AT508477B1 - Rohrleitungsinspektionsgerät - Google Patents

Description

österreichisches Patentamt AT508 477B1 2012-01-15

Beschreibung

ROHRLEITUNGSINSPEKTIONSGERÄT

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Rohrleitungsinspektionsgerät, welches aufweist: eine Magnetisiererbaugruppe mit einem zylindrischen Gerätekörper und mit zwei Polmagneten entgegengesetzter Polarität.

[0002] Ein Gerät dieser Art ist beispielsweise aus dem U.S.Pat.No. 5,565,633 bekannt geworden. Dieses Dokument offenbart eine mechanisch komplizierte Vorrichtung, die Magnetisierer-abschnitte mit zwei oder mehr Magnetkreisen sowie eine Fülle von Sensoreinheiten verwendet. Bei einer Ausführungsform sind die Magnetblöcke mit spiralförmig gelegenen parallelen Polen angeordnet. Bei einer anderen Ausführungsform sind die Magnetblöcke verdrehte, axial versetzte Polpaare. Beide Ausführungsformen nach diesem Dokument erzeugen periodische Felder, nicht jedoch ein einzelnes spiral(schrauben)förmiges oder schräges Feld. Die Verwendung von segmentierten oder individuellen, einzelnen Magneten, welche die querverlaufende oder umfänglich verlaufende Feldrichtung erhalten, erzeugt ein periodisches Array zwischen der Anordnung mit abwechselnden Polmagneten, wodurch das Magnetfeld auf Abschnitte und Bereiche zwischen den Polen der einzelnen Magneten beschränkt wird. Diese besondere Magnetanordnung ist mit anderen Worten nicht imstande, ein einziges spiralförmiges oder schräges Magnetfeld um den Werkzeugkörper zu erzeugen. Außerdem muss ein Werkzeug nach dem Dokument wegen seiner periodischen Arrayanordnung eine Lorenzkraft verwenden. Überdies verringert der bei einem solchen Werkzeug benötigte kurze Polabstand die Länge des Magnetkreises, wodurch das Werkzeug unter Geschwindigkeitseffekten, Maskierungen, Verzerrungen oder Herabsetzung der Datenqualität an Schweißnähten, Vorsprüngen oder anderen Anomalien leidet. Schließlich benötigt die Vorrichtung eine mechanisch induzierte Rotation, um eine volle Bedeckung der inneren Rohroberfläche zu erreichen.

[0003] Hinsichtlich dieser Anordnung und der Probleme trifft gleiches auf das Dokument JP 60-080760 zu, welches Magnete oder Magnetbänder zeigt, die spiralförmig um einen Zylinder verlaufen. Jeder Magnet besitzt eine Spule für Hochfrequenzstrom, die um eine obere Oberfläche des Magnets gewickelt und dort angeordnet ist. Der elektromagnetische Akustikwandler sendet eine Oberflächenwelle aus, die sich spiralförmig ausbreitet und unter einem Winkel auf eine Störung, die längs der Achse des Rohres liegt, auftrifft. Die Anordnung nach diesem Dokument erzeugt ein periodisches Array und verwendet die Lorenzkraft.

[0004] Zusammenfassend verwenden die Geräte nach den beiden obengenannten Vorhalten Magnetanordnungen, welche eine quer verlaufende oder umfänglich verlaufende Feldrichtung aufrechterhalten und ein periodisches Array zwischen den abwechselnden Polanordnungen erzeugen. Da diese Anordnung das Magnetfeld auf Abschnitte und Bereiche zwischen den Polen jedes einzelnen Magnets beschränkt, kann sie kein spiral(schrauben)förmiges oder schräges Array um den Werkzeugkörper erzeugen.

[0005] Diese Erfindung bezieht sich ganz allgemein auf Inspektionsgeräte die dazu konstruiert sind, Anomalien in Schlauchleitungen, Verrohrungen und Pipelines zu detektieren, und insbesondere auf Inline-Inspektionsgeräte, welche magnetische Streuflussverfahren verwenden.

