NO315389B1

NO315389B1 - Device for transmitting and receiving signals by monitoring a pipeline underwater

Info

Publication number: NO315389B1
Application number: NO20014110A
Authority: NO
Inventors: Fan-Nian Kong; Per Sparrevik
Original assignee: Statoil Asa
Priority date: 2001-08-23
Filing date: 2001-08-23
Publication date: 2003-08-25
Also published as: NO20014110L; NO20014110D0

Description

ANORDNING FOR UTSENDELSE OG MOTTAGELSE AV SIGNALER VED OVERVÅKING AV EN RØRLEDNING UNDER VANN. DEVICE FOR TRANSMITTING AND RECEIVING SIGNALS WHEN MONITORING A PIPELINE UNDER WATER.

Denne oppfinnelsen gjelder en anordning for overvåking This invention relates to a device for monitoring

av en tilstand og signaloverføring via en eksisterende transmisjonslinje, nærmere bestemt en eksisterende rørledning, hovedsakelig for produksjon og transport av petroleumsfluider. Oppfinnelsen gjelder en sensor koblet til en elektromagnetisk senderenhet som er innrettet til å kobles på en rørledning, og en tilsvarende mottakerenhet ved en mer tilgjengelig ende av rørledningen. of a state and signal transmission via an existing transmission line, more precisely an existing pipeline, mainly for the production and transport of petroleum fluids. The invention relates to a sensor connected to an electromagnetic transmitter unit which is designed to be connected to a pipeline, and a corresponding receiver unit at a more accessible end of the pipeline.

Problemstilling. Problem statement.

Ved petroleumsproduksjon vil petroleumsfluidet ha en høy temperatur, gjerne over 100 grader Celsius, i det fluidet passerer ut av brønnventilen. Det aktuelle petroleumsfluid kan være kondensat, eller andre former for petroleumsgass eller væske. Brønnventilen kan være på en produksjons- In petroleum production, the petroleum fluid will have a high temperature, preferably over 100 degrees Celsius, as the fluid passes out of the well valve. The relevant petroleum fluid can be condensate, or other forms of petroleum gas or liquid. The well valve can be on a production

plattform slik som illustrert i figur 1, eller brønnventilen kan stå ved et brønnhode på sjøbunnen. En rørledning (3), vanligvis av stål, leder fra en eksportventil ved brønnventilen, og til en annen enhet, for eksempel en plattform noen kilometer borte, for separasjon eller annen prosessering og videre eksport av petroleumsfluidet. Rørledningen (3) ligger vanligvis nedgravd i en grøft eller platform as illustrated in Figure 1, or the well valve can stand at a wellhead on the seabed. A pipeline (3), usually made of steel, leads from an export valve at the well valve, and to another unit, for example a platform a few kilometers away, for separation or other processing and further export of the petroleum fluid. The pipeline (3) is usually buried in a ditch or

fast forankret til sjøbunnen på annen måte. Rørledningen (3) firmly anchored to the seabed in some other way. The pipeline (3)

er fortrinnsvis omhyllet av et beskyttende og termisk isolerende lag (13), samt vanligvis fyllmasser. is preferably enveloped by a protective and thermally insulating layer (13), as well as usually fillers.

Petroleumsfluidet inneholder vanligvis en varierende The petroleum fluid usually contains a varying

mengde voks som kan felles ut dersom temperaturen i petroleumsfluidet synker under en temperatur som vanligvis er omkring 38-40 grader Celsius og som er høyere enn det omgivende sjøvannets og sjøbunnens temperatur. Dermed foreligger en fare for at rørledning og ventiler kan blokkeres av utfelt voks, samt at rørledningens amount of wax that can precipitate if the temperature in the petroleum fluid drops below a temperature which is usually around 38-40 degrees Celsius and which is higher than the temperature of the surrounding seawater and seabed. There is thus a risk that the pipeline and valves can be blocked by precipitated wax, and that the pipeline

transportkapasitet kan bli redusert. Spesielt er rørledningen utsatt for fare for voksdannelse dersom transporten i rørledningen stopper opp. Det er kjent å varme rørledningen ved hjelp av elektrisk strøm. Dette kan gjøres ved å strekke transport capacity may be reduced. In particular, the pipeline is exposed to the risk of wax formation if transport in the pipeline stops. It is known to heat the pipeline using electric current. This can be done by stretching

en isolert elektrisk leder (15) langs rørledningen fra en generator på en plattform, slik som vist på figur 1. Den elektriske lederen kobles til rørledningen eller varmeelementer på en ønsket del av rørledningen. I en utførelse kan den elektriske lederen tilbakekobles til rørledningen i punkter i en ønsket avstand fra plattformen, og oppvarmingen kan skje ved ohmsk motstand. Spenningen som påføres en slik elektrisk leder kan være 16 kV og effekten settes så høyt at man er rimelig sikker på at temperaturen vil holde seg over utfellingstemperaturen for voks. Dette er uøkonomisk fordi man tilfører en elektrisk energimengde som uansett er for høy. Dersom man hadde visst temperaturen i rørledningen ville man vite om det forelå fare for at temperaturen skulle falle under grensen for voksdannelse, og regulert effekten som ble tilført den elektriske lederen deretter. Løsningen på dette kan være å installere minst én temperatursensor (5) på ett eller flere steder på rørledningen som ligger langs sjøbunnen, og utstyr for å lese av temperaturen på plattformen. Imidlertid kan det være vanskelig å installere en hensiktsmessig signalleder langs rørledningen etter at rørledningen er installert. Rørledningen kan være helt eller delvis nedgravd, og signallederen må være tilstrekkelig robust til å tåle de mekaniske påkjenninger som den utsettes for under installasjon og bruk. Signaloverføringen kan skje akustisk, men dette krever mye energi, og akustisk signaloverføring kan hindres av støy både fra rørledningen og fra annet utstyr i nærheten. Temperaturen kan også leses av ved hjelp av en ROV, men vil da ikke kunne foregå kontinuerlig. an insulated electrical conductor (15) along the pipeline from a generator on a platform, as shown in Figure 1. The electrical conductor is connected to the pipeline or heating elements on a desired part of the pipeline. In one embodiment, the electrical conductor can be reconnected to the pipeline at points at a desired distance from the platform, and the heating can take place by ohmic resistance. The voltage applied to such an electrical conductor can be 16 kV and the power is set so high that it is reasonably certain that the temperature will stay above the precipitation temperature for wax. This is uneconomical because you add an amount of electrical energy that is too high anyway. If you had known the temperature in the pipeline, you would have known whether there was a risk of the temperature falling below the limit for wax formation, and regulated the power supplied to the electrical conductor accordingly. The solution to this could be to install at least one temperature sensor (5) in one or more places on the pipeline that lies along the seabed, and equipment to read the temperature on the platform. However, it can be difficult to install an appropriate signal conductor along the pipeline after the pipeline is installed. The pipeline can be completely or partially buried, and the signal conductor must be sufficiently robust to withstand the mechanical stresses to which it is subjected during installation and use. Signal transmission can occur acoustically, but this requires a lot of energy, and acoustic signal transmission can be hindered by noise both from the pipeline and from other nearby equipment. The temperature can also be read with the help of an ROV, but will then not be able to take place continuously.

