BR102023005233A2

BR102023005233A2 - ROTARY METHOD FOR HIGH RESOLUTION INSPECTION OF PIPELINES

Info

Publication number: BR102023005233A2
Application number: BR102023005233-9A
Authority: BR
Inventors: Murilo Giron Camerini; Claudio Soligo Camerini; Miguel De Andrade Freitas; Guiemberg Coelho Da Silva; Cesar Giron Camerini; Gabriela Ribeiro Pereira
Original assignee: Integral Monitoramento E Inspeção Ltda
Filing date: 2023-03-21
Publication date: 2024-10-01

Abstract

MÉTODO ROTATIVO PARA INSPEÇÃO DE ALTA RESOLUÇÃO DE DUTOS Que consiste em rotacionar e transladar pelo menos um sensor que percorre internamente tubulações para aumentar a resolução de inspeção, podendo operar com sensores com princípio físico eletromagnético ou acústico, sendo os dados de inspeção registrados na eletrônica de armazenamento e combinados com a leitura de posicionamento do sensor ao longo da tubulação e na posição horária do duto, organizados, em tempo real, via software, permitindo a reconstrução do duto a partir dos dados de inspeção, operando independentemente, com um único princípio físico de inspeção, ou combinando inspeção acústica e/ou eletromagnética, sendo os sensores distribuídos em um disco que gira no sentido horário ou anti- horário, com velocidade pré-determinada, que define a velocidade de rotação dos sensores, sendo a velocidade de translação determinada pelo guincho que puxa o carro transportador dos sensores, ou pela autopropulsão da ferramenta, sendo que a quantidade de sensores, combinada à velocidade de rotação e translação destes, e o diâmetro interno do duto, definem a resolução do método de inspeção.ROTARY METHOD FOR HIGH-RESOLUTION INSPECTION OF PIPELINES This consists of rotating and translating at least one sensor that runs internally through pipes to increase inspection resolution. It can operate with sensors with an electromagnetic or acoustic physical principle. The inspection data is recorded in the storage electronics and combined with the reading of the sensor's positioning along the pipe and in the clockwise position of the pipe, organized in real time via software, allowing the reconstruction of the pipe from the inspection data. It operates independently, with a single physical inspection principle, or combining acoustic and/or electromagnetic inspection. The sensors are distributed on a disk that rotates clockwise or counterclockwise at a predetermined speed that defines the rotation speed of the sensors. The translation speed is determined by the winch that pulls the sensor carrier car, or by the self-propulsion of the tool. The number of sensors, combined with their rotation and translation speed, and the internal diameter of the pipe, define the resolution of the inspection method.

Description

FIELD OF APPLICATION

[0001] Trata o presente relatório descritivo de patente de invenção de método rotativo para inspeção de alta resolução de dutos, a partir de sensores que orbitam internamente ao duto.[0001] This descriptive report deals with an invention patent for a rotary method for high-resolution inspection of pipelines, using sensors that orbit inside the pipeline.

SUMMARY OF THE INVENTION

[0002] Como é do conhecimento daqueles versados na técnica, dutos de elevado valor agregado que operam em ambientes de alto risco, demandam inspeção de 100% de sua estrutura (“full body inspection”).[0002] As those skilled in the art know, high value-added pipelines that operate in high-risk environments require 100% inspection of their structure (“full body inspection”).

[0003] Exemplos não exaustivos de dutos de elevado valor agregado que operam em ambientes de alto risco, são: . Dutos de petróleo e gás que transportam combustíveis fósseis por longas distâncias, muitas vezes em ambientes extremamente adversos, como águas profundas ou regiões árticas, são vitais para o funcionamento da indústria de energia, mas também apresentam riscos significativos de vazamentos e explosões; . Dutos de produtos químicos são frequentemente utilizados em processos industriais, como a produção de plásticos, pesticidas e produtos farmacêuticos, e transportam substâncias altamente inflamáveis e tóxicas, o que aumenta o risco de vazamentos e explosões; . Dutos de água potável também podem operar em ambientes de alto risco, especialmente em áreas sujeitas a terremotos, enchentes ou outros desastres naturais, e qualquer interrupção no fornecimento de água pode ter consequências graves para a saúde e o bem-estar das comunidades afetadas; . Dutos de mineração usados para transportar minérios e resíduos de mineração podem operar em terrenos íngremes e instáveis, o que aumenta o risco de acidentes; . Dutos de esgoto também podem ser considerados de alto risco, especialmente se estiverem localizados em áreas densamente povoadas, onde vazamento ou ruptura pode ter consequências graves para a saúde pública.[0003] Non-exhaustive examples of high-value pipelines operating in high-risk environments include: . Oil and gas pipelines that transport fossil fuels over long distances, often in extremely harsh environments such as deep water or arctic regions, are vital to the operation of the energy industry, but also present significant risks of leaks and explosions; . Chemical pipelines are often used in industrial processes, such as the production of plastics, pesticides and pharmaceuticals, and transport highly flammable and toxic substances, which increases the risk of leaks and explosions; . Drinking water pipelines can also operate in high-risk environments, especially in areas prone to earthquakes, floods or other natural disasters, and any interruption in the water supply can have serious consequences for the health and well-being of affected communities; . Mining pipelines used to transport ores and mining waste can operate in steep and unstable terrain, which increases the risk of accidents; . Sewer pipes can also be considered high risk, especially if they are located in densely populated areas, where a leak or rupture could have serious consequences for public health.