[0006] Viele der installierten Pipelines können unter Verwendung des magnetischen Streuflussverfahrens (Magnetic Flux Leakage = MFL) untersucht werden, in erster Linie um Anomalien in Bezug auf Metallverluste festzustellen. Es wurde gezeigt, dass das magnetische Streuflussver-fahren in vorhersagbarer Weise auf Anomalien in der Wand einer Pipeline anspricht, wenn die Hauptachse der Anomalie des Metallverlustes und der Feldwinkel geändert werden. Es wurden Ergebnisse sowohl experimenteller Art als auch von Versuchen zur Bestätigung dieses Effekts verwendet, was auch in der Literatur verbreitet beschrieben ist.

[0007] Zum Teil auf Grund der Beschränkungen, die durch Datenerfassung, Datenspeicherung und Konstruktion magnetischer Kreise auferlegt sind, haben die meisten Inline-Inspektionsge-räte axial orientierte Magnetisiereinrichtungen verwendet (siehe z.B. auch die U.S.Pat.No. 1/13 österreichisches Patentamt AT508 477B1 2012-01-15 6,820,653 von Schempf et al.). Ein Gerät mit einer axial orientierten Magnetisiereinrichtung nach dem Stand der Technik ist in Fig. 1 gezeigt. Allerdings machen die bekannten Axialfeld-Magnetisiereinrichtungen die Identifizierung und Quantifizierung extrem schmaler axialer Besonderheiten schwierig oder, in einigen Fällen, unmöglich. Für diese Klasse von Besonderheiten ist eine Lösung auf den Markt gekommen, die ein Magnetfeld in Umfangs- oder Querrichtung verwendet und die während des letzten Jahrzehnts von Anbietern für die Pipelinelnspektion in Betrieb gebracht wurden. Allerdings sind die Leistungsfähigkeit und die Genauigkeit dieser Inspektionsgeräte mit einem Quermagnetfluss (TFI) im Allgemeinen geringer als jene der Inspektionsgeräte mit einem Axialfeld für allgemeine Metallverlust-Anomalien.

[0008] Überdies benötigen diese TFI-Geräte zumindest zwei Magnetisiereinheiten, um einen adäquaten Bedeckungsbereich zu erhalten, wobei es unpraktisch oder schwierig ist, diese in ein vorhandenes Axial-MFL-Gerät zu integrieren.

[0009] Bei jenen Pipelines, welche extrem schmale axiale Metallverlust-Anomalien oder bestimmte Klassen von Schweißnaht-Anomalien besitzen, liefern die Standardgeräte mit axialem Feld keine geeigneten Detektions- und Quantifizierungsfähigkeiten. In solchen Fällen mit auf MFL basierenden Geräten werden entweder die Eingangsuntersuchungen oder zusätzliche Untersuchungen unter Verwendung eines TFI-Gerätes durchgeführt. Während TFI-Geräte extrem schmale Anomalien und bestimmtes Schweißnaht-Anomalien feststellen können, detek-tieren sie auch alle übrigen Besonderheiten volumetrischer Metallverluste, die typischerweise in Pipelines gefunden werden, was den Vorgang der Identifizierung der angezielten Anomalieklassen erschwert.

