ITUB20154873A1

ITUB20154873A1 - Nuova sonda per l?esecuzione di misure di resistivita nell?ispezione di condotte sottomarine e la verifica del loro stato di protezione catodica e ulteriori innovazioni nel campo dell?ispezione di condotte sottomarine

Info

Publication number: ITUB20154873A1
Application number: ITUB2015A004873A
Authority: IT
Inventors: Bruno Bazzoni; Paolo Marcassoli
Original assignee: Cescor Srl
Priority date: 2015-10-29
Filing date: 2015-10-29
Publication date: 2017-04-29

Description

“NUOVA SONDA PER L’ESECUZIONE DI MISURE DI RESISTIVITÀ NELL’ISPEZIONE DI CONDOTTE SOTTOMARINE E LA VERIFICA DEL LORO STATO DI PROTEZIONE CATODICA E ULTERIORI INNOVAZIONI NEL CAMPO DELL’ISPEZIONE DI CONDOTTE SOTTOMARINE”

Campo deirinvenzione

La presente invenzione riguarda in generale il settore della protezione catodica di condotte sottomarine e delle relative ispezioni dirette a verificarne lo stato di protezione catodica ed, in questo contesto generale, ha per oggetto una serie di significative innovazioni e miglioramenti, quale in particolare una nuova sonda per l’esecuzione di misure di contatto e di resistività, rispetto ai dispositivi e ai sistemi noti ed attualmente impiegati nell’ambito di questo tipo di ispezioni delle condotte sottomarine.

Come si apprezzerà dal seguito della descrizione, le innovazioni e i miglioramenti proposti dalla presente invenzione, oltre a proporre una nuova e innovativa sonda per l’esecuzione di misure a contatto nell’ambito dell’ispezione di condotte sottomarine e della verifica del loro stato di protezione catodica, consentono di ampliare notevolmente lo spettro delle misure acquisite, come anche di incrementare la qualità e precisione dei risultati dell’ispezione diretta a verificare lo stato di protezione catodica della condotta sottomarina.

Inoltre, vantaggiosamente, queste innovazioni e miglioramenti, ed in particolare la nuova sonda per le misure a contatto, permettono anche di effettuare la misura della conducibilità del fondale marino, utilizzata nelle ispezioni di condotte sottomarine interrate per stimare Γ attenuazione dei segnali per effetto dell’ interramento.

Stato della tecnica nota

Le condotte sottomarine, tipicamente quelle utilizzate per il trasporto di idrocarburi, quali petrolio, gas, sistemi multi-fase, oppure di prodotti chimici, o ancora di acqua, sono di norma, quando sono posate in opera, interrate nel fondale sottomarino.

Al fine di proteggere nel tempo queste condotte sottomarine, interrate, dalla corrosione esterna, è noto nella tecnica ricorrere all’ impiego combinato di rivestimenti organici, con i quali le condotte vengono rivestite, e della protezione catodica, a sua volta realizzata con sistemi ad anodi galvanici, più frequentemente, oppure anche con sistemi a corrente impressa.

Le ispezioni periodiche effettuate nel corso della vita operativa della condotta sottomarina, al fine di verificarne lo stato di protezione catodica, sono effettuate mediante sensori montati su veicoli o robot sottomarini del cosiddetto tipo ROV (dall’inglese Remotely Operated Vehicles) o del tipo AUV (dall’inglese Autonomous Underwater Vehicles).

Di norma, per l’esecuzione di queste ispezioni dirette a verificare lo stato di protezione catodica di condotte sottomarine, si impiegano due tipi di sensori o probe, ovvero:

una sonda, montata sul veicolo sottomarino, e

un elettrodo di riferimento remoto, posizionato o in prossimità del natante che opera da supporto nell’esecuzione delle ispezioni, oppure, nel caso si utilizzi un veicolo del tipo ROV dotato di cavo ombelicale, fissato per l’appunto ad un’estremità di tale cavo ombelicale.

Per chiarezza una sonda, di caratteristiche note, montata su un veicolo sottomarino quale un ROV, è mostrata in Fig. 5 dove è indicata con SON.

Questa sonda SON, di tipo convenzionale, è di norma costituita da un corpo A, di materiale isolante, di forma allungata, che incorpora due elettrodi di riferimento, indicati con E1 e E2, dello stesso tipo, ad esempio del tipo argento - argento cloruro, i quali sono alloggiati all’ interno di due rispettive cave CI e C2 formate nel corpo A della sonda SON.