[0004] Em todos esses casos, é crucial que os dutos sejam construídos, operados e mantidos de acordo com os mais altos padrões de segurança para minimizar o risco de acidentes e garantir a segurança pública.[0004] In all these cases, it is crucial that pipelines are constructed, operated and maintained in accordance with the highest safety standards to minimize the risk of accidents and ensure public safety.

[0005] O atendimento destes requisitos exige equipamentos sofisticados de inspeção, com uma grande quantidade de sensores para cobrir toda a superfície dos dutos.[0005] Meeting these requirements requires sophisticated inspection equipment, with a large number of sensors to cover the entire surface of the pipelines.

BACKGROUND OF THE TECHNIQUE

[0006] Já se conhece do estado atual da técnica o método proposto através do documento de patente BR102018015331-5, para avaliação do nível inclusional em dutos de aço utilizando transdutor de alta frequência na inspeção ultrassônica automática que compreende as etapas de transportar um duto, através de um leito, para uma unidade de acoplamento acústico; acoplar a unidade de acoplamento acústico junto ao duto, através de um movimento radial de aproximação do transdutor em relação à superfície externa do duto; detectar informações de inclusões em pelo menos uma região de varredura ao longo do comprimento do duto; enviar as informações de inclusões para uma unidade de emissão e recepção sônica; determinar um índice de inclusões para o duto ou região específica; continuar o transporte do duto em uma linha de inspeção, e dar continuidade ao ciclo de inspeção com o próximo duto no fluxo produtivo.[0006] The current state of the art already includes the method proposed by means of patent document BR102018015331-5, for evaluating the inclusion level in steel pipelines using a high frequency transducer in automatic ultrasonic inspection, which comprises the steps of transporting a pipeline, through a bed, to an acoustic coupling unit; coupling the acoustic coupling unit to the pipeline, through a radial movement of approximation of the transducer in relation to the external surface of the pipeline; detecting inclusion information in at least one scanning region along the length of the pipeline; sending the inclusion information to a sonic emission and reception unit; determining an inclusion index for the pipeline or specific region; continuing the transportation of the pipeline in an inspection line, and continuing the inspection cycle with the next pipeline in the production flow.

[0007] Neste método quem se desloca é o duto, sendo esta solução normalmente utilizada em fábricas de dutos, na quais existem infraestrutura adequada para movimentar e manipular os dutos, sendo a varredura helicoidal feita pelo lado externo do duto, com o instrumental de ultrassom parado, enquanto o duto se movimenta, tanto no sentido longitudinal como no sentido rotacional, diferindo do método ora proposto, onde a inspeção é feita internamente ao duto, sem necessidade de movimentação deste, sendo a ferramenta de inspeção que se move, tanto na longitudinal como na rotação, possibilitando sua aplicação em campo, também conhecido como “parque de dutos”, onde as ferramentas de movimentação dos dutos são mais limitadas, pois, para serem inspecionados, precisam ser colocados em um sistema de roletes, que desloca o duto até o local da inspeção.[0007] In this method, the duct moves, and this solution is normally used in duct factories, where there is adequate infrastructure to move and manipulate the ducts, with the helical scanning being done on the outside of the duct, with the ultrasound instrument stationary, while the duct moves, both in the longitudinal and rotational directions, differing from the method proposed here, where the inspection is done internally to the duct, without the need for it to move, with the inspection tool moving, both longitudinally and in rotation, enabling its application in the field, also known as a “duct park”, where the duct movement tools are more limited, since, in order to be inspected, they need to be placed on a roller system, which moves the duct to the inspection site.

