WO2010052126A1 - Method for measuring temperature and/or pressure at a pipeline, particularly in the offshore area of oil and gas extraction plants - Google Patents

Method for measuring temperature and/or pressure at a pipeline, particularly in the offshore area of oil and gas extraction plants Download PDF

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WO2010052126A1
WO2010052126A1 PCT/EP2009/063773 EP2009063773W WO2010052126A1 WO 2010052126 A1 WO2010052126 A1 WO 2010052126A1 EP 2009063773 W EP2009063773 W EP 2009063773W WO 2010052126 A1 WO2010052126 A1 WO 2010052126A1
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power
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Thomas Bosselmann
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    • G01K2215/00Details concerning sensor power supply

Definitions

  • the invention relates to a method for measuring temperature and / or pressure on a pipeline, in particular in the offshore area of oil and gas production facilities.
  • the invention also relates to the associated apparatus for carrying out the method.
  • Offshore platforms are constantly expanding their radius towards so-called satellite oil fields, which are up to several tens of kilometers, currently about 10 to 15 km, from the platform and tap holes.
  • the oil production pipes to these remote production sites run along the borehole on the seabed.
  • Water or gas is pumped into metal piping with a typical diameter of 6 "(about 152 mm) to 12" (about 305 mm) to the platform. Over the length of the pipeline, the medium cools down and, under the prevailing pressure and temperature conditions, the pipes become covered by deposits of paraffins or for the formation of methane hydrates, which hinders the flow.
  • a thermal image of the pipeline is calculated in the computer calculated. This is based on a temperature at the borehole (eg 150 0 C) and the incoming flow on the platform is quite easy to measure.
  • an object of the invention to provide a method by which the temperature and / or pressure of an extended over longer areas pipeline can be detected.
  • an associated device is to be created.
  • the object is achieved by the measures of claim 1.
  • An associated device is specified in claim 15. Further developments of the method and the associated device are the subject of the dependent claims.
  • the invention relates to the use of a fiber optic system (DTS, FBG), which has a protective sheath and rests against the metallic pipe.
  • DTS fiber optic system
  • FBG fiber optic system
  • the protective sheath of the optical fiber must be non-metallic.
  • a system is advantageous which has its light source and evaluation unit on the platform.
  • the system can be a so-called distributed temperature measuring system - DTS -, which is based on Raman spectroscopy.
  • a further advantageous variant uses multiplexed fiber Bragg gratings (FBG).
  • FBG fiber Bragg gratings
  • a fiber Bragg grating can be placed on the track and measure with pinpoint accuracy.
  • FBG can measure both temperature and strain. From the literature arrangements are known which with the aid of z. B. Barometer cans measure pressure as strain.
  • a sensor cable can be realized, which depending on the application dialing and has alternating temperature and pressure measuring points.
  • the grids must be mounted in a special arrangement: temperature sensors must be mounted stress-free, while pressure sensors need to be precisely straightened for strain. It is therefore conceivable to segment the sensor cable, transmission pieces are used for the pure transmission of optical sensor signals, in between sensor pieces are incorporated, which contain the sensor. These can be designed as splice boxes.
  • Temperature sensor has the advantage that it can bring it directly to the ground and thus in good contact with the measuring object. The rest of the cable can thus a simpler structure such.
  • B. have a conventional submarine cable.
  • a DTS for outdoor installation is not advantageous because the sensitive optical fiber is located in a usually thick cable sheath. This is known to have a low thermal conductivity. Outside there is a gradient between the heated pipeline housing and the much cooler water. But it is necessary a good thermal contact with the pipe wall.
  • the tubing has thermal insulation which includes the optical fiber of the fiber optic (FO) sensor.
  • FO fiber optic
  • DTS have typical operative lengths of 20 km. If this length is not sufficient, the range can be doubled by introducing a system from 2 sides.
  • FBG systems consistently have stronger signals and thus a more favorable signal-to-noise ratio. Due to the multiplexing properties, measuring systems can be implemented for transmission lengths of considerably longer lengths.
  • an arrangement that ensures a significantly better connection to the temperature can lead the sensor cable in the pipeline.
  • the sensor cable is inserted via an additional flange.
  • This arrangement has the advantage that the cable can be reliably sealed via the flange.
  • the introduction can be done above the water level, ie topside. But also directly at the heating station.
  • the cable must be oil resistant since In addition to oil and gas and water and particles are produced, hydrogen tightness and water resistance under high pressure to define. A temperature gradient is absent.
  • a DTS could also be used advantageously, since the poor thermal conductivity of a cable construction entails only a higher time constant.
  • the temperature monitoring system can also be used for a protection system.
  • An electrical shunt no longer heats the back of a pipeline. This manifests itself in a drop in temperature. By the temperature sensors, the location of this shunt can be limited.
  • FIG. 1 shows a measuring device for an underwater pipeline with a fiber optic monitoring system
  • FIG. 2 specific means for temperature measurement and evaluation in a system according to FIG. 1, FIG.
  • Figure 3 to Figure 2 alternative method for measuring temperature within the pipeline shows a perspective section of a pipeline with an associated inductor as a current transformer and an optical waveguide with Bragg sensors as
  • Temperature measuring device and Figure 5 shows a sensor arrangement with Bragg sensors at the bottom of
  • the pipeline will cool to temperatures near 4 ° C. If the medium to be transported also cools down, it can lead to problems during production.
  • Such a pipeline should therefore be heated, including the medium transported in the pipeline, for which purpose different electrical heating methods come into question.
  • a device can be realized either as a resistive heater or as an inductive heater.
  • inductive heating of such a pipeline reference is made to the patent application cited above.
  • the temperature and / or the pressure of the pipeline 10 In connection with devices described therein, it is proposed to monitor the temperature and / or the pressure of the pipeline 10 at predetermined time intervals. In particular, it is desirable to measure the temperature of the pipeline 10 locally. In addition to the detection of the temperature and / or pressure signals, the measurement signals are to be evaluated and transmitted as measurement data to a central evaluation unit.
  • an alternating current source 12 with a power supply line 13 for resistive heating of the pipeline 10 is combined with a so-called Bragg unit 110 and an associated optical waveguide 11.
  • the Bragg unit 110 is advantageously topside, ie on the oil platform outside the seawater.
  • the optical waveguide 11 is in thermal contact with the pipe and can be used for locally distributed temperature measurement on the pipeline.
