DE2037787C3 - Anordnung zur gleichzeitigen zerstörungsfreien Prüfung metallischer Rohre auf Längs- und Querfehjer - Google Patents

Description

kung der Induktionsspule wird nur der Anfang und das Ende des Risses schwach angezeigt. In dem Bereich, in welchem der schrägliegende Riß die Induktionsspule schneidet, ergibt sich keine Änderung des magnetischen Fehlerstreuflusses, und damit kein Fehlersignal. Von einem solchen Fehler wird nicht einm?l das Produkt aus Fehlertiefe und Fehlerlänge, wie vorher beschrieben, durch die Induktionsspule erhalten, sondern es ergibt sich zusätzlich eine starke Verfälschung des Fehlersignals durch den Richtungseffekt.

Schließlich ist als ein weiterer Nachteil dieses bekanntgewordenen Querfehlerprüfvcrfahrens die Tatsache zu nennen, daß für jeden Rohrdurchmesser das System von 8 Induktionsspulen ausgewechselt werden muß, da der Krümmungsradius der Induktionsspulen genau dem des Rohres angepaßt sein muß. Das ergibt für die große Zahl der verschiedenen zur Prüfung anfallenden Rohrdimensionen schon allein für die Querfehlerprüfung einen erheblichen Aufwand, wodurch die Prüfkosten abermals erhöht werden.

Weiterhin ist es bekannt, als streuflußempfindliche Organe sehr kleine, praktisch punktförmige Sonden einzusetzen. Solche Sonden werden z. B. beschrieben in der parallellaufenden Patentanmeldung P 17 98 060 des Anmelders. Punktförmige streuflußempfindliche Sonden haben gegenüber der langgestreckten Induktionsspule erhebliche Vorteile. Zum einen ist bei einer punktförmigen Sonde das Fehlersignal innerhalb gewisser Grenzen praktisch proportional zu·· Fehlerliefe. Zum anderen wird bei Rissen, die nicht genau auf einer Umfangslinie des Rohres liegen sondern in einem mehr oder weniger großen Winkel dazu, das Fehlersignal kaum verfälscht. Schließlich ist die wesentlich bessere Fehlerauflösung der Punktsonde gegenüber einem flächenhaft ausgedehnten Meßorgan, z. B. einer ausgedehnten Induktionsspule, zu erwähnen. Bei einer Punklsonde wird der nur in einem sehr schmalen Bereich wirksame Fehlerstreufluß einen wesentlich größeren Meßeffekt hervorbringen als bei einem ausgedehnten Meßorgan, welches gleichzeitig neben dem Fehlerstreufluß noch ein großes Gebiet erfaßt, welches frei von Fehlereinfluß ist oder in dem sekundäre Störungen durch metallurgische oder geometrische Effekte auftreten können.

Der Nachteil bei der Verwendung von punktförmigen Sonden liegt jedoch in der großen Zahl von Einzelsonden, die auf dem Rohrumfang in dichter Folge verteilt werden müssen, damit ein Querfehler nicht unerkannt in der Lücke zwischen zwei Punktsonden durchläuft.

Man könnte, um die große um den Rohrumfang anzuordnende Sondenzahl zu reduzieren, daran denken, eine dichte Sondenkelte in einer MantelHnie auf das sich drehende Rohr zu setzen, um so das Rohr spiraiig in seiner ganzen Fläche auf Querfehler abzutasten. Indessen besteht bei dieser Anordnung besondere Gefahr, daß Querfehler die Sondenlücken auf der Mantciiinie des Rohres unerkannt passieren, da zum Nachweis eines Querfchlers die Prüfsonde den Fehler schneiden muß. Das ist aber bei der auf einer Mantciiinie angeordneten Punktsondenketle bei drehendem Rohr keineswegs aewährleistct.

Aus US-PS 33 41 771 ist eine Streuflußprüfanordnung für Rohre bekannt, bei der ein endloses magnetisches Speicherband in Längsrichtung über die Längsschweißnaht des magneiisierten Rohres abgerollt wird, und das Speicherband quer zur Schweißnaht von einer schwingenden Sonderanordnung abgetastet wird. Auch mit einer solchen Prüfanordnung können lediglich Längsfehler erfaßt werden.