[0010] Eine der frühesten TFI-Anordnungen ist in dem U.S. Patent No. 3,483,466 von Crouch et al. beschrieben. Crouch offenbart ein Paar normal zueinander angeordneter Elektromagnete mit an jeder Seite der Magnete angeordneten Detektoren, wie Magnetometern oder Suchspulen. Abgesehen von der Verwendung von Permanentmagneten und Sensoren der Art von Hallbausteinen, bleibt die Anordnung von Crouch die Basis der meisten modernen Implementierungen. Einige Konstruktionen verwenden weiters segmentierte oder individuelle Einzelmagnete, die in den meisten Fällen eine Feldrichtung in Umfangs- oder Querrichtung beibehalten. Beispielsweise offenbart das U.S. Patent No. 3,786,684 von Wiers et al. Einzelmagnete, die in Arrays quer zu der Rohrachse angeordnet sind, wobei die Felder jedes Arrays normal zu jenen der anderen sind. Bei dieser Anordnung ist das Feld jedoch auf Segmente und Bereiche zwischen den Polen jedes Einzelmagnets beschränkt. Der kurze Polabstand, der bei der Implementierung eines Wiers-Typs benötigt wird, setzt außerdem die Länge des Magnetkreises herab, was dazu führt, dass das Gerät an Geschwindigkeitseffekten leidet und ebenso an Maskierungen, Verzerrungen oder die Qualität der Daten an Schweißstellen, Einbeulungen oder anderen Anomalien herabgesetzt wird.

[0011] Andere Konstruktion erfordern aufwändige komplexe Geometrien, mehrere Magnetisierabschnitte und aufwändige mechanische Anordnungen, wie Schraubenantriebe, Getriebe und Räder, die dazu bestimmt sind, eine spiral- oder schraubenförmige Bewegung in dem Magnetisierabschnitt hervorzurufen. Beispielsweise offenbart das bereits obengenannte U.S. Patent No. 5,565,633 von Wernicke eine mechanisch komplizierte Anordnung zur Verwendung mit Magnetisierabschnitten, die zwei oder mehr magnetische Kreise und eine Fülle an Sensoreinheiten besitzt. Bei einer Ausführung sind die Magnetblöcke mit spiralförmig verlaufenden parallelen Polen angeordnet. Bei einer anderen Ausführung sind die Magnetblöcke verdrehte, axial verschobene Polpaare. Beide Ausführungen benötigen eine mechanisch hervorgerufene Rotation, um eine vollständige Abdeckung der inneren Rohroberfläche zu erhalten. Ähnlich wie Wernicke, beschreibt das U.S. Patent No. 6,100,684 von Ramuat eine Anordnung zur Magnetisierung mit einem im Wesentlichen quer verlaufenden Feld, welche mehrere Magnetisierabschnitte sowie eine komplexe Anordnung von Rädern erfordert, um eine schraubenförmige Bewegung der Abschnitte hervorzurufen und um ein Überlappen oder eine vollständige Bedeckung der Rohrwandung zu erreichen.

[0012] Das U.S. Patent No. 7,548,059 von Thompson et al. weist zwei Schuhe (Pole) auf, die 2/13 österreichisches Patentamt AT508 477B1 2012-01-15 feste Magnete in nahe zueinander liegenden Paaren besitzen, um ein nominal quer liegendes, sich um das Rohr spiralförmige erstreckendes Magnetfeld zu erzeugen. Dieses Gerät - das eine Vielfalt sich bewegender Teile, wie stützende Spannglieder, Rollen und Federn enthält-benötigt viel zusätzliche Komplexizität, damit es flexibel genug ist, um sich an Biegungen der Pipeline anzupassen. Außerdem regen die Magnete bei dieser Anordnung ein Feld zwischen zwei parallelen Polen an, wobei ein einzelner Kreis in geschlossener Schleife zwischen den Polen der einzelnen diskreten Magnetblöcke gebildet wird.

[0013] Ähnlich wie bei Thompson et al. werden die nach dem Stand der Technik verwendeten Magnete als Blöcke beschrieben, ohne Bezugnahme auf eine biegsame oder sich anpassungsfähige, für die Magnetblöcke verwendete obere Oberfläche. Die Verwendung einer Anordnung mit festem Kontakt für den magnetischen Kreis setzt die Datenqualität durch die Einführung von Luftspalten oder Zonen mit variabler Reluktanz in dem Magnetfeldpfad an Einbeulungen oder längs Verschweißungen oder anderer Veränderungen, die in der Pipeline vorhanden sein können, herab. In dem Umgebungsfeld hervorgerufene Störungen maskieren oder verzerren auf andere Weise bei bestimmten Klassen von Besonderheiten jene Streuflusssignale, die auf interessierenden Besonderheiten beruhen. Irgendwelche magnetische Anomalien, die bei Einbeulungen und Schweißzonen existieren, sind auf Grund ihres Vorhandenseins innerhalb dieser Zonen von größerer Bedeutung und diese repräsentieren als solche Gebiete, in welchen die Datenqualität kritisch ist.

