BRPI0711765A2

BRPI0711765A2 - configuração de oleoduto para o transporte de um lìquido, especialmente petróleo

Info

Publication number: BRPI0711765A2
Application number: BRPI0711765-5A
Authority: BR
Inventors: Hans-Joachim Wittmann
Original assignee: Areva Np Gmbh
Priority date: 2006-11-09
Filing date: 2007-10-27
Publication date: 2011-12-06
Also published as: DE102006053202A1; US7591285B2; WO2008055602A3; CA2653549C; WO2008055602A2; CA2653549A1; US20080110244A1; EP2100119A2

Abstract

CONFIGURAçãO DE OLEODUTO PARA O TRANSPORTE DE UM LìQUIDO, ESPECIALMENTE PETRóLEO. A presente invenção refere-se a uma configuração de oleoduto para o transporte de um líquido, especialmente petróleo, que contém um oleoduto colocado acima do solo, abaixo do qual é disposta uma linha sensora para a detecção de um vazamento, se estendendo ao longo do oleoduto na sua direção longitudinal. A linha sensora é disposta em um recipiente de captação, fixado no oleoduto e da mesma maneira se estendendo ao longo dele, no seu ponto mais baixo. O recipiente de captação tem bordas laterais seguindo na direção longitudinal e tem um espaçamento da superfície externa do oleoduto. Dentro do recipiente de captação é disposto um dispositivo para reduzir o fluxo de ar se movendo entre o recipiente de captação e a superfície externa do oleoduto transversalmente a sua direção longitudinal.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "CONFIGU- RAÇÃO DE OLEODUTO PARA O TRANSPORTE DE UM LÍQUIDO, ES- PECIALMENTE PETRÓLEO".

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDO RELACIONADO

Esse pedido reivindica a prioridade, sob 35 U.S.C. § 119(e), do pedido provisório N°60/858.288 depositado em 9 de novembro de 2006 e do pedido alemão N°DE 10 2006 053 202.3-45, depositado em 9 de novembro de 2006, os pedidos anteriores são aqui incorporados por referência na sua integridade.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Campo da Invenção:

A invenção diz respeito a uma configuração de oleoduto para o transporte de um líquido, em que o líquido, especialmente petróleo, é trans- portado em um oleoduto colocado acima do solo.

A ocorrência de vazamento nos oleodutos que são colocados acima do solo, tal como esses transportando petróleo, pode resultar em da- no ambiental substancial.

A fim de ser capaz de identificar até mesmo pequenos vazamen- tos tão logo quanto possível e também verificar a sua localização, portanto, é conhecido, por exemplo, do pedido de patente alemão publicado não instau- rado DE 43 34 550 A1, colocar um mecanismo sensor abaixo de um tal ole- oduto - na posição de JjLboras - para tornar possível a detecção do fluido do produto escapando do oleoduto e ao mesmo tempo medir a localização do vazamento. Nesse dispositivo conhecido, um perfil de ângulo é colocado abaixo do oleoduto, servindo como uma calha de captação para o fluido que escapa do oleoduto na eventualidade de um vazamento, e na qual o meca- nismo sensor é colocado, sendo um cabo sensor elétrico no dispositivo co- nhecido.

Um mecanismo sensor ou linha sensora adequado para uso em tais oleodutos é conhecido, por exemplo, da patente européia EP 0 175 219 B1 (correspondendo com a patente U.S. Ne 4.735.095) e é formado de um cano transportador, que é provido com uma camada permeável na sua superfície externa, através da qual uma substância escapando de um vazamento no oleoduto para os arredores da linha sensora e sendo detectada pode difun- dir. O cano transportador é impermeável a essa substância. Sua parede é provida com aberturas, de modo que a substância que passa através da ca- mada permeável pode chegar ao interior da linha sensora através dessas aberturas. Uma tal linha sensora é também conhecida como uma linha cole- tora. Com um método familiar da patente alemã DE 24 31 907 C3 (corres- pondendo com a patente U.S. N° 3.977.233), o lugar no qual a substância fez o seu trajeto para dentro da linha sensora é a seguir determinado. Esse lugar corresponde com o local no qual a substância escapou do oleoduto que está sendo monitorado. Nesse método conhecido, usando uma bomba enganchada na linha sensora, a substância que penetrou na linha sensora junto com um gás transportador presente na linha sensora é levada para um registrador de dados, da mesma forma, enganchado na linha sensora, com o qual a substância contida no gás transportador pode ser detectada. Se a taxa de fluxo é conhecida, o intervalo de tempo entre o Iigamento da bomba e a chegada da substância no registrador de dados pode ser usado para determinar o lugar no qual a substância está entrando na linha sensora e, assim, o lugar do vazamento no oleoduto.