US-PS 34 66 536 beschreibt eine Wirbelstromprüfanordnung für die Prüfung spiralig geschweißter Rohre, bei dem ein zu prüfendes Rohr in Längsrichtung die Bohrung eines Rotierkopfes durchläuft. Dieser trägt einen Satz Sonden, die gemäß der Richtung der zu prüfenden Schweißspirale ausgerichtet werden können. Die Rotationsgeschwindigkeit des Rotierkopfes wird so gewählt, daß während der Foitbewegung des Rohres der Sondensatz der Schweißspirale folgt. Dieser einseitigen Rotationsbewegung ist eine oszillierende Rotationsbewegung überlagert, so daß der Sondensatz sich dauernd über der Schweißspirale hin- und herbewegt. Mit einer derartigen Prüfanordnung können zwar grundsätzlich Längs- und Querfehler erfaßt werden. Die Anordnung eignet sich jedoch nicht für die Abtastung der gesamten Oberfläche eines Rohres. Sie ist vielmehr speziell auf die Prüfung von Spiralschweißnähten zugeschnitten.

In US-PS 35 04 276 wird eine Anordnung von Induktionsspulen zur Erfassung von Fehlerstreuflüssen angegeben, die in dreieckiger Form in der Technik der gedruckten Schaltungen ausgeführt sind. Bei der Prüfung von Rohren mit solchen Spulen, die paarweise sowie in Längs- und Umfangsrichtung versetzt angeordnet sind, eignet sich die schrägverlaufende Kante des Dreiecks besonders zur Erfassung von Fehlern, die, bedingt durch das Herstellungsverfahren, vorzugsweise einen ähnlich schrägen Verlauf aufweisen. Auch Längsfchler werden von den beschriebenen Spulen gut aufgelöst. Bei Querfehlern hängt das Prüfergebnis jedoch davon ab, an welcher Stelle des Dreiecks der Fehler geschnitten wird. Im ungünstigsten Falle können auch Querfeh'er unerkannt zwischen den Spulen eines Paares hindurchschlupfen.

Die vorliegende Erfindung macht sich zur Aufgabe eine Anordnung zu schallen, die die gleichzeitige Prüfung der gesamten Oberfläche eines Rohres auf Längs- und Querfehler erlaubt, ohne mit den beschriebenen Nachteilen behaftet zu sein. Vielmehr sollen die Vorteile, die allgemein mit der Benutzung von im wesentlichen punktförmigen Fehlerprüforganen verbunden sind, voll ausgeschöpft werden. Die Erfindung soll sowohl für das Streuflußverfahren als auch für das Wirbelstrom verfahren anwendbar sein,

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei der eingangs definierten Anordnung die Sondenpaare in dem Träger gegenüber der Oberfläche des zu prüfenden Rohres entlang einer Mantellinie des Rohres angeordnet sind und daß der Trägei geeignet ist, eine Schwingbewegung im wesentlichen parallel zur genannten MantelHnie des Rohres durchzuführen.

Unter der Bezeichnung Sonde sollen sowohl Wirbelsiromsonden als auch jede Art von Streuflußempfängern verstanden werden, wie Oberwellensonden niagietemplindliche Halbleiter, Induktionsspulen u. a. sofern die Bedingung erfüllt ist, daß es sich um praktisch punktförmige Gebilde handelt.

Die folgende Beschreibung erläutert die Erfindung an Hand von Beispielen, die in den Fig. 1 bis £ schematich dargestellt sind.

Im einzelnen zeigt

F i g. 1 die schematische Darstellung einer Prüf anordnung mit Wirbelstromsonden,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1,

Fig. 3 die schematischc Darstellung einer Prüfanordnung mit Streuflußsonden,

F i g. 4 einen Ausschnitt aus F i g. 3,

F i g. 5 einen Schnitt durch die Anordnung von Fig. 3,

F i g. 6 eine Ausführungsform eines Schwingcrbalkens aus Fig. 3,

Fi g. 6 und 7 Sondenanordnungen.