[0014] Zusätzlich werden nach dem Stand der Technik eine große Anzahl von in engem Kontakt mit der Fläche der Rohrwandung stehend Pole oder Oberflächen benötigt. Diese Anordnung kann zu durch das Magnetisieraggregat hervorgerufenen, extrem hohen Reibungskräften oder einem Widerstand gegen die Bewegung führen, wodurch ihre Verwendung bei Anwendungen verhindert oder zu vermeiden ist, welche eine geringe Reibung erfordern.

[0015] Es besteht ein Bedarf an einem MFL-Gerät, welches eine vollständige Abdeckung der inneren Oberfläche der Rohrwandung bietet, ohne dass die Notwendigkeit für mechanisch komplizierte Konstruktionen besteht, welches ein Feld liefert, das axial orientierte, in Umfangsrichtung orientierte und volumetrische Besonderheiten detektiert, ähnliche Signale von Besonderheiten liefert, ungeachtet davon, ob diese axial oder in Umfangsrichtung orientiert sind, Geschwindigkeitseffekte sowie Signalmaskierung, Störungen und Verformungen an Schweißstellen, Dellen und andere Störungen eliminiert oder reduziert, mit Hindernissen, Biegungen und Reduzierungen der Pipeline zurecht kommt und Pipeline-Untersuchungen in einem einzigen Schritt ermöglicht.

[0016] Eine Aufgabe dieser Erfindung ist es, ein MFL-Gerät zu schaffen, das auf einen breiten Bereich von Anomalien anspricht, welche magnetische Streuflusssignale liefern können. Eine andere Aufgabe dieser Erfindung ist die Schaffung eines MFL-Geräts, welches 360 ° der inneren Rohrwandung bedecken kann und einen einzigen Magnetisierer verwendet, ohne dass mehrere Magnetisiererabschnitte, Magnetisierer oder eine Relativbewegung zwischen den Sensoren oder Abschnitten erforderlich wäre, um nominell axial orientierte Merkmale detektie-ren zu können. Eine andere Aufgabe dieser Erfindung ist die Schaffung eines MFL-Geräts welches in Verbindung mit Ultraschall, elektromagnetisch-akustischen Wandlern oder magnetostriktiven Detektionsverfahren, Metallverlustmerkmale der volumetrischen Art detektieren kann. Noch eine weitere Aufgabe dieser Erfindung ist die Schaffung eines MFL-Geräts, welches ein Magnetfeld erzeugt, das eine im Wesentlichen ähnliche Signalantwort von axial orientierten oder transversal orientierten Merkmalen hervorruft und ebenso detektierbare Antworten von Metallverlustmerkmalen des volumetrischen Typs erzeugt. Noch eine andere Aufgabe dieser Erfindung ist die Schaffung eines MFL-Geräts, das die mechanischen Bewegungseffekte auf Streuflusssignale an Schweißstellen, Einbeulungen oder anderen Anomalien eliminiert oder vermindert. Noch eine andere Aufgabe dieser Erfindung ist die Schaffung eines MFL-Geräts, welches Klassen von extrem schmalen Anomalien detektiert und quantifiziert und dabei den zusätzlichen Vorteil hat, dass dies in Verbindung mit einem vorhandenen Axialfeldmagnetisierer erfolgt, wodurch eine insgesamt größere Genauigkeit bei der Quantifizierung von Metallverlustanomalien geschaffen wird. Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung ist es, die Anzahl von be- 3/13 österreichisches Patentamt AT508 477 B1 2012-01-15 wegten Teilen und Baugruppen, die bei dem MFL-Gerät verwendet werden, zu minimieren. Noch eine weitere Aufgabe dieser Erfindung ist die Schaffung eines Mittels für das MFL-Gerät, welches ein Komprimieren erlaubt, um an Hindernissen, Biegungen und Reduzierungen in dem Rohr vorbeizukommen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines einzigen Geräts, mit dessen Hilfe die Pipelineuntersuchung in einem einzigen Schritt durchgeführt werden kann, und welches den Aufwand und die Mühe reduziert, der sowohl von dem Pipelineoperator und dem Inspektionspersonal erfordert wird, um vor Ort Vorgänge, Datenverarbeitung, Datenanalyse und Erzeugung eines Endberichts durchzuführen.