  • pipelines laid at the bottom of the sea can be very long, so that a "topside" supply of the correspondingly long optical waveguide becomes problematic
  • the other optical waveguide 11 ' is guided under water from the borehole along the pipeline 10.
  • the signal transmission takes place in this case by means of a known PLC (Power Line Communication ) Methods.
  • units 31 to 33 for power supply 1, for current measurement and for PLC modulation are given by way of example in an arrangement according to FIG.
  • a Bragg unit 110 ' is arranged to operate the sensors under water. All units 31, 32, 33 and 110 'are arranged in a watertight housing and optionally shielded against electrical influences from the power line 13.
  • the signals of the second optical waveguide 11 ' are thus guided on the power supply line 13, decoupled via an inductive converter 51 and evaluated centrally in an external demodulation unit 50.
  • the temperature sensors of the optical waveguide, which are distributed on the pipeline 10, are each assigned inductive transducers 31, voltage supply units 32 and modulation units 33 in a watertight housing 150.
  • An external evaluation unit with demodulation unit 50 and inductive converter 51 is constructed in a known manner.
  • the energy supply unit is designed specifically in such a way that a resistive heating is realized, wherein the current or the electrical power is supplied via line 12 to the pipeline 10 and the pipeline 10 itself serves as a resistive resistor ,
  • an inductive heater is provided in FIG. 3, in which a line 15 as a closed current conductor loop ("loop") departs from a high-frequency generator 14 and a conductor branch runs parallel to the pipeline 10.
  • the heating is carried out in this case necessarily made of metallic material tube formed by induced electromagnetic fields.
  • FIG. 3 shows a supply device 120 with a lateral "topside" flange 121 as inlet, which makes it possible to introduce the optical waveguide 11 into the pipeline, in addition to which there is a so-called splice box 130.
  • the measuring points are in this case 111, 112, 113, .... It is advantageous in this case, in particular, that the actual measurements are not influenced by the electromagnetic fields of the induction heating.
  • a section of the pipeline 10 with associated inductor line 14, optical waveguide 11 for temperature measurement and locally arranged housing unit 160 with evaluation means can be seen in FIG.
  • the inductor line 14 is indicated, which is connected via the inductive converter 31 with the evaluation unit located in the housing 160.
  • the optical waveguide 11 e.g. with Bragg sensors, guided inside the thermal insulation 9. This construction is also clear from the sectional view according to FIG. 5, in which the optical waveguide 11 is guided between components 161 of the housing 160.
  • the temperature measurement can also be carried out by using a DTS (Distributed Temperature S_system) method based on Raman spectroscopy for the distributed temperature measurement.
  • DTS Distributed Temperature S_system

Abstract

The invention relates to a method for measuring temperature and/or pressure at a pipeline, particularly in the offshore area of oil and gas extraction plants, and an associated device. If the pipeline is electrically heated, electrical energy must be transmitted to the extraction line. Optical fibers are guided on the pipeline for the purpose of measuring temperature and/or pressure. The optical fibers comprise individual sensors on the pipeline in a decentralized manner and can be supplied by an external Bragg unit (110). The measurement signals are centrally evaluated.

Description

Beschreibungdescription
Verfahren zur Messung von Temperatur und/oder Druck an einer Rohrleitung, insbesondere im Offshore-Bereich von Öl- und GasförderanlagenMethod for measuring temperature and / or pressure on a pipeline, in particular in the offshore area of oil and gas production facilities
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Messung von Temperatur und/oder Druck an einer Rohrleitung, insbesondere im Offshore-Bereich von Öl- und Gasförderanlagen. Daneben be- zieht sich die Erfindung auch auf die zugehörige Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for measuring temperature and / or pressure on a pipeline, in particular in the offshore area of oil and gas production facilities. In addition, the invention also relates to the associated apparatus for carrying out the method.
Offshore-Plattformen erweitern ständig ihren Radius in Richtung sogenannter Satellitenölfeider, welche bis zu einigen zehn Kilometern, derzeit etwa 10 bis 15 km, von der Plattform entfernt sind und Bohrlöcher anzapfen. Die Ölproduktionsrohre zu diesen entfernten Förderstellen verlaufen vom Bohrloch entlang auf dem Meeresgrund. Das geförderte Medium, Rohöl in Form normaler Viskositäten 40 API oder Schweröle bis API20 bzw. Gemische aus vorgenannten Rohölen mit mitgefördertemOffshore platforms are constantly expanding their radius towards so-called satellite oil fields, which are up to several tens of kilometers, currently about 10 to 15 km, from the platform and tap holes. The oil production pipes to these remote production sites run along the borehole on the seabed. The pumped medium, crude oil in the form of normal viscosities 40 API or heavy oils to API20 or mixtures of the above-mentioned crude oils with mitgefördertem
Wasser oder Gas werden dabei in Rohrleitungen aus Metall mit einem typischen Durchmesser von 6" (ca. 152 mm) bis 12" (ca. 305 mm) zur Plattform gefördert. Auf der Länge der Rohrleitung kühlt das Medium ab und unter den herrschenden Druck- und Temperaturverhältnissen kommt es zum Zuwachsen der Rohre durch Ablagerungen von Paraffinen oder zur Vereisung von Methanhydraten, wodurch der Durchfluss behindert wird.Water or gas is pumped into metal piping with a typical diameter of 6 "(about 152 mm) to 12" (about 305 mm) to the platform. Over the length of the pipeline, the medium cools down and, under the prevailing pressure and temperature conditions, the pipes become covered by deposits of paraffins or for the formation of methane hydrates, which hinders the flow.
Bei der Förderung wird für typische Ölqualitäten wie Brent oder WTI (West Texas Intermediate) unterschieden zwischenThe promotion distinguishes between typical oil qualities such as Brent or WTI (West Texas Intermediate)
- Normalbetrieb: Am Bohrloch werden Temperaturen bis 1500C vorgefunden. Durch den Rohrleitungstransport kühlt das Medium auf z. B. 50C ab, was nahezu der umgebenden Meerwassertemperatur entspricht. - Wiederanfahren nach Förderstopp: Die gesamte Länge der Rohrleitung ist mit dem Fördermedium gefüllt und befindet sich auf Meerwassertemperaturniveau. In der Regel sollen nicht mehr als 48 h vergehen, um das Medium auf 20 ... 25°C aufzuwärmen, so dass wieder ein ausreichender Durchfluss zustande kommt.- Normal operation: At the borehole temperatures up to 150 0 C are found. Through the pipeline transport cools the medium to z. B. 5 0 C from, which almost corresponds to the surrounding seawater temperature. - Restart after delivery stop: The entire length of the pipeline is filled with the pumped medium and is at seawater temperature level. As a rule, no more than 48 hours should elapse in order to warm the medium to 20 ... 25 ° C, so that a sufficient flow again comes about.
