Communication of measurement data through metallic pipeline walls using radio frequency

Abstract

The knowledge of real operation conditions of pipelines for transporting oil and gas is of fundamental economic and social importance. The leakage of these products, in addition to the financial losses associated with pipe repair and product waste, represents serious consequences for the affected area. The monitoring of pipelines strains is one of the most used methods for preventing these faults. Moreover, the monitoring of its tilting can also indicate that the pipeline has suffered, or is suffering, mechanical stresses that can damage its integrity. For this reason, it is of great interest the measurement of these quantities, inside and outside the duct. A large part of the pipeline used for transportation is buried or submerged. This fact complicates the continuous access of several points on the outside of the pipe, considered critical in terms of its integrity. However, there are devices, known as PIGs, (Pipeline Inspection Gauges) able to scroll through the inside of the pipes, performing cleaning, product separation or measurements. Nesse contexto, iniciou-se um projeto de pesquisa para avaliar diferentes formas de comunicação sem fio através de paredes metálicas, entre transdutores instalados do lado de fora do duto e os PIGs. O projeto envolveu o estudo de comunicação através de paredes metálicas com tecnologias de radiofrequência e ultrassom. Nesse artigo, é apresentado o estudo de viabilidade de utilização de radiofrequência, mostrando suas vantagens e limitações, bem como as principais conclusões a respeito da utiliza- ção dessa tecnologia em um caso prático. Os resultados obtidos com esse trabalho servem não apenas para aplicação em dutos de óleo e gás, mas também para outras aplicações onde exista a necessidade de comunicação através de paredes metálicas.