ITMI20112239A1 - "pipeline inspection gauge per ispezione interna di condotte" - Google Patents

Description

“PIPELINE INSPECTION GAUGE PER ISPEZIONE INTERNA DI CONDOTTEâ€

La presente invenzione riguarda un apparato, ed il relativo metodo, per il monitoraggio e l’analisi delle condizioni di una condotta.

Più in particolare, la presente invenzione riguarda un metodo di monitoraggio e di analisi delle condizioni di una condotta tramite l’utilizzo di un pipeline inspection gauge, noto più comunemente col nome di “pig†, ossia un dispositivo di ispezione per condotte.

L’invenzione riguarda in particolare un pig in grado di rivelare e registrare le variazioni geometriche interne alla condotta e le caratteristiche fisico-chimiche del fluido che scorre all’interno della stessa.

L’uso di pig à ̈ ben noto nello stato dell’arte, questi dispositivi sono utilizzati per numerosi scopi e normalmente si spostano all’interno delle condotte grazie alla pressione o al flusso presente nelle stesse.

Alcuni pig sono dotati di una struttura semirigida o schiumosa e hanno una forma simile ad un proiettile. Questi pig, comunemente noti col nome di “foam pig†, sono generalmente realizzati con poliuretani o elastomeri espansi e risultano in grado di adattarsi alla forma interna della condotta. Per la loro capacità di aderire alle pareti interne della condotta, vengono utilizzati per rimuovere accumuli di materiale dalla stessa.

Altre tipologie di pig vengono impiegate per misurare puntualmente il diametro interno della condotta, in modo da rilevare e localizzare la presenza di eventuali ostruzioni o danneggiamenti.

Alcuni di questi pig sono dotati di estremità che si allungano dal corpo del dispositivo fino a toccare le pareti interne della condotta come fossero delle dita. Per questa ragione, in alcuni dispositivi noti nello stato dell’arte, queste estremità vengono denominate dita o petali.

Dette dita o petali sono in costante e diretto contatto con le pareti interne della condotta e, se opportunamente strumentate, possono raccogliere una serie di informazioni sulla stessa.

Alcuni esempi di questa soluzione tecnica sono illustrati nei brevetti US 4953412 o WO 2007/020438 o WO 2009/133404 che descrivono sistemi capaci di registrare e misurare gli spostamenti delle estremità o petali quando questi entrano in contatto con le imperfezioni o le ostruzioni della condotta.

In particolare sono noti nello stato dell’arte alcuni pig che impiegano estensimetri per registrare gli spostamenti dei petali del pig, misurando puntualmente le alterazioni geometriche della sezione della condotta.

Un esempio à ̈ il brevetto EP 1376048 che descrive un apparato dotato di estensimetri posizionati su una serie di raggi del pig. L’andamento della tensione di questi estensimetri viene misurata e registrata per calcolare le variazioni del diametro interno della condotta.

Un ulteriore esempio à ̈ costituito dal brevetto WO 2000/061305 che descrive un apparato per la determinazione delle condizioni fisiche di una condotta, in cui alcuni estensimetri vengono impiegati per rivelare le deformazioni di un disco elastomerico solidale al corpo del pig.

L’utilizzo dei sistemi sopraccitati consente di ottenere informazioni fisiche sullo stato interno della condotta, ma non permette la rilevazione di informazioni chimiche sul fluido contenuto nella condotta stessa.

Inoltre, i sistemi sopra riportati possono presentare altri inconvenienti. Ad esempio, l’eventuale rottura del pig o degli strumenti in dotazione al pig, può causare una dispersione di parti voluminose e rigide nella condotta. Essendo i pig realizzati quasi integralmente con materiali metallici, la dispersione di parti del pig, può causare danni alla condotta e comunque compromettere ulteriori operazioni di ispezione.

Oltre a quanto sopra, la Richiedente ha ora trovato quanto risulti importante la velocità di avanzamento del pig per raggiungere un’ottimale qualità delle informazioni rilevate dai sensori in esso installati. Laddove il pig non risulta dotato di mezzi di propulsione propri, à ̈ il fluido a fornire la spinta al pig. Essendo la spinta proporzionale all’ingombro del pig ed in particolare alle superfici ortogonali all’asse della condotta, un pig avente sezione uguale a quella della condotta avanzerà alla stessa velocità del fluido in essa contenuto, viceversa in caso di pig con piccole sezioni ortogonali rispetto a quella della condotta e condotte che trasportano gas, il pig non sarà in grado di avanzare autonomamente.