[0008] Já se conhece também o estado da técnica o método proposto no documento de patente EP0554958, que emprega um sensor para medir o perfil interno de um duto de pequeno diâmetro para quantificar a corrosão interna, dito sensor se baseia na técnica de correntes parasitas de alta frequência, e onde os dados de correntes parasitas são convertidos em dados dimensionais do duto, sendo uma combinação de sondas locais e bobinas globais aplicada para ser sensível a pequenos poços de corrosão, enquanto é capaz de lidar com mudanças geométricas do duto e/ou movimentos da ferramenta de inspeção.[0008] The state of the art also includes the method proposed in patent document EP0554958, which employs a sensor to measure the internal profile of a small diameter pipe to quantify internal corrosion, said sensor is based on the high frequency eddy current technique, and where the eddy current data is converted into dimensional data of the pipe, a combination of local probes and global coils being applied to be sensitive to small corrosion pits, while being able to deal with geometric changes of the pipe and/or movements of the inspection tool.

[0009] Para se ter alta resolução neste método de inspeção é necessário o uso de um grande número de sensores dispostos lado a lado, de forma a não haver espaçamento entre estes, para prevenir o surgimento de regiões não inspecionadas, e difere do método ora proposto onde os sensores são rotativos, o que permite que um pequeno número de sensores realize uma varredura orbital na superfície do duto, gerando uma alta resolução, ou seja, a superfície do duto é milimetricamente coberta pelos sensores, já que realizam um helicoide, o qual, associado ao movimento longitudinal, cobre toda a superfície interna do duto com alta resolução, mesmo com número reduzido de sensores.[0009] In order to have high resolution in this inspection method, it is necessary to use a large number of sensors arranged side by side, so that there is no spacing between them, to prevent the appearance of uninspected regions, and it differs from the method proposed here where the sensors are rotary, which allows a small number of sensors to perform an orbital scan on the surface of the duct, generating high resolution, that is, the surface of the duct is covered in millimeters by the sensors, since they perform a helicoid, which, associated with the longitudinal movement, covers the entire internal surface of the duct with high resolution, even with a reduced number of sensors.

[0010] Também já se conhece o estado da técnica o método e aparelho para detectar defeitos em uma superfície interna de artigos tubulares, proposto no documento de patente EP0717281, que utiliza circuitos elétricos sintonizados por ressonância e bobinas de corrente parasita associadas, para produzir uma corrente parasita na superfície a ser inspecionada, e onde alterações de tensão, resultantes de alterações de perda de circuito em qualquer um dos circuitos, causadas pela presença de defeitos na superfície metálica adjacente a uma das bobinas, são detectadas, e um sinal de saída relacionado é produzido.[0010] The prior art also includes the method and apparatus for detecting defects on an internal surface of tubular articles, proposed in patent document EP0717281, which uses resonance-tuned electrical circuits and associated eddy current coils to produce an eddy current on the surface to be inspected, and where voltage changes resulting from circuit loss changes in any of the circuits caused by the presence of defects on the metal surface adjacent to one of the coils are detected, and a related output signal is produced.

[0011] Aplicam-se os mesmos argumentos utilizados em relação ao método do documento de patente EP0554958.[0011] The same arguments used in relation to the method of patent document EP0554958 apply.

[0012] Também já se conhece o estado da técnica a unidade de inspeção de duto proposta no documento de patente US2020/0025718, que inclui uma sonda de corrente parasita, dita sonda tendo uma pluralidade de indutores e uma pluralidade de receptores, ditos receptores sendo magnetorresistências, com uma zona funcional substancialmente linear, e ditos indutores da sonda estando ligados a um controlador programado para injetar, nos indutores, uma tensão com uma componente senoidal e uma componente de corrente contínua diferente de zero, de modo que os receptores tenham um centro de polarização situado dentro da zona funcional substancialmente linear.[0012] The prior art also includes the pipeline inspection unit proposed in patent document US2020/0025718, which includes an eddy current probe, said probe having a plurality of inductors and a plurality of receivers, said receivers being magnetoresistances, with a substantially linear functional zone, and said probe inductors being connected to a controller programmed to inject, into the inductors, a voltage with a sinusoidal component and a direct current component other than zero, so that the receivers have a polarization center located within the substantially linear functional zone.

