DE102008056089A1 - Verfahren zur Messung des Zustandes an einer Rohrleitung, insbesondere im Offshore-Bereich von Öl- und Gasförderanlagen, und zugehörige Vorrichtung sowie Verwendung dieser Vorrichtung - Google Patents

Verfahren zur Messung des Zustandes an einer Rohrleitung, insbesondere im Offshore-Bereich von Öl- und Gasförderanlagen, und zugehörige Vorrichtung sowie Verwendung dieser Vorrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE102008056089A1
DE102008056089A1 DE102008056089A DE102008056089A DE102008056089A1 DE 102008056089 A1 DE102008056089 A1 DE 102008056089A1 DE 102008056089 A DE102008056089 A DE 102008056089A DE 102008056089 A DE102008056089 A DE 102008056089A DE 102008056089 A1 DE102008056089 A1 DE 102008056089A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pipeline
power supply
temperature
unit
measuring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102008056089A
Other languages
English (en)
Inventor
Reinhard Dr. Maier
Bernd Wacker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE102008056089A priority Critical patent/DE102008056089A1/de
Publication of DE102008056089A1 publication Critical patent/DE102008056089A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/78Heating arrangements specially adapted for immersion heating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L53/00Heating of pipes or pipe systems; Cooling of pipes or pipe systems
    • F16L53/30Heating of pipes or pipe systems
    • F16L53/34Heating of pipes or pipe systems using electric, magnetic or electromagnetic fields, e.g. using induction, dielectric or microwave heating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L53/00Heating of pipes or pipe systems; Cooling of pipes or pipe systems
    • F16L53/30Heating of pipes or pipe systems
    • F16L53/35Ohmic-resistance heating
    • F16L53/37Ohmic-resistance heating the heating current flowing directly through the pipe to be heated
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K11/00Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00
    • G01K11/32Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using changes in transmittance, scattering or luminescence in optical fibres
    • G01K11/3206Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using changes in transmittance, scattering or luminescence in optical fibres at discrete locations in the fibre, e.g. using Bragg scattering
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K2215/00Details concerning sensor power supply

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

Sofern eine elektrische Beheizung der Rohrleitung durchgeführt wird, muss elektrische Energie zur Förderleitung übertragen werden. Zwecks Temperaturmesssung wird von der Energieleitung Versorgungsenergie für die Temperaturmesseinrichtungen abgezweigt. Gleichermaßen werden die Signale ausgewertet und auf der Energieleitung zur Auswertung zu einer zentralen Einheit geführt.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Messung des Zustandes an einer Rohrleitung, insbesondere im Offshore-Bereich von Öl- und Gasförderanlagen. Als Zustandsgröße werden dabei insbesondere die lokale Temperatur der Rohrleitung, ggf. aber auch der Druck oder andere Zustandsgrößen, verstanden. Daneben bezieht sich die Erfindung auch auf die zugehörige Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sowie die Verwendung dieser Vorrichtung.
  • Offshore-Plattformen erweitern ständig ihren Radius in Richtung sogenannter Satellitenölfelder, welche bis zu einigen zehn Kilometern, derzeit etwa 10 bis 15 km, von der Plattform entfernt sind und Bohrlöcher anzapfen. Die Ölsproduktionsrohre zu diesen entfernten Förderstellen verlaufen vom Bohrloch entlang auf dem Meeresgrund. Das geförderte Medium, Rohöl in Form normaler Viskositäten 40 API oder Schweröle bis API20 bzw. Gemische aus vorgenannten Rohölen mit mitgefördertem Wasser oder Gas werden dabei in Rohrleitungen aus Metall mit einem typischen Durchmesser von 6'' (ca. 152 mm) bis 12'' (ca. 305 mm) zur Plattform gefördert. Auf der Länge der Rohrleitung kühlt das Medium ab und unter den herrschenden Druck- und Temperaturverhältnissen kommt es zum Zuwachsen der Rohre durch Ablagerungen von Paraffinen oder zur Vereisung von Methanhydraten, wodurch der Durchfluss behindert wird.
  • Bei der Förderung wird für typische Ölqualitäten wie Brent oder WTI (West Texas Intermediate) unterschieden zwischen
    • – Normalbetrieb: Am Bohrloch werden Temperaturen bis 150°C vorgefunden. Durch den Rohrleitungstransport kühlt das Medium auf z. B. 5°C ab, was nahezu der umgebenden Meerwassertemperatur entspricht.
