DE19813134A1 - Verfahren zur Inspektion der Innenwand eines Großbehälters, insbesondere eines Lagertanks, eines Absorbers und dergleichen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Inspektion der Innenwand eines Großbehälters, insbesondere eines Lagertanks, eines Absorbers und dergleichen. Erfindungsgemäß wird eine Führungsvorrichtung in den Behälter eingebracht, die sich vom Behälterboden oder von einer in dem Behälter angeordneten Zwischenebene aufrichtet, oder die von der Behälterdecke oder von einer in dem Behälter angeordneten Zwischenebene herabführt. Diese feststehende oder vertikal verfahrbare Vorrichtung dient einer um die vertikale Achse drehbaren Kamera als Führung. Gleichzeitig sind für die Kamera über entsprechende Vorrichtungen auch Schwenkbewegungen möglich. Somit werden für die Kamera Bewegungen in vertikaler Richtung in Kombination mit horizontalen Dreh- und Schwenkbewegungen sowie vertikalen Schwenkbewegungen möglich. Dabei wird die Innenwand des Behälters gefilmt, oder es wird eine Serie von Standbildern von der Innenwand angefertigt. Die von der Kamera aufgenommenen Bilder werden zu einem Aufzeichnungsgerät übertragen sowie auf einem Monitor angezeigt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Inspektion der Innenwand eines Großbehälters, insbesondere eines Lager­ tanks, eines Absorbers und dergleichen.

Absorber für eine nasse Rauchgasentschwefelung sind regel­ mäßig mit einer korrosionsfesten Beschichtung, einer Gummierung oder dergleichen ausgekleidet. In vorgeschriebe­ nen Intervallen ist eine Inspektion der Behälterinnenwand nach schadhaften Stellen, z. B. Ablösungen, Rissen, Blasen der Auskleidung und dergleichen erforderlich. Der zur Ver­ fügung stehende Revisionszeitraum, innerhalb dem der Behäl­ ter geleert, die Wandfläche gereinigt, die Inspektion durchgeführt und ggf. kleine Ausbesserungsarbeiten vorge­ nommen werden müssen, ist kurz bemessen. Für die Inspektion stehen oft nur wenige Stunden zur Verfügung. Eine ähnliche Problematik stellt sich bei Lagertanks und anderen Großbe­ hältern in Chemieanlagen und Kraftwerken.

Im Rahmen der bekannten Maßnahmen werden für die optische Inspektion der Innenwand eines Großbehälters an stahlseilen aufgehängte Befahrkörbe eingesetzt, die einer oder mehreren Personen Platz bieten. Die Stahlseile werden an Tragarmen befestigt, die an der Wand des Behälters, bei Gegenstrom­ wäschern für die nasse Rauchgasentschwefelung zumeist in Höhe der Absorberdüsenebenen, angeordnet sind. Die Befahr­ körbe sind mit Motoren zum Auf- und Abstieg der Fahrkörbe sowie mit Sicherheitseinrichtungen, die strengen Anforde­ rungen genügen müssen, ausgerüstet. Bedingt durch die Seilaufhängung und den damit verbundenen Pendelbewegungen, Schieflagen und Vibrationen bei Befahrhöhen von vielen Metern ist die Inspektion für das Wartungspersonal unange­ nehm und setzt Schwindelfreiheit der Personen voraus. Die Inspektion erfolgt in senkrechten Bahnen. Nachteilig ist, daß nach der Inspektion einer Bahn die Befahreinrichtung in aufwendiger Weise versetzt werden muß. Kurze Inspektions­ zeiträume ermöglichen daher nur eine stichprobenähnliche Begutachtung (Teilbereiche) des zu inspizierenden Gesamtbe­ reiches. Aufbau und Abbau der der Befahreinrichtung ein­ schließlich der sicherheitstechnischen Überprüfungen sind ebenfalls zeitaufwendig. Ihre Anschaffung und weitere In­ standhaltung sind kostenintensiv. Schließlich gestaltet sich eine lückenlose Dokumentation der Inspektionsergeb­ nisse schwierig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren an­ zugeben, mit dem die Inspektion der Innenwand eines Groß­ behälters innerhalb eines kurzen Revisionszeitraumes voll­ ständig und dokumentationsfähig mit geringem Aufwand und geringen Kosten durchgeführt werden kann.

Gegenstand und Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren zur Inspektion der Innenwand eines Großbehälters, insbesondere eines Lagertanks, eines Absorbers und dergleichen, bei dem
in den Behälter eine sich vertikal erstreckende Füh­ rungsvorrichtung für eine Kamera eingebracht wird,
die Kamera mit der Führungsvorrichtung oder an der Führungsvorrichtung entlang vertikal verfahren und um die vertikale Achse gedreht wird, wobei die Innenwand des Behälters gefilmt oder von der Innenwand eine Serie von Standbildern angefertigt wird und
die von der Kamera aufgenommenen Bilder zu einem Auf­ zeichnungsgerät übertragen und auf einem Monitor ange­ zeigt werden.