[0013] Este sistema de “eddy currents”, com vários sensores, é deslocado ao longo do duto, e várias “linhas” correspondentes a cada canal são registradas, sendo, ao final do duto, rotacionado, e uma nova aquisição longitudinal é realizada; isto é, o sistema tem a intenção de aumentar a resolução lateral, fazendo inúmeras passadas com ângulos diferentes, o que implica em uma baixíssima produtividade, diferindo do método ora proposto, que obtém o aumento de resolução em um único movimento helicoidal, gerado por motor que rotaciona os sensores, e que, associado ao movimento longitudinal da sonda, gera inúmeros helicoides, obtendo alta resolução, em apenas uma passagem.[0013] This “eddy current” system, with several sensors, is moved along the duct, and several “lines” corresponding to each channel are recorded, being, at the end of the duct, rotated, and a new longitudinal acquisition is performed; that is, the system intends to increase the lateral resolution, making numerous passes at different angles, which implies very low productivity, differing from the method proposed here, which obtains the increase in resolution in a single helical movement, generated by a motor that rotates the sensors, and which, associated with the longitudinal movement of the probe, generates numerous helicoids, obtaining high resolution, in just one pass.

[0014] Também já se conhece o estado da técnica o dispositivo permite o teste de correntes parasitas de dutos de metal cuja superfície externa é coberta por uma fina camada com propriedades magnéticas ou elétricas diferentes do metal subjacente, proposto no documento de patente EP0812419 que divulga um dispositivo constituído por uma cabeça de medição com uma bobina de medição para envolver o duto e meios de fornecer à bobina uma potência de alta frequência, superior a 100 kHz, e de analisar a impedância da bobina, dita cabeça contendo um ímã para envolver a bobina e guias de fluxo magnético que enquadram a bobina axialmente e, junto com o ímã, formam um circuito magnético que cria um campo magnético de máxima intensidade dentro da bobina e próximo a esta.[0014] The state of the art is also known, the device allows the testing of eddy currents of metal ducts whose external surface is covered by a thin layer with magnetic or electrical properties different from the underlying metal, proposed in patent document EP0812419, which discloses a device consisting of a measuring head with a measuring coil to surround the duct and means for supplying the coil with high frequency power, greater than 100 kHz, and for analyzing the impedance of the coil, said head containing a magnet to surround the coil and magnetic flux guides that frame the coil axially and, together with the magnet, form a magnetic circuit that creates a magnetic field of maximum intensity inside the coil and close to it.

[0015] Este dispositivo é aplicado a dutos que possuem um revestimento externo, sendo o sensor de inspeção colocado por fora do duto, além de não girar, diferindo, portanto, das características do método ora proposto.[0015] This device is applied to ducts that have an external coating, with the inspection sensor placed outside the duct, in addition to not rotating, therefore differing from the characteristics of the method proposed here.

[0016] Também já se conhece o estado da técnica o dispositivo e método usado para inspecionar e medir flexitubo, tubulação de produção ou duto de perfuração, conforme ele entra no poço, proposto no documento de patente GB2587912, pelo qual defeitos, como perda de parede interna e externa, rachaduras e deformações, podem ser detectados e quantificados durante a implantação do flexitubo, e onde o movimento axial da tubulação pode ser medido, permitindo medições de profundidade mais precisas e confiáveis que as obtidas com sistema de roda codificadora, dito dispositivo compreendendo um alojamento com um orifício axial, e tendo pelo menos duas matrizes de ultrassom espaçadas axialmente, ou uma única matriz com foco divergente voltada para dentro, em direção ao duto espiralado, sendo que as matrizes de ultrassom capturam a primeira e a segunda imagens do duto espiralado e comparam a sobreposição enquadrada para determinar o deslocamento de características idênticas na imagem para estimar o movimento do duto espiralado através do dispositivo, sendo a imagem processada para determinar qualquer dano ao flexitubo, sendo a matriz ou matrizes dispostas inclinadas em relação à tubulação, podendo uma terceira matriz ser disposta perpendicularmente à tubulação para trinca axial e detecção de furo e espessura e medição da geometria do duto.[0016] The state of the art also includes a device and method used to inspect and measure coiled tubing, production tubing or drilling duct as it enters the well, as proposed in patent document GB2587912, by which defects such as loss of internal and external wall, cracks and deformations can be detected and quantified during deployment of the coiled tubing, and where the axial movement of the tubing can be measured, allowing more accurate and reliable depth measurements than those obtained with an encoder wheel system, said device comprising a housing with an axial hole, and having at least two axially spaced ultrasound arrays, or a single array with divergent focus facing inwards, towards the coiled duct, the ultrasound arrays capturing the first and second images of the coiled duct and comparing the framed overlap to determine the displacement of identical features in the image to estimate the movement of the coiled duct through the device, the image being processed to determine any damage to the coiled duct. flexible tubing, with the matrix or matrices arranged at an angle to the pipe, and a third matrix being arranged perpendicular to the pipe for axial cracks and hole and thickness detection and measurement of the pipeline geometry.