    • – Wiederanfahren nach Förderstopp: Die gesamte Länge der Rohrleitung ist mit dem Fördermedium gefüllt und befindet sich auf Meerwassertemperaturniveau. In der Regel sollen nicht mehr als 48 h vergehen, um das Medium auf 20 ... 25°C aufzuwärmen, so dass wieder ein ausreichender Durchfluss zustande kommt.
  • Für Schweröle sind höhere Transporttemperaturen als 25°C, z. B. 50 ... 70°C, wünschenswert. Die Rohrleitungen werden daher entweder beheizt oder es werden an der Förderstelle Chemikalien zudosiert. Die Temperatur und der Druck sollten auf der Länge der Rohrleitung erfasst werden, möglichst unabhängig von zusätzlichen Kabeln zur Hilfsenergieversorgung oder Datenübertragung.
  • Bei langen Rohrleitungen unter Wasser, die mit z. B. elektrischen Kabeln beheizt werden sollen, ist der elektrische Schutz des Kabels bzw. der Rohrleitung nicht gelöst. Im Meerwasser kommt eine sog. „Wireless Data Communication” mit Hochfrequenz nicht in Frage und ein lokal applizierbarer Ultraschall ist zu aufwändig. Der Sensor soll aber autark arbeiten.
  • Ziel des Betriebes einer Rohrleitung ist es, einen optimalen Massenstrom zu gewährleisten sowie zu jedem Zeitpunk einen betriebssicheren Zustand sicherzustellen. Daher sind neben Maßnahmen wie Viskositätsverminderung Überwachungs- und Schutzmaßnahmen notwendig.
  • Zumeist wird ein thermisches Abbild der Rohrleitung im Computer berechnet abgeschätzt. Dabei wird eine Temperatur am Bohrloch zugrunde gelegt (z. B. 150°C) und der ankommende Förderstrom auf der Plattform ist recht einfach zu messen.
  • Angestrebt wird, verkabelte Sensoren entlang der Rohrleitung zu verteilen. Dabei muss insbesondere für Hilfsenergie gesorgt werden. Weiterhin muss das Temperatursignal auf geeignete Weise zurück zur Plattform gelangen. Mit konventionellen Methoden der Verkabelung und über die Entfernung von mehreren Kilometern unter Wasser ist dies mit bekannten Technologien nicht bzw. nur unter hohem Aufwand zu erreichen.
  • Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, mit dem die Zustandsgrößen wie insbesondere Temperatur, Druck oder andere elektrisch erfassbare Größen längs einer über längere Bereiche ausgedehnten Rohrleitung erfasst werden können. Dazu soll eine zugehörige Vorrichtung geschaffen werden.
  • Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Maßnahmen des Patentanspruches 1 gelöst. Eine zugehörige Vorrichtung im Patentanspruch 16 sowie spezifische Verwendungen dieser Vorrichtung sind in den Ansprüchen 32, 33 und 34 angegeben. Weiterbildungen des Verfahrens sowie der zugehörigen Vorrichtung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Gemäß der Erfindung wird zumindest eine elektrische Methode zur Erfassung von Zustandsgrößen der Rohrleitung angewendet. Durch die elektrische Beheizung steht bereits ein Leistungskabel als Energieleitung zur Verfügung, das Unterwasser geführt wird. Ausgehend davon, dass zur Beheizung 100 ... 150 W/m Rohrleitung benötigt werden, handelt es sich um eine Leistung von z. B. 1 MW bei 10 km Rohrleitungslänge, die in die Rohrleitung gebracht werden sollen.
  • Prinzipiell möglich ist, dass ein resistives Heizverfahren, z. B. Heizmatten, nach dem Stand der Technik verwendet, oder dass beispielsweise die Rohrleitung selbst als resistiver Widerstand verwendet werden. Alternativ kann auch vorteilhafterweise ein induktives Heizverfahren genutzt werden.
