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Vorrichtung zum Durchstrahlen der Rundschweissnähte von Rohrleitungen
Die Erfindung bezieht sich auf das Prüfen der die einzelnen Rohrschüsse einer langen Rohrleitung verbindenden Rundschweissnähte durch"Belichten"von Filmen mittels eines radioaktiven Stoffes-z. B. dem Isotop Iridium 192. Die Erfindung betrifft eine hiezu benötigte Vorrichtung derjenigen bekannten Art, bei der der radioaktive Stoff, im folgenden kurz als"Isotop"bezeichnet, in der Rohrachse von einem im Rohr geführten, von Schweissnaht zu Schweissnaht maschinell fortbewegten Wagen getragen ist, an den ein Band angeschlossen ist.
Das in eine Schweissnahtebene gebrachte Isotop ruht während der "Be- lichtungszeit"und wird dann an die vorbereitete nächste Schweissnaht herangebracht.
Es ist bekannt, das Isotop in einen Wagen einzubauen, mit dem es durch die Rohrleitung hindurchgefahren wird, um eine Bestrahlung vom Inneren des Rohres her zu ermöglichen. Man hat einen solchen Wagen auch schon mit einer Vorrichtung versehen, die ihn maschinell durch das Rohr mit einem Stahlband hindurchzieht, ohne damit jedoch eine für allgemeine Zwecke befriedigende Lösung gefunden zu haben. Ferner bestehen Schwierigkeiten darin, dass der Wagen für das Anhalten bei jeder Schweissnaht von aussen nicht gesehen werden kann. Man hat sich damit beholfen, den jeweiligen Standpunkt des Wagens durch Geigerzähler zu ermitteln. Ferner ist es bekannt, den Wagen mit einem mechanisch wirkenden, auf Ungleichmässigkeiten der Rohrwand ansprechenden Fühlorgan zu versehen.
Die Erfindung bezweckt, eine Vorrichtung zum Durchstrahlen der Rundschweissnähte zu schaffen, bei der das Problem des Transportes durch die Rohrleitung hindurch als auch das des jeweiligen Anhaltens im Bereich der Schweissnähte in vorteilhafter Weise gelöst ist. Die Lösung besteht im wesentlichen darin, dass der Wagen mindestens einen mit elastischen Manschetten versehenen Kolben besitzt, dessen Zylinder die Rohrleitung ist, so dass der Wagen durch den in der Leitung befindlichen Druck fortbewegt werden kann, und dass das Band während des Prüfens über am Rohreingang angeordnete Umlenkrollen derart geführt ist, dass vor dem Prüfvorgang auf das aussen auf die Rohrleitung ausgelegte Band, das vorzugsweise von einer am andern Ende der zu prüfenden Leitung montierten Spule abläuft und daher mindestens doppelt so lang wie die Leitung ist,
an den Kreuzungsstellen mit den Rundschweissnähten Markierungen aufgebracht werden können, die während des Prüfens bei ihrem Eintreffen im Bereich der Umlenkrollen als Haltesignale dienen.
Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung kann das Band auch dazu benutzt werden, zugleich den mechanischen Antrieb mittels eines Haspels zu bewirken. Allerdings ist dies nur dann durchführbar, wenn das Rohr gross genug ist, das Band vorher irgendwie durch das Rohr hindurchzuführen. Bei Rohrleitungen, die nicht begehbar sind, ist es zweckmässig, das Band nur zum Messen zu verwenden und den maschinellen Antrieb in anderer Weise zu bewirken.
In einer vorzugsweisen Ausführungsform kann der Wagen hydraulisch oder pneumatisch angetrieben sein, wobei der Wagenrahmen ein zentrisch angeordnetes, den radioaktiven Stoff aufnehmendes Rohr ist, das am vorderen und am hinteren Ende je einen Kolben besitzt. Der Rohreingang kann zweckmässig mit einem Ansatz versehen sein, der die Anschlussarmaturen und die für die Bandeinführung benötigten Teile trägt.
Weitere Einzelheiten im Zusammenhang mit der Erfindung werden in der Beschreibung des Ausführungsbeispieles erläutert.