[0017] Neste desenvolvimento, os sensores são posicionados pelo lado externo do duto, além de não possuírem movimento radial/orbital, sendo os dutos deslocados pelo equipamento de inspeção, ou seja, o equipamento de inspeção é estacionário, não tendo, portanto, a mesma aplicação do método ora proposto.[0017] In this development, the sensors are positioned on the outside of the duct, in addition to not having radial/orbital movement, with the ducts being moved by the inspection equipment, that is, the inspection equipment is stationary, therefore not having the same application as the method proposed here.

[0018] Também já se conhece o estado da técnica o método de inspeção ultrassônica no duto de tubulações, proposto no documento de patente US6571634, que é realizado passando dentro da tubulação um pig de varredura, emitindo pulsos de sondagem ultrassônicos em direção à parede do duto e recebendo os pulsos ultrassônicos refletidos, que são amplificados por meio de um fator de amplificação que é incrementado em função do tempo decorrido desde o momento da emissão do pulso de sondagem, e onde os valores limite das amplitudes de pulso também variam dependendo do tempo, sendo obtidos os valores digitais das amplitudes de pulso e o tempo decorrido desde o momento da emissão do pulso de sondagem e correspondente a cada valor da amplitude, dito método permitindo compensar o efeito da atenuação do ultrassom no material sobre as amplitudes dos pulsos refletidos e, dessa forma, aumentando a precisão na determinação dos parâmetros geométricos das falhas, a probabilidade de sua detecção e a eficiência da estimativa de perigo destas.[0018] The state of the art also includes the method of ultrasonic inspection in the pipeline, proposed in patent document US6571634, which is carried out by passing a scanning pig inside the pipeline, emitting ultrasonic probing pulses towards the pipeline wall and receiving the reflected ultrasonic pulses, which are amplified by means of an amplification factor that is increased as a function of the time elapsed since the moment of emission of the probing pulse, and where the limit values of the pulse amplitudes also vary depending on the time, obtaining the digital values of the pulse amplitudes and the time elapsed since the moment of emission of the probing pulse and corresponding to each amplitude value, said method allowing to compensate for the effect of the attenuation of the ultrasound in the material on the amplitudes of the reflected pulses and, thus, increasing the accuracy in determining the geometric parameters of the flaws, the probability of their detection and the efficiency of the estimation of their danger.

[0019] A solução tradicional de pigs instrumentados, onde número grande de transdutores são distribuídos na ferramenta, cobrindo a superfície interna dos dutos, necessita de uma grande quantidade de transdutores para alcançar uma alta resolução na circunferência, além de não girar/orbitar os transdutores, como é feito no método ora proposto, onde o movimento orbital dos transdutores implica em uma alta resolução na superfície, mesmo com um pequeno número de sensores.[0019] The traditional instrumented pig solution, where a large number of transducers are distributed in the tool, covering the internal surface of the pipelines, requires a large number of transducers to achieve high resolution on the circumference, in addition to not rotating/orbiting the transducers, as is done in the method proposed here, where the orbital movement of the transducers implies high resolution on the surface, even with a small number of sensors.

[0020] Também já se conhece o estado da técnica o método de teste de correntes parasitas para falhas em um duto, proposto no documento de patente US8742752, que inclui passar uma sonda de correntes parasitas através do duto e obter dados de correntes parasitas para várias posições ao longo do duto, analisando os dados de correntes parasitas para gerar dados de ruído de fundo para um número de posições ao longo do duto, analisando os dados de correntes parasitas para gerar dados extraídos para várias posições ao longo do duto e determinando se uma falha de uma categoria específica está presente no duto com base em um conjunto de uma ou mais regras aplicadas a pelo menos uma parte dos dados extraídos, em que pelo menos uma das regras usa uma parte específica dos dados extraídos e emprega um limite que é uma função de uma parte específica dos dados de ruído de fundo associados à parte específica dos dados extraídos dados.[0020] Also known in the prior art is the eddy current testing method for faults in a pipeline, proposed in patent document US8742752, which includes passing an eddy current probe through the pipeline and obtaining eddy current data for a number of positions along the pipeline, analyzing the eddy current data to generate background noise data for a number of positions along the pipeline, analyzing the eddy current data to generate extracted data for a number of positions along the pipeline, and determining whether a fault of a specific category is present in the pipeline based on a set of one or more rules applied to at least a portion of the extracted data, wherein at least one of the rules uses a specific portion of the extracted data and employs a threshold that is a function of a specific portion of the background noise data associated with the specific portion of the extracted data.