  • Für die praktische Realisierung bedeutet Letzteres, dass Energie aus dem Leistungskabel über einen Wandler oder Übertrager gewonnen wird. Die gewonnene Hilfsenergie in der Größenordung bis zu einigen 10 W wird verwendet, um eine Betriebs- und Auswerteeinheit für die Messeinrichtung zu versorgen. Die Betriebs- und Auswerteeinheit enthält z. B. eine Stromversorgung ggf. mit einem elektrischen Speicher, eine Mikroprozessoreinheit mit Datenspeicher und eine PLC-Einheit. Speziell zur Temperaturmessung mittels Lichtleiter kann eine DTS(Distributed Temperature Sensor)-Einheit zur Versorgung der Lichtwellenleiter (LWL) mit den Bragg-Sensoren vorhanden sein, die zusammen eine sog. Bragg-Unit bilden. Alternativ zu einer Bragg-Sensor-LWL-Anordnung kann ein DTS(Distributed Temperature Sensor)-System als LWL-Messmethode verwendet werden
  • Konventionelle Temperaturmesspunkte mittels Thermoelektrischer Fühler („thermocouple”) erfordern auf jeden Fall eine Vorort-Versorgung mit Hilfsenergie und Vorort-Auswertung. Für eine elektrische Methode zur Beheizung der Rohrleitung ist auch der elektrische Schutz der Rohrleitung und der Energieleitung zu beachten. Die erhaltenen Messsignale müssen als Daten an eine Zentrale übermittelt werden, wo die Daten ausgewertet und die Zustände bewertet werden müssen.
  • Beim Differentialschutz ist an Anfang und Ende der Rohrleitung eine Messeinrichtung angebracht. In dieser wird der Strom über einen Wandler gemessen und z. B. in einen Effektivwert umgewandelt. Der Wandler speist aber auch eine Stromversorgung. Über einen weiteren Wandler wird der Stromwert auf die Versorgungsleitung als PLC-Signal aufgekoppelt. In der ebenfalls über Wandler angeschlossenen Auswerteeinheit wird das Signal empfangen und demoduliert. Aus dem Vergleich der Stromwerte an Anfang und Ende des Rohres wird auf einen Kurz- bzw. Erdschluss geschlossen (beide gleich: kein Fehler, ungleich: Fehler). Die LWL-Signale der Bragg-Sensoren werden optisch gemessen, ausgewertet, in Temperaturgrößen übersetzt und in der Mikroprozessoreinheit zwischengespeichert. Über die PLC-Einheit werden die Signale auf Anforderung der gegenüberliegenden Seite, z. B. auf der Plattform, ausgelesen und als digitale Signale verschlüsselt auf die Spannung des Leistungskabels aufmoduliert. Zur Übertragung von der Auswerteeinheit auf das Leistungskabel/den Induktor wird wieder der gleiche Übertrager/Wandler genutzt. PLC Verfahren sind aus dem Stand der Technik bekannt, daher wird hier nicht näher darauf eingegangen.
  • Eine alternative Temperaturmessung ist gegeben wenn die Temperatursensoren über Stromwandler ihre Energieversorgung erhalten und während einer kurzen Stromunterbrechung nacheinander die Messwerte in das Energieversorgungskabel einspeisen (sog. „current zero”-Methode).
  • Vorteilhaft ist bei der Erfindung, dass sich Leistung immer dann gewinnen lässt, solange ein Leistungskabel oder ein Induktor als Energieleitung vorhanden sind. Bei einer Unterwasseranordnung, die ggf. mehrere km lang ist, ist jede zusätzliche Verkabelung aufwändig.
  • LWL-Sensoren, z. B. LWL mit Braggfasern oder DTS, können bereits „topside” auf dem Verlegeschiff montiert sein und innerhalb der Rohrisolation geschützt werden. Die Auswerteinheit kann gleichfalls in einem robusten Gehäuse bereits topside montiert und vorgetestet werden. Ist das Leistungskabel auch an der Rohrleitung befestigt, so lassen sich jegliche Unterwassermontagearbeiten bezüglich der Sensorik-Überwachung bzw. Schutz vermeiden.
  • Es ist auch möglich, mehrere LWL zu installieren, welche jeweils eine individuelle Energieversorgungs- und Auswerteeinheiten haben.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es, verschiedene Überwachungen bezüglich elektrischer, thermischer oder Druck-Zustandsgrößen durchzuführen, so z. B. den elektrischen Schutz auf Basis des Differentialschutzes, bei dem es notwendig ist, dass an zwei voneinander entfernten Punkten das dazwischen liegende Gerät – z. B. ein Leistungskabel – gemessen wird.
  • Bei der „current zero”-Methode ist die relativ aufwändige PLC-Datenübertragung nicht notwendig, da hierbei nacheinander bei Strom „Null” die einzelnen Sensoren über Schalter abgefragt werden.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Figurenbeschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung in Verbindung mit den Patentansprüchen.