La Richiedente si à ̈ quindi posta il problema di trovare un apparato, ossia un pipeline inspection gauge, in grado di fornire dati affidabili sulle condizioni della condotta e superare gli inconvenienti sopra esposti.

La Richiedente ha ora trovato che l’utilizzo di un apparato di ispezione o pig, dotato di sensori per la misura delle proprietà fisiche della condotta e altresì dotato di sensori per la misura delle proprietà chimiche del fluido in essa contenuto, permette di comprendere le condizioni della condotta al momento del piggaggio ed effettuare proiezioni sulle condizioni future della stessa. Registrando e memorizzando in continuo le informazioni raccolte da detti sensori, à ̈ possibile rilevare difetti e/o anomalie interne alla condotta per tutta la lunghezza della stessa.

La Richiedente ha inoltre trovato che eliminando o minimizzando i materiali metallici per la struttura dell’apparato, in caso di rottura dello stesso, la condotta sarà esposta a minori rischi di danneggiamento durante le successive operazioni di piggaggio.

La Richiedente ha infine trovato che installando sul pig un opportuno sistema di vele e/o fori, à ̈ possibile aumentare o ridurre la spinta esercitata dal fluido sul pig, aumentandone o riducendone la velocità di avanzamento.

Costituisce oggetto della presente invenzione un apparato per determinare le condizioni di una condotta come esposto nella rivendicazione 1.

Ulteriori caratteristiche dell’apparato per determinare le condizioni di una condotta sono oggetto delle rivendicazioni dipendenti.

Costituisce un ulteriore oggetto della presente invenzione un metodo per determinare le condizioni di una condotta come esposto nella rivendicazione 28.

Le caratteristiche e i vantaggi dell’apparato per determinare le condizioni di una condotta e del relativo metodo secondo la presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione seguente, esemplificativa e non limitativa, riferita ai disegni schematici allegati nei quali:

- la figura 1a à ̈ una vista schematica che mostra una forma preferita dell’apparato secondo la presente invenzione in cui à ̈ presente una prima corona di petali posizionata sul corpo centrale in posizione posteriore rispetto ad una seconda corona di petali;

- la figura 1b à ̈ una vista schematica che mostra una ulteriore forma preferita dell’apparato secondo la presente invenzione in cui à ̈ presente un foam pig posizionato sul corpo centrale in posizione anteriore rispetto alla prima corona di petali; - la figura 2a à ̈ una vista schematica di un apparato secondo la presente invenzione comprendente una prima e una seconda corona di petali mostrato mentre transita all’interno di una condotta vista in sezione;

- la figura 2b à ̈ una vista schematica in sezione di quanto rappresentato in figura 2a secondo la linea di sezione I-I;

- la figura 3a à ̈ una vista schematica di un apparato secondo la presente invenzione comprendente una prima corona di petali e un foam pig mostrato mentre transita all’interno di una condotta vista in sezione;

- la figura 3b à ̈ una vista schematica in sezione di quanto rappresentato in figura 3a secondo la linea di sezione II-II;

- la figura 4 Ã ̈ una vista schematica prospettica di un apparato secondo la presente invenzione comprendente una prima e una seconda corona di petali;

- la figura 5 Ã ̈ uno schema a blocchi del metodo per determinare le condizioni di una condotta secondo la presente invenzione.

Con riferimento alle figure à ̈ mostrato un apparato 100 per determinare le condizioni di una condotta 201, in cui detto apparato comprende:

- un corpo centrale 101, di forma preferibilmente cilindrica, adatto ad essere inserito in una condotta 201, costituito prevalentemente da materiale plastico;

- una prima corona di petali 102 collegata al corpo centrale 101, in cui ogni petalo 105’ à ̈ costituito prevalentemente da materiale polimerico elastico e si estende dal corpo centrale 101 fino a toccare la parete interna della condotta 201, comprendendo ogni petalo almeno un sensore di deformazione 107 e almeno un sensore di rugosità 109’;

- un dispositivo di scorrimento (103, 104) collegabile al corpo centrale 101 in posizione più avanzata rispetto alla prima corona 102, avente forma tale da garantire un contatto diretto e costante con la parete interna della condotta ed un sostanziale allineamento dell’asse dell’apparato 100 con quello della condotta 201.