In F i g. 1 ist schematisch eine Anordnung dargestellt, die eine Prüfung metallischer Rohre nach dem Wirbelstromverfahren erlaubt. Die Anwendung des Wirbelstromverfahrens kommt in Frage, wenn es sich um die Prüfung auf Fehler handelt, die ausschließlich auf der äußeren Oberfläche des zu prüfenden Rohres zu erwarten sind. Dies kann beispielsweise bei Bohrrohren der Fall sein. Wenn im Verlauf des Bohreinsatzes der Bohrstrang Biegebewegungen ausgcgesetzt ist, kommt es regelmäßig zu Ermüdungsfehlern, die in der Form von äußeren Querrissen auftreten. Es ist in solchen Fällen von großer Wichtigkeit, Bohrrohre nach jedem Einsatz auf solche Ermüdungsfehler zu prüfen.

Ein zu prüfendes Rohr 1 kann von einer nicht dargestellten Einrichtung in eine Rotation um die Rohrachse in Richtung des Pfeiles 2 versetzt werden. Die Einrichtung zur Rotation des Rohres kann folgendermaßen aufgebaut sein. Zwei hydraulische oder pneumatische Hebevorrichtungen entnehmen das zu prüfende Rohr einem Stapel von Rohren und heben es an. Das Rohr kommt dabei auf zwei Doppclrollen zu liegen, die den Kopf der jeweiligen Hebevorrichtung bilden. Die Doppelrollen besitzen einen Antrieb durch einen angebauten Motor und ermöglichen es. das Rohr während der Prüfung in eine Rotationsbewegung zu versetzen.

Mit Rädern 13. deren Achsen gegenüber der Rohrachse srhräg eingestellt sind, ruht ein Wagen 3 auf dem Rohr 1. Wagen 3 ist an Lagern 4 drehbar mit einer Gabel 5 verbunden, die ihrerseits starr an einem Arm 6 befestigt ist. Arm 6 ist drehbar in Lagern 7 eines Bügels 8 aufgehängt, der mit einer Führung 9 starr verbunden ist. Führung 9 gleitet in Wellen 10 und 11. Ein nicht dargestellter Antrieb kann die Führung 9 in Richtung des Pfeiles 12 bewegen.

Ein Träger 14 ist drehbar an einem Hebel 15 und einem Winkelhebel 16 aufgehängt, die an Punkten 17 und 15 am Wagen 3 gelagert sind. Ein zweiter Arm 19 von WinkeJhebel 16 ist exzentrisch mit einer Scheibe 2β verbunden, die von einem dicht dargestellten Motor in Richtung des Pfeiles 21 angetrieben wird. Acht Wiibelstromsonden 22 bis 29 sind im Träger 14 eingebaut Jeweils zwei benachbarte Sonden sind auf einer linie angeordnet die mit einer dem Träger 14 gegenüberliegenden Mantellinie des Rohres 1 einen Winkel von 45" bildet. Diese benachbarten Sonden, also 22 und 23. 24 und 25.26 und 27, 28 und 29, sind jeweils miteinander in Differenz geschaltet, so daß vier Differenzsandenpaare entstehen.

Die beschriebenen Anordnungen arbeiten in folgender Weise. Während Rohr 1 in Richtung von Pfeil 2 rotiert, bewegt sich Führung 9 übeT die Wellen Id and 11 in Richtung von Pfeil 12. Dementsprechend bewegt sich Wagen 3 parallel tut Achsrichtung über Rohr 1 hinweg. Träger 14 mit den Sonden 22 bis 29 gleitet dabei im wesentlichen einer Manteflinie von Rohr I entlang und führt dabei eine oszillierende Bewegung gemäß Pfeil 36 auv

Jede Sonde beschreibt während der Prüfung eine Zickzacklinie gegenüber der Oberfläche von Rohr 1. Hat der Träger z. B. eine Frequenz von 50 bzw. 60 Hüben pro Sekunde, so führen die Sonden in jeder Sekunde 100 bzw. 120 einzelne Abtastbewegungen gegenüber der Rohrobcrfiäche aus. Das Rohr soll sich in unserem Beispiel mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 150 cm/sec drehen. Es ergeben sich dabei in Umfangsrichtung Abstände von Spitze zu Spitze

ίο der abaetasteten Zickzacklinie von jeweils 3 bzw. 2,5 cm bei 50 bzw. 60 Hz.