Como uma alternativa ou um complemento para a linha sensora permeável mencionada acima transportando um gás transportador (linha de coleta) para a detecção e localização dos vazamentos nos oleodutos, é co- nhecido, por exemplo, dos pedidos de patente alemã publicados, não instau- rados DE 195 35 399 A1 ou DE 101 16 496 A1, como usar um guia de luz como a linha sensora, cujas propriedades de transmissão são alteradas lo- calmente, diretamente pela substância que escapa do oleoduto ou por um calor de reação produzido nos seus arredores quando a substância escapa.

Entretanto, na monitoração dos vazamentos nos oleodutos colo- cados acima do solo, especialmente oleodutos nas regiões onde ventos for- tes freqüentemente ocorrem, provou ser um problema que o líquido que sur- ge do oleoduto e flui a jusante ao longo da sua circunferência externa, espe- cialmente no caso de pequenos volumes, não pode ser detectado com cer- teza adequada com uma linha sensora colocada abaixo do oleoduto.

BREVE SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Dessa maneira, é um objetivo da invenção prover uma configu- ração de oleoduto para o transporte de um líquido, especialmente petróleo que supera as desvantagens acima mencionadas dos dispositivos da técnica anterior desse tipo geral, que é um oleoduto colocado acima do solo com uma linha sensora disposta abaixo do último, em que a detecção de um va- zamento em uma distância da linha sensora é melhorada, mesmo quando o volume de vazamento é pequeno.

Com o precedente e outros objetivos em vista, é provida, de a- cordo com a invenção, uma configuração de oleoduto para transportar um líquido, incluindo petróleo. A configuração de oleoduto contém um oleoduto colocado acima do solo e tem uma superfície externa e uma direção longitu- dinal. Um recipiente de captação é fixado no oleoduto e se estende ao longo do oleoduto. O recipiente de captação tem bordas seguindo na direção longi- tudinal com um dado espaçamento da superfície externa do oleoduto. Um dispositivo é disposto dentro do recipiente de captação para reduzir um fluxo de ar se movendo entre o recipiente de captação e a superfície externa do oleoduto transversalmente à direção longitudinal. Uma linha sensora para detectar vazamentos é disposta abaixo do oleoduto e se estende ao longo do oleoduto na direção longitudinal. A linha sensora é disposta no recipiente de captação em um ponto mais baixo do recipiente de captação.

De acordo com esses aspectos, uma linha sensora é disposta abaixo do oleoduto para a detecção de um vazamento, se estendendo ao longo do oleoduto na sua direção longitudinal e disposta em um recipiente de captação, fixada no oleoduto e da mesma maneira se estendendo ao lon- go dele, no seu ponto mais baixo, e cujas bordas laterais seguindo na dire- ção longitudinal têm um espaçamento da superfície externa do oleoduto.

A invenção é baseada no entendimento que os problemas na detecção de pequenos volumes de vazamento que escapam do oleoduto fora da posição de 6 horas são devido primariamente ao fato que o líquido fluindo a jusante ao longo da superfície externa do oleoduto pinga fora do oleoduto antes que ele alcance a linha sensora colocada abaixo do oleoduto na posição de 6 horas e a umedeça.

Graças ao uso de um recipiente de captação, no qual a linha sensora é disposta e que se estende ao longo do oleoduto, com suas bordas laterais seguindo na direção longitudinal tendo um espaçamento da parede externa do oleoduto, o líquido se separando da superfície externa do oleodu- to pinga dentro do recipiente de captação e flui nesse para o seu ponto mais baixo, onde a linha sensora está situada.