Für Schweröle sind höhere Transporttemperaturen als 25°C, z. B. 50...700C, wünschenswert. Die Rohrleitungen werden daher entweder beheizt oder es werden an der Förderstelle Chemikalien zudosiert. Die Temperatur und der Druck sollten auf der Länge der Rohrleitung erfasst werden, möglichst unabhängig von Kabeln.For heavy oils are higher transport temperatures than 25 ° C, z. B. 50 ... 70 0 C, desirable. The pipes are therefore either heated or chemicals are metered in at the delivery point. The temperature and pressure should be recorded along the length of the pipeline, preferably independent of cables.
Bei langen Rohrleitungen unter Wasser, die mit z. B. elektrischen Kabeln beheizt werden sollen, ist der elektrische Schutz des Kabels bzw. der Rohrleitung nicht gelöst. Im Meerwasser kommt eine Wireless Data Communication mit Hochfrequenz nicht in Frage und ein lokal applizierbarer Ultraschall ist zu aufwändig. Der Sensor sollte autark arbeiten.For long pipes under water, with z. B. electrical cables to be heated, the electrical protection of the cable or the pipe is not solved. In seawater, wireless data communication with high frequency is out of the question, and locally applicable ultrasound is too time-consuming. The sensor should work independently.
Zumeist wird ein thermisches Abbild der Rohrleitung im Computer berechnet abgeschätzt. Dabei wird eine Temperatur am Bohrloch zugrunde gelegt (z. B. 1500C) und der ankommende Förderstrom auf der Plattform ist recht einfach zu messen.In most cases, a thermal image of the pipeline is calculated in the computer calculated. This is based on a temperature at the borehole (eg 150 0 C) and the incoming flow on the platform is quite easy to measure.
Möglich ist es, verkabelte Sensoren entlang der Rohrleitung zu verteilen. Dabei muss insbesondere für Hilfsenergie gesorgt werden. Weiterhin muss das Temperatursignal auf geeig- nete Weise zurück zur Plattform gelangen. Mit konventionellen Methoden der Verkabelung und über die Entfernung von mehreren Kilometern unter Wasser ist dies mit bekannten Technologien nicht zu erreichen.It is possible to distribute wired sensors along the pipeline. It must be ensured in particular for auxiliary power. Furthermore, the temperature signal must return to the platform in a suitable manner. With conventional methods of cabling and over the distance of several kilometers under water, this can not be achieved with known technologies.
Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, mit dem die Temperatur und/oder Druck einer über längere Bereiche ausgedehnten Rohrleitung erfasst werden können. Dazu soll eine zugehörige Vorrichtung geschaffen werden. Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Maßnahmen des Patentanspruches 1 gelöst. Eine zugehörige Vorrichtung ist im Patentanspruch 15 angegeben. Weiterbildungen des Verfahrens sowie der zugehörigen Vorrichtung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.On this basis, it is an object of the invention to provide a method by which the temperature and / or pressure of an extended over longer areas pipeline can be detected. For this purpose, an associated device is to be created. The object is achieved by the measures of claim 1. An associated device is specified in claim 15. Further developments of the method and the associated device are the subject of the dependent claims.
Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung eines faseroptischen Systems (DTS, FBG) , welches einen Schutzmantel hat und an der metallischen Rohrleitung anliegt. Es gibt Fälle, zum Beispiel wenn die Rohrleitung induktiv beheizt ist, dass der Schutzmantel des Lichtwellenleiters nichtmetallisch sein muß. Für den Fall der Offshore-Version ist ein System vorteilhaft, welches seine Lichtquelle nebst Auswerteeinheit auf der Plattform hat.The invention relates to the use of a fiber optic system (DTS, FBG), which has a protective sheath and rests against the metallic pipe. There are cases, for example when the pipe is inductively heated, that the protective sheath of the optical fiber must be non-metallic. In the case of the offshore version, a system is advantageous which has its light source and evaluation unit on the platform.
Das System kann ein so genanntes verteiltes Temperaturmess- System sein - DTS -, welches auf der Ramanspektroskopie beruht. Eine weitere vorteilhafte Variante benutzt gemultiplex- te Faser-Bragg-Gitter (FBG) . Ein Faser-Bragg-Gitter können gezielt auf der Strecke platziert werden und punktgenau mit hoher Auflösung messen. Des Weiteren können FBG sowohl Temperatur als auch Dehnungen messen. Aus der Literatur sind Anordnungen bekannt, welche mit Hilfe z. B. Barometerdosen Druck als Dehnung messen.The system can be a so-called distributed temperature measuring system - DTS -, which is based on Raman spectroscopy. A further advantageous variant uses multiplexed fiber Bragg gratings (FBG). A fiber Bragg grating can be placed on the track and measure with pinpoint accuracy. Furthermore, FBG can measure both temperature and strain. From the literature arrangements are known which with the aid of z. B. Barometer cans measure pressure as strain.
Auf diese Weise kann ein Sensor-Kabel realisiert werden, welches abhängig von der Anwendung wähl- und wechselweise Temperatur- und Druckmessstellen aufweist.In this way, a sensor cable can be realized, which depending on the application dialing and has alternating temperature and pressure measuring points.
Für ein FBG-System müssen die Gitter in einer speziellen Anordnung angebracht sein: Temperatur-Sensoren müssen stressfrei montiert sein, während Drucksensoren gerade auf Dehnung empfindlich ausgerichtet sein müssen. Es ist daher denkbar, das Sensorkabel zu segmentieren, Übertragungsstücke dienen zur reinen Übertragung von optischen Sensorsignalen, dazwischen sind Sensorstücke eingebracht, die den Sensor enthalten. Diese können als Spleißboxen ausgeführt sein. Für den Temperatursensor hat das den Vorteil, dass man ihn direkt an den Boden und damit in einen guten Kontakt zum messenden Objekt bringen kann. Das übrige Kabel kann damit einen einfacheren Aufbau wie z. B. ein übliches Unterseekabel aufweisen.For an FBG system, the grids must be mounted in a special arrangement: temperature sensors must be mounted stress-free, while pressure sensors need to be precisely straightened for strain. It is therefore conceivable to segment the sensor cable, transmission pieces are used for the pure transmission of optical sensor signals, in between sensor pieces are incorporated, which contain the sensor. These can be designed as splice boxes. For the Temperature sensor has the advantage that it can bring it directly to the ground and thus in good contact with the measuring object. The rest of the cable can thus a simpler structure such. B. have a conventional submarine cable.