Nell’esecuzione dell’ispezione, pertanto con il veicolo sottomarino equipaggiato con la sonda SON immerso nel mare, i due elettrodi di riferimento E1 e E2 della sonda SON, alloggiati nelle due cave CI e C2, entrano in contatto con l’ambiente esterno, ovvero con l’acqua di mare, attraverso due forellini FI e F2 distanziati tra loro, e sono utilizzati per acquisire una misura di differenza di potenziale, ovvero di gradiente di campo elettrico, presente nel fondale sottomarino fra le zone dei due elettrodi.

Inoltre la sonda nota SON comprende un puntale P che è fissato alla parte inferiore della sonda SON e mediante il quale è possibile effettuare misure di contatto, ovvero con il puntale P disposto a contatto di una zona di cui si vogliono misurare le caratteristiche, ed in particolare misure di potenziale elettrico, ad esempio in corrispondenza di anodi, tra il puntale a contatto con l’anodo e l’elettrodo di riferimento disposto più vicino al puntale P.

Al fine di trasmettere i segnali generati durante l’esecuzione delle misure, i due elettrodi E1 e E2, e il puntale P sono collegati tramite rispettivi fili conduttivi, indicati con B l, B2, B3 in Fig. 5, a una serie di connettori DI, D2, D3 disposti nella parte alta del corpo A della sonda SON, opposta a quella del puntale P, che consentono a loro volta di collegare mediante corrispondenti cavi la sonda SON a dispositivi elettronici, alloggiati in un contenitore a sé stante, chiamato solitamente in inglese “pod”, che è montato anch’esso sul veicolo sottomarino o ROV ed ha la funzione di acquisire e processare i segnali subacquei generati dagli elettrodi El, E2 e dal puntale P a fini dell’esecuzione delle misure.

L’esecuzione di un’ispezione tradizionale di una condotta sottomarina solitamente comprende:

misure di contatto in corrispondenza di anodi o di parti metalliche accessibili, ad esempio flangie e valvole, della condotta sottomarina interrata nel fondale marino;

misure di gradiente di potenziale, effettuate tra i due elettrodi della sonda, mantenendo quest’ ultima in un assetto verticale e quanto più possibile vicina alla condotta sottomarina da ispezionare;

misure di differenza di potenziale tra l’elettrodo della sonda posizionato più vicino alla condotta da ispezionare e un elettrodo posizionato e tenuto in una posizione remota ad una distanza adeguata, in genere pari a 20-30 m dalla condotta sottomarina.

Nel complesso i dispositivi e i sistemi, quali sopra illustrati, offerti dalla tecnica nota ed attualmente in uso per ispezionare condotte sottomarine e verificarne lo stato di protezione catodica presentano alcuni svantaggi e limitazioni, fra i quali si citano in particolare quelli illustrati ai seguenti punti:

il sensore o la sonda che è installata sul ROV è relativamente ingombrante, dovendo assicurare una distanza minima tra i due elettrodi di riferimento e dovendo inoltre incorporare il puntale per le misure a contatto più i collegamenti con i cavi per la trasmissione dei segnali e i vari connettori;

la sonda montata sul ROV è soggetta a forti sollecitazioni meccaniche all’atto delle misure a contatto;

in particolare, essendo il materiale del corpo del sensore necessariamente non metallico, l’esecuzione delle misure a contatto, soprattutto quando il sensore o la sonda è montata su ROV di grosse dimensioni, quali quelli cosiddetti del tipo work-class, comporta seri rischi di cedimento meccanico del sensore e/o di danneggiamento delle tenute idrauliche; nelle ispezioni di condotte sottomarine interrate, che oggi rappresentano le ispezioni più frequenti, la profondità di interramento, che si interpone necessariamente tra sonda e condotta, costringe l’acquisizione delle misure di potenziale e di gradiente in una regione del campo elettrico della protezione catodica che non è propriamente quella a ridosso della condotta stessa, per cui i segnali che sono rilevati per le misure di potenziale elettrico e di gradiente di campo risultano più deboli ed inoltre incorporano e sono falsati da una componente spuria di caduta ohmica; nel caso di ispezioni per mezzo di veicoli sottomarini del tipo AUV, ovvero di veicoli atti a operare in modo autonomo senza essere pilotati da un operatore e privi di sistema di collegamento ombelicale, c’è il problema, non ancora risolto in modo soddisfacente nella tecnica nota, di posizionare agevolmente nella posizione più opportuna l’elettrodo di riferimento remoto, a differenza di quando si utilizzano veicoli ROV nel qual caso l’elettrodo remoto è fissato o all’ ombelicale o in prossimità del natante di supporto;

c’è il rischio che le cavità, ricavate nel corpo della sonda, quali quelle indicate con CI e C2 in Fig. 5 a, che alloggiano gli elettrodi e li espongono all’ambiente esterno, ovvero all’acqua di mare, intrappolino bolle d’aria che, permanendo in queste cavità, possono compromettere il funzionamento della sonda.