Der Abstand der einzelnen Sonden voneinander in Richtung der Schwingerbewegung soll in unserem Beispiel 60⁰Zo der Maximalamplitude des Schwingers entsprechen. Auf diese Weise wird die Oberfläche des Rohres 1 mit einem Netz von acht dicht ncbcneinanderlicgenden Zickzacklinien überzogen, die die Oberfläche abtasten. Dies ergibt eine praktisch ausreichend dichte, flächenhaftc Abtastung des Rohres in einer Spielfläche, welche der Breite der Sondenkette plus 60% der Schwingeramplitude entspricht. Die Vorschubgeschwindigkeit der Führung 9 muß so gewählt werden, daß der Wagen 3 während einer Rohrumdrehung gerade die der Breite der Spiralfläche entsprechende Entfernung zurückgelegt hat.

Während es für reine Querfehlcrprüfung genügt hätte, die Diffcrenzsondcnpaarc in einer Linie entlang einer Mantcllinic des Rohres 1 anzuordnen. wurde durch die Anordnung der Snndenpaave in Linien, die im Winkel von 45 zu einer Mantcllinic des Rohres 1 stehen, erreicht, daß sowohl Que-- als auch Längsfehler eine eindeutige Anzeige ereobcn. Bekanntlich ist Voraussetzung für die eindeutige Differenzanzeige eines Fehlers, daß die beiden F. n/clsenden den Fehler zu verschiedenen Zeiten überqueren. In Fig. 2 ist ein Qucrfehlcr 35 und ein Längsfehlcr 36 neben dem aus den F.inzclsondcn 22 und 23 bestehenden Differenzsondenpaar dargestellt. Infolge der Schwingbewegung gemäß Pfeil 30 überläuft erst Sonde 23. dann Sonde 22 den Querfchler 35 und ermöglichen so eine eindeutige Querfchlcranzeige. Infolge der Rotationsbewegung des Rohres gemäß Pfeil 2 überläuft erst Sonde 23. dann Sonde 22 den Längsfehlcr 36 und ermöglicht so eine eindeutige Längsfehleranzcigc.

Eine andere mögliche Ausführungsform soll noch erwähnt werden, bei der Wagen 3 nicht von einer in den Wellen 10 und 11 laufenden Führung 9 geführt und weiterbewegt wird. Vielmehr wird in diesem Falle die Weiterbewegung des Wagens η Richtung von Pfeil 12 nur durch die Schrägstellun: der Rädei 13 bewirkt. Um eine stabile Lage des Wagens 3 aul dem Rohr 1 zu erzielen, ist für diesen Fall vorgesehen, durch Anbringen von mit dem Wagen 3 ver

bundenen Gewichten unterhalb des Rohres der Schwerpunkt des Wagens 3 nach unten ru verlegen.

Die vorliegende Erfindung kann auch unter Benut zung des magnetischen Streuflußverfahrens ange wandt werden. Dies wird immer dann geschehen

wenn es gilt, auch unter der Oberfläche dci Rohr wand liegende Fehler anzuzeigen * irmukatzlici kann dabei eine der bisher beschriebenen ähnlich Schwingeranordnung benutzt werden, wenn man di Wirbelstrom-Differcnrsondenpaarc gegen StreufluB

Differenzsondenpaare austauscht. In jedem Falle mul zusätzlich für eine Magnctisicrancscinrichtunc ge sorgt werden, die je nach Rohrdurchmesscr rccli umfangreich sein kann. Man wird sich daher au

7 8

Zweckmäßigkeitserwägungen vielfach für Anlagen bzw. von der Oberfläche des zu prüfenden Rohres 41,

mit ortsfester Magnetisierung und ortsfester Streu- den gleichen Abstand einnehmen wie die Sonden 64,