  • Es zeigen jeweils in schematischer Darstellung
  • 1 eine Messeinrichtung für eine Anlage aus einer Unterwasser-Pipeline mit einer nach dem Differenzstrom-Prinzip arbeitenden Schutzeinrichtung und einer Signalerfassung über Powerline-Communication,
  • 2 Mittel zur Temperaturmessung bei einer Anlage gemäß 1,
  • 3 zu 2 alternative Mittel zur Auswertung der Temperaturmessung,
  • 4 eine Anlage mit einer Unterwasser-Pipeline gemäß 1 mit einer Differenzstrom-Schutzeinrichtung verbunden mit Bragg-Sensoren zur Temperaturmessung und Mitteln zur PLC-Signalübertragung,
  • 5 eine Alternative der Einrichtung gemäß 4 mit einer resistiven Heizung, aber ohne Differenzstrom-Schutzeinrichtung,
  • 6 eine Alternative der 4 mit einer induktiven Heizung und
  • 7 einen perspektivischen Ausschnitt einer Rohrleitung mit einem zugeordneten Induktor als Stromübertrager und einem Lichtwellenleiter mit Bragg-Sensoren als Temperaturmesseinrichtung.
  • In den Figuren haben gleiche bzw. sich entsprechende Elemente gleiche Bezugszeichen. Die Figuren werden nachfolgend gruppenweise zusammen beschrieben. Dabei wird insbesondere auf die parallele Patentanmeldung der Anmelderin mit gleichem Zeitrang und der Bezeichnung „”Verfahren und Vorrichtung zur Beheizung von Rohrleitungen” (200820383)” Bezug genommen, wobei dort speziell die anhand der 6 und 7 weiter unten im Einzelnen beschriebene induktive Heizung umgesetzt wird.
  • In den 1 bis 7 bedeuten 10 jeweils eine Ölpipeline als Rohrleitung, die – beispielsweise aber nicht zwingend – unter Wasser geführt werden soll. Insbesondere bei einer Verlegung unter Wasser wird die Rohrleitung auf Temperaturen nahe 4°C abkühlen. Wenn auch das zu transportierende Medium abkühlt, kann es zu Problemen bei der Förderung kommen.
  • Eine solche Pipeline soll daher einschließlich des in der Rohrleitung transportierten Mediums beheizt werden, wozu unterschiedliche elektrische Heizverfahren in Frage kommen. Insbesondere kann eine solche Einrichtung entweder als resistive Heizung oder aber als induktive Heizung realisiert werden. Speziell zur induktiven Heizung einer solchen Rohrleitung wird auf die oben angegebene Patentanmeldung verwiesen.
  • Im Zusammenhang mit dort beschriebenen Einrichtungen wird vorgeschlagen, den Zustand der Rohrleitung 10 in vorgegebenen Zeitintervallen zu überwachen. Insbesondere ist erwünscht, die Temperatur der Rohrleitung 10 lokal zu messen. Andere Zustandsgrößen sind mechanische oder elektrische Eigenschaften, wie die lokal an der Rohrleitung herrschende Druckspannung oder die elektrische Isolationsfestigkeit. Neben der Erfassung von Messwerten dieser Zustandsgrößen sollen dabei die Messsignale ausgewertet werden und als Messdaten an eine zentrale Auswerteeinheit übertragen werden.
  • Beispielhaft sind in 1 eine Wechselstromquelle 12 mit Energieversorgungsleitung 13 zur resistiven Beheizung der Rohrleitung 10 mit Mitteln 31 bis 34 zur Strommessung und zur PLC-Modulation kombiniert. Im Einzelnen sind induktive Stromwandler 31, Energieversorgungseinheiten 32, Strommesseinheiten 34 und Modulationseinheiten 33, mit denen eine bekannte PLC-Signalübertragung erfolgt.
  • Letztere Einheiten sind an zwei definierten Stellen der Rohrleitung 10 angeordnet, wobei nach elektrischer Messung Differenzsignale nach Modulation und Einkopplung auf der Spannungsversorgungsleitung zurückgeführt werden und zentral in der Demodulationseinheit 50 ausgewertet werden können. Die Isolationsfestigkeit der Leitung kann so in einfacher Weise ermittelt werden.
  • In 2 ist keine Strommesseinheit vorhanden, statt dessen sind aber eine Anzahl von Temperatursensoren 30, 30', 30'', ... an der Rohrleitung 10 verteilt, denen jeweils über induktive Wandler 31 Spannungsversorgungseinheiten 32 und Modulationseinheiten 33 zugeordnet sind. Die Auswerteeinheit 50 ist im Wesentlichen entsprechend 1 aufgebaut.