[0021] É utilizado um único sensor de “eddy current”, o que gera baixa resolução, especialmente na detecção de pequenos defeitos, além de não utilizar giro orbital de sensores, diferindo do método ora proposto.[0021] A single “eddy current” sensor is used, which generates low resolution, especially in the detection of small defects, in addition to not using orbital rotation of sensors, differing from the method proposed here.

[0022] Também já se conhece o estado da técnica o sistema e método para inspecionar um duto, proposto no documento de patente US2017/0081955, que compreende um módulo de telemetria, um módulo de centralização, um dispositivo de inspeção, um amplificador diferencial, uma matriz de sensores e um dispositivo de serviço. dito dispositivo de inspeção de duto podendo compreender uma matriz de sensores, dita matriz de sensores podendo compreender ainda uma bobina receptora central, um núcleo ferrita, um receptor periférico e uma bobina transmissora, dito método para inspeção de um duto podendo compreender inserir um dispositivo de inspeção em um duto, energizar uma matriz sensorial, induzir uma corrente parasita dentro da tubulação e medir a voltagem com uma bobina receptora central e um receptor periférico da matriz de sensores.[0022] The prior art also includes the system and method for inspecting a pipeline, proposed in patent document US2017/0081955, which comprises a telemetry module, a centralization module, an inspection device, a differential amplifier, a sensor array and a service device. said pipeline inspection device may comprise a sensor array, said sensor array may further comprise a central receiving coil, a ferrite core, a peripheral receiver and a transmitting coil, said method for inspecting a pipeline may comprise inserting an inspection device into a pipeline, energizing a sensor array, inducing an eddy current within the pipeline and measuring voltage with a central receiving coil and a peripheral receiver of the sensor array.

[0023] Este sistema utilizado na inspeção de poços, não aplicável na inspeção de dutos desenvolvida no método ora proposto, posto que, apesar de utilizar multisensores, estes não possuem movimento orbital, que proporciona o aumento da resolução.[0023] This system is used in the inspection of wells and is not applicable to the inspection of pipelines developed in the method proposed here, since, despite using multisensors, they do not have orbital movement, which provides increased resolution.

[0024] Também já se conhece o estado da técnica o sistema e método de teste de corrente parasita, proposto no documento de patente US2018/0164251, onde todas as porções analógicas de um testador de corrente parasita são geradas em um conjunto de sonda que inclui um módulo de bobina e um módulo testador, em que o conjunto de sonda é inserido em um duto sob inspeção, dito módulo testador fornecendo ao módulo da bobina sinais analógicos que induzem correntes parasitas no duto sob inspeção e recebe do módulo bobina sinais analógicos produzidos em resposta às correntes parasitas induzidas, dito módulo testador convertendo os sinais analógicos recebidos em dados digitais correspondentes às correntes parasitas induzidas, sendo os dados digitais, sinais de controle, alimentação e aterramento enviados por um cabo que passa entre o módulo testador e um módulo de interface, dito cabo não transportando sinais analógicos, que podem ser convertidos em dados de correntes parasitas que podem ser exibidos em uma tela.[0024] The prior art also includes the eddy current testing system and method proposed in patent document US2018/0164251, where all analog portions of an eddy current tester are generated in a probe assembly that includes a coil module and a tester module, wherein the probe assembly is inserted into a duct under inspection, said tester module providing the coil module with analog signals that induce eddy currents in the duct under inspection and receiving from the coil module analog signals produced in response to the induced eddy currents, said tester module converting the received analog signals into digital data corresponding to the induced eddy currents, the digital data, control, power and grounding signals being sent over a cable that passes between the tester module and an interface module, said cable not carrying analog signals, which can be converted into eddy current data that can be displayed on a screen.

[0025] Este sistema é utilizado em dutos de trocadores de calor, isto é, em dutos de pequeno diâmetro, utiliza apenas um sensor que não possui movimento orbital para aumento da resolução.[0025] This system is used in heat exchanger ducts, that is, in small diameter ducts, it uses only one sensor that does not have orbital movement to increase resolution.