In una forma preferita della presente invenzione detto dispositivo di scorrimento può essere una seconda corona di petali 103 avente caratteristiche strutturali identiche alla prima corona di petali 102.

In un’ulteriore forma preferita della presente invenzione detto dispositivo di scorrimento può essere un foam pig 104 in materiale elastomerico o polimerico espanso avente un foro passante atto ad accogliere e connettere il corpo centrale 101, in cui il diametro del foam pig 104 risulta uguale o superiore al diametro interno della condotta 201.

In alternativa, detto dispositivo di scorrimento può essere un foam pig (non illustrato) in materiale elastomerico o polimerico espanso, privo di foro passante e comprendente mezzi per l’ancoraggio al corpo centrale 101. In particolare detti mezzi di ancoraggio sono posizionati nella parte posteriore del foam pig e possono includere una piastra connessa al foam pig ed elementi filettati per il collegamento al corpo centrale 101.

Ai fini della presente invenzione la parte anteriore dell’apparato 100 o del corpo centrale 101 o delle corone 102 e 103 o del foam pig 104 à ̈ da intendersi la parte che segue il senso di avanzamento dell’apparato nella condotta 201, mentre la parte posteriore à ̈ quella opposta, ossia quella che risulta contraria al senso di avanzamento dell’apparato 100 nella condotta 201.

In una forma preferita della presente invenzione detto corpo centrale 101 può avere un foro calibrato 113 che lo attraversa per l’intera lunghezza avente l’asse di rivoluzione parallelo o coincidente con l’asse del corpo centrale 101.

In una forma preferita della presente invenzione sul corpo centrale 101, preferibilmente sulla faccia esterna dello stesso, sono installati un sensore di salinità 110 e un sensore di misura del pH 111. In una forma realizzativa alternativa detti sensori di salinità 110 e misura del pH 111 sono installati all’interno del foro calibrato 113 presente nel corpo centrale 101.

Detto sensore di salinità 110, determina l’integrale di salinità dell’acqua di giacimento presente nella condotta ispezionata, determinando il tenore dei solfati all’interno del fluido che scorre nella condotta 201.

Detto sensore di misura del pH 111 può essere una piccola lastra di PVC dotata di uno strato adesivo su cui si depositano specifici composti che vengono chimicamente alterati, preferibilmente disciolti, in funzione del fluido e delle sue caratteristiche chimiche, in particolare del pH, che l’apparato incontra nel suo avanzamento all’interno della condotta 201.

Detta lastra può essere in un secondo momento smontata dal supporto che la collega al corpo centrale 101 e analizzata in laboratorio per determinare il pH dell’acqua presente nella condotta, sia essa acqua di origine fossile o di condensa. L’analisi in laboratorio può essere condotta con molteplici tecniche (pesatura, diffrattometria a raggi X, ecc.) note allo stato dell’arte.

Detti sensori di salinità 110 e di misura del pH 111 possono essere in alternativa elettronici ed accumulare le informazioni raccolte all’interno di una memoria collegata ad essi e posizionata all’interno dell’apparato 100 (non illustrata). Detti dati raccolti potranno, al termine dell’operazione di monitoraggio della condotta, essere recuperati attraverso opportuni mezzi di interfaccia (non illustrati).

In una forma preferita della presente invenzione la prima corona di petali 102 comprende una base 114’ di forma sostanzialmente cilindrica forata al centro (mozzo), capace di ospitare all’interno del foro il corpo centrale 101 e collegarsi ad esso tramite filettatura o altro sistema di connessione meccanica (non illustrato).