  • In 3 sind Temperatursensoren 30, 30', 30'', ... vorhanden, welche jeweils durch eine eigene Energieversorgungseinheit 32 betrieben werden. Dabei wird die Energieversorgung von der spannungsführenden Leitung abgeleitet. Über einzelne Schalter 36 können nach der sog. „current zero”-Methode Temperatursignale einzeln abgefragt und über einen gesteuerten Doppelschalter 56 der Auswerteeinheit 50' zugeführt werden.
  • In vorteilhafter Ausbildung sind in 4 eine Messeinheit in einem wasserdichten Gehäuse 150 angeordnet, das eine Spannungsversorgung, eine Strommesseinheit und PLC-Modulationseinheit sowie eine weitere Einheit zur Temperaturmessung beinhalten. Letztere Einheit ist eine sog. Bragg-Unit, von dem ein Lichtwellenleiter angesteuert wird, der an periodi schen aufeinanderfolgenden Punkten der Rohrleitung 10 verteilte Temperatursensoren realisiert.
  • In 5 ist die Anordnung gemäß 4 in der Weise abgewandelt, dass zwei Bragg-Units 35 mit zwei Lichtwellenleitern 11 bzw. 11 vorhanden sind. Hierdurch ergibt sich eine erhöhte Sicherheit bei der Temperaturmessung.
  • In den 1 bis 5 ist die Einheit gemäß 4 speziell in der Weise ausgebildet, dass eine resistive Heizung realisiert wird, wobei der Strom bzw. die elektrische Leistung über die Leitung 12 der Rohrleitung 10 zugeführt wird und die Rohrleitung 10 selbst als resistiver Widerstand dient. Alternativ ist dazu in 6 eine induktive Heizung vorhanden, bei der von einem Hochfrequenzresonator 14 eine Leitung 15 als geschlossene Stromleiterschleife („Loop”) abgeht und ein Leiterzweig parallel zur Rohrleitung 10 verläuft. In diesem Fall erfolgt die Heizung des in diesem Fall zwingend aus metallischem Material gebildeten Rohres über elektromagnetische Felder.
  • Ein Ausschnitt aus der Rohrleitung 10 mit zugehöriger Induktorleitung 15, Lichtwellenleiter 11 zur Temperaturmessung und vor Ort angeordnete Gehäuse 150 mit Auswertemitteln ist aus 7 ersichtlich. Neben der eigentlichen Rohrleitung 10 mit vorgegebenem Querschnitt und darin zu transportierendem Medium 8, insbesondere Öl oder Gas, und weiterhin einer thermischen Isolierung 9 ist der Induktor 14 dargestellt und über den induktiven Wandler mit der Auswerteeinheit verbunden. Innerhalb der thermischen Isolierung 9 ist ein Lichtwellenleiter, z. B. mit Bragg-Sensoren, geführt, dessen Signale in eine Auswerteeinheit gegeben werden und von dort auf den Induktor gegeben wird zwecks Auswertung an der zentralen Station.
  • Außer mit einer Bragg-Messeinheit kann die Temperaturmessung auch dadurch erfolgen, dass zur verteilten Temperaturmessung eine DTS(Distributed Temperature System)-Methode basierend auf der Raman-Spektroskopie eingesetzt wird.

Claims (34)

  1. Verfahren zur Messung einer Zustandsgröße an einer Rohrleitung, insbesondere im Offshore-Bereich von Öl- und Gasförderanlagen, – wobei eine elektrische Beheizung der Rohrleitung erfolgt, wozu elektrische Energie zur Rohrleitung übertragen und als elektrische Leistung zur Beheizung der Rohrleitung umgesetzt wird, und – wobei dezentral an der Rohrleitung angeordnete, elektrisch betriebene Messeinrichtungen verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungsenergie für die Messeinrichtungen von der zur Rohrleitung übertragenen Energie abgezweigt wird und dass die Messsignale über die Energieleitung übertragen werden.
  2. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Zustandsgröße die lokale Temperatur der Rohrleitung erfasst wird.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Zustandsgröße der lokale Druck der Rohrleitung erfasst wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Zustandsgröße die lokale Beschaffenheit der Rohrleitung erfasst wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Beheizung der Rohrleitung resistiv erfolgt, wobei eine Differenzstrom-Erfassung an den beiden Enden der Rohrleitung eine Information über den Isolationszustand der Rohrleitung liefert.
  6. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beheizung der Rohrleitung resistiv und/oder induktiv erfolgt und dass die Temperatur an der Rohrleitung lokal gemessen wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale der einzelnen Messeinrichtungen über PLC (Power Line Communication) auf der Energieleitung übertragen werden.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale der einzelnen Messeinrichtungen über ein Current-Zero-Verfahren mit Schaltern abgefragt werden.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskopplung der Versorgungsenergie aus der Energieleitung und die Einkopplung der Signale auf die Energieleitung über induktive und/oder kapazitive Wandler erfolgen.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Energie- und/oder Versorgungsleitungen unter Wasser an oder nahe der Rohrleitung geführt werden.