As dimensões do recipiente de captação transversal à direção longitudinal do oleoduto são basicamente ditadas pelas propriedades físicas da superfície externa do oleoduto e do líquido sendo detectado, isto é, seu fluxo e propriedades de adesão, que determinam a posição de separação para o líquido fluindo a jusante na superfície do oleoduto.

A distância das bordas laterais do recipiente de captação da su- perfície externa do oleoduto deve também ser adaptada às propriedades físicas do oleoduto e líquido, de modo a garantir que o líquido fluindo ao lon- go da superfície externa do oleoduto flua para dentro do espaço formado entre o oleoduto e o recipiente de captação e não pingue fora da borda.

Assim, graças às medidas da invenção, o líquido que escapa do oleoduto durante um vazamento fora da posição de 6 horas faz contato com a linha sensora e, portanto, pode ser detectado com segurança, mesmo com pequenas taxas de vazamento.

Uma vez que, além do mais, um dispositivo é provido dentro do recipiente de captação para reduzir o fluxo de ar se movendo entre o recipi- ente de captação e a superfície externa do oleoduto transversalmente a sua direção longitudinal, é possível detectar vazamentos que ocorrem durante forte vento no lado do oleoduto distante do vento (direção a sotavento), uma vez que em qualquer caso um fluxo de ar muito reduzido pode ocorrer ao longo do lado inferior do oleoduto. Um fluxo de ar pronunciado dentro do re- cipiente de captação, transversalmente à direção longitudinal do cano, na realidade, resultaria no ponto de separação ou na borda de separação sendo conduzida pelo ar fluindo para fora do recipiente de captação entre a borda a sotavento e o oleoduto para uma zona situando-se fora do recipiente de cap- tação, durante fortes ventos contrários ocorrendo na borda a sotavento. A- dequados como tais dispositivos são todas as medidas estruturais que redu- zem a resistência de fluxo para uma corrente transversal que ocorre dentro do recipiente de captação, por exemplo, pás de deflexão se estendendo para o interior do recipiente de captação, sendo espaçadas na direção longitudi- nal e escalonadas em relação uma a outra na direção transversal. Em outras palavras: obstáculos de fluxo dispostos dentro do recipiente de captação, configurados e dispostos tal que eles não impedem o transporte do fluido que escapa durante o vazamento para o ponto mais baixo do recipiente de captação.

Em uma modalidade vantajosa da invenção, um canal para a- comodar a linha sensora é provido no recipiente de captação, se estendendo na direção longitudinal. Isso torna possível um posicionamento definitivo da linha sensora dentro do recipiente de captação.

Em particular, o canal tem geralmente paredes laterais vertical- mente contínuas, que são providas com aberturas, e ele divide o recipiente de captação em duas zonas dispostas simetricamente ao plano médio verti- cal do oleoduto, que levam o líquido que ocorre durante um vazamento do oleoduto para o canal, de modo que ele entra na linha sensora através das aberturas. As paredes laterais criam uma alta resistência de fluxo transver- salmente à direção longitudinal, o que significativamente reduz o tamanho de um fluxo transversal no espaço entre o recipiente de captação e o oleoduto.

Uma resistência de fluxo especialmente alta é obtida quando o canal se situa contra o oleoduto. Para isso, em uma modalidade especial- mente preferida da invenção, um elemento de vedação é inserido entre uma base do canal e a superfície externa do oleoduto, se estendendo na direção longitudinal do oleoduto.

Se o recipiente de captação é preso no oleoduto por uma faixa de aperto circundando o último, que é preferivelmente levada através de re- cessos localizados nas paredes laterais do canal, uma montagem retroajus- tada simples e segura do recipiente de captação em um oleoduto já presente é possível.