Aus letzterem Grund ist ein DTS für die Außenanbringung nicht vorteilhaft, da der sensitive Lichtwellenleiter sich in einer üblicherweise dicken Kabelhülle befindet. Diese weist bekanntermaßen eine geringe thermische Leitfähigkeit auf. Außen herrscht ein Gradient zwischen dem aufgeheizten Pipeline- Gehäuse und dem wesentlich kühleren Wasser. Es ist aber ein guter thermischer Kontakt zur Rohrleitungswandung notwendig.For the latter reason, a DTS for outdoor installation is not advantageous because the sensitive optical fiber is located in a usually thick cable sheath. This is known to have a low thermal conductivity. Outside there is a gradient between the heated pipeline housing and the much cooler water. But it is necessary a good thermal contact with the pipe wall.
Vorzugsweise hat die Rohrleitung eine thermische Isolation, welche den Lichtwellenleiter des faseroptischen (FO) Sensor einschließt. Damit kann die Temperatur auf der Wandung der Rohrleitung trotz Kunststoffummantelung des FO-Sensors sehr gut erfasst werden, da die Kunststoffummantelung sehr dünn ist im Verhältnis zur thermischen Rohrleitungsisolation. Ein Temperaturgradient ist dann minimal.Preferably, the tubing has thermal insulation which includes the optical fiber of the fiber optic (FO) sensor. Thus, the temperature on the wall of the pipeline despite plastic coating of the FO sensor can be very well detected, since the plastic coating is very thin in relation to the thermal insulation pipe. A temperature gradient is then minimal.
Im Rahmen der Erfindung gelten bestimmte Randbedingungen zur Reichweite: DTS weisen typische operative Längen von 20 km auf. Sollte diese Länge nicht ausreichen, so lässt sich die Reichweite verdoppeln, indem man von 2 Seiten aus ein System einbringt. FBG-Systeme weisen durchweg stärkere Signale und damit ein günstigeres Signal-to-noise-ratio auf. Durch die Multiplexing-Eigenschaften lassen sich Messsysteme auf Übertragungslängen von deutlich mehr Länge realisieren.Within the scope of the invention, certain marginal conditions for range apply: DTS have typical operative lengths of 20 km. If this length is not sufficient, the range can be doubled by introducing a system from 2 sides. FBG systems consistently have stronger signals and thus a more favorable signal-to-noise ratio. Due to the multiplexing properties, measuring systems can be implemented for transmission lengths of considerably longer lengths.
Zur Optimierung des thermischen Kontaktes kann eine Anordnung, die eine deutlich bessere Anbindung an die Temperatur gewährleistet, das Sensorkabel in der Pipeline führen. Über einen Zusatzflansch wird das Sensorkabel eingebracht. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass das Kabel über den Flansch zuverlässig abgedichtet werden kann. Die Einbringung kann oberhalb des Wasserpegels, d.h. topside, erfolgen. Aber auch direkt an der Heizstelle. Das Kabel muss ölresistent sein, da neben Öl und Gas auch Wasser und Partikel produziert werden, ist Wasserstoffdichtheit und Wasserdichtigkeit unter hohem Druck zu definieren. Ein Temperaturgradient ist nicht vorhanden. Hier könnte somit auch ein DTS vorteilhaft zum Einsatz kommen, da die schlechte thermische Leitfähigkeit einer Kabelkonstruktion nur eine höhere Zeitkonstante in sich birgt.To optimize the thermal contact, an arrangement that ensures a significantly better connection to the temperature can lead the sensor cable in the pipeline. The sensor cable is inserted via an additional flange. This arrangement has the advantage that the cable can be reliably sealed via the flange. The introduction can be done above the water level, ie topside. But also directly at the heating station. The cable must be oil resistant since In addition to oil and gas and water and particles are produced, hydrogen tightness and water resistance under high pressure to define. A temperature gradient is absent. Here, therefore, a DTS could also be used advantageously, since the poor thermal conductivity of a cable construction entails only a higher time constant.
Das Temperatur-Monitoring-System kann auch für ein Schutzsystem benutzt werden. Bei einem elektrischen Nebenschluss wird der hintere Teil einer Pipeline nicht mehr beheizt. Dies macht sich in einem Temperatur-Abfall bemerkbar. Durch die Temperatur-Sensoren kann der Ort dieses Nebenschlusses eingegrenzt werden.The temperature monitoring system can also be used for a protection system. An electrical shunt no longer heats the back of a pipeline. This manifests itself in a drop in temperature. By the temperature sensors, the location of this shunt can be limited.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Figurenbeschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung in Verbindung mit den Patentansprüchen .Further details and advantages of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments with reference to the drawing in conjunction with the claims.
Es zeigen jeweils in schematischer DarstellungEach show in a schematic representation
Figur 1 eine Messeinrichtung für eine Unterwasser-Pipeline mit einem faseroptischen Überwachungssystem,1 shows a measuring device for an underwater pipeline with a fiber optic monitoring system,
Figur 2 spezifische Mittel zur Temperaturmessung und Auswer- tung bei einer Anlage gemäß Figur 1,2 specific means for temperature measurement and evaluation in a system according to FIG. 1, FIG.
Figur 3 zu Figur 2 alternative Methode zur Temperaturmessung innerhalb der Pipeline, Figur 4 einen perspektivischen Ausschnitt einer Rohrleitung mit einem zugeordneten Induktor als Stromübertrager und einem Lichtwellenleiter mit Bragg-Sensoren alsFigure 3 to Figure 2 alternative method for measuring temperature within the pipeline, Figure 4 shows a perspective section of a pipeline with an associated inductor as a current transformer and an optical waveguide with Bragg sensors as
Temperaturmesseinrichtung sowie Figur 5 eine Sensoranordnung mit Bragg-Sensoren am Boden derTemperature measuring device and Figure 5 shows a sensor arrangement with Bragg sensors at the bottom of
Anordnung.Arrangement.