flußabtastung entscheiden. 66, 68 und 70. In Kamm 72 sind zwei durchgehende

Eine solche Anlage ist in F i g. 3 und 5 schematisch Führungsnuten 74 vorgesehen, die jeweils zum Teil dargestellt. Rollgang 40 kann von dem zu prüfenden 5 in einem Winkel von 45°, zum Teil in einem Winkel Rohr 41 in Richtung von Pfeil 42 durchlaufen wer- von 135° gegenüber der Längsrichtung des Kamires den. Dabei ruht das Rohr 41 auf Rollen 43, die von 72 verlaufen und deren schräg verlaufende Teile jeeinem nicht dargestellten Antrieb in Richtung der weils durch einen in Längsrichtung verlaufenden Teil Pfeile 44 angetrieben werden. Die Achsen der Rollen verbunden sind. Je eine im Boden der Vertiefung 73 sind leicht schräg gestellt gegenüber der Rohrachse, io des Trägers 61 sitzende Rändelkopfschraube dient so daß das Rohr bei Betrieb der Rollen außer einer zugleich zur Führung des Kammes 72 in den Füh-Rotationsbewegung auch eine Bewegung in axialer rungsnuten 74 als auch zur Festlegung von Kamm 72 Richtung erfährt, also spiralig in Richtung von Pfeil nach erfolgter Einstellung des gewünschten Sonden-42 vorwärtsbewegt wird. Die Steigung der beim abstandes bzw. der gewünschten Richtung der VerTransport beschriebenen Spirale hängt von der 15 bindungslinien zwischen den Einzelsonden der DiIIe-Schrägstellung der Rollen 43 ab und soll einstellbar renzsondenpaare.
sein. Im folgenden soll die Arbeitsweise der beschriebe-

Mit dem Rohr 41 koaxiale Magnetisierungsspulen nen Anordnungen erläutert werden. Das zu prüfende

45 und 46 rufen im Rohr zwischen den Spulen einen Rohr 41 bewegt sich, angetrieben von den Rollen 43,

magnetischen Fluß B₁ hervor, der, wie in F i g. 4 an- 20 spiralig durch die aus den Spulen 45 und 46 sowie

gedeutet, in Achsrichtung von Rohr 41 verläuft. dem Joch 48 bestehende Magnetisierungseinrichtung

Für die Quermagnetisierung ist ein Magnetisie- und unter der Schwingeranordnung 60 hindurch, rungsjoch 48 vorgesehen, das in F i g. 5 im Schnitt Durch Überlagerung der beiden von der Magnetisiegezeigt wird. Es besteht im wesentlichen aus Joch- rungseinrichtung erzeugten Felder entsteht am Ort kern 51, den Jochbacken 52 und 53 und Erreger- 25 der Schwingerabtastung in der Wand des Rohres 41 spulen 54 und 55. Der von Jochbacke 52 ausgehende ein magnetischer Fluß, dessen Richtung einen Winmacnetische Fluß erstreckt sich über den oberen und kel von 45° gegenüber der abzutastenden Mantelunteren Teil der Rohrwand bis zur Jochbacke 53 linie des Rohres 41 einnimmt.

und schließt sich über den Jcchkern 51. Er ist in Im gleichen Winkel von 45° gegenüber der ge-Fi c. 4 als Vektor B₀ dargestellt und addiert sich mit 30 nannten Mantellinie sind die in Differenz geschalte-Vektor B₁ zum resultierenden Fluß ß_rr,. Vorzugs- ten Einzelsonden im Träger 61 angeordnet. Auf diese weise sollen die Vektoren B₁ und B_a dem Betrag nach Weise fallen in jedem Falle gleich große Strcuflußgleich sein, so daß sich ein resultierender Vektor Β_ηΛ komponenten, gleichgültig, ob sie von einem Längsergibt, der mit 45° zur Rohrachse geneigt ist. Joch 48 oder von einem Querfehler ausgehen, in die Richtung ruht auf einem Grundgestell 56. mit dem es über die 35 der Verbindungslinie der Einzelsonden eines Diffe-Stützkörper 57 verbunden ist. renzsondenpaares, nämlich Komponenten, die um

In der Mitte zwischen den beiden Macnctisierungs- 1 11 kleiner sind als das maximale Streufeld eines

spulen 45 und 46 ist oberhalb des Rohres 1 die Längs- oder Querlchicrs. Gleiche Empfindlichkeit

Schwingeranordnung 60 mit dem Träger 61 vorgese- der Anordnung gegen Längs- und Querfehler isi so

hen. die grundsätzlich gleich arbeiten kann wie die 40 gewährleistet.

in Fig. Γ dargestellte Anordnung. Der Einfachheit Während also dos Rohr voranbewegt wird, tastet

halber ist auf die Darstellung des Schwingcrantriebes der Träger 61 mit den eingebauten Streuflußsonden

verzichtet worden. Der Träger 61 soll die Schwing- auf der Oberfläche von Rohr 41 in ähnlicher Weise,

bcwecunc gemäß Pfeil 62 ausführen. wie schon weiter oben beschrieben, ein Band ab. dcs-

In den Tracer 61 sind vier sireuflußempfindliche 45 sen Breite der Breite der Sondenkette plus Schwin-