[0017] Diese Aufgaben werden mit einem Rohrinspektionsgerät gelöst, bei welchem erfin-dungsgemäß jeder Polmagnet um den zylindrischen Gerätekörper herum verschraubt ist und sich über dessen Länge erstreckt, wobei ein schraubenförmiges Magnetfeld erzeugt wird.

[0018] Bei einer bevorzugten Ausführungsform liegt der Betrag der Verschraubung im Bereich von 30° bis 150°.

[0019] Zur Anpassung an Abweichungen vom idealen Rohrdurchmesser ist es zweckmäßig, wenn zumindest ein Polmagnet eine flexible obere Fläche besitzt. Dabei kann vorgesehen sein, dass die flexible obere Fläche in Form von Bürsten ausgebildet ist.

[0020] Günstig ist weiters eine Ausführung, bei der das Gerät ein Array von Magnetflusssensoren aufweist, die um den zylindrischen Gerätekörper verschraubt sind und sich über dessen Länge erstrecken und die zwischen den beiden Polmagneten gelegen sind.

[0021] Der Stand der Technik und die Erfindung sind im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. In dieser zeigen: [0022] Fig. 1 eine isometrische Ansicht einer axial orientierten Magnetisiererkonstruktion. Die Richtung des Magnetfeldes liegt in Umfangsrichtung oder quer zur Längsachse des Rohres, [0023] Fig. 2 eine isometrische Ansicht einer Ausführungsform einer schrägen Magnetisierer baugruppe gemäß der Erfindung, welche eine spiralförmige Magnetpolkonstruktion verwendet. Die Polmagnete sind um 30° verdreht oder spiralförmig verlaufend und besitzen eine flexible oder anpassungsfähige obere Fläche, [0024] Fig. 3 die Ansicht einer anderen Ausführungsform der schrägen Magnetisiererbau gruppe, bei welcher die Polmagnete um ungefähr 60° verdreht sind, [0025] Fig. 4 die Ansicht noch einer anderen Ausführungsform der schrägen Magnetisierer baugruppe, bei welcher die Polmagnete um ungefähr 90° verdreht sind, [0026] Fig. 5 die Ansicht noch einer weiteren Ausführungsform der schrägen Magnetisierer baugruppe, bei welcher die Polmagnete um ungefähr 120° verdreht sind, [0027] Fig. 6 die Ansicht noch einer anderen Ausführungsform der schrägen Magnetisierer baugruppe, bei welcher die Polmagnete um ungefähr 150° verdreht sind, [0028] Fig. 7 eine Endansicht einer anderen Ausführungsform der schrägen Magnetisierer baugruppe, welche die Beziehung zwischen den beiden Enden der spiralförmigen oder verdrehten Polmagnete veranschaulicht. Bei diesem Beispiel sind die Polmagnete um etwa 135° verdreht. Die anpassungsfähige obere Oberfläche jedes Polmagnets besitzt eine borsten- oder bürstenartige Oberfläche, [0029] Fig. 8 Feldergebnisse der schrägen Magnetisiererbaugruppe. Die Feldrichtung ist zur Längsachse des Rohres diagonal oder schräg, [0030] Fig. 9 die Ansicht einer Ausführungsform der schrägen Magnetisiererbaugruppe, welche ein schraubenförmiges Sensorarray besitzt, das von einem Ende des Magnetisierers bis zu dem anderen eingebaut ist und eine vollständige Bedeckung der inneren Oberfläche der Rohrwandung ergibt und auch ein Ausmaß an Überlappung inkludiert, um jede Gerätebewegung, die stattfinden kann, zu beherrschen, 4/13 österreichisches Patentamt AT508 477B1 2012-01-15 [0031] Fig. 10 eine Ansicht der schrägen Magnetisiererbaugruppe der Fig. 8, aufgenommen in einem Rohrabschnitt, und [0032] Fig. 11 eine Ansicht eines Inline-Inspektionsgerätes, welches die schräge Magnetisier erbaugruppe, einen Axialmagnetisierer und einen Deformationssensorabschnitt aufweist.