FUNDAMENTALS OF THE INVENTION

[0026] A inspeção de dutos é uma atividade crítica para garantir a segurança e integridade de sistemas de transporte de fluidos, como gasodutos e oleodutos. Tradicionalmente, a inspeção de dutos é realizada por meio de métodos de inspeção externa ou interna, utilizando ferramentas de inspeção robóticas ou equipamentos de ultrassom. No entanto, esses métodos podem ser limitados em sua capacidade de fornecer uma visão detalhada da condição interna do duto.[0026] Pipeline inspection is a critical activity to ensure the safety and integrity of fluid transportation systems, such as gas and oil pipelines. Traditionally, pipeline inspection is performed through external or internal inspection methods, using robotic inspection tools or ultrasonic equipment. However, these methods can be limited in their ability to provide a detailed view of the internal condition of the pipeline.

[0027] A abordagem da presente invenção explora a utilização de sensores que orbitam internamente no duto para permitir a inspeção de alta resolução. Esses sensores podem ser implantados através de um sistema de propulsão autônomo ou guiado remotamente, permitindo a captura de imagens e dados precisos em tempo real.[0027] The approach of the present invention explores the use of sensors that orbit internally in the pipeline to enable high-resolution inspection. These sensors can be deployed via an autonomous or remotely guided propulsion system, enabling the capture of accurate images and data in real time.

[0028] Essa abordagem apresenta várias vantagens em relação aos métodos tradicionais de inspeção de dutos. Em primeiro lugar, os sensores que orbitam internamente no duto podem fornecer uma visão completa da superfície interna do duto, permitindo a detecção de rachaduras, corrosão, deformações e outros tipos de danos com alta precisão. Além disso, a inspeção pode ser realizada de forma mais rápida e eficiente, reduzindo o tempo de inatividade do sistema e minimizando os custos operacionais.[0028] This approach offers several advantages over traditional pipeline inspection methods. First, sensors orbiting inside the pipeline can provide a complete view of the pipeline’s internal surface, allowing for highly accurate detection of cracks, corrosion, deformations, and other types of damage. Additionally, inspection can be performed more quickly and efficiently, reducing system downtime and minimizing operating costs.

[0029] O conceito inventivo do método rotativo para inspeção de alta resolução de dutos ora proposto pode ser resumido em orbitar (rotacionar e transladar) pelo menos um sensor no interior de um duto, para alcançar alta resolução de inspeção.[0029] The inventive concept of the rotary method for high-resolution inspection of pipelines proposed herein can be summarized as orbiting (rotating and translating) at least one sensor inside a pipeline, to achieve high inspection resolution.

[0030] Dentre as principais vantagens destacam-se: . alta resolução de inspeção; . baixa quantidade de sensores; . baixo custo para uma ferramenta de alta resolução; . baixo custo de operação; . inspeção de múltiplos diâmetros com uma mesma configuração de sensores.[0030] The main advantages include: . high inspection resolution; . low number of sensors; . low cost for a high resolution tool; . low operating cost; . inspection of multiple diameters with the same sensor configuration.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0031] Para melhor entendimento do método rotativo para inspeção de alta resolução de dutos ora proposto, faz-se referência aos desenhos em anexo, de maneira que possam ser caracterizada sua funcionalidade, sendo, contudo, as figuras meramente ilustrativas, podendo variar, desde que não fuja ao princípio funcional proposto, e onde: A figura 1 ilustra a resolução da inspeção interna de um duto por meio de quatro sensores, através do método convencional, e A figura 2 ilustra a resolução da inspeção interna de um duto por meio de quatro sensores, através do método da presente invenção.[0031] For a better understanding of the rotary method for high-resolution inspection of pipelines proposed herein, reference is made to the attached drawings, so that their functionality can be characterized, although the figures are merely illustrative and may vary, as long as they do not deviate from the proposed functional principle, and where: Figure 1 illustrates the resolution of the internal inspection of a pipeline by means of four sensors, using the conventional method, and Figure 2 illustrates the resolution of the internal inspection of a pipeline by means of four sensors, using the method of the present invention.

PREFERRED DESCRIPTION OF THE INVENTION

[0032] O método rotativo para inspeção de alta resolução de dutos da presente invenção consiste em rotacionar e transladar pelo menos um sensor que percorre internamente tubulações para aumentar a resolução de inspeção, o que pode ser alcançado sem que haja a necessidade de um grande número de sensores, combinando, portanto, alta resolução de inspeção a baixo custo de instrumentação da ferramenta de inspeção.[0032] The rotary method for high-resolution inspection of pipelines of the present invention consists of rotating and translating at least one sensor that runs internally through pipes to increase the inspection resolution, which can be achieved without the need for a large number of sensors, thus combining high inspection resolution with low instrumentation cost of the inspection tool.

