

[0060] De acordo com outra concretização da presente invenção, podem ser fornecidos vários equipamentos de detecção, cada um conectado a um par separado de cabos dentro de um único corpo de tubo. Especificamente, cada equipamento de detecção e um par de cabos podem estar posicionados para detectar falhas dentro das zonas de detecção (porções do corpo de tubo), que podem ou não se sobrepor com outras zonas de detecção monitoradas separadamente. Ao fornecer vários conjuntos, isto pode permitir redundância em caso de falha do cabo. Adicionalmente, ao fornecer múltiplos conjuntos de monitoramento de zonas de detecção separadas, a localização aproximada de uma perda de integridade pode ser rapidamente determinada assim que ocorra uma variação em um parâmetro medido. Para monitorar apenas uma zona de detecção que compreende uma porção de corpo de tubo remota da extremidade do corpo de tubo na qual o equipamento de detecção é montado, é necessário isolar o primeiro cabo 302 desta extremidade até que a zona de detecção desejada seja atingida.

[0061] De acordo com outra concretização da presente invenção, o primeiro e segundo resistores R1, R2 podem ser omitidos. Em vez disso, uma perda de integridade pode ser detectada apenas ao monitorar a tensão desenvolvida através das fontes de corrente constante CC1, CC2 ou medindo-se a corrente que flui em um ou ambos os cabos 302, 310. Deverá ser entendido que cada opção indica se há uma variação na corrente que retorna para o equipamento de detecção comparado com a corrente fornecida a um cabo. Especificamente, o monitoramento de variação na tensão através de uma fonte de corrente constante detecta um aumento no fluxo de corrente porque o percurso da corrente de retorno está sendo substituído pelo fluxo para o aterramento.

[0062] Será apreciado que o equipamento de detecção 306 pode ser adicionalmente simplificado para detecção de uma perda de integridade e a localização da perda de integridade em uma extremidade do corpo de tubo ao fornecer apenas uma fonte de corrente constante (a qual também permitiria que os diodos D1, D2 fossem dispensados). No entanto, um equipamento de detecção simplificado não seria capaz de determinar a extensão da zona de perda de integridade ao longo do corpo de tubo e não seria capaz de detectar outras violações se elas ocorrem no lado oposto de uma primeira perda de integridade pelo equipamento de detecção.

[0063] As concretizações da invenção descritas acima se focaram no uso de uma fonte de corrente constante DC (ou um par de fontes de corrente constante DC), embora deva ser entendido que a presente invenção não está limitada à mesma. Em uma concretização alternativa, o equipamento de detecção pode ser substituído por uma fonte de corrente alternada acoplada entre o primeiro e segundo cabos. A variação na tensão através da fonte de corrente alternada é indicativa de perda de integridade. A tensão entre a fonte de corrente alternada em cada metade de ciclo, no caso de uma perda de integridade, será indicativa da distância até a zona de perda de integridade a partir de uma ou outra extremidade do primeiro cabo. Será apreciado que o uso de uma fonte de corrente constante AC envolve um circuito de detecção mais complexo. Alternativamente, usando o equipamento de detecção mostrado nas Figuras 3 e 4, o equipamento de detecção AC pode ser obtido ao trocar o circuito de monitoramento em intervalos regulares, isto é, ao fornecer energia alternadamente para a primeira e segunda fontes de corrente CC1 e CC2. Vantajosamente, o uso de corrente alternada pode reduzir o acúmulo de polarização de certos líquidos dentro do espaço anular do corpo de tubo, por exemplo, água do mar. Alternativamente, o fornecimento de energia para a primeira e segunda fontes de corrente CC1 e CC2 não requereria modificação no restante do equipamento de detecção mostrado nas Figuras 3 e 4.

[0064] Em referência à Figura 7, de acordo com uma outra concretização da presente invenção, um terceiro cabo 700 pode ser fornecido, que se estende ao longo do comprimento do corpo de tubo. A Figura 7 é, em geral, a mesma que a Figura 4, exceto quanto ao cabo 700 adicional e outros componentes dentro do equipamento de detecção 702, conforme será descrito agora. Este terceiro cabo 700 não é isolado, como o primeiro cabo 302, e é isolado dos componentes estruturais de metal circundantes. O primeiro cabo 302 e o terceiro cabo 700 podem ser colocados próximos um do outro, de modo que, no caso de uma perda de integridade do tubo na zona de perda de integridade 316, o primeiro cabo 302 e o terceiro cabo 700 são eletricamente acoplados.