Kjent teknikk. Known technique.

En patentsøknad som beskriver en anvendelse av "guided waves" er NO 1998 2825 som beskriver bruk av A patent application describing an application of "guided waves" is NO 1998 2825 which describes the use of

elektromagnetiske ledede bølger langs f.eks. et produksjonsrør i en produksjonsbrønn for å bestemme parametere i formasjonene som umiddelbart omgir formasjonen. NO 1998 2825 utnytter ledede bølger som en del av måle-prinsippet, og spesielt at ledede bølger som vandrer langs en rørstreng i borehullet reflekteres delvis når den electromagnetic guided waves along e.g. a production pipe in a production well to determine parameters in the formations immediately surrounding the formation. NO 1998 2825 utilizes guided waves as part of the measurement principle, and in particular that guided waves traveling along a pipe string in the borehole are partially reflected when it

elektromagnetiske impedans endrer seg fordi bølgen løper gjennom en grenseflate OWC eller GWC mellom en sone hvor rørstrengen omgis av olje/gass-sand til vannmettet sand. Dermed kan grenseflatens nivå i brønnen overvåkes kontinuerlig. I motsetning til NO 1998* 2825 hvor ledede bølger utgjør et vesentlig element i selve sensorens virkemåte, er ledede bølger ifølge den foreliggende oppfinnelsen et vesentlig element i selve signaltransmisjonen mellom en sensortilkoblet sender plassert på et relativt utilgjengelig sted under vann, og en mottaker på et tigjengelig sted nær vannflaten. electromagnetic impedance changes because the wave runs through an interface OWC or GWC between a zone where the pipe string is surrounded by oil/gas sand to water-saturated sand. In this way, the level of the interface in the well can be continuously monitored. In contrast to NO 1998* 2825 where guided waves constitute an essential element in the sensor's actual operation, guided waves according to the present invention are an essential element in the actual signal transmission between a sensor-connected transmitter placed in a relatively inaccessible place under water, and a receiver on a accessible place near the water surface.

US-patent 2,354,887 beskriver et signaloverføringssystem for petroleumsbrønner, spesielt for bruk ved "logging-under-boring" (LWD), dvs. logging for bestemmelse av egenskaper av geologiske formasjoner mens en slik brønn bores. US Patent 2,354,887 describes a signal transmission system for petroleum wells, particularly for use in "logging-while-drilling" (LWD), i.e. logging for determining characteristics of geological formations while such a well is being drilled.

US-patent 2,354,887 er i krav 1 et brønnsignalerings-system omfattende en uisolert leder (en borestreng) som strekker seg ned i en brønn, med en kjerne av ferromagnetisk materiale som omslutter lederen i brønnen, en spole av isolert ledning som kobler kjernen, innretninger for å danne en pulserende elektromotiv kraft, og innretninger for å detektere pulserende elektriske signaler, hvor en av innretningene er forbundet mellom to atskilte punkter, hvor det ene punktet ligger nær den øvre delen av lederen og hvor det andre punktet er jordet og plassert på en større avstand fra aksen av lederen enn det første punktet, og den andre innretningen er plassert inne i brønnen og forbundet over endene av spolen. Når det genereres et ringformet magnetisk vekselfelt i den ringformede kjernen nede i brønnen vil det genereres elektriske strømmer i jorden, hvor disse elektriske strømmene ved overflaten vil stå radialt på borehullets akse, dvs. være tilnærmet horisontale radiale strømmer ved overflaten dersom borehullet er vertikalt. En frekvensfølsom krets ved overflaten detekterer denne radiale spenningsvariasjonen mellom elektrode i et punkt i en avstand fra borehullet og den elektrisk ledende borestrengen. Signaloverføringen skjer ved at frekvensen varieres som funksjon av den detekterte konduktivitet i den geologiske formasjonen. US patent 2,354,887 is in claim 1 a well signaling system comprising an uninsulated conductor (a drill string) extending down a well, with a core of ferromagnetic material enclosing the conductor in the well, a coil of insulated wire connecting the core, devices to form a pulsating electromotive force, and devices for detecting pulsating electrical signals, where one of the devices is connected between two separate points, where one point is located near the upper part of the conductor and where the other point is grounded and placed on a greater distance from the axis of the conductor than the first point, and the second device is placed inside the well and connected across the ends of the coil. When an annular magnetic alternating field is generated in the annular core down in the well, electric currents will be generated in the earth, where these electric currents at the surface will stand radially on the axis of the borehole, i.e. be approximately horizontal radial currents at the surface if the borehole is vertical. A frequency-sensitive circuit at the surface detects this radial voltage variation between the electrode at a point at a distance from the borehole and the electrically conductive drill string. The signal transmission takes place by varying the frequency as a function of the detected conductivity in the geological formation.

US-patent 4,839,644 beskriver et system og en fremgangsmåte for trådløs toveis kommunikasjon i et borehull med et borehullsrør som strekker seg ned gjennom dette. Systemet t omfatter moduler for å kople en elektromagnetisk bølge til eller fra en TEM-modus i det ringformede mellomrommet mellom borehullsrøret og rørledningen, for så å sette opp ledede elektromagnetiske bølger som kan overføres mellom enheter nede i hullet og innretninger på overflaten. Denne løsningen antas å være mest relevant for foreliggende oppfinnelse, men synes bare anvendelig for borehull, og løser ikke problemet som foreliggende oppfinnelse tar sikte på å løse, nemlig signalkommunikasjon i forbindelse med overvåkning av allerede installerte rørledninger under vann. US patent 4,839,644 describes a system and method for wireless two-way communication in a borehole with a borehole pipe extending down through it. The system t comprises modules to couple an electromagnetic wave to or from a TEM mode in the annular space between the borehole pipe and the pipeline, in order to set up guided electromagnetic waves that can be transmitted between downhole devices and devices on the surface. This solution is believed to be most relevant to the present invention, but seems only applicable to boreholes, and does not solve the problem that the present invention aims to solve, namely signal communication in connection with monitoring of already installed pipelines under water.