In den Figuren haben gleiche bzw. sich entsprechende Elemente gleiche Bezugszeichen. Die Figuren werden nachfolgend gruppenweise zusammen beschrieben. Dabei wird insbesondere auf die parallele Patentanmeldung der Anmelderin mit gleichem Zeitrang und der Bezeichnung „Verfahren und Vorrichtung zur Beheizung von Rohrleitungen" Bezug genommen, wobei dort speziell die anhand der Figuren 6 und 7 weiter unten im Einzelnen beschriebene induktive Heizung realisiert wird.In the figures, the same or corresponding elements have the same reference numerals. The figures are described below in groups together. In this case, in particular to the parallel patent application of the Applicant with the same Zeitrang and the term "method and apparatus for heating of pipelines" reference is made, where specifically the inductive heating described in detail below with reference to Figures 6 and 7 is realized.
In den Figuren 1 bis 5 bedeuten 10 jeweils eine Ölpipeline als Rohrleitung, die - beispielsweise aber nicht zwingend - unter Wasser geführt werden soll. Insbesondere bei einer Verlegung unter Wasser wird die Rohrleitung auf Temperaturen na- he 4°C abkühlen. Wenn auch das zu transportierende Medium abkühlt, kann es zu Problemen bei der Förderung kommen.In the figures 1 to 5 10 each mean an oil pipeline as a pipeline, which - for example, but not mandatory - to be conducted under water. In particular, when laying under water, the pipeline will cool to temperatures near 4 ° C. If the medium to be transported also cools down, it can lead to problems during production.
Eine solche Rohrleitung soll daher einschließlich des in der Rohrleitung transportierten Mediums beheizt werden, wozu un- terschiedliche elektrische Heizverfahren in Frage kommen. Insbesondere kann eine solche Einrichtung entweder als re- sistive Heizung oder aber als induktive Heizung realisiert werden. Speziell zur induktiven Heizung einer solchen Rohrleitung wird auf die oben angegebene Patentanmeldung verwie- sen.Such a pipeline should therefore be heated, including the medium transported in the pipeline, for which purpose different electrical heating methods come into question. In particular, such a device can be realized either as a resistive heater or as an inductive heater. Specifically for the inductive heating of such a pipeline, reference is made to the patent application cited above.
Im Zusammenhang mit dort beschriebenen Einrichtungen wird vorgeschlagen, die Temperatur und/oder den Druck der Rohrleitung 10 in vorgegebenen Zeitintervallen zu überwachen. Insbe- sondere ist erwünscht, die Temperatur der Rohrleitung 10 lokal zu messen. Neben der Erfassung der Temperatur- und/oder Drucksignale sollen dabei die Messsignale ausgewertet werden und als Messdaten an eine zentrale Auswerteeinheit übertragen werden .In connection with devices described therein, it is proposed to monitor the temperature and / or the pressure of the pipeline 10 at predetermined time intervals. In particular, it is desirable to measure the temperature of the pipeline 10 locally. In addition to the detection of the temperature and / or pressure signals, the measurement signals are to be evaluated and transmitted as measurement data to a central evaluation unit.
Beispielhaft sind in Figur 1 eine Wechselstromquelle 12 mit Energieversorgungsleitung 13 zur resistiven Beheizung der Rohrleitung 10 mit einer sog. Bragg-Unit 110 und einem zugehörigen Lichtwellenleiter 11 kombiniert. Die Bragg-Unit 110 befindet sich dabei vorteilhafterweise topside, d.h. auf der Ölplattform außerhalb des Meerwassers. Der Lichtwellenleiter 11 ist an der Rohrleitung in thermischen Kontaktgeführt und lässt sich zur lokal verteilten Temperaturmessung an der Rohrleitung nutzen.By way of example, in FIG. 1, an alternating current source 12 with a power supply line 13 for resistive heating of the pipeline 10 is combined with a so-called Bragg unit 110 and an associated optical waveguide 11. The Bragg unit 110 is advantageously topside, ie on the oil platform outside the seawater. The optical waveguide 11 is in thermal contact with the pipe and can be used for locally distributed temperature measurement on the pipeline.
In manchen Fällen können am Meeresgrund verlegten Rohrleitun- gen sehr lang sein, so dass eine „topside"-Versorgung des entsprechend lang ausgebildeten Lichtwellenleiters problematisch wird. In solchen Fällen kann es günstig sein , zwei Lichtwellenleiter 11 zu verwenden, von denen der eine Lichtwellenleiter 11 entsprechend Figur 1 an die auf der Plattform angeordneten Bragg-Unit 110 angeschlossen ist und von dort versorgt wird. Der andere Lichtwellenleiter 11' wird unter Wasser vom Bohrloch entlang der Rohrleitung 10 geführt. Die Signalübertragung erfolgt in diesem Fall mittels bekannter PLC (Power Line Communication) -Methoden .In some cases, pipelines laid at the bottom of the sea can be very long, so that a "topside" supply of the correspondingly long optical waveguide becomes problematic In such cases it may be favorable to use two optical waveguides 11, of which one optical waveguide 11 1 is connected to and supplied from the Bragg unit 110 arranged on the platform The other optical waveguide 11 'is guided under water from the borehole along the pipeline 10. The signal transmission takes place in this case by means of a known PLC (Power Line Communication ) Methods.
In Figur 2 ist sind dazu bei einer Anordnung entsprechend Figur 1 beispielhaft Einheiten 31 bis 33 zur Energieversorgung 1, zur Strommessung und zur PLC-Modulation angegeben. Eine Bragg-Unit 110' ist zum Betrieb der Sensoren unter Wasser an- geordnet. Alle Einheiten 31, 32, 33 und 110' sind in einem wasserdichten Gehäuse angeordnet und gegebenenfalls gegen elektrische Einflüsse aus der Energieleitung 13 abgeschirmt.In FIG. 2, units 31 to 33 for power supply 1, for current measurement and for PLC modulation are given by way of example in an arrangement according to FIG. A Bragg unit 110 'is arranged to operate the sensors under water. All units 31, 32, 33 and 110 'are arranged in a watertight housing and optionally shielded against electrical influences from the power line 13.