Em uma modalidade especialmente preferida da invenção, o ca- nal é formado por uma moldagem em formato de u, aberta no fundo, no reci- piente de captação, que é fechada por uma peça de fundo na sua extremi- dade inferior, que é fixada no recipiente de captação por uma conexão de travamento. Graças a essa medida, é possível, em uma primeira etapa de instalação, montar o recipiente de captação, ainda não fechado pela peça de fundo, no oleoduto antes que a linha sensora tenha sido introduzida no canal se a faixa de aperto é levada através do recipiente de captação em uma dis- tância da abertura inferior no recipiente de captação que é maior do que o diâmetro da linha sensora. Depois que o recipiente de captação foi montado, a linha sensora pode então ser inserida embaixo para dentro do canal, e ela é então fechada pela compressão simples e travamento da peça de fundo, de modo que a linha sensora fica definitivamente no canal.

Outros aspectos que são considerados como características pa- ra a invenção são apresentados nas reivindicações anexas.

Embora a invenção seja ilustrada e descrita aqui como incorpo- rada em uma configuração de oleoduto para o transporte de um líquido, es- pecialmente petróleo, contudo não é planejado ser limitado aos detalhes mostrados, desde que várias modificações e mudanças estruturais podem ser feitas nela sem se afastar do espírito da invenção e dentro do escopo e faixa de equivalentes das reivindicações.

A construção e o método de operação da invenção, entretanto, junto com os objetivos adicionais e suas vantagens, serão entendidos me- lhor a partir da descrição seguinte de modalidades específicas quando lidas em conjunto com os desenhos acompanhantes.

BREVE DESCRIÇÃO DAS VÁRIAS VISTAS DO DESENHO

A figura 1 é um diagrama esquemático básico de uma configura- ção de oleoduto de acordo com a invenção;

a figura 2 é uma vista seccional diagramática da configuração de oleoduto de acordo com a invenção em uma condição instalada final, onde um recipiente de captação é fixado em um oleoduto; e a figura 3 é uma vista em perspectiva diagramática do recipiente de captação antes de ser montado no oleoduto. DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

Com referência agora às figuras do desenho em detalhe e, pri- meiro, particularmente, à sua figura 1, é mostrada uma configuração de ole- oduto para o transporte de um líquido O e contém um oleoduto 2, em cujo lado inferior uma linha sensora 6 é disposta na posição de 6 horas, isto é, em um plano médio 4 seguindo verticalmente e paralelo a uma direção longi- tudinal do oleoduto 2, isto é, perpendicular ao plano do desenho. A linha sensora 6 é disposta dentro de um recipiente de captação 8, disposto no oleoduto 2 e aproximadamente em formato de ν em seção transversal, e a linha sensora 6 fica situada lá no seu ponto mais baixo. Entre as bordas late- rais ou margens 10 do recipiente de captação 8, se estendendo em uma di- reção longitudinal do oleoduto 2, e uma superfície externa 12 do oleoduto existe um vão 14, através do qual o líquido O que surge com o vazamento e que flui ao longo da superfície externa 12, nesse exemplo, petróleo, pode fluir para dentro do recipiente de captação 8.

A figura 1 ilustra uma situação na qual o líquido O que surge com o vazamento em um local de vazamento L chega na superfície externa 12 do oleoduto 2, estando localizado em uma região superior do oleoduto 2 dentro da posição de 6 horas. Começando do local de vazamento L, o líqui- do O agora flui a jusante na superfície externa 12 pela ação da gravidade, com o que a gravidade exercida no líquido é direcionada para longe da su- perfície externa depois de alcançar a posição de 3 horas. Dependendo da viscosidade e propriedades de adesão do líquido O, ele segue ao longo da superfície externa 12 até um ponto de gotejamento D, até que as forças de adesão não são mais suficientes para manter o líquido O na superfície ex- terna 12. Nesse ponto, o líquido O pinga fora da superfície externa 12 e che- ga no recipiente de captação 8, como ilustrado na figura 1, no qual ele então segue para baixo para o ponto mais baixo na posição de 6 horas e umedece a linha sensora 6.

As dimensões transversais do recipiente de captação 8, isto é, uma faixa de ângulo α através da qual o recipiente de captação 8 se estende por sua borda 10, dependem das propriedades físicas do líquido O e da su- perfície externa 12 do oleoduto 2 e são dimensionadas de modo a garantir que o ponto de gotejamento D fique localizado dentro da faixa do ângulo a.