[0033] Nun werden bevorzugte Ausführungsformen eines magnetischen Streufluss (MFL) Gerätes, das gemäß dieser Erfindung hergestellt ist, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und die folgenden, in den Zeichnungen gezeigten Elemente beschrieben. 10 Inline-Inspektionsgerät 20 MFL Gerät/Schrägmagnetisierer 21 zylindrischer Gerätekörper 23 erstes Ende von 21 25 zweites Ende von 21 27 Längsachse von 21 31 radiale Scheibe 40 magnetischer Kreis 41 Polmagnet 43 erstes Ende von 43 45 zweites Ende von 41 47 Längsmittellinie von 41 49 anpassungsfähige obere Fläche 51 Bürsten 61 Polmagnet 63 erstes Ende von 61 65 zweites Ende von 61 67 Längsmittellinie von 61 69 anpassungsfähige obere Fläche 71 Bürsten 80 Magnetfeld 81 Magnetflusspfad des Feldes 80 90 Sensorarray 91 erstes Ende von 90 93 zweites Ende von 90 100 Axialmagnetisierer 110 Deformations Sensorabschnitt [0034] Bezug nehmend zunächst auf Fig. 1 sind ein Nordpol-Magnet 41 und ein Südpol-Magnet 61 um etwa 180° einander gegenüberliegend auf einem zylindrischen Gerätekörper 21 so angeordnet, dass die jeweilige Längsmittellinie 47, 67 jedes Polmagnets 41, 61 parallel zu der Längsmittellinie des zylindrischen Gerätekörpers 21 (und damit parallel zu einer zentralen Längsachse des zu inspizierenden Rohres) verläuft. Wenngleich sich die Polmagnete 41, 61 von Anwendungen nach dem Stand der Technik unterscheiden, beispielsweise dadurch, dass sich jeder Magnet 41, 61 über die gesamte Länge des zylindrischen Körpers 21 erstreckt, ist ihre gezeigte axiale Orientierung typisch für Ausführungen nach dem Stand der Technik. Die auf diese Weise angeordneten Polmagnete 41, 61 erzeugen, bezogen auf die Rohrwandung, ein Magnetfeld in Umfangsrichtung oder in Querrichtung - wie durch die magnetischen Flusspfade 81 angedeutet - und es werden mehrere Magnetisiererabschnitte benötigt, um eine vollständige Bedeckung der inneren Wandoberfläche des Rohres zu gewährleisten.