Diffcrenzsondcnpaare eingebaut, die wie beim Wir- geramplitude entspricht.

helstrom-Triicer 14 jeweils in einem Winkel von 45 Die vorgesehenen vier Differenzsondenpaare kön-

zur Richuine einer Mantellinic des Rohres 41 ange- nen ausgangsseitig parallel geschaltet sein und mil

ordnet sind. Die Sonden sind so ausgerichtet, daß nur dem Eingang eines gemeinsamen Verstärkers verbun-

die Normalkomponente des Streuflusses, d. h. die auf 50 den sein. In diesem Falle wird ihr Signal einkaiialif

der Oberflache der Rohrwand senkrecht austretende in bekannter Weise verstärkt und zur Anzeige dei

Feldkomponente zur Anzeige kommt. Fehler oder zur Markierung der Fehlerstelle benutzt

In F i g. 6 ist eine mögliche Ausführungsform des Im allgemeinen werden bei der Verarbeitung de;

Trägers 61 schematisch ah Draufsicht dargestellt. Die Fehlersignale Filter benutzt. Diese dienen in erste

Besonderheit dieser Ausführungsform besteht darin. 55 Linie zur Unterdrückung von Störkomponenten, de

daß man einerseits den Abstand der Einzelsonden ren Frequenzspektrum oberhalb oder unterhalb de

eines DifTerenz^mdenpnares, also ζ B. der Einzel- Durchlaßgebietes des Filters liegt,

sonden 64 und 65 voneinander in einem Winkel von Ein besonderer Vorteil der beschriebenen Anord

45 zur abzutastenden Mantellinie des Rohres belie- nung ergibt sich, wenn man die mittlere Geschwin

big einstellen kann, daß man andererseits diese Ein- 60 digkeit des Schwingers im angenähert geradlinige!

stellung auch in einem Winkel von 135" zur genann- Bereich des sinusförmigen Verlaufs der Schwingbe

ten Mantellinie durchführen kann. Dazu sind die wegung und die Umfangsgeschwindigkeit des Rohre

Einzelsonden 64. 66. 68 und 70 fest in den Träger 41 gleich macht. In diesem Falle werden Querfehle

61 eingebaut. Die Finzelsonden 65. 67. 69 und 71 von der durch die Schwingerbewegung angetriebene!

sind dagegen in einen gegenüber dem Träger 61 be- 65 Differenzsonde mit der gleichen Geschwindigkei

weglichen Kamm 72 einet .t Kamm 72 liegt in überlaufen, mit der Längsfehler von der Differenz

einer Vertiefung 73 des Trägers 61. so daß die Son- sonde auf Grund der Rotationsbewegung des Rohre

den 65. 67. 69 und 71 vom Boden des Trägers 61. überlaufen werden. Das bedeutet aber, daß das Fre

auenzspektrum bei der Längs- und Querfehleranzeige gleich oder nahezu gleich ist, so daß für Quer- und uangsfehler zusammen nur ein Filter verwendet werden muß.

Die Sondenkette mit den in 45° zur Rohrachse angeordneten Sonden spricht wie vorhergehend beschrieben in gleicher Weise auf Längs- und Querfehler des Rohres an. In gleicher Weise werden durch die Diflerenzsondenanordnung auch schräg liegende z. B. spiralige Fehler angezeigt, wenn sie im Quadranten 113 und 114 von Fig. 7 liegen. Lediglich Risse, deren Richtung nahezu oder genau in der Richtung der diagonalen Verbindungslinie der Einzelsonden 111 und 112 des Differenzsondenpaares nach F i g. 7 liegen, werden schwach oder gar nicht angezeigt.

Es ist bekannt, daß Schrägfehler, wie z. B. Spiralfehler, von Rohren einer bestimmten Produktion bevorzugt einen bestimmten, durch das Produktionsverfahren gegebenen Schraubensinn aufweisen. Der Träger 61 nach Fig. 6 sieht vor, die Prüfung diesem vom Produktionsverfahren abhängigen Umstand anzupassen. Nach Lösen der Rändelschrauben 75 kann der Kamm 72 über den Längsteil der Nuten 74 so verschoben werden, daß der mit 135° zur Längsrichtung des Kammes 72 geneigte Teil der Nuten 74 die Führung von Kamm 72 übernimmt. Nach Einstellen des gewünschten Sondenabstandes werden die Rändelschrauben 75 wieder angezogen. Nicht vergessen werden darf jedoch, gleichzeitig mit der Umstellung der Neigung der Sonderverbindungslinien die Neigung des Magnetisierungsfeldes umzustellen, was leicht durch Umpolung entweder des Spulenstromes

ίο der Längsfeldspulen 45 und 46 oder der Jochspulen 54 und 55 zu ermöglichen ist.