Nas figuras 2 e 3, uma pessoa observa que o recipiente de cap- tação 8 é construído de um perfil aproximadamente em formato de ν 15, ob- tendo dois trechos 16 orientados em uma inclinação entre si, que se esten- dem opostos um ao outro, cada um começando de uma parede lateral apro- ximadamente orientada na parede vertical 18 (na condição instalada final) de um canal 20 aproximadamente em seção transversal em formato de u, for- mado entre eles, em simetria refletida para o plano médio 4. Os trechos 16 são inclinados para as paredes laterais 18 e formam um ângulo agudo com elas, de modo que o canal em formato de u 20 fica situado dentro do perfil em formato de ν 15 formado pelos trechos 16.

Uma base 22 do canal em formato de u 20 é provida com uma moldagem que se projeta para dentro dela, na qual um elemento de vedação elástico 24 é inserido na condição instalada final, pela qual a base 22 do ca- nal 20 se situa firmemente contra a superfície externa 12 do oleoduto 2 (figu- ra 2).

Conforme as figuras 2 e 3, o canal 20 divide o recipiente de cap- tação 8 em duas zonas dispostas simetricamente com relação ao plano mé- dio vertical 4, que transportam o líquido O que escapa do oleoduto 2 durante um vazamento para a linha sensora 6. As paredes laterais 18 do canal 20 são providas com aberturas 26 para esse, através das quais o líquido O se- guindo para baixo ao longo do interior dos trechos 16 chega ao interior do canal 20.

Na condição instalada final (figura 2), o canal 20 é fechado na sua extremidade inferior por uma peça de fundo da mesma maneira em for- mato de ν 30, de modo que o líquido O chegando dentro dela através das aberturas 26 não pode escapar a jusante.

A peça de fundo semelhante à tira 30 mostrada na figura 3 em uma condição antes da instalação final é provida com elementos de trava- mento elásticos 32 dispostos simetricamente ao plano médio 4, cada um dos quais engata por seus ganchos de travamento 34 com um ressalto ou proje- ção 36 formado nas paredes laterais 18 e fixa a peça de fundo 30 no recipi- ente de captação 8 pelo ajuste de forma e isola o canal 20 na sua extremi- dade inferior. Os elementos de travamento 32 são tirantes formados da peça de fundo 30, que produzem uma conexão de travamento ou de pressão com o canal 20. Ao invés de uma projeção 36 se estendendo na direção longitu- dinal das paredes laterais 18, uma pessoa pode também prover projeções separadas entre si ou aberturas separadas entre si nas paredes laterais 18, sendo dispostas no mesmo espaçamento como os elementos de travamento 32.

As paredes laterais 18 do canal 20 são providas com um reces- so 40 em dados intervalos, através do qual uma faixa de aperto 42 pode ser levada, que alcança sob a base 22 e circunda o oleoduto 2, de modo que o recipiente de captação 8 fica fixado sobre ela. De modo a possibilitar uma introdução mais fácil da faixa de aperto 42 no recesso 40, a base 22 é inter- rompida na região do recesso 40, de modo que a faixa de aperto 42 pode ser levada abaixo de uma projeção em formato de L 46 ficando visível além do recesso lateral 40.

Uma pluralidade de tirantes 50 é formada dos trechos 16, em pé verticalmente nos trechos 16, apontando para o interior do perfil 15 e servin- do como espaçadores da superfície externa 12 do oleoduto 2.