[0035] Nun Bezug nehmend auf die Fig. 2 bis 6 besitzt eine Schrägmagnetisierer-Anordnung 20 gemäß der Erfindung zwei spiralförmige Polmagnete 41, 61, die um etwa 180° einander gegenüberliegend auf dem zylindrischen Gerätekörper 21 angeordnet sind. Jeder Polmagnet 41, 61 erstreckt sich zwischen einem ersten Ende 23 und einem zweiten Ende 25 des zylindrischen Gerätekörpers 21. Es können auch weitere Paare von spiralförmigen Polmagneten 41, 61 verwendet werden, wobei sich jeder spiralförmige Polmagnet 41 oder 61 zwischen den Enden des zylindrischen Gerätekörpers 21 erstreckt und um 3607η zu seinem benachbarten und gegenüberliegenden Polmagnet 61, 41 liegt (wobei „n" gleich der Anzahl der verwendeten Polmagnete 41, 61 ist). Die Polmagnete 41, 61 besitzen vorzugsweise eine flexible oder anpassungsfähige Fläche 49 bzw. 69, welche hilft, Reibungskräfte zu reduzieren und Geschwindigkeitseffekte zu minimieren, wenn sich die Schrägmagnetisierer-Anordnung 20 durch das Innere eines Rohres bewegt. Die anpassungsfähige Fläche 49, 69 ermöglicht es auch, dass die Magnetisierer-Anordnung 20 um einen hinreichenden Betrag zusammengedrückt werden kann, um an inneren Hindernissen, Biegungen und Verengungen des Rohres vorbeizukommen, die sonst die Magnetisierer-Anordnung 20 beschädigen oder ihren Durchgang verlangsamen oder verhindern könnten. 5/13 österreichisches Patentamt AT508 477 B1 2012-01-15 [0036] Der Betrag der Verdrehung der Polmagnete 41, 61 hängt von dem Betrag der Verdrehung ab, der benötigt wird, um eine volle Abdeckung der inneren Oberfläche der Rohrwandung zu erhalten. Bei Durchgehen der Folge der Fig. 2 bis Fig. 6 sind die Polmagnete 41, 61 für eine nominale Drehung von etwa 150° (siehe Fig. 6) je um schrittweise Beträge gedreht oder spiralförmig verlaufend. Bei Verdrehung ist das zweite Ende 45, 65 des Polmagnets 41, 61 um einen festgelegten Winkel oder Betrag α bezüglich des entsprechenden ersten Endes 43, 63 versetzt (siehe Fig. 7). Wegen dieses Verdrehungsbetrages α liegt die entsprechende Längsmittellinie 47, 67 jedes spiralförmig verlaufenden Polmagnets 41, 61 nicht-parallel zu der zentralen Längsachse 27 des zylindrischen Gerätekörpers 21. Die Drehung der Polmagnete 41, 61 hilft auch dabei, eine hinreichende Größe an Rotationsbewegung der Magnetisierer-Anordnung 20 bei dessen Weg durch das Innere des Rohres zu erzeugen.

[0037] Fig. 8 veranschaulicht das von einem Prototyp einer Schrägmagnetisierer-Anordnung 20, die ähnlich wie die in der Drehsequenz der Fig. 2 bis 6 gezeigte Magnetisierer-Anordnung 20 ausgebildet war, erzeugte Magnetfeld 80. Im Gegensatz zu Inspektionsgeräten nach dem Stand der Technik ist die Richtung des Magnetfeldes 80 diagonal oder schräg bezüglich der Rohrachse statt in Umfangsrichtung oder quer, wobei die magnetischen Flusspfade 81 aus den Polen 41, 61 entspringen und in entgegengesetzte Richtungen verlaufen, um die entsprechenden Pole 61, 41 zu erreichen. Die von jedem Polmagnet 41, 61 erzeugten magnetischen Flusslinien 81 werden zu dem Pfad des geringsten Widerstandes geführt: in die Rohrwandung und zu den benachbarten Polmagneten 61, 41. Der Winkel des Magnetfeldes 80 ist generell normal zu den von den Magnetpolen 41, 61 gebildeten Flusslinien 81 und generell parallel zu einer Linie, welche den kürzesten Abstand zwischen den Magnetpolen 41, 61 bildet. Die Richtung des Magnetfeldes 80 innerhalb der Ausdehnung der Magnetpole 41, 61 kann im Bereich von 30 bis 60 Grad bezüglich der Rohrachse liegen.