Norsk patentsøknad NO 1999 2879 "Effekt- og signaloverføring ved bruk av isolert rør til permanente installasjoner nede i brønnen" beskriver en anordning for å overføre elektrisk energi til installasjoner i en petroleumsbrønn, samt benyttelse av en elektrisk isolert rørseksjon til induktivt å overføre informasjon via en toroidkjerne som ligger omkring den isolerte rørseksjonen. Apparatet omfatter et elektrisk ledende rør installert i brønnen; en isolasjonsanordning for elektrisk å isolere en seksjon av røret, hvor isolasjonsanordningen omfatter et isolerende innkapslingslag omkring rørseksjonen og et rørmellomrom som isolerer de isolerte rørseksjonen fra en tilstøtende rørseksjon; en anordning for innføring av det elektriske signal innenfor den isolerte rørseksjon (induktiv kobling ved hjelp av en toroidtransformator, eller galvanisk kobling via elektroder); en anordning for å tilveiebringe en returbane for det elektriske signalet (den geologiske formasjon via en meget ledende sement) samt en anordning for elektrisk tilkobling av innretningen nede i borehullet til den isolerte rørseksjonen. Norwegian patent application NO 1999 2879 "Power and signal transmission using insulated pipe to permanent installations down the well" describes a device for transferring electrical energy to installations in a petroleum well, as well as the use of an electrically insulated pipe section to inductively transmit information via a toroidal core located around the insulated pipe section. The apparatus comprises an electrically conductive pipe installed in the well; an insulating device for electrically isolating a section of the pipe, the insulating device comprising an insulating encapsulation layer around the pipe section and a pipe gap that isolates the insulated pipe section from an adjacent pipe section; a device for introducing the electrical signal within the insulated pipe section (inductive coupling using a toroidal transformer, or galvanic coupling via electrodes); a device for providing a return path for the electrical signal (the geological formation via a highly conductive cement) as well as a device for electrically connecting the device downhole to the insulated pipe section.

Signaltransmisjon ved hjelp av akustiske bølger i rørledningen eller dens fluid vurderes som lite aktuelt på grunn av støy i det strømmende fluid og fra omgivelsene. Signal transmission using acoustic waves in the pipeline or its fluid is considered to be of little use due to noise in the flowing fluid and from the surroundings.

De induktive koblere i form av toroidkjerner som er vist i den kjente teknikk kan ikke anvendes dersom man skulle ønske å ettermontere senderutstyr omfattende en ferrittring omviklet av en toroidal spole, da det ikke foreligger muligheter for å montere toroidkjernen omkring en eksisterende rørledning. Slikt delt senderutstyr for en rørledning foreligger ikke. Effekttap på grunn av at det gapet som ville dannes mellom atskilte vanntette seksjoner mellom toroidkjernedelene ble i første omgang antatt å være så stort at utsendelse ved hjelp av en delt antenne omkring rørledningen ikke lot seg gjøre. De ovenfor nevnte patentskrifter viser eksempler der det i praksis foreligger ubegrensede energimengder og hvor hensyn til begrensede energiressurser i form av f.eks. et batteri av elektriske celler for en sensor og sender på rørledningen ikke er tatt i betraktning. Vår løsning er fleksibel og gjør det mulig å ettermontere pålitelig sender- og mottakerutstyr på allerede lagte rørledninger. Oppfinnelsen benytter selve rørledningen og en påmontert rørledning som signalleder, og benytter således en eksisterende struktur som ikke forstyrres rent mekanisk, og tilfredsstiller således operatørens ønske om at rørledningen ikke må påføres noen som helst innvendig obstruksjon eller svekkes mekanisk, og hvor det ettermonteres en utvendig sensor på rørledningen. The inductive couplers in the form of toroidal cores shown in the prior art cannot be used if one wishes to retrofit transmitter equipment comprising a ferrite ring wrapped around a toroidal coil, as there are no options for mounting the toroidal core around an existing pipeline. Such shared transmitter equipment for a pipeline does not exist. Loss of power due to the fact that the gap that would form between separate watertight sections between the toroid core parts was initially thought to be so large that broadcasting using a split antenna around the pipeline was not possible. The above-mentioned patent documents show examples where in practice there are unlimited amounts of energy and where consideration of limited energy resources in the form of e.g. a battery of electrical cells for a sensor and transmitter on the pipeline is not taken into account. Our solution is flexible and makes it possible to retrofit reliable transmitter and receiver equipment on already laid pipelines. The invention uses the pipeline itself and an attached pipeline as a signal conductor, and thus uses an existing structure that is not disturbed purely mechanically, and thus satisfies the operator's wish that the pipeline must not be subjected to any internal obstruction or weakened mechanically, and where an external sensor is retrofitted on the pipeline.

Oppsummering av oppfinnelsen. Summary of the invention.

Imidlertid har oppfinnerne i motsetning til den kjente teknikk kommet frem til en løsning på de ovenstående problemer i form av en anordning for overvåkning av en hovedsakelig undersjøisk petroleumsrørledning, med en elektrisk leder omgitt av et isolerende dielektrisk materiale som løper parallelt med og i liten avstand fra rørledningen, omfattende følgende trekk:<*>en sensor (5) innrettet til å avføle en parameter, fortrinnsvis temperatur, for anordning på rørledningen; hvor sensoren er koblet til<*>en frekvensmodulator med en elektrisk energikilde, hvor frekvensmodulatoren er innrettet til å omdanne parameteren til et lavfrekvent modulert signal; og hvor However, contrary to the prior art, the inventors have arrived at a solution to the above problems in the form of a device for monitoring a mainly subsea petroleum pipeline, with an electrical conductor surrounded by an insulating dielectric material running parallel to and at a small distance from the pipeline, comprising the following features:<*>a sensor (5) arranged to sense a parameter, preferably temperature, for arrangement on the pipeline; wherein the sensor is connected to<*>a frequency modulator with an electrical energy source, wherein the frequency modulator is arranged to convert the parameter into a low-frequency modulated signal; and where

frekvensmodulatoren videre er koblet til the frequency modulator is further connected

<*>en toroidal spole omviklet om et ferrittsirkelsegment av en ferrittring anordnet for anbringelse omkring den elektriske lederen, hvor ferrittsirkelsegmentet har ender innrettet til å ligge an mot ender av et ferrittsirkelsegment for anbringelse på motstående side av den elektriske lederen,<*>hvor ferrittringen er innrettet til utsendelse av det lavfrekvente modulerte signalet som ledede elektromagnetiske bølger langs den elektriske lederen. <*>a toroidal coil wrapped around a ferrite circle segment of a ferrite ring arranged for placement around the electrical conductor, the ferrite circle segment having ends arranged to abut ends of a ferrite circle segment for placement on opposite sides of the electrical conductor,<*>where the ferrite ring is arranged to transmit the low-frequency modulated signal as guided electromagnetic waves along the electrical conductor.

En alternativ løsning er en anordning for overvåkning av en termisk eller elektrisk isolert petroleumsrørledning av elektrisk ledende materiale hvor det i stedet for en ferrittring montert omkring den elektriske lederen finnes en toroidal spole viklet om et ferrittsirkelsegment av en ferrittring anordnet for anbringelse rundt selve rørledningens utside, hvor ferrittsirkelsegmentet har ender innrettet til å ligge an mot ender av et ferrittsirkelsegment for anbringelse på motstående utside av rørledningen. An alternative solution is a device for monitoring a thermally or electrically insulated petroleum pipeline of electrically conductive material where instead of a ferrite ring mounted around the electrical conductor there is a toroidal coil wound around a ferrite circle segment of a ferrite ring arranged for placement around the outside of the pipeline itself, where the ferrite circle segment has ends arranged to rest against the ends of a ferrite circle segment for placement on the opposite outside of the pipeline.