All’interno di detta base sono alloggiati i sistemi elettronici 108 di condizionamento, digitalizzazione, alimentazione, elaborazione e memorizzazione dei dati raccolti da detti sensori di deformazione e rugosità. I dati immagazzinati in memoria possono essere successivamente scaricati per l’analisi tramite opportuni sistemi di collegamento (non illustrati) presenti sulla base 114’, ad esempio tramite porta di collegamento USB.

In una forma particolare i dati ottenuti dai sensori di salinità 110 e di misura del pH 111 sono raccolti e memorizzati da detti sistemi elettronici 108 presenti nella prima corona di petali 102.

Dalla base 114’ della corona 102 si allungano almeno tre petali 105’, preferibilmente sei, di forma prevalentemente arcuata che si estendono fino a raggiungere e superare il diametro interno della condotta 201, in modo da creare, una volta inserito l’apparato 100 nella condotta 201, un contatto costante delle estremità dei petali 105’ con la parete interna della condotta 201. Detti petali essendo di materiale polimerico elastico restano in contatto con la parete interna della condotta anche in presenza di deformazioni 202 della stessa, aderendo a questa in maniera continua.

I sensori di deformazioni 107, che sono preferibilmente estensimetri aderenti a lamine sottili di metallo posizionati all’interno dei petali, rilevano la deformazione dei petali se questi incontrano un ostacolo e trasformano questa deformazione in una variazione di segnale elettrico. Preferibilmente gli estensimetri impiegati come sensori di deformazione 107 possono essere di tipo piezoelettrico, capacitivo o piezo-resistivo.

In una forma particolare della presente invenzione, quando detto dispositivo di scorrimento à ̈ una seconda corona di petali 103, anche la seconda corona di petali 103 può comprendere in ogni petalo 105’’ almeno un sensore di deformazione (non illustrato) e almeno un sensore di rugosità 109’’, installati nella stessa maniera prevista per la prima corona di petali 102.

In questo caso particolare le due corone di petali 102 e 103 risultano posizionate sfalsate di qualche grado rispetto all’asse del corpo centrale 101, come risulta in figura 2b, in modo che le estremità dei petali 105’’ della seconda corona 103 tocchino la circonferenza interna della condotta 201 in punti differenti rispetto a quelli raggiunti dai petali 105’ della prima corona 102.

Un’ala a forma circolare 106’ forata al centro può essere vincolata alla prima corona di petali 102 tramite opportuni mezzi meccanici (non illustrati), e disposta in maniera ortogonale rispetto all’asse dell’apparato 100.

Detta ala a forma circolare 106’ consente di sfruttare in modo ottimale la spinta del fluido che scorre all’interno della condotta 201, aumentando la velocità di avanzamento dell’apparato 100.

Detta ala a forma circolare 106’ ha un diametro inferiore al diametro interno della condotta 201, in modo da aumentare la spinta dell’apparato 100 senza per questo rimuovere gli accumuli di materiali o eventuali liquidi giacenti nella condotta 201.

In una forma particolare della presente invenzione detta ala a forma circolare 106’ può alloggiare i sistemi elettronici 108 di condizionamento, digitalizzazione, alimentazione, elaborazione e memorizzazione dei dati raccolti dai sensori di deformazione e rugosità ed eventualmente dai sensori di salinità 110 e di misura del pH 111.

In una forma particolare della presente invenzione una seconda ala a forma circolare 106’’, identica all’ala di forma circolare 106’, può essere vincolata alla seconda corona di petali 103 per aumentare ulteriormente, rispetto alla soluzione a singola ala 106’, la spinta del fluido sull’apparato.

In un’ulteriore forma particolare della presente invenzione detti petali di detta prima e/o seconda corona di petali 102 e 103 possono avere una forma allargata per esercitare una maggiore resistenza al flusso del fluido che scorre nella condotta 201.

In una forma preferita della presente invenzione detto sensore di rugosità 109’ à ̈ costituito da un tastatore posizionato sull’estremità del petalo 105’ che risulta in contatto con la parete interna della condotta 201. Detto tastatore può essere collegato alla sottile lamina metallica dotata di estensimetri del sensore di deformazione 107 per tradurre i movimenti della stessa in segnali elettrici che, opportunamente filtrati con un filtro passa-alto, forniscono informazioni sulla rugosità della condotta.