Sommario dell’invenzione.

Pertanto uno scopo primario e generale della presente invenzione è quello di sviluppare e proporre una serie di innovazioni e miglioramenti, per un uso ed applicazione nell’ispezione di condotte sottomarine al fine di verificarne lo stato di protezione catodica, che vengano incontro alle esigenze di porre rimedio e di superare i problemi, gli svantaggi e i limiti, prima illustrati, della tecnica nota.

In particolare uno scopo piu specifico della presente invenzione, nell’ambito dello scopo generale sopra annunciato, è quello di proporre una nuova sonda, per un uso nell’ispezione dello stato di protezione catodica di condotte sottomarine, la quale sia atta ad eseguire sia misure di resistività del fango del fondale marino sia misure di resistività dell’acqua di mare, al fine di ottenere ulteriore utile e precisa informazione nell’esecuzione dell’ispezione diretta a verificare lo stato di protezione anodica della condotta sottomarina.

Un ulteriore più specifico scopo della presente invenzione è anche quello di proporre e realizzare una nuova strumentazione avente la capacità di rilevare e misurare, nello spazio tridimensionale, il potenziale e gradiente del campo elettrico della protezione catodica, nella regione della condotta sottomarina da ispezionare.

Infine un ultimo più specifico scopo della presente invenzione è anche quello di proporre e realizzare un nuovo sistema che consenta un agevole collegamento e quindi anche una agevole movimentazione e posizionamento di un elettrodo di riferimento remoto, in particolare qualora si utilizzi, per Γ ispezione della condotta sottomarina, un veicolo sottomarino del tipo AUV, ovvero atto a operare in modo autonomo e privo di sistema di collegamento ombelicale con un natante di supporto.

I suddetti scopi si possono considerare pienamente raggiunti dalla sonda, per l’esecuzione di misure di resistività, avente le caratteristiche recitate dalla rivendicazione indipendente 1; dalla strumentazione avente le caratteristiche definite dalla rivendicazione indipendente 6; e dal sistema di collegamento, del tipo a cavo svolgibile/riavvolgibile, quale recitato dalla rivendicazione indipendente 9.

Forme particolari di realizzazione della presente invenzione sono inoltre definite dalle rivendicazioni dipendenti.

Come apparirà chiaramente dal seguito della descrizione, le varie innovazioni proposte con la seguente invenzione riguardano diversi aspetti e applicazioni nel campo dell’ ispezione di condotte sottomarine al fine di verificarne lo stato di protezione anodica.

Nel dettaglio queste innovazioni, che offrono rilevanti e significativi vantaggi rispetto ai sistemi, ai dispositivi ed alle soluzioni attualmente noti ed in uso nel settore dell’ispezione di condotte sottomarine al fine di verificarne lo stato di protezione catodica, hanno per oggetto:

una sonda o sensore a sé stante provvisto di un puntale per l’esecuzione di misure di potenziale a contatto e predisposto per Γ acquisizione di misure di resistività del fango marino e dell’acqua di mare;

una strumentazione, installabile su un veicolo sottomarino del tipo ROV o AUV, per il rilievo tridimensionale del gradiente di campo elettrico nella zona della condotta sottomarina da ispezionare;

un sistema con un cavo svolgibile e riavvolgibile per il posizionamento di un elettrodo remoto nel caso di ispezioni con veicoli AUV.