[0038] Auf die Fig. 9 und 10 Bezug nehmend kann die Schrägmagnetisierer-Anordnung 20 ein schraubenförmiges Sensorarray 90 aufweisen, das im wesentlichen äquidistant zwischen verdrehten Polmagneten 41, 61 gelegen und so angeordnet ist, dass es eine vollständige Bedeckung der inneren Wandoberfläche W des Rohres P gewährleistet und jede Drehbewegung der Magnetisierer-Anordnung 20, die auftreten kann, ermöglicht. Die einzelnen Sensoren in dem Sensorarray 90 können von einer Art sein, die auf diesem Fachgebiet wohlbekannt ist. Das Sensorarray 90 erstreckt sich vorzugsweise zwischen dem ersten Ende 23 und dem zweiten Ende 25 des zylindrischen Körpers 21 (und damit zwischen den entsprechenden Enden 43, 45 und 63, 65 der Polmagnete 41, 61) und besitzt ein Überlappungsmaß Δ zwischen einem ersten Ende 91 und einem zweiten Ende 93 des Sensorarrays 90. Die anpassungsfähigen oberen Flächen 49, 69 der Polmagnete 41, 61 (siehe z.B. Fig. 6) können die Form von Bürsten 51, 71 haben. Radiale Scheiben 31 A und B helfen, die Magnetisierer-Anordnung 20 anzutreiben und zu zentrieren, während sie sich in dem Rohr P unter Differentialdruck vorwärts bewegt.

[0039] Die endgültige Konfiguration der Schrägmagnetisierer-Anordnung 20 kann jede gängige Kombination von Datensätzen einschließlich aber nicht ausschließlich von Deformation, Hoch-pegel-Axial-MFL, interne/externe Unterscheidung, Anfangsdaten für Mapping und Niedrigpegeloder Remanent-Axial-MFL umfassen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform eines Inline-Inspektionsgerätes 10 mit eingebauter Schrägmagnetisierer-Anordnung 20 besitzt das Gerät 10 einen Axialmagnetisierer 100 sowie eine Deformations-Sensoreinheit 110 (siehe Fig. 11).

[0040] Wenn auch ein MFL-Gerät, das einen schrägen Magnetisierer und ein schraubenförmiges Sensorarray aufweist, mit einem gewissen Maß an Genauigkeit beschrieben wurde, können in Details der Konstruktion und in der Anordnung der Komponenten viele Änderungen gemacht werden, ohne von dem Kern und dem Schutzbereich dieser Offenbarung abzuweichen. Ein MFL-Gerät gemäß dieser Offenbarung ist daher nur durch den Schutzbereich der angefügten Ansprüche beschränkt, wobei der volle Äquivalenzbereich eingeschlossen ist, der jedem seiner Elemente zukommt. 6/13

Claims (6)

1. österreichisches Patentamt AT508 477 B1 2012-01-15 Patentansprüche 1. Rohrleitungsinspektionsgerät (10), welches aufweist: eine Magnetisiererbaugruppe mit einem zylindrischen Gerätekörper (21) und mit zwei Polmagneten (41, 61) entgegengesetzter Polarität, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Polmagnet (41, 61) um den zylindrischen Gerätekörper (21) herum verschraubt ist und sich über dessen Länge erstreckt, wobei ein schraubenförmiges Magnetfeld erzeugt wird.
2. 2. Rohrleitungsinspektionsgerät (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrag der Verschraubung im Bereich von 30° bis 150° liegt.
3. 3. Rohrleitungsinspektionsgerät (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Polmagnet (41,61) eine flexible obere Fläche (49, 69) besitzt.
4. 4. Rohrleitungsinspektionsgerät (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible obere Fläche (49,69) in Form von Bürsten (51) ausgebildet ist.
5. 5. Rohrleitungsinspektionsgerät (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Array von Magnetflusssensoren (90) aufweist, die um den zylindrischen Gerätekörper (21) verschraubt sind und sich über dessen Länge erstrecken und die zwischen den beiden Polmagneten (41,61) gelegen sind. Hierzu
6. 6 Blatt Zeichnungen 7/13