Die Signale des zweiten Lichtwellenleiters 11' werden also auf der Energieversorgungsleitung 13 geführt, über einen induktiven Wandler 51 ausgekoppelt und zentral in einer externen Demodulationseinheit 50 ausgewertet. Den Temperatursensoren des Lichtwellenleiters, die an der Rohrleitung 10 verteilt, sind jeweils induktive Wandler 31, Spannungsversor- gungseinheiten 32 und Modulationseinheiten 33 in einem wasserdichten Gehäuse 150 zugeordnet. Eine externe Auswerteeinheit mit Demodulationseinheit 50 und induktivem Wandler 51 ist in bekannter Weise aufgebaut. Hierzu wird auch auf die parallele Patentanmeldung der Anmelderin mit gleichem Zeit- rang und der Bezeichnung „Verfahren zur Messung des Zustandes an einer Rohrleitung, insbesondere im Offshore-Bereich von Öl- und Gasförderanlagen, und zugehörige Vorrichtung sowie Verwendung dieser Vorrichtung" (200821382) verwiesen. Mit der externen Bragg-Unit 110, von der der Lichtwellenleiter 11 angesteuert wird, werden somit an periodischen aufeinanderfolgenden Punkten der Rohrleitung 10 verteilte Tempera- tursensoren realisiert.The signals of the second optical waveguide 11 'are thus guided on the power supply line 13, decoupled via an inductive converter 51 and evaluated centrally in an external demodulation unit 50. The temperature sensors of the optical waveguide, which are distributed on the pipeline 10, are each assigned inductive transducers 31, voltage supply units 32 and modulation units 33 in a watertight housing 150. An external evaluation unit with demodulation unit 50 and inductive converter 51 is constructed in a known manner. For this purpose, reference is also made to the Applicant's co-pending patent application of the same time and entitled "Method for measuring the condition of a pipeline, in particular in the offshore area of oil and gas production plants, and associated apparatus and use of this device" (2008/21382) , The external Bragg unit 110, by which the optical waveguide 11 is driven, thus realizes temperature sensors distributed at periodic successive points of the pipeline 10.
In den Figuren 1 und 2 ist die Energieversorgungseinheit speziell in der Weise ausgebildet, dass eine resistive Heizung realisiert wird, wobei der Strom bzw. die elektrische Leis- tung über die Leitung 12 der Rohrleitung 10 zugeführt wird und die Rohrleitung 10 selbst als resistiver Widerstand dient. Alternativ ist dazu in Figur 3 eine induktive Heizung vorhanden, bei der von einem Hochfrequenzgenerator 14 eine Leitung 15 als geschlossene Stromleiterschleife („Loop") ab- geht und ein Leiterzweig parallel zur Rohrleitung 10 verläuft. In diesem Fall erfolgt die Heizung des in diesem Fall zwingend aus metallischem Material gebildeten Rohres über induzierte elektromagnetische Felder.In FIGS. 1 and 2, the energy supply unit is designed specifically in such a way that a resistive heating is realized, wherein the current or the electrical power is supplied via line 12 to the pipeline 10 and the pipeline 10 itself serves as a resistive resistor , Alternatively, an inductive heater is provided in FIG. 3, in which a line 15 as a closed current conductor loop ("loop") departs from a high-frequency generator 14 and a conductor branch runs parallel to the pipeline 10. In this case, the heating is carried out in this case necessarily made of metallic material tube formed by induced electromagnetic fields.
Im letzteren Fall ist es auch möglich, den Lichtwellenleiter von „topside" in die Rohrleitung einzubringen und innerhalb des Fördermediums zu führen, sofern sichergestellt ist, dass das Fördermedium, beispielsweise Öl, Gas oder Mehrphasengemische mit Wasser den eigentlichen Sensor nicht schädigt. Dazu wird der Lichtwellenleiter in einer, in den Figuren nicht im Einzelnen dargestellten metallischen oder nichtmetallischen Schutzhülle geführt.In the latter case it is also possible to introduce the optical waveguide of "topside" into the pipeline and to guide it within the pumped medium, provided that it is ensured that the pumped medium, for example oil, gas or multiphase mixtures with water does not damage the actual sensor Optical fiber in a, not shown in detail in the figures shown metallic or non-metallic protective cover.
In Figur 3 ist dazu eine Zufuhreinrichtung 120 mit einem seitlichen „topside"-Flansch 121 als Einlass dargestellt, der es ermöglicht, den Lichtwellenleiter 11 in die Rohrleitung einzubringen. Zusätzlich ist dabei eine sog. Splicebox 130 vorhanden. Die Messpunkte sind in diesem fall mit 111, 112, 113, ... angedeutet. Vorteilhaft ist in diesem Fall insbesonde- re, das die eigentlichen Messungen nicht durch die elektromagnetischen Felder der Induktionsheizung beeinflusst werden. Ein Ausschnitt aus der Rohrleitung 10 mit zugehöriger Induktorleitung 14, Lichtwellenleiter 11 zur Temperaturmessung und vor Ort angeordnete Gehäuseeinheit 160 mit Auswertemitteln ist aus Figur 4 ersichtlich. Neben der eigentlichen Rohrlei- tung 10 mit vorgegebenem Querschnitt und darin zu transportierendem Medium 8, insbesondere Öl oder Gas, und weiterhin einer thermische Isolierung 9 ist die Induktorleitung 14 angedeutet, die über den induktiven Wandler 31 mit der im Gehäuse 160 befindlichen Auswerteeinheit verbunden ist.3 shows a supply device 120 with a lateral "topside" flange 121 as inlet, which makes it possible to introduce the optical waveguide 11 into the pipeline, in addition to which there is a so-called splice box 130. The measuring points are in this case 111, 112, 113, .... It is advantageous in this case, in particular, that the actual measurements are not influenced by the electromagnetic fields of the induction heating. A section of the pipeline 10 with associated inductor line 14, optical waveguide 11 for temperature measurement and locally arranged housing unit 160 with evaluation means can be seen in FIG. In addition to the actual piping 10 with a predetermined cross-section and medium 8 to be transported, in particular oil or gas, and furthermore a thermal insulation 9, the inductor line 14 is indicated, which is connected via the inductive converter 31 with the evaluation unit located in the housing 160.
Zur optimierten thermischen Anbindung an die Rohrleitung 10 ist der Lichtwellenleiter 11, z.B. mit Bragg-Sensoren, innerhalb der thermischen Isolierung 9 geführt. Diese Aufbau wird auch aus der Schnittdarstellung gemäß Figur5 deutlich, bei der der Lichtwellenleiter 11 zwischen Bauteilen 161 des Gehäuses 160 geführt ist.For optimized thermal connection to the pipeline 10, the optical waveguide 11, e.g. with Bragg sensors, guided inside the thermal insulation 9. This construction is also clear from the sectional view according to FIG. 5, in which the optical waveguide 11 is guided between components 161 of the housing 160.