Breve descrizione dei disegni

Questi ed altri scopi, caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno in modo chiaro ed evidente dalla seguente descrizione di alcune sue forme preferite di realizzazione, fatte a puro titolo di esempio non limitativo con riferimento agli annessi disegni, in cui:

Fig. 1 è una vista schematica in sezione di una sonda, secondo la presente invenzione, per l’esecuzione di misure a contatto, predisposta e utilizzabile per eseguire misure di resistività del fango marino e dell’acqua di mare, in particolare nell’ambito dell’ispezione dello stato di protezione catodica di condotte sottomarine;

Fig. 2 è una ulteriore vista schematica in sezione, più dettagliata, della sonda di Fig. 1 per l’esecuzione di misure a contatto nella zona di condotte sottomarine;

Fig. 3 è una vista grafica schematica di una strumentazione, secondo la presente invenzione, per il rilievo tridimensionale del potenziale e del gradiente di campo elettrico nello spazio adiacente alla condotta sottomarina da ispezionare;

Fig. 4 è una vista grafica schematica di un sistema, secondo la presente invenzione, per svolgere/riavvolgere un cavo di collegamento di un elettrodo remoto a un veicolo sottomarino AUV, nell’ispezione dello stato di protezione catodica di condotte sottomarine; e

Fig. 5, suddivisa nelle sezioni (a) e (b), è una vista schematica in sezione di una sonda multi -elettrodo di tipo convenzionale e una rispettiva rappresentazione tridimensionale, per un uso nell’ispezione dello stato di protezione catodica di condotte sottomarine.

Descrizione di una prima forma preferita di realizzazione dell’invenzione costituita da una nuova sonda per l’esecuzione di misure di resistività del fango marino e dell’acqua di mare nella zona della condotta sottomarina da ispezionare

Con riferimento ai disegni e in particolare alle rispettive Figg. 1 e 2 una prima forma preferita di realizzazione dell’invenzione, costituita specificatamente da una sonda o sensore, per l’esecuzione di misure di resistività del fango marino e dell’acqua di mare, tipicamente nell’ambito di ispezioni dirette a verificare lo stato di protezione catodica di una condotta sottomarina, è indicata nel complesso con 20.

Nel dettaglio la sonda 20 comprende:

un corpo 21, cilindrico, di forma allungata;

un puntale 22, fissato alla parte inferiore del corpo 21; e

un primo anello di misura 23 e un secondo anello di misura 24 che circondano e sono fissati alla parte superiore del corpo cilindrico 21. Nella sonda 20, i due anelli di misura 23 e 24, e il puntale 22, sono collegati a rispettivi fili conduttivi 23’, 24’ e 22’, che hanno la funzione di trasmettere i segnali generati dagli stessi anelli di misura 23 e 24 e dal puntale 22 a un sistema di connettori, indicato nel complesso con 26, associato con un sistema a tenuta 2 la che copre superiormente il corpo 21.

Questo sistema di connettori 26 a sua volta consente di collegare la sonda 20 ad una unità elettronica esterna, non rappresentata nei disegni, atta a ricevere e processare i segnali generati dagli anelli di misura 23 e 24 e dal puntale 22 per ottenere le misure di resistività del fango marino e dell’acqua di mare.

Il puntale 22, per le misure a contatto, è sostanzialmente simile a quello che è incluso nelle sonde convenzionali, quale la sonda SON mostrata in Fig. 5, ed è utilizzato ad esempio per le misure di potenziale a contatto agli anodi.

Comunque la sonda 20 dell’ invenzione, a parte la somiglianza fra il rispettivo puntale 22 e i puntali delle sonde convenzionali, presenta una costruzione decisamente più compatta rispetto a quella di una sonda convenzionale, così da ridurre notevolmente il rischio che si danneggi durante l’esecuzione delle misure.

Nell’uso effettivo della sonda 20, la misura di resistività, mediante questa sonda 20, del fango del fondale marino FM nel quale è interrata la condotta sottomarina CS soggetta all’ispezione, viene effettuata appoggiando la parte inferiore della sonda 20, e quindi il rispettivo puntale 22, nel fango marino, come schematizzato in Fig. 2, e inviando quindi un segnale in corrente elettrica, tipicamente in corrente elettrica alternata, tra il puntale 22 e uno dei due anelli di misura della stessa sonda 20, ad esempio il primo anello 23, che si trova immerso nell’acqua di mare.

Questo primo anello 23 è dimensionato in modo da presentare una superficie molto più estesa di quella del puntale 22, per cui la misura risulterà dipendere sostanzialmente dalla resistività del fango marino che circonda il puntale 22 piuttosto che dall’acqua di mare a contatto con il primo anello 23. Il secondo anello 24 a sua volta potrà essere utilizzato insieme al primo anello 23 per misurare la resistività dell’acqua di mare.