Den alternative utførelsen av oppfinnelsen illustrert i figurene 1 samt 8 til 11, har ferrittringen 1 delt i minst to sirkelsegmenter la, lb innrettet til i det vesentlige å sammenføyes for å omslutte selve rørledningen 3. Frekvensen som foretrekkes ligger omkring 1000 Hz, og i hvert fall utenfor 50 / 60 Hz som vanligvis er strømforsyningens frekvens på plattform og for øvrig elektrisk utstyr. The alternative embodiment of the invention illustrated in Figures 1 as well as 8 to 11, has the ferrite ring 1 divided into at least two circular segments la, lb arranged to essentially be joined together to enclose the pipeline itself 3. The preferred frequency is around 1000 Hz, and in each fall outside 50 / 60 Hz which is usually the frequency of the power supply on platforms and other electrical equipment.

En fordel ved oppfinnelsen er at ved bruk av lave frekvenser blir transmisjonstapet betydelig redusert slik at det kreves svært lite energi for å sende ledede bølger langs rørledningen. En foretrukket utførelse av oppfinnelsen kan behøve mindre enn 100 mW for det utsendte signalet. Dessuten behøver ikke sendingen pågå kontinuerlig, så den foretrukne utførelse har en hvilemodusfunksjon for å spare energi når det ikke pågår sending av målte data. En ytterligere fordel ved oppfinnelsen er at det ikke settes inn senderantenne på rørets innside, noe som ville kunne danne en hindring for petroieumsstrømmen og ellers ikke ville være tilrådelig av sikkerhetshensyn. An advantage of the invention is that when low frequencies are used, the transmission loss is significantly reduced so that very little energy is required to send guided waves along the pipeline. A preferred embodiment of the invention may require less than 100 mW for the transmitted signal. Also, the transmission does not have to be continuous, so the preferred embodiment has a sleep mode function to save energy when there is no transmission of measured data. A further advantage of the invention is that no transmitter antenna is inserted on the inside of the pipe, which could form an obstacle to the flow of petroleum and would otherwise not be advisable for safety reasons.

En mottakerdel for mottak av ledede elektromagnetiske bølger {"guided waves") langs den elektrisk ledende petroleumsrørledningen 3 som nevnt ovenfor kan plasseres på en tilgjengelig del av rørledningen 3, for eksempel på plattformen. Imidlertid kan rørledningen også i den alternative utførelse være forsynt med en isolert kraftforsyningskabel som illustrert i figurene 1 til 9. En alternativ plassering av mottakerenheten på A receiver part for receiving guided electromagnetic waves along the electrically conductive petroleum pipeline 3 as mentioned above can be placed on an accessible part of the pipeline 3, for example on the platform. However, the pipeline can also in the alternative embodiment be provided with an insulated power supply cable as illustrated in figures 1 to 9. An alternative location of the receiver unit on

kraftforsyningsledningen er vist i figur 9. the power supply line is shown in figure 9.

En fordel ved oppfinnelsen er at sender/mottakersystemet er innrettet til overføring av datasignaler langs eksisterende strukturelle stålelementer som en isolert rørledning. Det kan også benyttes stigerør og i den foretrukne utførelse en kraftforsyningskabel. An advantage of the invention is that the transmitter/receiver system is designed to transmit data signals along existing structural steel elements such as an insulated pipeline. Risers and, in the preferred embodiment, a power supply cable can also be used.

Sender/mottakersystemet omfatter lokale sensorer som er forbundet med senderenheter på stålelementet og en mottakerenhet plassert på en passende plass for datainnsamling langs eller ved slutten av stålelementet. Systemet kan utvides med flere senderenheter og/ eller flere mottakerenheter for dupleks overføring. The transmitter/receiver system comprises local sensors which are connected to transmitter units on the steel member and a receiver unit located at a suitable place for data collection along or at the end of the steel member. The system can be expanded with more transmitter units and/or more receiver units for duplex transmission.

Kort beskrivelse av figurtegningene: Brief description of the figure drawings:

Figur 1 illustrerer en rørledning som er lagt på sjøbunnen mellom to plattformer, med en senderinnretning for ledede elektromagnetiske bølger ifølge oppfinnelsen. Figur 2 illustrerer i et perspektiv sett ovenfra et første trinn i monteringen av en foretrukket utførelse av oppfinnelsen, med en underliggende rammedel for plassering på den motstående del av rørledningen i forhold til en strømforsyningskabel. Figur 3 illustrerer et andre trinn i monteringen hvor en overliggende rammedel smettes mellom rørledningen og strømforsyningskabelen og kobles på den motstående underliggende rammedelen. En nedre halvdel av en senderantenne er montert i den øvre rammedel og lagt inntil undersiden av strømforsyningskabelen. Det er i denne serien av illustrasjoner av den foretrukne utførelsen vist senderantenne anordnet både i høyre og venstre del av figuren. Figur 4 illustrerer et tredje trinn i monteringen hvor øvre halvdeler av senderantennene er montert i den øvre rammedel og lagt inntil oversiden av strømforsyningskabelen. Figur 5 illustrerer i et perspektiv sett nedenfra at den høyre senderantennen vist i figurene kobles til en frekvensmodulator. Figur 6 illustrerer en nedre halvdel av et antennehus eller deksel festet på undersiden av rammeenheten, og hvor en øvre halvdel av antennehuset klar til å legges an mot den øvre del av antennehuset. Det er laget utsparinger til strømforsyningskabelen i den øvre halvdel av antennehuset. Figur 7 illustrerer de to halvdelene av antennehuset festet til hverandre og omspent av bånd, klar til utsetting med rørledningen. Figur 8 illustrerer en alternativ utførelse av oppfinnelsen, med senderantennen som en toroidalt viklet kjerne montert omkring rørledningen, hvor senderantennen som utstråler bølger som forplanter seg langs ytterflaten av en stålrørledning til en tilsvarende mottakerantenne plassert i stor avstand fra senderinnretningen. Mottakerantennen kan være plassert på et tilgjengelig sted der hvor rørledningen løper inn på plattformen. Figur 9 illustrerer den alternative utførelsen av oppfinnelsen med mottakerinnretningen plassert omkring en kraftforsyningslinje, fordi det viser seg at deler av energien i den ledede bølge også vil forplante seg over til og ledes langs en slik kraftforsyningslinje som har løpt parallelt med rørledningen. Figur 10 viser en prinsippskisse av en gjennomskåret delt sylindrisk beholder koblet til en sensor på rørledningen, hvor en beholderdel inneholder batteri av elektriske celler og en frekvensmodulator, og hvor hver beholderdel inneholder et ferrittsirkelsegment som ved sammenføyning av beholderne danner en ferrittkjerne hvor minst en av ferrittsirkelsegmentene er toroidalt viklet. Figur 11 viser en alternativ foretrukket utførelse av oppfinnelsene hvor begge ferrittsirkelsegmentene er toroidalt viklet, og hvor det finnes reserveutstyr i form av en ekstra sensor, et ekstra batteri og ekstra frekvensmodulator. Figure 1 illustrates a pipeline laid on the seabed between two platforms, with a transmitter device for guided electromagnetic waves according to the invention. Figure 2 illustrates in a perspective view from above a first step in the assembly of a preferred embodiment of the invention, with an underlying frame part for placement on the opposite part of the pipeline in relation to a power supply cable. Figure 3 illustrates a second step in the assembly where an overlying frame part is slipped between the pipeline and the power supply cable and connected to the opposite underlying frame part. A lower half of a transmitter antenna is mounted in the upper frame part and laid close to the underside of the power supply cable. In this series of illustrations of the preferred embodiment, the transmitter antenna is shown arranged in both the right and left parts of the figure. Figure 4 illustrates a third step in the assembly where the upper halves of the transmitter antennas are mounted in the upper frame part and placed next to the upper side of the power supply cable. Figure 5 illustrates in a perspective seen from below that the right transmitter antenna shown in the figures is connected to a frequency modulator. Figure 6 illustrates a lower half of an antenna housing or cover attached to the underside of the frame unit, and where an upper half of the antenna housing is ready to be placed against the upper part of the antenna housing. Recesses for the power supply cable have been made in the upper half of the antenna housing. Figure 7 illustrates the two halves of the antenna housing attached to each other and strapped together, ready for deployment with the pipeline. Figure 8 illustrates an alternative embodiment of the invention, with the transmitter antenna as a toroidally wound core mounted around the pipeline, where the transmitter antenna radiates waves that propagate along the outer surface of a steel pipeline to a corresponding receiver antenna located at a great distance from the transmitter device. The receiving antenna can be located in an accessible location where the pipeline runs into the platform. Figure 9 illustrates the alternative embodiment of the invention with the receiver device placed around a power supply line, because it turns out that parts of the energy in the guided wave will also propagate to and be guided along such a power supply line that has run parallel to the pipeline. Figure 10 shows a principle sketch of a cross-sectioned divided cylindrical container connected to a sensor on the pipeline, where a container part contains a battery of electric cells and a frequency modulator, and where each container part contains a ferrite circle segment which, when the containers are joined, forms a ferrite core where at least one of the ferrite circle segments is toroidally wound. Figure 11 shows an alternative preferred embodiment of the inventions where both ferrite circle segments are toroidally wound, and where there is spare equipment in the form of an extra sensor, an extra battery and extra frequency modulator.