[0065] O princípio de operação do terceiro cabo 700 será agora descrito. Sob operação normal, o interruptor S1 é fechado e o sistema opera conforme descrito anteriormente em relação à Figura 3. Quando um pequeno evento de perda de integridade ocorre ou a água começa a condensar e se acumular no espaço anular do corpo de tubo, tal como uma gota de água do mar ou, de outro modo, água que corre no interior da estrutura dos cabos de detecção, a corrente de detecção passa para o terceiro cabo 700, o qual está conectado ao aterramento através do conector terminal 308 (da mesma maneira conforme para o sistema da Figura 3, a corrente de detecção passa para o aterramento por meio dos componentes estruturais de metal dentro do espaço anular do corpo de tubo). V1 detecta uma variação na tensão através de R1 e S1 é comutado para ligar o voltímetro V5, o outro lado do qual está conectado ao terminal negativo (aterrado) da fonte de corrente CC2. A tensão detectada pelo voltímetro V5 é uma medida direta da localização da zona de detecção de água. O cabo 302 atua como um potenciômetro e a entrada de água do mar no cabo atua como o controle deslizante do potenciômetro. Será apreciado que este método de detecção da localização da zona de perda de integridade 316 pode ser além do método descrito acima em relação à Figura 4, o que permite ainda detectar, vantajosamente, o tamanho da zona de perda de integridade. O terceiro cabo 700 também pode ser usado para calibrar o cabo antes de instalação simplesmente ao encurtar os cabos 700 e 302 em algum ponto ao longo do comprimento do corpo de tubo.

[0066] Com a configuração descrita acima, defeitos, incluindo violações de uma camada externa resistente à água do mar, de um corpo de tubo podem ser detectados em tempo hábil, permitindo que uma inspeção mais aprofundada e, se necessário, manutenção, ocorra.

[0067] Será evidente para aqueles versados na técnica que as características descritas em relação a qualquer uma das concretizações descritas acima podem ser aplicadas alternadamente entre as diferentes concretizações. As concretizações descritas acima são exemplos para ilustrar várias características da invenção.

[0068] Será ainda evidente que os equipamentos de detecção descritos acima podem ser usados em combinação com outros tipos conhecidos equipamentos de detecção, seja por razões de resiliência ou para reduzir a necessidade de operação contínua de equipamentos de detecção mais computacionalmente intensivos.

[0069] Ao longo da descrição e das reivindicações do presente relatório descritivo, as palavras "compreende" e "contém" e variações das mesmas significam "incluindo, porém sem limitações" e elas não se destinam a excluir (e não excluem) outros componentes, números inteiros ou etapas. Ao longo da descrição e reivindicações do presente relatório descritivo, o singular inclui o plural, a menos que o contexto exija o contrário. Em particular, quando o artigo indefinido é usado, o relatório descritivo deve ser entendido como considerando a pluralidade, bem como a singularidade, a menos que o contexto exija o contrário.

[0070] Características, números inteiros ou aspectos descritos em conjunto com um aspecto, concretização ou exemplo particular da invenção devem ser entendidos como aplicáveis a qualquer outro aspecto, concretização ou exemplo descrito aqui, a menos que incompatível com os mesmos. Todas as características descritas no presente relatório descritivo (incluindo quaisquer reivindicações, resumo e desenhos) e/ou todas as etapas de qualquer método ou processo assim descrito, podem ser combinadas em qualquer combinação, exceto combinações onde pelo menos algumas de tais características e/ou etapas são mutuamente exclusivas. A invenção não está restrita aos detalhes de quaisquer concretizações anteriores. A invenção se estende a qualquer uma nova, ou qualquer combinação nova, das características descritas no presente relatório descritivo (incluindo quaisquer reivindicações, resumo e desenhos) ou a qualquer nova, ou qualquer combinação nova, das etapas de qualquer método ou processo assim descrito.

[0071] A atenção do leitor é dirigida para todos os artigos e documentos que são depositados em conjunto com ou anteriores ao presente relatório descritivo junto com o presente Pedido e os quais estão abertos à inspeção pública com o presente relatório descritivo, e os conteúdos de todos de tais artigos e documentos são aqui incorporados por referência.

Claims (7)

1. Equipamento de duto caracterizado por compreender: um corpo de tubo flexível (300) incluindo um elemento sensor (302) e um elemento de retorno (310) que se estendem pelo menos parcialmente ao longo do comprimento do corpo de tubo flexível (300) e eletricamente isolados um do outro, exceto quanto a estarem eletricamente conectados a um ponto remoto a partir de uma primeira extremidade (304) do corpo de tubo flexível (300), em que o elemento sensor (302) é exposto ao longo de pelo menos parte do comprimento do corpo de tubo flexível (300) e tem uma resistência predeterminada por unidade de comprimento e o elemento de retorno (310) é eletricamente isolado; um conector terminal (308) acoplado a pelo menos a dita primeira extremidade (304) do corpo de tubo flexível (300); um equipamento de detecção (306) acoplado ao conector terminal (308); o equipamento de detecção (306) compreendendo: uma primeira fonte de corrente constante (CC1) que possui um primeiro terminal posicionado para fornecer uma corrente elétrica constante ao elemento de sensor (302) e um segundo terminal acoplado ao elemento de retorno (310) na primeira extremidade do corpo de tubo flexível (300); e um voltímetro (V2) posicionado para medir a tensão através da primeira fonte de corrente (CC1); em que uma alteração na tensão através da primeira fonte de corrente (CC1) é indicativa da distância ao longo do elemento sensor (302) a partir da extremidade acoplada ao primeiro terminal da primeira fonte de corrente (CC1) até um defeito no corpo de tubo, fazendo com que o elemento sensor (302) seja conectado à Terra.