In una forma preferita della presente invenzione detti materiali plastici o materiali polimerici elastici utilizzati per realizzare il corpo centrale 101, la prima corona di petali 102 e la seconda corona di petali 103 hanno una densità media simile a quella dell’eventuale liquido trasportato nella condotta 201, preferibilmente minore o uguale a 1,2 g/cm<3>. Per tali valori, nel caso in cui l’apparato 100 si rompa e/o si disassembli nella condotta a causa della presenza imprevedibile di ostacoli o deformazioni interne alla condotta 201, à ̈ maggiore la probabilità che il flusso stesso dei liquidi nella condotta 201 sia in grado di trasportare fino a destinazione, cioà ̈ fino alla cosiddetta trappola di ricezione, i componenti dell’apparato 100. In questo modo, le informazioni registrate dai sistemi di acquisizione possono essere recuperate e interpretate, al fine di localizzare il punto di rottura del pig ed identificare le possibili cause, evitando inoltre di lasciare corpi estranei nella condotta 201.

Con particolare riferimento alle figure 3a e 3b, in alternativa alla seconda corona di petali 103, detto dispositivo di scorrimento può essere un foam pig 104 costituito da materiale polimerico o elastomerico espanso forato al centro, installato sul corpo centrale 101 anteriormente rispetto alla prima corona di petali 102.

Detto foam pig 104 risulta connesso a detto corpo centrale 101 mediante mezzi di connessione (non illustrati) e presenta una forma a cilindro forato o una forma a proiettile forato.

Installando un foam pig 104 anziché una seconda corona di petali 103 sul corpo centrale 101, l’apparato, oltre a consentire le analisi sulla condotta e sul fluido in essa contenuto, permette di rimuovere eventuali depositi liquidi o solidi presenti nella condotta 201. Il foam pig 104, essendo di materiale polimerico od elastomerico espanso, si comprime in presenza delle restrizioni adattandosi in continuo alla forma interna della condotta 201.

In una soluzione particolare della presente invenzione detto foam pig 104 comprende dei sensori di deformazione 302 in esso installati.

In un’ulteriore soluzione particolare della presente invenzione detto foam pig privo di foro passante (non illustrato) comprende dei sensori di deformazione 302 in esso installati.

In particolare detti sensori di deformazione 302 del foam pig 104 possono essere dei condensatori flessibili a forma di striscia, costituiti da tessuto di tipo polimerico avente al suo interno dei sottili strati non planari di materiale metallico che in caso di estensione del condensatore aumentano la loro capacità. Preferibilmente detti condensatori flessibili rispondono alle caratteristiche del modello “DEAP†prodotto dalla società Danfoss.

Detti sensori di deformazione 302 sono installati sul foam pig 104 in modalità pre-estesa e attaccati ad esso tramite dei supporti 301 di materiale plastico che permettono di mantenere in tensione i sensori di deformazione 302 quando il foam pig 104 non risulta compresso. Detti sensori di deformazione 302 sono installati sulla parete piana posteriore del foam pig 104 in modo da non sovrapporsi al foro centrale del foam pig 104.

I sensori di deformazione 302 sono almeno due, preferibilmente sei disposti a stella.

In questa maniera, eventuali compressioni del foam pig 104, ad esempio dovute ad improvvisi restringimenti del diametro interno della condotta 201, possono essere rilevate e misurate da detti sensori di deformazione 302.

In una forma particolare della presente invenzione detto corpo centrale 101 può comprendere un otturatore (non illustrato), posizionato internamente al foro calibrato 113 in posizione trasversale.

Detto otturatore del foro calibrato 113 può restringere la luce di apertura del foro se sollecitato elettricamente da una centralina (non illustrata), presente nel corpo centrale 101.

Detto otturatore può essere un tipo particolare di condensatore elettrico o un polimero elettroattivo che aumenta o diminuisce la sua estensione in funzione della corrente che lo percorre.

Detto otturatore allargando e restringendo la luce di apertura del foro calibrato 113, aumenta o diminuisce il passaggio del fluido all’interno del corpo centrale 101.

Questa soluzione, aumentando o diminuendo il flusso di fluido in passaggio dal corpo centrale 101, permette di aumentare o diminuire la spinta del fluido e dunque la velocità di avanzamento dell’apparato 100 all’interno della condotta 201.

