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
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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 gemäß1 , -
3 zu2 alternative Mittel zur Auswertung der Temperaturmessung, -
4 eine Anlage mit einer Unterwasser-Pipeline gemäß1 mit einer Differenzstrom-Schutzeinrichtung verbunden mit Bragg-Sensoren zur Temperaturmessung und Mitteln zur PLC-Signalübertragung, -
5 eine Alternative der Einrichtung gemäß4 mit einer resistiven Heizung, aber ohne Differenzstrom-Schutzeinrichtung, -
6 eine Alternative der4 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 und7 weiter unten im Einzelnen beschriebene induktive Heizung umgesetzt wird. - In den
1 bis7 bedeuten10 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 Rohrleitung10 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 Wechselstromquelle12 mit Energieversorgungsleitung13 zur resistiven Beheizung der Rohrleitung10 mit Mitteln31 bis34 zur Strommessung und zur PLC-Modulation kombiniert. Im Einzelnen sind induktive Stromwandler31 , Energieversorgungseinheiten32 , Strommesseinheiten34 und Modulationseinheiten33 , 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 Demodulationseinheit50 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 Temperatursensoren30 ,30' ,30'' , ... an der Rohrleitung10 verteilt, denen jeweils über induktive Wandler31 Spannungsversorgungseinheiten32 und Modulationseinheiten33 zugeordnet sind. Die Auswerteeinheit50 ist im Wesentlichen entsprechend1 aufgebaut. - In
3 sind Temperatursensoren30 ,30' ,30'' , ... vorhanden, welche jeweils durch eine eigene Energieversorgungseinheit32 betrieben werden. Dabei wird die Energieversorgung von der spannungsführenden Leitung abgeleitet. Über einzelne Schalter36 können nach der sog. „current zero”-Methode Temperatursignale einzeln abgefragt und über einen gesteuerten Doppelschalter56 der Auswerteeinheit50' zugeführt werden. - In vorteilhafter Ausbildung sind in
4 eine Messeinheit in einem wasserdichten Gehäuse150 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 Rohrleitung10 verteilte Temperatursensoren realisiert. - In
5 ist die Anordnung gemäß4 in der Weise abgewandelt, dass zwei Bragg-Units35 mit zwei Lichtwellenleitern11 bzw.11 vorhanden sind. Hierdurch ergibt sich eine erhöhte Sicherheit bei der Temperaturmessung. - In den
1 bis5 ist die Einheit gemäß4 speziell in der Weise ausgebildet, dass eine resistive Heizung realisiert wird, wobei der Strom bzw. die elektrische Leistung über die Leitung12 der Rohrleitung10 zugeführt wird und die Rohrleitung10 selbst als resistiver Widerstand dient. Alternativ ist dazu in6 eine induktive Heizung vorhanden, bei der von einem Hochfrequenzresonator14 eine Leitung15 als geschlossene Stromleiterschleife („Loop”) abgeht und ein Leiterzweig parallel zur Rohrleitung10 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 Induktorleitung15 , Lichtwellenleiter11 zur Temperaturmessung und vor Ort angeordnete Gehäuse150 mit Auswertemitteln ist aus7 ersichtlich. Neben der eigentlichen Rohrleitung10 mit vorgegebenem Querschnitt und darin zu transportierendem Medium8 , insbesondere Öl oder Gas, und weiterhin einer thermischen Isolierung9 ist der Induktor14 dargestellt und über den induktiven Wandler mit der Auswerteeinheit verbunden. Innerhalb der thermischen Isolierung9 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)
- 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.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Zustandsgröße die lokale Temperatur der Rohrleitung erfasst wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Zustandsgröße der lokale Druck der Rohrleitung erfasst wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Zustandsgröße die lokale Beschaffenheit der Rohrleitung erfasst wird.
- 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.
- 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.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale der einzelnen Messeinrichtungen über PLC (Power Line Communication) auf der Energieleitung übertragen werden.
- 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.
- 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.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Energie- und/oder Versorgungsleitungen unter Wasser an oder nahe der Rohrleitung geführt werden.
- Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Temperaturmessung an der Rohrleitung Lichtwellenleiter mit wenigstens einem Bragg-Sensor verwendet werden.
- 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.
- Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur verteilten Temperaturmessung eine DTS(Distributed Temperature System)-Methode basierend auf der Raman-Spektroskopie eingesetzt wird.
- Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass über die gesamte Rohrleitungslänge mindestens zwei Lichtwel lenleiter verwendet werden.
- 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.
- 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. - 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. - 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. - Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieleitung ein Induktor (
14 ) zur induktiven Beheizung der Rohrleitung umfasst. - Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieleitung ein Energieversorgungskabel (
13 ) zur resistiven Beheizung der Rohrleitung ist. - 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. - Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgungseinheit (
12 ) und die PLC-Modulationseinheit (50 ) an den Rückleiter des Induktors (14 ) angekoppelt sind. - Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturmesseinrichtung einen Lichtwellenleiter mit Bragg-Sensoren (
110 ) umfasst. - Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Bragg-Sensor (
110 ) verteilte Temperaturmesspunkte enthält - Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei mindestens ein Bragg-Sensor Lichtwellenleiter (LWL) mit zugehöriger Auswerteeinheit entlang der Rohrleitung angekoppelt ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturmesseinrichtung einen Lichtwellenleiter als verteilte Temperaturmessung (DTS) ausbildet.
- Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (
50 ) Hilfsenergie einen Wandler (31 ) bezieht. - 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. - 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. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einheit zur Fernauslesung der Daten vorhanden ist.
- 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. - 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.
- 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.
- 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.
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Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102008056089A1 (de) |
Cited By (6)
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)
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 |
-
2008
- 2008-11-06 DE DE102008056089A patent/DE102008056089A1/de not_active Ceased
Patent Citations (2)
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)
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 |
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