2. Equipamento de duto, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o elemento sensor (302) e o elemento de retorno (310) estarem posicionados dentro de um espaço anular do corpo de tubo entre uma camada de barreira mais interna e uma camada de barreira mais externa.

3. Equipamento de duto, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o elemento sensor (302) e o outro elemento elétrico (310) compreenderem cabos; em que o corpo de tubo flexível (300) compreende ainda pelo menos um elemento estrutural metálico conectado à Terra; e em que o elemento sensor (302) está posicionado de modo que se um defeito no corpo de tubo admite fluido dentro do espaço anular do corpo de tubo, o fluido entre o elemento sensor (302) e um elemento estrutural metálico faz com que o elemento sensor (302) se conecte à Terra.

4. Equipamento de duto, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda: uma segunda fonte de corrente constante (CC2) que possui um primeiro terminal posicionado de modo a fornecer uma corrente constante ao elemento de retorno (310) e um segundo terminal acoplado ao elemento sensor (302); e um voltímetro adicional (V4) posicionado para medir a tensão através da segunda fonte de corrente (CC2); em que uma alteração na tensão através da segunda fonte de corrente (CC2) é indicativa da distância ao longo do elemento sensor (302) a partir da extremidade acoplada ao primeiro terminal da segunda fonte de corrente (CC2) até o defeito no corpo de tubo que faz com que o elemento sensor (302) se conecte à Terra.

5. Equipamento de duto, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por a primeira e segunda fontes de corrente (CC1, CC2) estarem posicionadas de modo que somente uma forneça corrente aos elementos sensores (302) ou ao elemento de retorno (310) de cada vez; e em que cada fonte de corrente (CC1, CC2) está eletricamente isolada uma da outra.

6. Método de detecção de defeitos no interior de um corpo de tubo flexível (300) conforme definido no equipamento de duto da reivindicação 1 caracterizado por compreender: fornecer corrente elétrica de uma primeira fonte de corrente constante (CC1) a um elemento sensor (302) e um elemento de retorno (310) que se estendem pelo menos parcialmente ao longo do comprimento de um corpo de tubo flexível (300) e eletricamente isolados um do outro, exceto quanto a estarem eletricamente conectados a um ponto remoto da fonte de corrente (CC1), em que o elemento sensor (302) é exposto ao longo de pelo menos parte do comprimento do corpo de tubo flexível (300) e tem uma resistência predeterminada por unidade de comprimento e o elemento de retorno (310) é eletricamente isolado, e em que a primeira fonte de corrente constante (CC1) possui um primeiro terminal posicionado para fornecer uma corrente elétrica constante ao elemento de sensor (302) e um segundo terminal acoplado ao elemento de retorno (310) na primeira extremidade do corpo de tubo flexível (300); e medir a tensão através da primeira fonte de corrente (CC1); em que uma alteração na tensão através da primeira fonte de corrente (CC1) é indicativa da distância ao longo do elemento sensor (302) desde a extremidade acoplada ao primeiro terminal da primeira fonte de corrente (CC1) até um defeito no corpo de tubo que faz com que o elemento sensor (302) se conecte à Terra.

7. Método de formação de um equipamento de duto conforme definido na reivindicação 1 caracterizado por compreender: fornecer um corpo de tubo flexível (300) incluindo um elemento sensor (302) e um elemento de retorno (310) que se estendem pelo menos parcialmente ao longo do comprimento do corpo de tubo flexível (300) e eletricamente isolados um do outro, exceto quanto a estarem eletricamente conectados a um ponto remoto de uma primeira extremidade do corpo de tubo flexível (300), em que o elemento sensor (302) é exposto ao longo de pelo menos parte do comprimento do corpo de tubo flexível (300) e tem uma resistência predeterminada por unidade de comprimento e o elemento de retorno (310) é eletricamente isolado; acoplar um primeiro terminal de uma primeira fonte de corrente constante (CC1) ao elemento sensor (302) e um segundo terminal da primeira fonte de corrente constante (CC1) ao elemento de retorno (310) na primeira extremidade do corpo de tubo flexível (300), de modo que possa fornecer uma corrente elétrica constante ao elemento sensor (302); e acoplar um primeiro voltímetro (V2) à primeira fonte de corrente constante (CC1), de tal modo que possa medir a tensão através da primeira fonte de corrente (CC1); em que uma alteração na tensão através da primeira fonte de corrente (CC1) é indicativa da distância ao longo do elemento sensor (302) a partir da extremidade acoplada ao primeiro terminal da primeira fonte de corrente (CC1) até um defeito no corpo de tubo, fazendo com que o elemento sensor (302) seja conectado à Terra.

Images