Un’attenta progettazione delle ali a forma circolare 106’ e/o 106’’ e del foro calibrato 113, permettono, conoscendo la portata della condotta 201 e la tipologia di fluido che la percorre, di determinare a priori la velocità media che l’apparato 100 può avere una volta inserito nella condotta.

Qualora la missione di monitoraggio dell’apparato 100 nella condotta 201 richieda una velocità di avanzamento costante, il muscolo artificiale può aiutare a rallentare o accelerare l’apparato 100.

In una forma preferita della presente invenzione detto corpo centrale comprende almeno un sensore di pressione posizionato nella parte anteriore (non illustrato), almeno un sensore di pressione posizionato nella parte posteriore (non illustrato) e un accelerometro in grado di rilevare in ogni istante la verticale gravitazionale (non illustrato). Questi sistemi consentono di stabilire in ogni istante la velocità e l’accelerazione dell’apparato 100.

In questa forma particolare della presente invenzione detti sensori di pressione e detto accelerometro possono essere collegati alla centralina dell’otturatore per consentire una retroazione sull’otturatore stesso, ad esempio allargando la luce di apertura del foro calibrato 113 quando l’apparato 100 acquista troppa velocità. Preferibilmente la velocità di trascinamento dell’apparato 100 à ̈ compresa tra 0,5 m/s e 2 m/s, ancora più preferibilmente 1 m/s.

In una forma particolare della presente invenzione detto corpo centrale 101 comprende un sensore di temperatura (non illustrato) capace di misurare la temperatura del fluido presente nella condotta (201).

In una forma particolare della presente invenzione il corpo centrale 101 dell’apparato 100 può comprendere un sistema di conversione di energia meccanica in energia elettrica 112 in cui una turbina 115 à ̈ collegata ad un sistema di magneti/bobine e ruotando permette la produzione di corrente elettrica.

Preferibilmente detto sistema di conversione di energia meccanica in energia elettrica 112 può essere posizionato all’interno del foro calibrato 113, presente nel corpo centrale 101, ed in particolare detta turbina 115 può essere azionata dal fluido che attraversa il foro calibrato 113.

L’energia elettrica prodotta da detto sistema di conversione di energia meccanica in energia elettrica 112 può essere utilizzata per alimentare tutti o alcuni degli strumenti presenti a bordo dell’apparato 100, attraverso mezzi di accumulo e distribuzione dell’energia installati nel corpo centrale 101 (non illustrati).

In una forma realizzativa particolare della presente invenzione, quando detto corpo di scorrimento à ̈ un foam pig 104, l’apparato 100 può comprendere una o più corone di petali (non illustrate) identiche alla prima corona di petali 102, collegate al corpo centrale 101 e posizionate tra loro in modo sfalsato rispetto all’asse della condotta 201.

Il posizionamento sfalsato di qualche grado di due o più corone di petali permette di creare molti punti di contatto tra i vari petali e la superficie interna della condotta 101, aumentando così la mappabilità delle condizioni strutturali della condotta 201.

Con particolare riferimento alla figura 5 Ã ̈ illustrato un ulteriore oggetto della presente invenzione, un metodo 500 per determinare le condizioni di una condotta 201 in cui un apparato 100 in accordo con la presente invenzione (fase 501) Ã ̈ introdotto in una condotta 201 destinata al trasporto di fluidi (fase 502) per una missione di monitoraggio durante la quale raccogliere informazioni sulle condizioni della condotta (fase 503).

Dette informazioni sulle condizioni della condotta sono raccolti dall’apparato 100 durante il suo avanzamento all’interno della condotta, dovuto alla spinta che il fluido in scorrimento nella stessa esercita sull’apparato 100.

Una volta ultimata la missione l’apparato 100 viene estratto dalla condotta 201 per recuperare dette informazioni raccolte dall’apparato durante la missione di monitoraggio (fase 504).

Queste informazioni, opportunamente analizzate (fase 505), forniscono utili indicazioni sulle condizioni della condotta lungo l’intero percorso monitorato.