A instalação do recipiente de captação 8 é feita em que, primei- ro, o elemento de vedação 24, tal como um composto de vedação ou uma fita de vedação elástica, é introduzido na depressão formada pela moldagem da base 22. A seguir, o perfil 15 é montado no oleoduto 2 na posição de 6 horas, a faixa de aperto 42 é introduzida no recesso 46 e o perfil 15 é fixado no oleoduto 2. Nesse estágio da instalação, o canal 20 é aberto na sua ex- tremidade inferior. A linha sensora 6 é agora introduzida nesse canal 20 por baixo, ela sendo preferivelmente uma linha sensora tal como é conhecida, por exemplo, da patente européia inicialmente citada EP 0 175 219. Depois de instalar a linha sensora 6, o canal 20 é fechado com a peça de fundo 30. As paredes laterais 18 do canal 20, o elemento de vedação 24 servindo geralmente somente para uniformizar as irregularidades na superfí- cie externa 12 do oleoduto 2 e a linha sensora 6 colocada dentro do canal 20 têm o efeito que um fluxo de ar A que colide no oleoduto 2 proveniente do lado não se move através do recipiente de captação 8, mas ao invés disso se move além da sua extremidade inferior, como é ilustrado na figura 2 à esquerda. A ocorrência de um tal fluxo contrário dentro do recipiente de cap- tação 8 é significativamente reduzida, desde que as aberturas 26 dispostas no ponto mais inferior do recipiente de captação 8, que são em qualquer ca- so pequenas, e os recessos 40 feitos somente em intervalos um tanto gran- des, não permitam um fluxo contrário pronunciado. Além do mais, um tal flu- xo contrário é também impedido pela linha sensora 6 disposta no canal 20. Dessa maneira, o ponto de gotejamento D no lado a sotavento é impedido de desviar-se para fora, de modo que o líquido O seguindo para fora no lado a sotavento da superfície externa 12 pinga dentro do recipiente de captação 8 mesmo durante fortes ventos contrários.

Claims

1. Configuração de oleoduto para transportar um líquido, incluin- do petróleo, a configuração de oleoduto compreendendo: um oleoduto colocado acima do solo e tendo uma superfície ex- terna e uma direção longitudinal; um recipiente de captação fixado no dito oleoduto e se esten- dendo ao longo do dito oleoduto, o dito recipiente de captação tendo bordas seguindo na dita direção longitudinal com um dado espaçamento da dita su- perfície externa do dito oleoduto; recurso disposto dentro do dito recipiente de captação para re- duzir um fluxo de ar se movendo entre o dito recipiente de captação e a dita superfície externa do dito oleoduto transversalmente à dita direção Iongitudi- nal;e uma linha sensora para detectar vazamentos disposta abaixo do dito oleoduto e se estendendo ao longo do dito oleoduto na dita direção lon- gitudinal, a dita linha sensora disposta no dito recipiente de captação em um ponto mais baixo do dito recipiente de captação.

2. Configuração de oleoduto de acordo com a reivindicação 1, em que o dito recipiente de captação tem um canal para acomodar a dita linha sensora, o dito canal se estendendo na dita direção longitudinal.

3. Configuração de oleoduto de acordo com a reivindicação 2, em que o dito canal tem paredes laterais geralmente seguindo no sentido vertical com aberturas formadas nelas, o dito canal dividindo o dito recipiente de captação em duas zonas dispostas simetricamente a um plano médio vertical do dito oleoduto, as ditas zonas levam o líquido que ocorre durante um vazamento do dito oleoduto para o dito canal.

4. Configuração de oleoduto de acordo com a reivindicação 2, em que o dito canal se situa contra o dito oleoduto.

5. Configuração de oleoduto de acordo com a reivindicação 4, em que o dito canal tem uma base; e adicionalmente compreendendo um elemento de vedação inse- rido entre a dita base do dito canal e a dita superfície externa do dito oleodu- to, se estendendo na dita direção longitudinal do dito oleoduto.

6. Configuração de oleoduto de acordo com a reivindicação 3, adicionalmente compreendendo uma faixa de aperto prendendo o dito reci- piente de captação no dito oleoduto, a dita faixa de aperto circundando o dito oleoduto.

7. Configuração de oleoduto de acordo com a reivindicação 6, em que as ditas paredes laterais do dito canal têm um recesso formado ne- las através do qual a dita faixa de aperto é levada.

8. Configuração de oleoduto de acordo com a reivindicação 2, em que o dito canal é uma moldagem em formato de u tendo um fundo com uma abertura formada nele; e adicionalmente compreendendo uma peça de fundo fechando o dito recipiente de captação em uma extremidade inferior, a dita peça de fun- do tendo uma conexão de travamento para conectar no dito recipiente de captação.