[0033] A quantidade de sensores a ser utilizada no método da presente invenção é diretamente proporcional ao diâmetro interno do duto, e inversamente proporcional à velocidade de rotação e translação destes em relação ao duto.[0033] The number of sensors to be used in the method of the present invention is directly proportional to the internal diameter of the duct, and inversely proportional to the speed of rotation and translation of these in relation to the duct.

[0034] O método rotativo para inspeção de alta resolução de dutos pode operar com sensores com princípio físico eletromagnético ou acústico, podendo obter informações da parede interna, externa e da espessura dos dutos, sendo os dados de inspeção registrados na eletrônica de armazenamento e combinados com a leitura de posicionamento do sensor ao longo da tubulação e na posição horária do duto, sendo os dados organizados, em tempo real, via software, permitindo a reconstrução do duto a partir dos dados de inspeção.[0034] The rotary method for high-resolution inspection of pipelines can operate with sensors with electromagnetic or acoustic physical principles, and can obtain information on the internal and external walls and the thickness of the pipelines, with the inspection data being recorded in the storage electronics and combined with the reading of the sensor's positioning along the pipeline and the pipeline's clockwise position, with the data being organized in real time via software, allowing the pipeline to be reconstructed from the inspection data.

[0035] O método rotativo para inspeção de alta resolução de dutos possibilita a detecção de defeitos e imperfeições do tipo trincas e micro trincas, perda de espessura, ovalização, amassamento, corrosão localizada ou generalizada, pites e variações metalúrgicas no duto.[0035] The rotary method for high-resolution inspection of pipelines enables the detection of defects and imperfections such as cracks and micro-cracks, loss of thickness, ovalization, dents, localized or generalized corrosion, pits and metallurgical variations in the pipeline.

[0036] O método de inspeção rotativo pode operar de forma independente, com um único princípio físico de inspeção, ou combinando diferentes princípios físicos, de acordo com o tipo de defeito que se deseja identificar, podendo utilizar inspeção acústica e/ou eletromagnética que orbitará o interior do duto.[0036] The rotary inspection method can operate independently, with a single physical inspection principle, or by combining different physical principles, according to the type of defect that one wishes to identify, and can use acoustic and/or electromagnetic inspection that will orbit the interior of the pipeline.

[0037] Os sensores são distribuídos em um disco que gira, no sentido horário ou anti-horário, com velocidade pré- determinada pelo operador da ferramenta, que define a velocidade de rotação dos sensores.[0037] The sensors are distributed on a disk that rotates, clockwise or counterclockwise, at a speed predetermined by the tool operator, who defines the rotation speed of the sensors.

[0038] A velocidade de translação pode ser determinada pelo guincho que puxa o carro transportador dos sensores, ou pela autopropulsão da ferramenta.[0038] The translation speed can be determined by the winch that pulls the sensor transport car, or by the self-propulsion of the tool.

[0039] A quantidade de sensores, combinada à velocidade de rotação e translação destes, e o diâmetro interno do duto, definem a resolução do método de inspeção.[0039] The number of sensors, combined with their rotation and translation speed, and the internal diameter of the duct, define the resolution of the inspection method.

Claims

1. ROTARY METHOD FOR HIGH RESOLUTION INSPECTION OF PIPES, characterized by the fact of rotating and translating at least one sensor that runs internally through pipes to increase the inspection resolution, with the number of sensors used being directly proportional to the internal diameter of the pipe, and inversely proportional to the speed of rotation and translation of these in relation to the pipe, and can operate with sensors with electromagnetic or acoustic physical principles, to obtain information on the internal and external walls and the thickness of the pipes.

2. METHOD, according to claim 1, characterized by the fact that the inspection data are recorded in the storage electronics and combined with the reading of the sensor positioning along the pipeline and the duct's time position, organized, in real time, via software, allowing the pipeline to be reconstructed from the inspection data.

3. METHOD, according to claim 1, characterized by the fact that it can operate independently, with a single physical inspection principle, or by combining different physical principles, according to the type of defect that one wishes to identify.

4. METHOD, according to claim 1, characterized by the fact that it can use acoustic and/or electromagnetic inspection.

5. METHOD, according to claim 1, characterized by the fact that the sensors are distributed on a disk that rotates clockwise or counterclockwise, at a predetermined speed, which defines the rotation speed of the sensors.

6. METHOD, according to claim 1, characterized by the fact that the translation speed is determined by the winch that pulls the sensor transport car, or by the self-propulsion of the tool.

7. METHOD, according to claim 1, characterized by the fact that the number of sensors, combined with their rotation and translation speed, and the internal diameter of the duct, define the inspection resolution.