In una versione particolare del presente metodo 500, quando detto apparato 100 comprende detti sensori di salinità 110 e di misura del pH 111, detto metodo consente di raccogliere, oltre alle informazioni sulle condizioni della condotta, dati sul fluido contenuto nella stessa, come ad esempio il pH, la salinità e il rapporto di diluizione acqua fossile/acqua di condensa. Detti dati possono fornire utili informazioni per la previsione di eventuali fenomeni di corrosione.

L’apparato ed il metodo per determinare le condizioni di una condotta della presente invenzione così concepiti sono suscettibili in ogni caso di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nel medesimo concetto inventivo. L’ambito di tutela dell’invenzione à ̈ pertanto definito dalle rivendicazioni allegate.

Claims (29)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparato (100) per determinare le condizioni di una condotta (201) e per l’analisi del fluido in essa contenuto, in cui detto apparato comprende: - un corpo centrale (101) adatto ad essere inserito in una condotta (201), costituito prevalentemente da materiale plastico; - una prima corona di petali (102) collegata al corpo centrale (101), in cui ogni petalo (105’) à ̈ costituito prevalentemente da materiale polimerico elastico e si estende dal corpo centrale (101) fino a toccare la parete interna della condotta (201), comprendendo ogni petalo almeno un sensore di deformazione (107) e almeno un sensore di rugosità (109’); - un dispositivo di scorrimento (103, 104) collegabile al corpo centrale (101) in posizione più avanzata rispetto alla prima corona (102), avente forma tale da garantire un contatto diretto e costante con la parete interna della condotta ed un sostanziale allineamento dell’asse dell’apparato (100) con quello della condotta (201).
2. 2. Apparato secondo la rivendicazione 1 in cui detto dispositivo di scorrimento à ̈ una seconda corona di petali (103) avente caratteristiche strutturali identiche alla prima corona di petali (102).
3. 3. Apparato secondo la rivendicazione 1 in cui detto dispositivo di scorrimento à ̈ un foam pig (104) in materiale elastomerico o polimerico espanso avente un foro passante atto ad accogliere e connettere il corpo centrale 101.
4. 4. Apparato secondo la rivendicazione 1, in cui detto dispositivo di scorrimento à ̈ un foam pig in materiale elastomerico o polimerico espanso privo di foro passante e comprendente mezzi per l’ancoraggio al corpo centrale 101, in cui detti mezzi di ancoraggio sono posizionati nella parte posteriore del foam pig.
5. 5. Apparato secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni in cui detto corpo centrale (101) presenta un foro calibrato (113) che lo attraversa per l’intera lunghezza.
6. 6. Apparato secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni in cui sul corpo centrale (101) à ̈ installato un sensore di salinità (110).
7. 7. Apparato secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni in cui sul corpo centrale (101) Ã ̈ installato un sensore di misura del pH (111).
8. 8. Apparato secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni in cui la prima corona di petali (102) comprende una base (114’) di forma sostanzialmente cilindrica forata al centro e capace di ospitare all’interno del foro il corpo centrale (101), in cui all’interno di detta base sono alloggiati i sistemi elettronici (108) di condizionamento, digitalizzazione, alimentazione, elaborazione, memorizzazione e collegamento dei dati raccolti da detti sensori di deformazione e rugosità e/o da detti sensori di salinità (110) e di misura del pH (111).
9. 9. Apparato secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni in cui detti petali (105’) sono almeno tre e presentano una forma arcuata che si estende dalla base della corona (102) fino a raggiungere la parete interna della condotta (201).
10. 10. Apparato secondo la rivendicazioni 9, in cui i sensori di deformazioni (107) sono estensimetri aderenti a lamine sottili di metallo posizionati all’interno dei petali (105’).
11. 11. Apparato secondo la rivendicazione 2 in cui ogni petalo (105’’) di detta seconda corona di petali (103) comprende almeno un sensore di deformazione e almeno un sensore di rugosità (109’’).
12. 12. Apparato secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni comprendente un’ala a forma circolare (106’) forata al centro, vincolata alla prima corona di petali (102), disposta in maniera ortogonale rispetto all’asse dell’apparato (100) e avente diametro inferiore al diametro interno della condotta (201).