Gli elementi prima descritti, utilizzati per le misura di resistività, ovvero il puntale 22 e il primo anello 23 per la misura della resistività del fondale marino FM, e il primo anello 23 e il secondo anello 24 per la misura della resistività dell’acqua di mare, sono parti di celle di misura che sono opportunamente calibrate in laboratorio per determinare le rispettive costanti di cella, utilizzando inoltre la tecnica di modellazione con gli elementi finiti o FEM (dall’inglese Finite Element Method).

In una possibile versione semplificata della sonda, non rappresentata nei disegni, la sonda comprende un puntale ed un solo anello di misura, per cui la misura della resistività dell’acqua di mare è eseguita con punta della sonda immersa ma non affondata nel fondale marino.

Seconda forma di realizzazione dell’ invenzione costituita da una nuova strumentazione, installabile su un veicolo sottomarino del tipo ROV o AUV, per il rilievo tridimensionale di campo elettrico nella zona della condotta sottomarina da ispezionare

Con riferimento alla Fig. 3 dei disegni, una seconda forma di realizzazione della presente invenzione, costituita specificatamente da una strumentazione predisposta per la misura nello spazio tridimensionale del gradiente di campo elettrico, tipicamente nell’ambito di ispezioni dirette a verificare lo stato di protezione catodica di una condotta sottomarina, è indicata nel complesso con 40.

La strumentazione 40, corrispondente a questa seconda forma di realizzazione dell’invenzione, è solitamente installata su un veicolo sottomarino del tipo AUV o ROV, indicato con VS, impiegato nell’ispezione della condotta sottomarina, in cui questo veicolo sottomarino è rappresentato in Fig. 3 in forma stilizzata come costituito da un corpo avente una sagoma parallelepipeda.

Inoltre, sempre con riferimento alla Fig. 3, l’asse X rappresenta la direzione orizzontale parallela alla tubazione o condotta sottomarina; l’asse Z la direzione perpendicolare, nel piano orizzontale, all’asse della condotta sottomarina; e l’asse Y la direzione verticale sopra la condotta sottomarina soggetta all’ispezione.

In particolare la strumentazione 40 comprende:

una prima coppia di elettrodi di riferimento, indicati con 42a e 42b, che sono montati sul veicolo sottomarino VS e hanno la funzione di rilevare e misurare il gradiente di campo elettrico, nella zona della condotta sottomarina da ispezionare, nella direzione verticale Y, come mostrato in Fig. 3.

una seconda coppia di elettrodi riferimento, indicati con 42a e 42c, che hanno la funzione di rilevare il gradiente di campo elettrico nella direzione X ovvero lungo la direzione della condotta sottomarina oggetto dell’ispezione; e

una terza coppia di elettrodi riferimento, indicati con 42a e 42d, che hanno la funzione di rilevare il gradiente di campo elettrico nella direzione Z, ovvero nella direzione, nel piano orizzontale, perpendicolare alla direzione della condotta sottomarina.

Pertanto mentre la prima coppia di elettrodi di riferimento 42a-42b è analoga e opera sostanzialmente in conformità alla tecnica nota, ovvero rileva il gradiente di potenziale solo nella direzione verticale sopra la tubazione o condotta sottomarina, le altre due coppie di elettrodi di riferimento 42a-42c e 42a-42d, che caratterizzano la strumentazione 40, innovano rispetto agli attuali sistemi noti e permettono di valutare il gradiente di potenziale anche nelle altre due direzioni spaziali

Queste tre coppie di elettrodi di riferimento, rispettivamente 42a-42b, 42a-42c, 42a-42d, possono avere un elettrodo di riferimento in comune, ad esempio l’elettrodo di riferimento 42a, come mostrato in Fig. 3,

Pertanto la strumentazione 40 consente di acquisire e rilevare, non solo una differenza di potenziale tra un elettrodo locale disposto vicino alla condotta sottomarina da ispezionare e un elettrodo remoto, distanziato dalla stessa condotta, ma anche tre distinte misure di gradiente di potenziale, nelle tre direzioni spaziali, che contribuiscono a descrivere con precisione il campo elettrico nello spazio marino intorno alla condotta oggetto dell’ ispezione.

Vantaggiosamente, i due elettrodi di riferimento di ciascuna delle coppie di elettrodi di riferimento, incluse nella strumentazione 40 e disposte lungo le tre direzioni spaziali X, Y, Z, possono essere regolati l’uno relativamente all’altro così da variare la loro reciproca distanza.