Die Führungsvorrichtung ist, da nur mit Schwenkvorrichtungen sowie einer Kamera bestückt, für eine geringe Traglast aus­ legbar. Die Führungsvorrichtung ist so ausgeführt, daß sie durch Mannlöcher, die in Lagertanks, Absorbern und der­ gleichen stets vorhanden sind, eingebracht werden kann. Entsprechend ihrer Ausführung und sofern sie der Funktion des Behälters nicht abträglich ist, ist ein Verbleib von Teilen oder der gesamten Führungsvorrichtung im Behälter von der Wiederaufnahme des Betriebes bis zur nächsten Be­ hälterinspektion möglich. Beispielhaft sind nachfolgend einige mögliche Führungsvorrichtungen genannt: Hebezeuge wie z. B. ausfahrbare Teleskopmaste, Kräne, Fachwerkge­ rüste, Stangen, Wendeln, Seile, Ketten und dergleichen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein Hebegerät als Führungsvorrichtung mit einem vertikal ein- und ausfahrbaren Teleskopmast und mit einer an der Spitze des Teleskopmastes angeordneten, um eine vertikale Achse drehbaren Kamera auf dem Behälterboden oder einer in den Behälter angeordneten Bühne aufgestellt. Mit dem Teleskopmast können Höhen von 12 Metern und mehr überbrückt werden. Die Arbeitshöhe reicht für Lagertanks ebenso wie für Gegenstromwäscher, die in nassen Rauchgasentschwefe­ lungsanlagen eingesetzt sind, aus.

Eine andere, ebenfalls vorteilhafte Ausgestaltung des er­ findungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß die Führungsvor­ richtung an der Decke des Behälters oder einer in den Be­ hälter angeordneten Zwischenebene aufgehängt wird und sich nach unten erstreckt. Die Kamera ist über eine Antriebsein­ heit an der Führungsvorrichtung entlang bewegbar, wobei die Führungsvorrichtung eine Drehbewegung ausführt oder die Kamera um die Führungsvorrichtung herum Drehbewegungen aus­ führt.

Es versteht sich, daß die Kamera sowie die für die Bewegung der Kamera erforderlichen Schwenkeinrichtungen fernge­ steuert werden. Vorzugsweise wird eine Videokamera mit einem selbstfokussierenden Objektiv, dessen Brennweite ver­ stellbar ist, verwendet.

In weiterer Ausgestaltung lehrt die Erfindung, daß eine Kamera mit digitaler Bildaufzeichnung verwendet und die Daten auf für die EDV-Bearbeitung geeigneten Datenträgern gespeichert werden. Die digitale Bildaufzeichnung ermög­ licht eine Datenübertragung von der Kamera zum Aufzeich­ nungsgerät per Datenleitung oder per Funk sowie eine wei­ tere Übertragung in digitaler Form z. B. über Telefonnetze und dergleichen an Personen, die mit der Auswertung der Ergebnisse, Datenerfassung und Dokumentation sowie ggf. weiteren, mit der Inspektion im Zusammenhang stehenden Tätigkeiten beschäftigt sind.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung werden die Höhenpositionierung der Kamera auf der Führungsvorrichtung z. B. über den Stellweg eines Teleskopmastes und die Stel­ lung der die Kamera bewegenden Schwenkeinrichtungen erfaßt und werden die Positionsdaten zusammen mit den Aufnahmen der Kamera abgespeichert. Unter Rückgriff auf diese Daten können mögliche Schäden genau lokalisiert und Maßnahmen zur Reparatur gezielte z. B. durch Aufstellung eines Schnell­ baugerüstes, eingeleitet werden.