13. 13. Apparato secondo la rivendicazione 12 in cui detta ala a forma circolare (106’) alloggia i sistemi elettronici (108) di condizionamento, digitalizzazione, alimentazione, elaborazione e memorizzazione dei dati raccolti dai sensori di deformazione e rugosità e/o dai sensori di salinità (110) e di misura del pH (111).
14. 14. Apparato secondo la rivendicazione 12 in cui una seconda ala a forma circolare (106’’), identica a detta ala a forma circolare (106’), à ̈ vincolata alla seconda corona di petali (103).
15. 15. Apparato secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni in cui il sensore di rugosità (109’) à ̈ costituito da un tastatore, posizionato sull’estremità del petalo (105’) che risulta in contatto con la parete interna della condotta (201).
16. 16. Apparato secondo le rivendicazioni 10 e 15, in cui detto tastatore risulta collegato alla sottile lamina metallica aderente all’estensimetro del sensore di deformazione (107) ed in cui le informazioni sulla rugosità sono ottenute filtrando il segnale elettrico del sensore di deformazione (107).
17. 17. Apparato secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni in cui, detti materiali plastici o materiali polimerici elastici hanno una densità media minore o uguale a 1,2 g/cm<3>.
18. 18. Apparato secondo la rivendicazione 3 in cui detto foam pig (104) comprende dei sensori di deformazione (302).
19. 19. Apparato secondo la rivendicazione 4 in cui detto foam pig comprende dei sensori di deformazione (302).
20. 20. Apparato secondo la rivendicazione 18 oppure 19, in cui detti sensori di deformazione (302) sono dei condensatori flessibili a forma di striscia installati sul foam pig (104) in modalità pre-estesa tramite dei supporti (301).
21. 21. Apparato secondo la rivendicazione 5 in cui detto corpo centrale (101) comprende un otturatore posizionato internamente al foro calibrato (113) che restringe la luce di apertura del foro calibrato (113) se sollecitato elettricamente da una centralina presente nel corpo centrale (101).
22. 22. Apparato secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni in cui detto corpo centrale comprende almeno un sensore di pressione posizionato nella parte anteriore, almeno un sensore di pressione posizionato nella parte posteriore e un accelerometro.
23. 23. Apparato secondo le rivendicazioni 21 e 22, in cui detti sensori di pressione e detto accelerometro sono collegati alla centralina dell’otturatore per consentire una retroazione sull’otturatore stesso.
24. 24. Apparato secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui la velocità di trascinamento dell’apparato (100) à ̈ compresa tra 0,5 m/s e 2 m/s.
25. 25. Apparato secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detto corpo centrale (101) comprende un sensore di temperatura capace di misurare la temperatura del fluido presente nella condotta (201).
26. 26. Apparato secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui il corpo centrale (101) comprende un sistema di conversione di energia meccanica in energia elettrica (112) in cui una turbina (115) Ã ̈ collegata ad un sistema di magneti/bobine e ruotando permette la produzione di corrente elettrica.
27. 27. Apparato secondo la rivendicazione 3, in cui l’apparato (100) comprende una o più corone di petali identiche alla prima corona di petali (102), collegate al corpo centrale (101) e posizionate tra loro in modo sfalsato rispetto all’asse della condotta (201).
28. 28. Metodo per determinare le condizioni di una condotta (201) comprendente le fasi di: - fornire un apparato (100) in accordo con la presente invenzione; - introdurre detto apparato (100) in una condotta (201) destinata al trasporto di fluidi per una missione di monitoraggio; - raccogliere informazioni sulle condizioni della condotta (201) durante la missione di monitoraggio; - recuperare dette informazioni raccolte dall’apparato durante la missione di monitoraggio; - analizzare dette informazioni per ottenere indicazioni sulle condizioni della condotta.
29. 29. Metodo secondo la rivendicazione 26, in cui, quando detto apparato (100) comprende detti sensori di salinità (110) e di misura del pH (111), detto metodo consente di raccogliere dati sul fluido contenuto nella condotta, che a seguito della fase di analisi forniscono informazioni per la previsione di eventuali fenomeni di corrosione.