Pertanto grazie a queste innovazioni, costituite dalla sonda 20 per l’esecuzione di misure di resistività e dalla strumentazione 40 per il rilevo nello spazio tridimensionale del gradiente di campo elettrico, è possibile ottenere una vasta quantità di utili dati e informazioni nell’esecuzione delle ispezioni dello stato di protezione catodica di condotte sottomarine.

In particolare è possibile integrare le misure di gradiente di potenziale e di campo elettrico, nelle tre direzioni spaziali, ottenute con la strumentazione 40, con le misure di resistività, ottenute con la sonda 20, dell’acqua di mare e del fango marino, come anche con misure della profondità di interramento della condotta, di diametro della stessa condotta, e con ulteriori altre misure ancora.

Ancora le varie misure rilevate durante l’ispezione della condotta sottomarina possono essere integrate ed interpretate con modelli del campo elettrico nella zona della condotta, ad esempio ottenuti con metodi numerici quali quello degli elementi finiti o boundary elements.

In questo modo è possibile migliorare notevolmente la capacità del sistema dell’invenzione, nel suo complesso, ovvero includente tutte le innovazioni prima illustrate, di fornire utili dati sullo stato di protezione della condotta sottomarina oggetto dell’ispezione, come anche localizzare eventuali difetti nel rivestimento e degli anodi, tipicamente nel caso di condotte interrate.

In particolare il rilevamento e la misura dell’andamento del campo elettrico nello spazio marino adiacente alla condotta da ispezionare può consentire di acquisire maggiori e più precise informazioni sulle dimensioni e l’orientamento delle falle del rivestimento della condotta, rispetto ai sistemi e alle soluzioni tradizionali.

Terza forma di realizzazione dell’ invenzione costituita da un sistema per svolgere/riavvolgere un cavo di collegamento di un elettrodo remoto a un veicolo AUV, nell’ambito dell’ ispezione dello stato di protezione catodica di condotte sottomarine

Con riferimento alla Fig. 4, una terza forma di realizzazione della presente invenzione, costituita specificatamente da un sistema per svolgere/riavvolgere un cavo di collegamento di un elettrodo remoto a un veicolo sottomarino, in particolare nell’ambito di ispezioni dirette a verificare lo stato di protezione catodica di una condotta sottomarina, è indicata nel complesso con 50.

Come mostrato in Fig. 4, il sistema 50, corrispondente a questa terza forma di realizzazione dell’invenzione, è installato su un veicolo sottomarino, in particolare del tipo AUV, indicato con VS e schematizzato con un corpo di forma parallelepipeda, e comprende:

un cavo 52 avente la funzione di collegare un elettrodo di riferimento remoto 53, ovvero disposto distanziato dal veicolo sottomarino VS durante l’esecuzione di misure nella zona della condotta sottomarina, allo stesso veicolo sottomarino VS, al fine di consentire ai dispositivi elettronici di misura, installati su quest’ultimo, di ricevere i segnali generati dall’elettrodo di riferimento remoto 53, durante l’ispezione della condotta sottomarina, e quindi eseguire le misure richieste; e

un dispositivo 54, installato sul veicolo sottomarino VS, in particolare nella zona di coda, atto a consentire di svolgere e riavvolgere il cavo 52 rispettivamente da e sul veicolo sottomarino VS, durante l’ispezione della condotta sottomarina.

Ad esempio il dispositivo 54 può essere del tipo comprendente una bobina 54a dalla quale è possibile svolgere il cavo 52 all’inizio dell’ispezione e sulla quale è possibile riavvolgere e raccogliere lo stesso cavo 52 al termine dell’ispezione.

Inoltre, come mostrato schematicamente in Fig. 4, il cavo 52 può essere associato ad una estremità con un opportuno galleggiante 56, o un elemento funzionalmente simile, cosi da consentire un corretto posizionamento dell’elettrodo di riferimento 53 nella posizione remota distante dal veicolo sottomarino VS.

È quindi chiaro, da quanto descritto, che la presente invenzione, nelle forme di realizzazione prima illustrate, ovvero di una sonda per Γ esecuzione di misure di potenziale a contatto e di resistività, di una strumentazione per misure di gradiente di potenziale nelle tre direzioni spaziali, e di sistema per lo svolgimento/riavvolgimento di un cavo di collegamento di un elettrodo di riferimento a un veicolo sottomarino, raggiunge pienamente gli scopi prefissati e fornisce una efficace e vantaggiosa soluzione a numerosi problemi presenti nel settore dell’ispezione di condotte sottomarine e della verifica del loro stato di protezione catodica.