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In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
In einer zu prüfenden Rohrleitung l, u. zw. in der Ausgangsstellung an deren Rohreingang 2, sitzt ein ein Isotop 3 tragender Wagen 4. Das Isotop befindet sich in der Ebene der Schweissnaht 5, die an der Aussenseite der Rohrleitung rundum durch einen Film 6 abgedeckt ist. Das Isotop 3 ruht in zwei Bleistopfen 7, deren innere kegelige Enden 8 das Strahlenfeld seitlich begrenzen, und deren äussere Enden durch mit Stiften 9 gesicherte Hülsen 10 gesichert sind. Die Teile 3, 7,8 und 10 sind in ein Mantelrohr 11 hineingesteckt, das als Isotopefiträger sich nur während des Betriebes der Vorrichtung im Wagen 4 befindet. Das Mantelrohr 11 sitzt in einem Rohr 12 und ist durch Kappen 13 und 14 gesichert.
Am vorderen Ende 15 des Rohres 12 und am hinteren Ende 16 sitzt eine Büchse 17 bzw. 18, die einen Kolben 19 bzw. 20 trägt. Jeder Kolben besteht aus einer topfförmigen Weichgummi-Manschette 21, die gegen eine Blechscheibe 22 abgestützt ist, die auf ihrer andern Seite drei stirnförmig zueinander verlaufende Blattfedern 23 trägt. An jeder Blattfeder ist ein Rollenhalter 24 mit daran gelagerter Rolle 25 befestigt. Die Teile 21,22 und 23 sind durch in der Zeichnung nur angedeutete Schrauben 26 miteinander verbunden. Die Kolben 19 und 20 sind durch Muttern 27 gesichert.
Am hinteren Ende 16 des Rohres 12 sitzt gelenkig auf einem Kugellager 28 ein Hebel 29, der pendelartig am Rohr 12 senkrecht hängt, und der am unteren Ende einen Stift 30 trägt, an dem, ein Stahlband 31 festgehakt ist, das in Dicke und Breite etwa einem Stahlmassband entspricht, ohne jedoch eine Massteilungsgravur zu besitzen. Das auf diese Weise stets, das heisst auch bei einem Drall des fahrenden Wagens, verwindungsfreie Stahlband wird über den Boden der Rohrleitung 1 nachgeschleift. Das Stahlband führt über Umlenkrollen 32 und 33 auf der Rohrleitung zu einer Spule 34, die am Ende der zu prüfenden Rohrstrecke - das heisst am Rohrausgang 35 - in einer Gabel 36 gelagert ist, die an einer Schelle 37 angeschweisst ist.
In grösseren Abständen um die Rohrleitung herumgelegte Lederriemen 38, die eine Öse 39 tragen, verhindern ein Abrutschen des Bandes von der Aussenseite der Rohrleitung und zwingen das Band, Krümmungen der Rohrleitung zu folgen.
Am Rohreingang sitzt eine Schelle 40, an der, auf dem Umfang verteilt, vier Schrauben 41 angeschweisst sind. Mittels der Schrauben wird der Flansch 42 eines rohrförmigen Ansatzes 43 unter Zwischenlage einer Dichtung 44 gegen den Rohreingang gezogen. Der rohrförmige Ansatz 43 trägt die Umlenkrollen 32 und 33, sowie eine aus zwei gegeneinander drückenden Gummistreifen 45 bestehende Banddichtung. Der rohrförmige Ansatz 43 ist durch einen beispielsweise mittels Bajonettverschluss unter Zwischenlage einer Dichtung 46 befestigten Deckel 47 verschlossen. Dieser trägt einen mit einer Drosselklappe 48 versehenen Anschlussstutzen 49 für ein Gebläse, einen ebenfalls mit einer Drosselklappe 50 versehenen Entlüftungsstutzen öl, sowie ein Manometer 52.
Für die Vorbereitung der Rohrprüfung wird der Wagen 4 in den Rohreingang 2 hineingesteckt. Währenddessen wird das Band 31 am oberen Rand des Rohreinganges festgeklemmt, nachdem es von der am Rohrausgang 35 befestigten Rolle 34 über das ganze Rohr hinweg abgerollt und durch die Ösen 39 hindurchgesteckt wurde. Das auf den Rundschweissnähten 5 aufliegende Band erhält Farbmarkierungen genau entsprechend den Schweissnähten. Das in solcher Weise vorbereitete Band wird jetzt am Stift 30 festgehakt. Inzwischen wurden ferner alle Rundschweissnähte der Rohrleitung mit je einem Film umschlossen.