  11. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Temperaturmessung an der Rohrleitung Lichtwellenleiter mit wenigstens einem Bragg-Sensor verwendet werden.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur verteilten Temperaturmessung über die gesamte Rohrleitungslänge mindestens ein Lichtwellenleiter mit in periodischen Abständen angeordneten Bragg-Sensoren verwendet wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur verteilten Temperaturmessung eine DTS(Distributed Temperature System)-Methode basierend auf der Raman-Spektroskopie eingesetzt wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass über die gesamte Rohrleitungslänge mindestens zwei Lichtwel lenleiter verwendet werden.
  15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchen die Messsignale als Daten mittels PLC (Power Line Communication) in die Energieversorgungsleitung eingekoppelt und zentral ausgekoppelt werden, wobei die Daten in eine Speichereinheit ausgelesen werden.
  16. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 15, mit einer an eine zentralen Energieversorgungseinrichtung angeschlossenen Energieleitung zur Übertragung von elektrischer Leistung zwecks elektrischer Beheizung der Rohrleitung, dadurch gekennzeichnet, dass in vorgebbaren Abständen an der Rohrleitung einzelne Messeinrichtungen als diskrete Sensoren (30, 30', 30', ...) angebracht sind, denen Mittel (13, 14) zur Energieversorgung einerseits und zur Übertragung der Messsignale andererseits zugeordnet sind.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein induktiver Wandler (31) und eine Einheit (34) zur elektrischen Strommessung entlang der Energieversorgungsleitung (13) vorhanden sind, wobei die Messwerte der Strommesseinheit (34) als Daten an eine zugeordnete PLC-Einheit (33) übergeben werden, welche die Daten auf das Energieversorgungskabel (13) auskoppelt.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass als Messeinrichtungen Temperatur- und/oder Drucksensoren (30, 30', 30'', ...) vorhanden sind, wobei die Temperatur- und/oder Drucksensoren (30, 30', 30'', ...) jeweils eine eigene Energieversorgungseinheit (32) und eine eigene PLC-Modulationseinheit (33), die über separaten induktive Wandler (31) an die Energieleitung (13) angekoppelt sind, enthalten.
  19. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieleitung ein Induktor (14) zur induktiven Beheizung der Rohrleitung umfasst.
  20. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieleitung ein Energieversorgungskabel (13) zur resistiven Beheizung der Rohrleitung ist.
  21. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Induktor (14) einen geschlossenen Loop aus Hinleiter und Rückleiter bildet, wobei wenigstens einer der Leiter (Hinleiter oder Rückleiter) an der Wandung der Rohrleitung (10) geführt ist.
  22. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgungseinheit (12) und die PLC-Modulationseinheit (50) an den Rückleiter des Induktors (14) angekoppelt sind.
  23. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturmesseinrichtung einen Lichtwellenleiter mit Bragg-Sensoren (110) umfasst.
  24. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Bragg-Sensor (110) verteilte Temperaturmesspunkte enthält
  25. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei mindestens ein Bragg-Sensor Lichtwellenleiter (LWL) mit zugehöriger Auswerteeinheit entlang der Rohrleitung angekoppelt ist.
  26. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturmesseinrichtung einen Lichtwellenleiter als verteilte Temperaturmessung (DTS) ausbildet.
  27. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (50) Hilfsenergie einen Wandler (31) bezieht.
  28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit eine Datenspeichervorrichtung für die akquirierten Daten enthält, welche gesammelt werden, wenn das Energieversorgungskabel (13) bzw. die Induktorleitung (14) nicht unter Spannung stehen.
  29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (50) einen elektrischen Energiespeicher enthält, welcher die Versorgungseinheit für die Sensoren versorgt, wenn die elektrischen Leitungen (13, 14) nicht unter Spannung stehen.
  30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einheit zur Fernauslesung der Daten vorhanden ist.
  31. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 16 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine zentrale Auswerteeinrichtung (50) vorhanden ist, die eine Auskoppeleinheit (31) mit nachfolgender Demodulationseinheit für die auf dem Energieversorgungskabel (13) bzw. der Induktorleitung (14) übertragenen PLC-Signale enthält und die sich in der Nähe der Energieversorgungseinrichtung (12, 15) befindet.