Si apprezzerà in particolare il fatto che queste innovazioni, venendo incontro alle esigenze avvertite nel settore, rendono l’esecuzione delle ispezioni dirette a verificare lo stato di protezione catodica di condotte sottomarine molto più pratiche ed agevoli rispetto a quanto consentito dai sistemi di ispezione noti e attualmente in uso, ed inoltre sono tali da fornire un quadro notevolmente più completo e preciso sullo stato attuale delle condotte sottomarine oggetto dell’ispezione.

È altresì chiaro che, fermi restando il principio e i concetti tecnici di base della presente invenzione, le rispettive innovazioni possono essere oggetto di varianti, modifiche e miglioramenti rispetto a quanto fin qui descritto ed illustrato, senza per questo uscire dall’ambito della stessa invenzione.

Ad esempio, secondo una prima variante, gli anelli e il puntale della sonda per le misure a contatto possono essere collegati ad un unico connettore multipolare anziché essere collegati a rispettivi singoli connettori unipolari come nella forma di realizzazione 20 prima descritta.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Sonda (20) per l’esecuzione di misure di resistività, in particolare nell’ ambito dell’ispezione dello stato di protezione catodica di condotte sottomarine, comprendente: un corpo (21), in particolare cilindrico e di forma allungata; un puntale (22), fissato a una parte inferiore di detto corpo (21); e almeno un anello di misura (23, 24) che circonda ed è fissato ad una parte superiore di detto corpo (21); in cui detta sonda (20) è configurata per effettuare una misura di resistività del fango di un fondale marino (FM) nel quale la condotta sottomarina (CS) è interrata, inviando un segnale in corrente elettrica, in particolare in corrente alternata, tra il puntale (22), di detta sonda (20), appoggiato sul fondale marino (FM), e detto almeno un anello di misura (23), della sonda (20), immerso nell’acqua di mare, e in cui detto almeno un anello di misura (23) è dimensionato in modo da presentare una superficie più estesa di quella del puntale (22), per cui la misura realizzata dalla sonda (20) dipende sostanzialmente dalla resistività del fango marino che circonda ed è a contatto con il puntale (22) e non dall’acqua di mare a contatto con detto almeno un anello di misura (23).
2. Sonda (20) per l’esecuzione di misure di resistività, secondo la rivendicazione 1, comprendente almeno un primo anello di misura (23) e un secondo anello di misura (24) che circondano e sono fissati alla parte superiore del corpo cilindrico (21), in cui detta sonda (20) è configurata per misurare la resistività dell’acqua di mare utilizzando entrambi detto primo anello di misura (23) e detto secondo anello di misura (24), a contatto con l’acqua di mare.
3. Sonda per l’esecuzione di misure di resistività, secondo la rivendicazione 1, in cui detta sonda è configurata per misurare la resistività dell’acqua di mare utilizzando detto puntale (22), immerso nell’acqua di mare ma non appoggiato sul fondale marino, insieme a detto almeno un anello di misura, immerso nell’acqua di mare.
4. Sonda (20) per l’esecuzione di misure di resistività, in particolare nell’ambito dell’ispezione dello stato di protezione catodica di condotte sottomarine, comprendente: un corpo (21), in particolare cilindrico e di forma allungata; un puntale (22), fissato alla parte inferiore di detto corpo (21); e due anelli di misura (23, 24) che circondano e sono fissati alla parte superiore di detto corpo (21); in cui, nell’uso della sonda (20) per misurare la resistività del fango del fondale marino, un segnale in corrente elettrica, in particolare in corrente elettrica alternata, è inviato tra il puntale (22), di detta sonda (20), appoggiato sul fondale marino (FM), e un primo anello di misura (23), di detti anelli di misura (23, 24) della sonda (20), che è immerso nell’acqua di mare, in cui detto primo anello di misura (23) è dimensionato in modo da presentare una superficie molto più estesa di quella del puntale (22), per cui la misura realizzata dalla sonda (20) dipende sostanzialmente dalla resistività del fango marino che circonda il puntale (22) e non dall’acqua di mare a contatto con detto primo anello di misura (23), e in cui, nell’uso della sonda (20) per misurare la resistività dell’acqua di mare, il secondo anello di misura (24) è utilizzato insieme al primo anello di misura (33).