Außer mit einer Bragg-Messeinheit kann die Temperaturmessung auch dadurch erfolgen, dass zur verteilten Temperaturmessung eine DTS (.Distributed Temperature S_ystem) -Methode basierend auf der Raman-Spektroskopie eingesetzt wird. Apart from a Bragg measuring unit, the temperature measurement can also be carried out by using a DTS (Distributed Temperature S_system) method based on Raman spectroscopy for the distributed temperature measurement.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Messung der Temperatur und/oder des Druckes an einer Rohrleitung, insbesondere im Offshore-Bereich von Öl- und Gasförderanlagen,1. A method for measuring the temperature and / or the pressure on a pipeline, in particular in the offshore area of oil and gas production facilities,
- wobei die Rohrleitung beheizt wird- The pipeline is heated
- und wobei dezentral an der Rohrleitung angeordnete, elektrisch betriebene Messeinrichtungen mit Sensoren verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, dass als Sensor ein Lichtwellenleiter verwendet wird, der parallel zur Rohrleitung geführt wird.- And wherein decentralized arranged on the pipeline, electrically operated measuring devices are used with sensors, characterized in that an optical waveguide is used as the sensor, which is guided parallel to the pipeline.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beheizung der Rohrleitung elektrisch erfolgt, wozu elekt- rische Energie zur Rohrleitung übertragen und als Leistung zur Beheizung der Rohrleitung umgesetzt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the heating of the pipeline is carried out electrically, for which electrical energy is transmitted to the pipeline and implemented as power for heating the pipeline.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beheizung der Rohrleitung resistiv erfolgt.3. The method according to claim 1, characterized in that the heating of the pipeline is made resistive.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beheizung der Rohrleitung induktiv erfolgt.4. The method according to claim 1, characterized in that the heating of the pipeline takes place inductively.
5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Rohrleitung unter Wasser geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Energie- und/oder Versorgungsleitungen zur Beheizung unter Wasser an oder nahe der Rohrleitung geführt werden.5. The method of claim 1, wherein the pipeline is guided under water, characterized in that the energy and / or supply lines are led to the heating under water at or near the pipeline.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Temperaturmessung an der Rohrleitung Lichtwellenleiter mit wenigstens einem Bragg-Sensor verwendet werden.6. The method according to claim 1, characterized in that are used for temperature measurement at the pipeline optical waveguide with at least one Bragg sensor.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur verteilten Temperaturmessung über die gesamte Rohrlei- tungslänge Lichtwellenleiter mit in periodischen Abständen angeordneten Bragg-Sensoren verwendet werden. 7. The method according to claim 1, characterized in that the distributed temperature measurement over the entire pipeline length optical waveguide with periodically spaced Bragg sensors are used.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale der einzelnen Messeinrichtungen über PLC (P^ower L_ine (Communication) auf der Energieleitung übertragen werden.8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the signals of the individual measuring devices via PLC (P ^ ower L_ine (Communication) are transmitted to the power line.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskopplung der Versorgungsenergie aus der Energieleitung und die Einkopplung der Signale auf die Energieleitung über induktive Wandler erfolgen.9. The method according to claim 1, characterized in that the decoupling of the supply energy from the power line and the coupling of the signals to the power line via inductive transducers.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass über die gesamte Rohrleitungslänge mindestens zwei Meßsysteme auf der Basis von Lichtwellenleitern mit jeweils in periodischen Abständen angeordneten Bragg-Sensoren verwendet werden.10. The method according to claim 1, characterized in that over the entire length of the pipeline at least two measuring systems based on optical waveguides are used, each with arranged at periodic Bragg sensors.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messsignale als Daten in eine Speichereinheit ausgelesen werden .11. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the measurement signals are read out as data in a memory unit.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messsignale als Daten auf der Energieversorgungsleitung mittels PLC eingekoppelt werden und an ein zentrales Auswertegerät ausgekoppelt werden.12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the measurement signals are coupled as data on the power supply line by means of PLC and are coupled to a central evaluation device.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtwellenleiter innerhalb der Rohrleitung geführt wird.13. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the optical waveguide is guided within the pipeline.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass der Bragg-Sensor am Boden der14. The method according to any one of the preceding claims, character- ized in that the Bragg sensor at the bottom of
Lichtleiteranordnung angebracht wird.Light guide assembly is attached.
15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 14, mit einer an eine zent- ralen Energieversorgungseinrichtung angeschlossenen Energieleitung zur Übertragung von elektrischer Leistung zwecks elektrischer Beheizung der Rohrleitung, dadurch gekennzeichnet, dass in vorgebbaren Abständen an der Rohrleitung einzel- ne Messeinrichtungen mit diskreten Sensoren (11) angebracht sind, denen Mittel (110, 31 -35) zur Energieversorgung einerseits und zur Übertragung der Messsignale andererseits zugeordnet sind.15. Apparatus for carrying out the method according to claim 1 or one of claims 2 to 14, with a power supply unit connected to a central power line for transmitting electrical power for the purpose of electrical heating of the pipeline, characterized in that at predetermined intervals on the pipeline single - ne measuring devices with discrete sensors (11) are attached, which are assigned means (110, 31-35) for supplying energy on the one hand and for transmitting the measurement signals on the other hand.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieleitung ein Energieversorgungskabel (13) zur resistiven Beheizung der Rohrleitung ist.16. The apparatus according to claim 15, characterized in that the power line is a power supply cable (13) for resistive heating of the pipeline.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieleitung ein Induktor (14) zur induktiven Beheizung der Rohrleitung ist.17. The apparatus according to claim 15, characterized in that the power line is an inductor (14) for inductive heating of the pipeline.
18. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Induktor (14) einen geschlossenen Loop aus Hinleiter und Rückleiter bildet, wobei wenigstens einer der Leiter (Hinleiter oder Rückleiter) an der Wandung der Rohrleitung (10) geführt ist.18. The apparatus according to claim 15, characterized in that the inductor (14) forms a closed loop of Hinleiter and return conductor, wherein at least one of the conductors (Hinleiter or return conductor) on the wall of the pipe (10) is guided.
19. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgungseinheit (32) und die PLC-Modula- tionseinheit (33) an den Rückleiter der Induktorleitung (15) angekoppelt sind.19. Device according to claim 15, characterized in that the energy supply unit (32) and the PLC modulation unit (33) are coupled to the return conductor of the inductor line (15).
20. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturmesseinrichtung einen Lichtwellenleiter mit Bragg-Sensoren (11, 110) umfasst.20. The device according to claim 15, characterized in that the temperature measuring device comprises an optical waveguide with Bragg sensors (11, 110).
21. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Bragg-Sensor (11,110) verteilte Temperaturmesspunkte enthält21. The device according to claim 15, characterized in that the Bragg sensor (11,110) contains distributed temperature measuring points
22. Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei mindestens ein Bragg- Sensor als Lichtwellenleiter (11) mit zugehöriger Auswerte- einheit entlang der Rohrleitung (10) angekoppelt ist. 22. The apparatus of claim 15, wherein at least one Bragg sensor as optical waveguide (11) with associated evaluation unit along the pipe (10) is coupled.
23. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturmesseinrichtung einen Lichtwellenleiter als verteilte Temperaturmessung (DTS) ausbildet.23. The device according to claim 15, characterized in that the temperature measuring device forms an optical waveguide as a distributed temperature measurement (DTS).
24. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit mit einem Wandler an die Energieleistung angekoppelt ist und Hilfsenergie bezieht.24. The device according to claim 15, characterized in that the evaluation unit is coupled to a transducer to the power output and auxiliary power relates.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (50) eine Datenspeichervorrichtung für die akquirierten Daten enthält, welche gesammelt werden, wenn das Energieversorgungskabel (13) bzw. der Induktor (14) nicht unter Spannung stehen.25. Device according to one of claims 15 to 24, characterized in that the evaluation unit (50) includes a data storage device for the acquired data, which are collected when the power supply cable (13) and the inductor (14) are not energized.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit einen elektrischen Energiespeicher enthält, welcher die Versorgungseinheit für die Sensoren versorgt, wenn die elektrische Leitung nicht unter Spannung steht.26. The device according to one of claims 15 to 25, characterized in that the evaluation unit includes an electrical energy storage, which supplies the supply unit for the sensors when the electrical line is not energized.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Datenfernauslesung vorhanden sind.27. Device according to one of claims 15 to 26, characterized in that means for remote data reading are present.
28. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine zentrale Auswerteeinrichtung (50) vorhanden ist, die eine Auskoppeleinheit mit nachfolgender Demodulationseinheit für die auf dem Energieversorgungskabel (13) bzw. des Induktorleitung (15) übertragenen PLC-Signale enthält.28. The device according to one or more of claims 15 to 27, characterized in that there is at least one central evaluation device (50) having a decoupling unit with subsequent demodulation unit for the on the power supply cable (13) and the inductor line (15) transmitted PLC Contains signals.
29. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass sich die zentrale Auswerteeinrichtung (50) in der Nähe der Energieversorgungseinrichtung (12, 14) befindet.29. The device according to claim 15, characterized in that the central evaluation device (50) in the vicinity of the power supply device (12, 14).
30. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtwellenleiter (11) in einer metallischen Umhüllung geführt wird. 30. The device according to one or more of claims 15 to 29, characterized in that the optical waveguide (11) is guided in a metallic enclosure.
31. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtwellenleiter in einem nichtmetallischen Umhüllung geführt wird. 31. The device according to one or more of claims 15 to 30, characterized in that the optical waveguide is guided in a non-metallic envelope.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103837259A (en) * 2012-11-23 2014-06-04 中国石油天然气集团公司 Bared oil-gas pipeline minimum pipe wall temperature measuring method and device
US9651183B2 (en) 2014-07-15 2017-05-16 Siemens Aktiengesellschaft Controlling heating and communication in a pipeline system
US10634284B2 (en) 2016-09-09 2020-04-28 Nvent Services Gmbh Automated re-melt control systems

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2975211A1 (en) * 2014-07-15 2016-01-20 Siemens Aktiengesellschaft Pipeline system

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0887619A1 (en) * 1997-06-26 1998-12-30 Commissariat A L'energie Atomique Feeding and transmission system for optical fibre sensor, integrated in an amagnetic structure, and associated feeding and reception module
US5975204A (en) * 1995-02-09 1999-11-02 Baker Hughes Incorporated Method and apparatus for the remote control and monitoring of production wells
US6049657A (en) * 1996-03-25 2000-04-11 Sumner; Glen R. Marine pipeline heated with alternating current
US6617556B1 (en) * 2002-04-18 2003-09-09 Conocophillips Company Method and apparatus for heating a submarine pipeline
FR2864202A1 (en) * 2003-12-22 2005-06-24 Commissariat Energie Atomique Instrumented tubular device for transporting fluid under pressure, using Bragg network optical gauges to monitor temperature, pressure and pressure fluctuations and thus cumulative fatigue
WO2005119390A2 (en) * 2004-05-28 2005-12-15 Prescott Clifford N Real time subsea monitoring and control system for pipelines

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2619317C (en) * 2007-01-31 2011-03-29 Weatherford/Lamb, Inc. Brillouin distributed temperature sensing calibrated in-situ with raman distributed temperature sensing

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5975204A (en) * 1995-02-09 1999-11-02 Baker Hughes Incorporated Method and apparatus for the remote control and monitoring of production wells
US6049657A (en) * 1996-03-25 2000-04-11 Sumner; Glen R. Marine pipeline heated with alternating current
EP0887619A1 (en) * 1997-06-26 1998-12-30 Commissariat A L'energie Atomique Feeding and transmission system for optical fibre sensor, integrated in an amagnetic structure, and associated feeding and reception module
US6617556B1 (en) * 2002-04-18 2003-09-09 Conocophillips Company Method and apparatus for heating a submarine pipeline
FR2864202A1 (en) * 2003-12-22 2005-06-24 Commissariat Energie Atomique Instrumented tubular device for transporting fluid under pressure, using Bragg network optical gauges to monitor temperature, pressure and pressure fluctuations and thus cumulative fatigue
WO2005119390A2 (en) * 2004-05-28 2005-12-15 Prescott Clifford N Real time subsea monitoring and control system for pipelines

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103837259A (en) * 2012-11-23 2014-06-04 中国石油天然气集团公司 Bared oil-gas pipeline minimum pipe wall temperature measuring method and device
US9651183B2 (en) 2014-07-15 2017-05-16 Siemens Aktiengesellschaft Controlling heating and communication in a pipeline system
US10634284B2 (en) 2016-09-09 2020-04-28 Nvent Services Gmbh Automated re-melt control systems
US11592144B2 (en) 2016-09-09 2023-02-28 Nvent Services Gmbh Automated re-melt control systems

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