Zweckmäßig ist es ferner, wenn der Standort der Führungs­ vorrichtung und die Ausgangsstellung der Kamera als Bezugs­ größen für die Positionsdaten abgespeichert werden. Unter Rückgriff auf die Bezugsgrößen können die Positionsdaten, welche z. B. den Stellweg eines Teleskopmastes sowie die Stellung der Schwenkeinrichtungen beschreiben, in ein auf den Behälter bezogenes Koordinatensystem umgerechnet werden. Koordinatensystem meint z. B. ein zylindrisches Ko­ ordinatensystem oder ein auf die Wandfläche der zu inspi­ zierenden Innenwand bezogenes kartesisches Koordinaten­ system. Im Koordinatensystem können Planquadrate der zu inspizierenden Wandfläche festgelegt werden, wobei jedem Planquadrat eine bestimmte Aufnahme zugeordnet ist. Auf diese Weise erfolgt eine Kartographierung der zu inspizie­ renden Wandfläche. Durch die Kartographierung wird die Mög­ lichkeit geschaffen, durch einen Vergleich der Bilddokumen­ tationen, die in zeitlichen Abständen nach dem erfindungs­ gemäßen Verfahren angefertigt und ausgewertet werden, Ver­ änderungen an der zu inspizierenden Wandfläche sicher festzustellen. Schäden und insbesondere auch deren Schadensentwicklung sind erfaßbar. Mit den modernen Metho­ den der EDV kann der Abgleich der einander zugeordneten, jeweils dasselbe Planquadrat betreffenden Aufnahmen so durchgeführt werden, daß nur diejenigen Stellen optisch hervortreten und auf dem Monitor angezeigt werden, an denen sich die Aufnahmen deutlich unterscheiden und folglich Änderungen vorliegen müssen.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Führungsvor­ richtung, z. B. der Teleskopmast eines Hebegerätes inner­ halb des zu inspizierenden Behälters auf- und abverfahren, wobei die Kamera um eine vertikale Achse rotiert oder um die vertikale Achse horizontale, hin- und hergehende Schwenkbewegungen ausführt. Im Rahmen der Erfindung liegt es, daß die Kamera zusätzlich zu der horizontalen Dreh- bzw. Schwenkbewegung vertikal verschwenkt wird. Es versteht sich, daß für die Höhenpositionierung der Kamera, die hori­ zontale Dreh- und Schwenkbewegung der Kamera sowie die ver­ tikale Schwenkbewegung der Kamera entsprechende An­ triebseinrichtungen vorgesehen sind und diese vorzugsweise durch einen Rechner gesteuert werden.

Es versteht sich ferner, daß die zu inspizierende Innenwand des Behälters ausreichend beleuchtet werden muß. Die Be­ leuchtung kann mit einem oder mit mehreren, an der Füh­ rungsvorrichtung angeordneten Scheinwerfern erfolgen. Schon kleine Unebenheiten und Schäden treten durch Schattenbil­ dung deutlich zutage, wenn die Behälterwand durch Schein­ werfer beleuchtet wird, deren Lichtkegel unter einem spitzen Winkel auf die Behälterwand auftreffen. Vorzugs­ weise werden eine Frontalbeleuchtung sowie eine Zusatzbe­ leuchtung mit einem flachen Lichtkegeleinfall kombiniert.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Die einzige Figur zeigt schematisch im Längsschnitt durch einen Großbehälter eine Einrichtung zur Inspektion der Behälter­ innenwand. Bei dem Behälter handelt es sich im vorliegenden Fall um einen Absorber für eine nasse Rauchgasentschwefe­ lung, dessen Behälterwand mit einer Gummierung ausgekleidet ist. Die Gummierung wird auf etwaige Schäden, Ablösungen, Blasen und dergleichen untersucht.

Die zur Inspektion eingesetzte Einrichtung besteht aus einer sich vertikal erstreckenden Führungsvorrichtung für eine Kamera, z. B. in Form eines Hebegerätes 1 mit einem vertikal ein- und ausfahrbaren Teleskopmast 2 und mit einer an der Spitze des Teleskopmastes 2 angeordneten, um eine vertikale Achse 3 drehbaren Kamera 4. Das Hebegerät 1 wird durch eine Mannlochöffnung in den entleerten Behälter ein­ gebracht und auf dem Behälterboden oder einer in dem Behäl­ ter angeordneten Bühne aufgestellt. Die Aufstellung erfolgt an einer vorher festgelegten Stelle vorzugsweise in der Mitte des Behälterquerschnitts. Die zu inspizierende Be­ hälterwand wird mit Scheinwerfern 5 beleuchtet, die am Teleskopmast 2 angeordnet sind. Ferner sind Zusatzschein­ werfer 6 aufgestellt, deren Lichtkegel unter einem spitzen Winkel auf die Behälterwand auftreffen.

Der Teleskopmast 2 wird vertikal verfahren, wobei die Kamera 4 um die vertikale Achse 3 gedreht wird. Drehung meint eine langsam rotierende Bewegung, kontinuierlich oder in kleinen Schritten, oder eine horizontale hin- und her­ gehende Schwenkbewegung, vorzugsweise um einen Schwenk­ winkel von 360°. Zusätzlich zu der horizontalen Drehbewe­ gung kann die Kamera 4 auch vertikale Schwenkbewegungen, angedeutet durch den Schwenkwinkel α, ausführen. Der Bewe­ gungsablauf wird vorzugsweise rechnergesteuert. Während der beschriebenen Bewegungen wird die Innenwand des Behälters gefilmt oder es wird eine Serie von Standbildern von der Behälterinnenwand angefertigt. Die von der Kamera 4 aufge­ nommenen Bilder werden zu einem Aufzeichnungsgerät 7 über­ tragen sowie auf einem Monitor 8 angezeigt.