Beskrivelse av oppfinnelsen ved eksempel av en foretrukket utførelse. Description of the invention by example of a preferred embodiment.

Oppfinnelsen vil under bli beskrevet i detalj. En foretrukket utførelse av oppfinnelsen er vist i figurene 2-7 som samtidig illustrerer én foretrukket rekkefølge for montering av den foretrukne utførelse. Figur 4 viser de vesentligste deler av en anordning ifølge oppfinnelsen for overvåkning av en hovedsakelig undersjøisk petroleums-rørledning (3). Langs rørledningen løper en elektrisk leder (15) parallelt med og i liten avstand fra rørledningen (3). Lederen (15) er omgitt av et isolerende dielektrisk materiale The invention will be described in detail below. A preferred embodiment of the invention is shown in figures 2-7 which simultaneously illustrate one preferred order for mounting the preferred embodiment. Figure 4 shows the most essential parts of a device according to the invention for monitoring a mainly underwater petroleum pipeline (3). Along the pipeline, an electrical conductor (15) runs parallel to and at a small distance from the pipeline (3). The conductor (15) is surrounded by an insulating dielectric material

(16) . En sensor (5) er innrettet til å avføle en parameter (T) på rørledningen. Oppfinneren har i første rekke tenkt på sensoren (5) som en temperatursensor, men andre parametere, f.eks. trykk eller parametere som beskriver andre av det transporterte fluids tilstander er aktuelle. Sensoren (5) er koblet til en frekvensmodulator (4) som er innrettet til å omdanne parameteren (T) til et lavfrekvent modulert signal (fT). Frekvensmodulatoren (4) er videre koblet til en toroidal spole (2) viklet om et ferrittsirkelsegment (la) av en ferrittring (1) anordnet for anbringelse omkring den elektriske lederen (15). Ferrittsirkelsegmentet (la) har ender (lal,la2) innrettet til å ligge an mot ender (lbl,lb2) av et ferrittsirkelsegment (lb) for anbringelse på motstående side av den elektriske lederen (15). Ferrittringen (1) er innrettet til å fungere som en antenne for utsendelse av det lavfrekvente modulerte signalet (fT) som ledede elektromagnetiske bølger langs den elektriske lederen (15). Spolen (2) vil generere et magnetisk vekselfelt som et sluttet magnetfelt H omkring lederen (15) i ferrittringen (1). Et elektrisk felt E vil stå i omtrentlig radial retning normalt på lederen (15). Elektromagnetisk energi vil utbre seg langs en Poynting-vektor S = E x H, der S peker langs lederen (15). Dette er illustrert i den innskutte figuren i figur 1. Den lavfrekvente elektromagnetiske energi og dermed det modulerte signal (fT) omkring senterfrekvensen vil utbre seg i ringrommet som dannes av det dielektriske isolasjonsmaterialet (16) som omslutter lederen (15). For denne oppfinnelsens formål er det en stor fordel at det dielektriske isolasjonsmaterialet (16) er omsluttet av sjøvann, som er en elektrisk leder som og dermed begrenser energiens utbredelse til å skje mellom isolasjonsmaterialets inner- og ytterflate. (16). A sensor (5) is arranged to sense a parameter (T) on the pipeline. The inventor has primarily thought of the sensor (5) as a temperature sensor, but other parameters, e.g. pressure or parameters that describe other states of the transported fluid are relevant. The sensor (5) is connected to a frequency modulator (4) which is designed to convert the parameter (T) into a low-frequency modulated signal (fT). The frequency modulator (4) is further connected to a toroidal coil (2) wound around a ferrite circle segment (1a) of a ferrite ring (1) arranged for placement around the electrical conductor (15). The ferrite circle segment (la) has ends (lal,la2) arranged to abut against ends (lbl,lb2) of a ferrite circle segment (lb) for placement on the opposite side of the electrical conductor (15). The ferrite ring (1) is arranged to act as an antenna for sending out the low-frequency modulated signal (fT) as conducted electromagnetic waves along the electrical conductor (15). The coil (2) will generate an alternating magnetic field as a closed magnetic field H around the conductor (15) in the ferrite ring (1). An electric field E will be in an approximately radial direction normal to the conductor (15). Electromagnetic energy will propagate along a Poynting vector S = E x H, where S points along the conductor (15). This is illustrated in the inset figure in Figure 1. The low-frequency electromagnetic energy and thus the modulated signal (fT) around the center frequency will propagate in the annulus formed by the dielectric insulating material (16) that surrounds the conductor (15). For the purposes of this invention, it is a great advantage that the dielectric insulation material (16) is surrounded by seawater, which is an electrical conductor and thus limits the spread of energy to occur between the inner and outer surface of the insulation material.