5. Sonda (30) per Γ esecuzione di misure di resistività, in particolare nell’ ambito dell’ispezione dello stato di protezione catodica di condotte sottomarine, comprendente: un corpo (31), in particolare cilindrico e di forma allungata; un puntale (32), fissato alla parte inferiore di detto corpo (31); e due anelli di misura (33, 34) che circondano e sono fissati alla parte superiore di detto corpo (31); in cui detta sonda (30) è configurata per misurare la resistività del fango del fondale marino, inviando un segnale in corrente elettrica, in particolare in corrente elettrica alternata, tra il puntale (32) di detta sonda (30), appoggiato sul fondale marino (FM), e un primo anello di misura (33), di detti anelli di misura (33, 34) della sonda (30), che è immerso nell’acqua di mare; in cui detto primo anello di misura (33) è dimensionato in modo da presentare una superficie molto più estesa di quella del puntale (32); per cui la misura realizzata dalla sonda (30) dipende sostanzialmente dalla resistività del fango marino che circonda il puntale (32) e non dall’acqua di mare a contatto con detto primo anello (33); e in cui detta sonda (30) è configurata per misurare la resistività dell’acqua di mare utilizzando entrambi il primo anello di misura (33) e il secondo anello di misura (34).
6. Strumentazione (40) per la misura del gradiente di campo elettrico nello spazio adiacente ad una condotta sottomarina, in cui la strumentazione (40) è atta ad essere installata su un veicolo sottomarino (VS) impiegato nell’ ispezione della condotta sottomarina e della verifica del rispettivo stato di protezione catodica, comprendente: almeno una prima coppia di elettrodi di riferimento (42a, 42b), montati su detto veicolo sottomarino (VS) e disposti lungo una determinata prima direzione spaziale (Y), corrispondente alla direzione verticale (Y) sopra la condotta sottomarina da ispezionare, per rilevare e misurare il gradiente di campo elettrico lungo detta prima direzione spaziale (Y); almeno una seconda coppia di elettrodi riferimento (42a, 42c), montati su detto veicolo sottomarino (VS) e disposti lungo una determinata seconda direzione spaziale (X), corrispondente alla direzione di estensione della condotta sottomarina da ispezionare, per rilevare e misurare il gradiente di campo elettrico lungo detta seconda direzione spaziale (X); e almeno una terza coppia di elettrodi riferimento (42a, 42d), montati su detto veicolo sottomarino (VS) e disposti lungo una determinata terza direzione spaziale (Z), corrispondente alla direzione, nel piano orizzontale, perpendicolare alla direzione di estensione (X) della condotta sottomarina, per rilevare e misurare il gradiente di campo elettrico lungo detta terza direzione spaziale (Z).
7. Strumentazione (40) secondo la rivendicazione 6, in cui i due elettrodi di riferimento di almeno una di dette prima, seconda, terza coppia di elettrodi di riferimento sono regolabili l’uno relativamente all’altro lungo la rispettiva direzione spaziale.
8. Strumentazione (40) secondo la rivendicazione 6 o 7, in cui dette tre coppie di elettrodi di riferimento (42a-42b, 42a-42c, 42a-42d), montate sul veicolo sottomarino (VS) lungo le tre direzioni spaziali (X, Y, Z) hanno in comune almeno un elettrodo di riferimento (42a).
9. Sistema (50) per collegare un elettrodo di riferimento remoto (53) a un veicolo sottomarino (VS), in particolare del tipo atto a muoversi automaticamente nello spazio marino, nell’ ambito di ispezioni dello stato di protezione catodica di condotte sottomarine, comprendente: un cavo di collegamento (52) avente la funzione di collegare l’elettrodo di riferimento remoto (53) al veicolo sottomarino (VS), così da consentire ai dispositivi elettronici di misura installati a bordo del veicolo sottomarino (VS) di ricevere i segnali generati dall’elettrodo di riferimento remoto (53), durante l’ispezione della condotta sottomarina, e quindi eseguire le misure richieste; e un dispositivo (54), associato con il veicolo sottomarino(VS), atto a consentire di svolgere e riavvolgere il cavo di collegamento (52) rispetto al veicolo sottomarino (VS); in cui detto dispositivo (54) è del tipo comprendente una bobina dalla quale è possibile svolgere il cavo (52) aH’inizio dell’ispezione e sulla quale è possibile riavvolgere e raccogliere lo stesso cavo (52) al termine dell’ispezione della condotta sottomarina.