Die Kamera 4 besitzt ein selbstfokussierendes Objektiv, dessen Brennweite verstellbar ist. Vorzugsweise wird eine Kamera 4 mit digitaler Bildaufzeichnung verwendet, deren Daten durch eine Datenleitung oder per Funk zum Aufzeich­ nungsgerät 7 übertragen und auf für die EDV-Bearbeitung ge­ eigneten Datenträgern gespeichert werden. Der Stellweg des Teleskopmastes 2 und die Stellung der die Kamera 4 bewegen­ den Schwenkeinrichtungen 9 werden ebenfalls erfaßt. Die aufgenommenen Positionsdaten werden dem Aufzeichnungsgerät 7 zugeführt und zusammen mit den Aufnahmen der Kamera 4 abgespeichert. Die gespeicherten Daten können zum Zwecke der Dokumentation, Auswertung und Bearbeitung in digitaler Form an externe Computerarbeitsplätze 10 weitergeleitet werden.

Der Standort des Hebegerätes 1 und die Ausgangsstellung der Kamera 4 sind vorher als Bezugsgrößen festgelegt. Unter Rückgriff auf diese Bezugsgrößen können die Positionsdaten, welche den Stellweg des Teleskopmastes 2 und die Stellung der Schwenkeinrichtungen 9 beschreiben, in ein auf den Großbehälter bezogenes Koordinatensystem umgerechnet werden. Die Aufnahmen der Kamera 4 werden mit den Koordina­ ten abgespeichert. Auf diese Weise erfolgt eine Kartogra­ phierung der inspizierten Behälterwand.

In dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Führungsvorrichtung als Hebegerät 1 mit einem vertikal ein- und ausfahrbaren Teleskopmast 2 ausgeführt. Im Rahmen der Erfindung liegt es auch, eine an der Decke des Behäl­ ters oder an einer Zwischenbühne befestigbare Führungsvor­ richtung einzusetzen, die sich nach unten z. B. frei hängend erstreckt. Die Kamera 4 kann über eine An­ triebseinrichtung an der Führungsvorrichtung bewegt werden, wobei die Führungsvorrichtung eine Drehbewegung ausführt oder die Kamera 4 um die Führungsvorrichtung herum Drehbe­ wegungen ausführt.

Claims (10)

1. Verfahren zur Inspektion der Innenwand eines Großbehäl­ ters, insbesondere eines Lagertanks, eines Absorbers und dergleichen, bei dem
in den Behälter eine sich vertikal erstreckende Füh­ rungsvorrichtung für eine Kamera eingebracht wird,
die Kamera mit der Führungsvorrichtung oder an der Führungsvorrichtung entlang vertikal verfahren und um die vertikale Achse gedreht wird, wobei die Innenwand des Behälters gefilmt oder von der Innenwand eine Serie von Standbildern angefertigt wird und
die von der Kamera aufgenommenen Bilder zu einem Auf­ zeichnungsgerät übertragen und auf einem Monitor ange­ zeigt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Hebegerät als Füh­ rungsvorrichtung mit einem vertikal ein- und ausfahrbaren Teleskopmast und mit einer an der Spitze des Teleskopmastes angeordneten, um eine vertikale Achse drehbaren Kamera auf dem Behälterboden oder einer in dem Behälter angeordneten Bühne aufgestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Führungsvorrichtung an der Decke des Behälters oder einer in den Behälter ange­ ordneten Zwischenebene aufgehängt wird und sich nach unten erstreckt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Kamera über eine Antriebseinheit an der Führungsvorrichtung entlang bewegt wird, wobei die Führungsvorrichtung eine Drehbewegung aus­ führt oder die Kamera um die Führungsvorrichtung herum Drehbewegungen ausführt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Videokamera mit einem selbstfokussierenden Objektiv, dessen Brennweite verstellbar ist, verwendet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine Kamera mit digitaler Bildaufzeichnung verwendet wird und die Daten auf für die EDV-Bearbeitung geeigneten Datenträ­ gern gespeichert werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Höhenpositionierung und die Stellung der die Kamera bewe­ genden Schwenkeinrichtungen erfaßt und die Positionsdaten mit den Aufnahmen der Kamera abgespeichert werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Kamera zusätzlich zu der horizontalen Drehbewegung vertikal verschwenkt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die zu inspizierende Behälterwand mit mindestens einem, an der Führungsvorrichtung angeordneten Scheinwerfer beleuchtet wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Behälterwand durch Scheinwerfer beleuchtet wird, deren Lichtkegel unter einem spitzen Winkel auf die Behälterwand auftreffen.