Nunmehr wird der rohrförmige Isotopenträger 11 einer nichtgezeichneten Bleikasette entnommen und mit einer etwa 2 m langen Tragstange in das Rohr 12 eingeführt. Alsdann wird die Kappe 14 mit der Hand verschlossen, wobei sich diese in dem durch den hinteren der beiden Bleistopfen 7 erzeugten Strahlenschatten befindet. Ein zur Vorrichtung gehörendes, nicht gezeichnetes Gebläse wurde inzwischen mit einem flexiblen Metallschlauch am Stutzen 49 angeschlossen. Der den Stutzen tragende Deckel 47 kann jetzt auf den rohrförmigen Ansatz 43 aufgesteckt werden. Die Vorrichtung ist jetzt betriebsfertig.
Gebläseluft von etwa 100 mm Wassersäule treibt den Wagen in eine Rohrleitung von 400 mm Durchmesser mit einer zweckmässigen Geschwindigkeit von 1 bis 2 m/s so weit hinein, bis die erste Farbmarke an der Umlenkrolle 33 erscheint. Das Band wird in diesem Augenblick festgebremst. Die Drosselklappe 48 kann jetzt geschlossen und die Drosselklappe 50 geöffnet werden.
Nach einer "Belichtungszeit" von 3 min, wird das Band 31 wieder freigegeben und/oder die Drosseln 48 und 50 wieder umgeschaltet. Der Wagen fährt jetzt bis zur nächsten Schweissnaht und wird dort in gleicher Weise gestoppt. In Wiederholung dieser Arbeitsspiele gelangt der Wagen schliesslich an den beispielsweise 1 km entferntliegenden Rohrausgang 35, wo der Isotopenträger 11 nach Abschrauben der Kappe 13 dem Wagen entnommen und in die Bleikassette zurückgelegt wird. Das Band 31 wird mittels der Kurbel 53 wieder eingeholt.
Während der Arbeitszeit der Vorrichtung befindet sich im gefährlichen Strahlenfeld des Isotops niemand, weil alle Vorbereitungen vor dieser Arbeitszeit durchgeführt wurden und die gesamte Steuerung
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am Rohreingang weit weg von dem jeweiligen Haltepunkt des Wagens erfolgt. Für die Belichtung eines Filmes benötigt die Vorrichtung nur höchstens 1/24 derjenigen Zeit, die man bei langen. Rohrleitungen bisher für das Belichten mit einem von aussen angesetzten Strahler benötigte.
Ausserdem befindet sich bei dem bekannten Durchstrahlen einer langen Rohrleitung die Bedienungperson stets-allerdings abgeschirmt-in der Nähe des Strahlers.
Es können in gleicher Weise auch solche Rohrleitungen geprüft werden. in denen Dehnungsausgleicher eingebaut sind. Durchmesseraufweitungen infolge der Dehnungsausgleicher kann man dadurch begegnen, dass man den Wagen mit einem weiteren, dritten Kolben versieht, d. h. mit einem dritten Element, das vor allem als Tragelement dient. Es braucht nämlich in der Rohrleitung notfalls nur jeweils ein.. : r der drei Kolben zu dichten. Der Abstand zwischen den einzelnen Kolben richtet sich nach Länge desjenigen Wandabschnittes der Rohrleitung, der durch den Dehnungsausgleicher im Durchmesser grösser ist als die ungestörte Wand.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Durchstrahlen der Rundschweissnähte von Rohrleitungen mittels eines radioaktiven Stoffes, der in der Rohrachse von einem im Rohr geführten, von Schweissnaht zu Schweissnaht maschinell fortbewegten Wagen getragen ist, an den ein Band angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Wagen mindestens einen mit elastischen Manschetten (21) versehenen Kolben (19) besitzt, dessen Zylinder die Rohrleitung (1) ist, so dass der Wagen (4) durch den in der Leitung befindlichen Druck fortbewegt werden kann, und dass das Band (31) während des Prüfens über am Rohreingang angeordnete Umlenkrollen (32 und 33) derart geführt ist dass vor dem Prüfvorgang auf das aussen auf die Rohrleitung ausgelegte Band,
das vorzugsweise von einer am andern Ende der zu prüfenden Leitung montierten Spule (34) abläuft und daher mindestens doppelt so lang wie die Leitung ist, an den Kreuzungsstellen mit den Rundschweissnähten Markierungen aufgebracht werden können, die während des Prüfens bei ihrem Eintreffen im Bereich der Umlenkrollen als Haltesignale dienen.