Den elektriske energikilde (6) for frekvensmodulatoren (4) er i den foretrukne utførelse et batteri (6) av elektriske celler. Det er imidlertid mulig å trekke energi indusert fra ripples i den elektriske lederen (15) på kjent måte. I en anvendelse av lederen (15) er det beregnet å benyttes 16 kV spenning og 1100 A strømstyrke, men oppfinnelsen vil naturligvis kunne anvendes uavhengig av om det går noen strøm i den elektriske lederen (15). For eksempel kan den elektriske lederen (15) erstattes av en metallisk rør bare den har et dielektrisk lag (16) utenpå, for eksempel et termisk isolasjonslag eller elektrisk isolasjonslag. The electrical energy source (6) for the frequency modulator (4) is in the preferred embodiment a battery (6) of electrical cells. However, it is possible to extract energy induced from ripples in the electrical conductor (15) in a known manner. In an application of the conductor (15), it is intended to use 16 kV voltage and 1100 A amperage, but the invention will of course be able to be used regardless of whether any current flows in the electrical conductor (15). For example, the electrical conductor (15) can be replaced by a metallic tube as long as it has a dielectric layer (16) on the outside, for example a thermal insulation layer or electrical insulation layer.

De ledede elektromagnetiske bølgene kan utbre seg med størst energitetthet langs spalten mellom rørledningen (3) og den elektriske lederen (15). Dersom den elektriske lederen (15) løper parallelt med og i liten avstand fra rørledningen (3) bare langs et parti av de to, vil bærebølgen med det modulerte signal kunne smitte over på rørledningen (3) og vandre langs denne, og vise versa. Dette betyr at en tilsvarende mottaker kan anordnes på den motsatte elektriske leder dersom denne har et dielektrisk isolasjonslag som gir liten dempning. The conducted electromagnetic waves can propagate with greatest energy density along the gap between the pipeline (3) and the electrical conductor (15). If the electrical conductor (15) runs parallel to and at a small distance from the pipeline (3) only along part of the two, the carrier wave with the modulated signal will be able to spill over onto the pipeline (3) and travel along it, and vice versa. This means that a corresponding receiver can be arranged on the opposite electrical conductor if this has a dielectric insulation layer that provides little attenuation.

Frekvensmodulatoren (4) er innrettet til å generere et lavfrekvent modulert signal (fT) med en bærefrekvens i området mellom 5 og 40 kHz. Dette viser seg å være mest anvendelig ved de dimensjoner for montering av ferrittringen på en elektrisk leder (0 = 10 -40 mm) langs en rørledning The frequency modulator (4) is designed to generate a low-frequency modulated signal (fT) with a carrier frequency in the range between 5 and 40 kHz. This proves to be most applicable for the dimensions for mounting the ferrite ring on an electrical conductor (0 = 10 -40 mm) along a pipeline

(0 = 100 -400 mm) og deres lengder, mellom 500 m og 5000 m som det er tale om i den tiltenkte anvendelse ved søknadstidspunktet. (0 = 100 -400 mm) and their lengths, between 500 m and 5000 m which are in question in the intended application at the time of application.

I en foretrukket utførelse av oppfinnelsen omfatter den to separate sett sensorer (5), frekvensmodulatorer (4) og ferrittringer (1). Det ene sett av frekvensmodulator (4) med ferrittring (1) er innrettet for bærefrekvensområdet omkring 10 kHz, og det andre sett av frekvensmodulator er innrettet for bærefrekvensområdet omkring 20 kHz. Et slikt dobbelt sett av måle- og sendeutstyr medfører fordeler som at det ene settet fungerer som reserve for det andre, og at man når begge fungerer kan velge å benytte den bærefrekvens som viser seg å fungere best etter at utstyret er anbrakt på sjøbunnen. In a preferred embodiment of the invention, it comprises two separate sets of sensors (5), frequency modulators (4) and ferrite rings (1). One set of frequency modulator (4) with ferrite ring (1) is designed for the carrier frequency range of around 10 kHz, and the other set of frequency modulator is designed for the carrier frequency range of around 20 kHz. Such a double set of measuring and transmitting equipment entails advantages such as that one set acts as a backup for the other, and that when both are working, you can choose to use the carrier frequency that proves to work best after the equipment has been placed on the seabed.

I den foretrukne utførelse er det første ferrittsirkelsegmentet (la) innkapslet i en magnetisk impermeabel brakett (20) med indre radius fortrinnsvis lik den ytre radien av den elektriske lederens (15) isolerende dielektriske materiale (16). Dermed unngår man å skade den elektriske lederens isolasjonsmateriale (16). Det andre ferrittsirkelsegmentet (lb) er anordnet i en magnetisk impermeabel tilsvarende brakett (21) for anordning på motsatt side av den elektriske lederen (15) i forhold til braketten (20), med indre radius lik den ytre radien av den elektriske lederens (15) isolerende dielektriske materiale (16), og innrettet til sammenkobling med braketten (20). In the preferred embodiment, the first ferrite circle segment (1a) is enclosed in a magnetically impermeable bracket (20) with an inner radius preferably equal to the outer radius of the insulating dielectric material (16) of the electrical conductor (15). This avoids damaging the electrical conductor's insulation material (16). The second ferrite circle segment (1b) is arranged in a magnetically impermeable corresponding bracket (21) for arrangement on the opposite side of the electric conductor (15) in relation to the bracket (20), with an inner radius equal to the outer radius of the electric conductor (15 ) insulating dielectric material (16), and arranged for connection with the bracket (20).

Rørledningen er i den foretrukne utførelse omsluttet i radial retning av et dielektrisk materiale (13) som fortrinnsvis fungerer som termisk isolasjon og som et mekanisk beskyttelseslag for rørledningen. En tynn ytterhud av plast fungerer som mekanisk beskyttelse for den termiske beskyttelse, og er også magnetisk impermeabel. In the preferred embodiment, the pipeline is enclosed in the radial direction by a dielectric material (13) which preferably functions as thermal insulation and as a mechanical protective layer for the pipeline. A thin plastic outer skin acts as mechanical protection for the thermal protection, and is also magnetically impermeable.

I den foretrukne utførelse er sensoren (5) en temperatursensor. In the preferred embodiment, the sensor (5) is a temperature sensor.