  32. Verwendung einer Vorrichtung nach Anspruch 16 oder einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 31 zum elektrischen Schutz der Rohrleitung, wobei Stromsignale gewonnen und auf der Energieversorgungsleitung übertragen werden.
  33. Verwendung einer Vorrichtung nach Anspruch 16 oder einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 31 zum thermischen Schutz der Rohrleitung, wobei welchem zum Zwecke des thermischen Schutzes sowie der Steuerung und Regelung der elektrischen Energie zur Beheizung der Rohrleitung thermische Messungen an der Rohrleitung durchgeführt und die Temperatursignale auf der Energieversorgungsleitung übertragen werden.
  34. Verwendung einer Vorrichtung nach Anspruch 16 oder einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 31 zum mechanischen Schutz der Rohrleitung, wobei zum Zwecke des mechanischen Schutzes Druckmessungen von der Rohrleitung durchgeführt und die Drucksignale auf der Energieversorgungsleitung übertragen werden.
DE102008056089A 2008-11-06 2008-11-06 Verfahren zur Messung des Zustandes an einer Rohrleitung, insbesondere im Offshore-Bereich von Öl- und Gasförderanlagen, und zugehörige Vorrichtung sowie Verwendung dieser Vorrichtung Ceased DE102008056089A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008056089A DE102008056089A1 (de) 2008-11-06 2008-11-06 Verfahren zur Messung des Zustandes an einer Rohrleitung, insbesondere im Offshore-Bereich von Öl- und Gasförderanlagen, und zugehörige Vorrichtung sowie Verwendung dieser Vorrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008056089A DE102008056089A1 (de) 2008-11-06 2008-11-06 Verfahren zur Messung des Zustandes an einer Rohrleitung, insbesondere im Offshore-Bereich von Öl- und Gasförderanlagen, und zugehörige Vorrichtung sowie Verwendung dieser Vorrichtung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102008056089A1 true DE102008056089A1 (de) 2010-07-08

Family

ID=42234563

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102008056089A Ceased DE102008056089A1 (de) 2008-11-06 2008-11-06 Verfahren zur Messung des Zustandes an einer Rohrleitung, insbesondere im Offshore-Bereich von Öl- und Gasförderanlagen, und zugehörige Vorrichtung sowie Verwendung dieser Vorrichtung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102008056089A1 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013121000A1 (en) 2012-02-17 2013-08-22 Aker Subsea As Subsea heating assembly and method of heating a subsea component
WO2018049357A1 (en) 2016-09-09 2018-03-15 Pentair Thermal Management Llc Automated re-melt control systems
US9964249B2 (en) 2012-02-21 2018-05-08 Aker Solutions As Long step out direct electric heating assembly
EP3334965A4 (de) * 2015-08-10 2019-04-03 National Oilwell Varco Denmark I/S Verfahren zum testen eines unverbundenen flexiblen rohrs
CN112087832A (zh) * 2020-09-11 2020-12-15 安徽铱玛热能设备制造股份有限公司 一种基于单片机控制的管道式电磁感应加热系统
EP3832278A1 (de) * 2019-12-04 2021-06-09 Tata Consultancy Services Limited System und verfahren zur messung der temperatur eines gemischten fluids in einer geschlossenen kammer

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69914462T2 (de) * 1998-03-06 2004-07-01 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Zuflussermittlungsvorrichtung und system zum durchführung
DE102007040605B3 (de) * 2007-08-27 2008-10-30 Siemens Ag Vorrichtung zur "in situ"-Förderung von Bitumen oder Schwerstöl

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69914462T2 (de) * 1998-03-06 2004-07-01 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Zuflussermittlungsvorrichtung und system zum durchführung
DE102007040605B3 (de) * 2007-08-27 2008-10-30 Siemens Ag Vorrichtung zur "in situ"-Förderung von Bitumen oder Schwerstöl

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10077861B2 (en) 2012-02-17 2018-09-18 Aker Solutions As Subsea heating assembly and method of heating a subsea component
CN104126092A (zh) * 2012-02-17 2014-10-29 阿克海底公司 水下加热组件及对水下部件进行加热的方法