Ifølge en foretrukket utførelse av oppfinnelsen omfatter den mekaniske struktur for montering på rørledningen en underliggende ramme (30) med ett eller flere underliggende spant (31) for å festes på og omslutte rørledningens (3) underside, hvor det minst ene spantet har spor for å holde frekvensmodulator (4) og batteri (6). Spantene (31) bindes sammen av langsgående stenger. Grunnen til at rammen (30) kalles underliggende er at batterienes vekt kan være betydelig (i den foretrukne utførelse 50 til 100 kg) og de praktiske forhold på leggerampen dersom utstyret skal monteres under legging av rørledning fra et According to a preferred embodiment of the invention, the mechanical structure for mounting on the pipeline comprises an underlying frame (30) with one or more underlying frames (31) to be attached to and enclose the underside of the pipeline (3), where at least one frame has grooves for hold frequency modulator (4) and battery (6). The frames (31) are tied together by longitudinal rods. The reason why the frame (30) is called underlay is that the weight of the batteries can be considerable (in the preferred version 50 to 100 kg) and the practical conditions on the laying ramp if the equipment is to be installed during the laying of a pipeline from a

rørleggingsfartøy. pipe laying vessel.

En overliggende magnetisk impermeabel ramme (33) omfatter ett eller flere overliggende spant (34) som festes på og omslutter rørledningens (3) fortrinnsvis overside, hvor det minst ene spantet (34) har spor (35) for å holde braketten (20) med den underste av ferrittsirkelsegmentene (la, lb) og den elektriske lederen (15) lagt i det underste ferrittsirkelsegmentet (la, lb) slik som vist i figur 3. Magnetisk impermeable låseklamper (39) for den elektriske lederen (15) er vist i figur 5. Den overliggende rammen (33) er innrettet til sammenkobling med den underliggende rammen (30) ved hjelp av klampebolter (32) vist i figur 2, og stropper (ikke vist). An overlying magnetically impermeable frame (33) comprises one or more overlying frames (34) which are attached to and enclose the pipeline (3) preferably on the upper side, where at least one frame (34) has grooves (35) to hold the bracket (20) with the lower of the ferrite circle segments (la, lb) and the electrical conductor (15) placed in the lower ferrite circle segment (la, lb) as shown in Figure 3. Magnetic impermeable locking clamps (39) for the electrical conductor (15) are shown in Figure 5. The overlying frame (33) is arranged for connection with the underlying frame (30) by means of clamping bolts (32) shown in figure 2, and straps (not shown).

Et beskyttelseshus (36) er illustrert under monteringsprosessen i figur 6 og i den ferdigmonterte, lukkede tilstand i figur 7. Det omfatter et underdeksel (37) og et magnetisk impermeabelt overdeksel (38) innrettet til å omslutte det langsgående parti av rørledningen (3) og den elektriske lederen (15) som omsluttes av den underliggende og den overliggende ramme (30,33) og sensoren (5). A protective housing (36) is illustrated during the assembly process in Figure 6 and in the fully assembled, closed state in Figure 7. It comprises a lower cover (37) and a magnetically impermeable upper cover (38) adapted to enclose the longitudinal portion of the pipeline (3). and the electrical conductor (15) which is enclosed by the underlying and the overlying frame (30,33) and the sensor (5).

En alternativ utførelse av oppfinnelsen er illustrert i figur 1 og omfatter å anordne senderantennen som en ferrittring eller et annet magnetisk høypermeabelt materiale omkring selve rørledningen. En praktisk forutsetning her er at rørledningen har et dielektrisk lag utenpå slik at ikke den ledede bølge langs rørledningen blir sterkt dempet. Denne utførelsen er altså en anordning for overvåkning av en petroleumsrørledning (3) av elektrisk ledende materiale omsluttet i radial retning av et dielektrisk materiale (13), omfattende følgende trekk:<*>En sensor (5) på rørledningen (3) er innrettet til å avføle en parameter (T), fortrinnsvis temperatur. Sensoren (5) er koblet til<*>en frekvensmodulator (4) med en elektrisk energikilde An alternative embodiment of the invention is illustrated in Figure 1 and comprises arranging the transmitter antenna as a ferrite ring or another magnetically highly permeable material around the pipeline itself. A practical prerequisite here is that the pipeline has a dielectric layer on the outside so that the guided wave along the pipeline is not strongly attenuated. This embodiment is thus a device for monitoring a petroleum pipeline (3) of electrically conductive material surrounded in the radial direction by a dielectric material (13), comprising the following features:<*>A sensor (5) on the pipeline (3) is arranged to to sense a parameter (T), preferably temperature. The sensor (5) is connected to<*>a frequency modulator (4) with an electrical energy source

(6) , innrettet til å omdanne parameteren (T) til et lavfrekvent modulert signal (fT) . Videre er (6) , arranged to convert the parameter (T) into a low-frequency modulated signal (fT) . Further is

frekvensmodulatorens utgang koblet til frequency modulator output connected

<*>en toroidal spole (2) viklet om et ferritt-sirkelsegment (la) av en ferrittring (1). Så langt er det ingen forskjell i forhold til den foretrukne utførelse, men i denne alternative utførelse er ferrittringen (1) anordnet for anbringelse rundt rørledningens (3) utside, hvor ferrittsirkelsegmentet (la) <*>a toroidal coil (2) wound around a ferrite circular segment (la) of a ferrite ring (1). So far there is no difference compared to the preferred embodiment, but in this alternative embodiment the ferrite ring (1) is arranged for placement around the outside of the pipeline (3), where the ferrite circle segment (la)

har ender (lal,la2) innrettet til å ligge an mot ender (lbl,lb2) av et ferrittsirkelsegment (lb) for anbringelse på has ends (lal,la2) arranged to abut ends (lbl,lb2) of a ferrite circle segment (lb) for placement on

motstående utside av rørledningen (3). I og med at en slik ferrittring vil ha temmelig store dimensjoner dersom en rørledning med diameter 0 = 100 - 400 mm eller om mulig enda større, er et godt alternativ å bygge den høypermeable senderantennen i transformatorstål. I et slikt tilfelle kan bærefrekvensen som benyttes være mellom 500 Hz og 20 000 Hz. opposite outside of the pipeline (3). As such a ferrite ring will have rather large dimensions if a pipeline with diameter 0 = 100 - 400 mm or if possible even larger, a good alternative is to build the highly permeable transmitter antenna in transformer steel. In such a case, the carrier frequency used can be between 500 Hz and 20,000 Hz.

<*>Ferrittringen (1) er som i den foretrukne utførelse innrettet til utsendelse av ledede elektromagnetiske bølger langs den elektrisk ledende ytre overflate av rørledningen (3) . <*>The ferrite ring (1) is, as in the preferred embodiment, arranged for sending out guided electromagnetic waves along the electrically conductive outer surface of the pipeline (3).

Det første ferrittsirkelsegmentet (la) kan være The first ferrite circle segment (la) can be

innkapslet i en fortrinnsvis vanntett og elektrisk isolerende brakett (20) med indre radius lik den ytre radien av rørledningen (3). Det andre ferrittsirkelsegmentet (lb) er anordnet i en hylsesektorformet brakett (21) for anordning på motsatt side av rørledningen (3) i forhold til braketten enclosed in a preferably waterproof and electrically insulating bracket (20) with an inner radius equal to the outer radius of the pipeline (3). The second ferrite circle segment (1b) is arranged in a sleeve sector-shaped bracket (21) for arrangement on the opposite side of the pipeline (3) in relation to the bracket

(20), med indre radius lik den ytre radien av rørledningen (20), with the inner radius equal to the outer radius of the pipeline

(3), og innrettet til sammenkobling med braketten (20). (3), and arranged for connection with the bracket (20).