CN104126092B (zh) * 2012-02-17 2016-04-20 阿克海底公司 水下加热组件及对水下部件进行加热的方法
NO334151B1 (no) * 2012-02-17 2013-12-23 Aker Subsea As Havbunns varmesammenstilling og tilhørende fremgangsmåte
WO2013121000A1 (en) 2012-02-17 2013-08-22 Aker Subsea As Subsea heating assembly and method of heating a subsea component
US9964249B2 (en) 2012-02-21 2018-05-08 Aker Solutions As Long step out direct electric heating assembly
US10962148B2 (en) 2015-08-10 2021-03-30 National Oilwell Varco Denmark I/S Method of testing an unbonded flexible pipe
EP3334965A4 (de) * 2015-08-10 2019-04-03 National Oilwell Varco Denmark I/S Verfahren zum testen eines unverbundenen flexiblen rohrs
AU2016305714B2 (en) * 2015-08-10 2021-07-08 National Oilwell Varco Denmark I/S A method of testing an unbonded flexible pipe
WO2018049357A1 (en) 2016-09-09 2018-03-15 Pentair Thermal Management Llc Automated re-melt control systems
EP3510314A4 (de) * 2016-09-09 2020-03-25 nVENT SERVICES GMBH Automatisierte neuschmelzungssteuerungssysteme
US11592144B2 (en) 2016-09-09 2023-02-28 Nvent Services Gmbh Automated re-melt control systems
EP3832278A1 (de) * 2019-12-04 2021-06-09 Tata Consultancy Services Limited System und verfahren zur messung der temperatur eines gemischten fluids in einer geschlossenen kammer
CN112087832A (zh) * 2020-09-11 2020-12-15 安徽铱玛热能设备制造股份有限公司 一种基于单片机控制的管道式电磁感应加热系统
CN112087832B (zh) * 2020-09-11 2022-02-11 安徽铱玛热能设备制造股份有限公司 一种基于单片机控制的管道式电磁感应加热系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AT508272B1 (de) Vorrichtung zum verbinden von elektrischen leitungen
DE102008056089A1 (de) Verfahren zur Messung des Zustandes an einer Rohrleitung, insbesondere im Offshore-Bereich von Öl- und Gasförderanlagen, und zugehörige Vorrichtung sowie Verwendung dieser Vorrichtung
DE102007035356A1 (de) Verfahren zum Bestimmen des elektrischen Zustands eines verkabelten Gestängerohrs und Fehlerlokalisierungsvorrichtung
DE602004005078T2 (de) Instrumentierte röhrenförmige einrichtung zum transport eines unter druck stehenden fluids unter verwendung von bragg-gitter-rosetten
DE60112041T2 (de) Drosselspule für drahtloses kommunikations- und steuerungssystem in einem bohrloch
DE69434746T2 (de) Verbesserte, mit Fett geschmierte Kabelanordnung zur Echtzeit-Oberflächenabbildung
WO2015150277A1 (de) Kühlvorrichtung
DE102008056257A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Beheizung einer Rohrleitung
WO2010052126A1 (de) Verfahren zur messung von temperatur und/oder druck an einer rohrleitung, insbesondere im offshore-bereich von öl- und gasförderanlagen
DE3402386A1 (de) Induktive energie- und datenuebertragung
AT509440A1 (de) Verbindungseinrichtung zum verbinden von elektrischen stromversorgungsleitungen von bohr- und produktionsanlagen
EP0955531A1 (de) Messonde für Wasserversorgungsnetze und Verfahren zur Leckerkennung
AT397833B (de) Datenübertragungsverfahren für grab- und erdbohrgeräte sowie für bohrlochförderungseinrichtungen
EP2696183A2 (de) Leckage-Überwachungsvorrichtung und Verfahren zur Leckage-Überwachung in einem Fernwärmerohr
Ravet et al. DEH cable system preventive protection with distributed temperature and strain sensors
EP2820228B1 (de) Gestängerohr
WO2001031308A1 (de) Verfahren und messsonde zur durchführung von messungen in wasserversorgungssystemen
WO2013107637A2 (de) Vorrichtung und verfahren zur energieversorgung von sensoren im bergbau
EP2205813B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur überprüfung der umhüllung einer rohrleitung während der verlegung in ein mit flüssigkeit gefülltes bohrloch
WO2020064951A1 (de) Sensor und messanordnung zur detektion eines fluids an einem mit einer dämmung versehenen bauteil
EP2440736B1 (de) Vorrichtung zum erfassen der länge eines bohrgestänges
DE102016108122B3 (de) Kabelanordnung, Kabel und Verfahren
DE2003133A1 (de) Vorrichtung zum Erwaermen von durch Rohrleitungen gefuehrtem Rohoel
CN104567995A (zh) 一种电力架空光缆温度应变分布式在线监测装置
CN204359351U (zh) 一种电力架空光缆温度应变分布式在线监测装置

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8131 Rejection