Dersom det er anordnet en elektrisk leder (15) omgitt av If an electrical conductor (15) surrounded by

et isolerende dielektrisk materiale (16), for eksempel en isolert strømforsyningskabel, som løper parallelt med og i liten avstand fra rørledningen (3), kan de ledede an insulating dielectric material (16), for example an insulated power supply cable, running parallel to and at a small distance from the pipeline (3), the conducted

elektromagnetiske bølgene utbre seg med størst energitetthet langs spalten mellom rørledningen (3) og den elektriske lederen (15). Dette fører til at en del av bærebølgens energi også vil utbre seg langs den elektriske lederen (15) og kan mottas i en tilsvarende mottakerantenne (7) i form av en ferrittring omkring den elektriske lederen. the electromagnetic waves propagate with the greatest energy density along the gap between the pipeline (3) and the electrical conductor (15). This means that part of the carrier wave's energy will also propagate along the electrical conductor (15) and can be received in a corresponding receiver antenna (7) in the form of a ferrite ring around the electrical conductor.

I tilfellet med en høypermeabel senderantenne i form av In the case of a highly permeable transmitter antenna in the form of

en ring (1) omkring rørledningen er det mulig å ha en spalte a ring (1) around the pipeline, it is possible to have a gap

(s) mellom enden (lal) og den motstående nærmeste ende (lbl), henholdsvis mellom enden (la2) og den motstående nærmeste ende (lb2) slik som illustrert i figurene 10 og 11, så lenge denne spalten er forholdsvis liten, for eksempel mindre enn 100 mm uten at dette vesentlig reduserer antennens utsendte effekt. En slik spalte (s) bør fortrinnsvis være mindre enn 10 mm. Man er på denne måten ikke avhengig av en perfekt tilpasning av den høypermeable senderantennen (1) til rørledningen (3). I figur 11 er det illustrert en utførelse (s) between the end (lal) and the opposite nearest end (lbl), respectively between the end (la2) and the opposite nearest end (lb2) as illustrated in figures 10 and 11, as long as this gap is relatively small, for example less than 100 mm without this significantly reducing the antenna's transmitted power. Such a gap(s) should preferably be less than 10 mm. In this way, one is not dependent on a perfect adaptation of the highly permeable transmitter antenna (1) to the pipeline (3). Figure 11 illustrates an embodiment

av oppfinnelsen med et dobbelt sett av frekvensmodulator (4), batteri (6) og temperatursensor (5) på samme måte som for den foretrukne utførelsen illustrert i figurene 2 til 5. of the invention with a double set of frequency modulator (4), battery (6) and temperature sensor (5) in the same way as for the preferred embodiment illustrated in figures 2 to 5.

Claims

1. Device for monitoring a mainly submarine petroleum pipeline (3), with an electrical conductor (15) and an insulating dielectric material (16) where the conductor (15) and the dielectric material (16) extend parallel to and at a small distance from the pipeline (3), comprising the following features: a sensor (5) arranged to sense a parameter (T), preferably temperature, on the pipeline (3); where the sensor (5) is connected to a frequency modulator (4) with an electrical energy source (6), and arranged to form a low-frequency modulated signal (fT) and send the signal via a toroidal coil (2) wound around a first ferrite circle segment (la ) of a ferrite ring (1) for emitting the signal (fT) as guided electromagnetic waves in the insulating dielectric material (16), where the ferrite circle segment (la) has ends (lal,la2) arranged to abut against ends (lbl,lb2 ) of a second ferrite circle segment (lb) for placement on the opposite side of the electrical conductor (15), characterized by the overlying magnetically impermeable frame (33) comprising one or more overlying frames (34) to attach to and enclose the pipeline (3) preferably upper side, where the at least one frame (34) has grooves (35) for holding a bracket (20) with the lower of the ferrite circle segments (la, lb) and the electrical conductor (15) placed in the lower ferrite circle segment (la, lb) , and with magnetic imp meable locking clamps (39) for the electrical conductor (15), and where the overlying frame (33) is arranged for connection with an underlying frame (30) of frame (31).

2. Device according to claim 1, where the dielectric material (16) is placed around the pipeline (3).

3. Device according to claim 1, where the dielectric material (16) is placed around the electrical conductor (15).

4. Device according to claim 1, 2 or 3 where the first ferrite circle segment (1a) is enclosed in a magnetically impermeable bracket (20) with an inner radius preferably equal to the outer radius of the insulating dielectric material (16) of the electrical conductor (15).

5. Device according to claim 4, where the second ferrite circle segment (lb) is arranged in a magnetically impermeable bracket (21) for arrangement on the opposite side of the electrical conductor (15) in relation to the bracket (20), with an inner radius equal to the outer radius of the electrical conductor (15 ) insulating dielectric material (16), and arranged for connection with the bracket (20).

6. Device according to claim 2, where the pipeline is enclosed in the radial direction by a dielectric material (13).

7. Device according to claim 1, where the sensor (5) is a temperature sensor.

8. Device according to claim 1, where the electrical energy source (6) comprises a battery (6) of electrical cells.

9. Device according to claim 1, where the underlying frame (30) comprises several underlying frames (31) to be attached to and enclose the pipe line (3)'s preferably underside, where at least one frame (31) has grooves for holding the frequency modulator (4) and battery (6).

10. Device according to claim 1, wherein a protective housing (36) comprising a magnetically impermeable lower cover (37) and a magnetically impermeable upper cover (38) is arranged to enclose the longitudinal portion of the pipeline (3) and the electrical conductor (15) enclosed by the underlying and the overlying frame ( 30, 33) and the sensor (5).

11. Device according to claim 1, where the frequency modulator (4) is arranged to generate a low-frequency modulated signal (fT) with a carrier frequency in the range between 5 kHz and 40 kHz.

12. Device according to claim 10 equipped with two separate sets of sensors (5), frequency modulators (4) and ferrite rings (1), where one set of frequency modulator (4) with ferrite ring (1) is arranged for the carrier frequency range of around 10 kHz, and the other set of frequency modulator is arranged for the carrier frequency range around 20 kHz.

13. Device for receiving the guided electromagnetic waves that propagate in an insulating dielectric material (16) from the device according to claim 1 along a petroleum pipeline (3) of electrically conductive material with a parallel running electrical conductor (15), characterized by a ferrite ring (7) arranged to be placed around the pipeline (3), or around an electrical conductor (15), for example an insulated power supply cable or a branch pipe, which at least in places runs parallel to and at a small distance from the pipeline (3) , where a coil (8) connected to a frequency demodulator (10) is wound around the ferrite ring (7); where the frequency demodulator (10) is arranged to convert a frequency signal (fT) in the guided electromagnetic waves into an output signal (T') and an electrical energy source (12) for the frequency demodulator (10).