Eine andere Möglichkeit zur Umstellung der Neigung der Sondenverbindungslinien ist in F i g. 8 angegeben. Bilden die Einzelsonden 121-122, 123124, 125-126 und 127-128 jeweils ein DifTercnzsondenpaar, so liegen die Verbindungslinien der Einzelsonden in einem Winkel von 45° zur Längsrichtung. Werden durch Umschalten eines Vielfachschaltcrs die Einzelsonden 129-121, 122-123, 124-125, 126-127 zu Paaren verknüpft, so ergeben sich Verbindungslinien der Einzelsonden in einem Winkel von 135° zur Längsrichtung. Indessen sind derartige Schrägfehler in der Nähe der 45°- oder 135°-Richtung ohnehin äußerst selten.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Querfehlerprüfung eine Magnetisierung in Längsrich-Patentanspruch: tung eines Rohres vorgesehen werden.

   Bei der Querfehlerprüfung kann z. B. die Längs-

   Anordnung zur gleichzeitigen zerstörungsfreien magnetisierung durch ein oder zwei das Rohr umfas-Prüfung metallischer Rohre auf Längs- und 5 sende Solenoidspulen erreicht werden. Für die Auf-Querfehler mit einer Anzahl praktisch punkt- nähme des magnetischen Streuflusses der Querfehler förmiger Sonden, die ein elektrisches Signal ab- können in diesem Falle zweimal vier sogenannte Satgeben, wenn sie an einem Fehler im Rohr vorbei- telspulen dienen, langgestreckte gekrümmte Spulen, geführt werden, und mit Einrichtungen zur Er- die je etwa ein Viertel des Rohrumfanges umfassen zeugung einer schraubenförmigen Relativbewe- io (s. B. E. Thomas »Evolution of Nondestructive gung zwischen dem Rohr und den Sonden, wobei Inspection of Used Drill Pipe« in »The Drilling die Sonden jeweils als in Differenz geschaltete Contactor«, März/April, 1970, S. 32).
   Paare angeordnet sind, die benachbarte Punkte Bei der Längsfehlerprüfung kann das Rohr durch

   der Rohroberfläche miteinander vergleichen und einen durch das Rohr hindurchgesteckten stromderen Verbindungslinie einen Winkel von etwa 15 durchflossenen Leiter oder durch ein Magnetisie-45° mit der Mantellinie des zu prüfenden Rohres rungsjoch in Richtung senkrecht zur Längsachse des einschließt, und wobei die Sonden in einem Trä- Rohres magnetisiert werden. Im Falle der Magnetiger eingebaut sind, dadurch gekenn- sierung mittels Joch sind zwei Möglichkeiten bezeichnet, daß die Sondenpaare in dem Träger kannt: das zu prüfende Rohr bewegt sich in spirali-(14, 61) gegenüber der Oberfläche des zu prü- 20 gern Vorschub durch das ruhende Magnetisierungsfenden Rohres (1, 41) entlang einer Mantellinie joch, während die streuflußempfindlichen Organe des Rohres (1, 41) angeordnet sind und daß der zwischen den Jochbacken die Rohroberfläche ab-Träger (14, 61) geeignet ist, eine Schwingbewe- tasten, oder das Magnetisierungsjoch mit den streugung im wesentlichen parallel zur genannten flußempfindlichen Organen rotiert um das in Längs-Mantellinie des Rohres (1, 41) durchzuführen. 25 richtung vonvärtsbewegte Rohr.

   Welches elektromagnetische Prütverfahren auch für aie zerstörungsfreie Rohrprüfung verwendet wird, immer werden zur Längs- und Querfehlerprüfung zwei gänzlich verschiedene Prüfanlagen benutzt. Dar-

   30 aus ergibt sich für die Rohrprüfung auf Längs- und

   Querfehler ein erheblicher Aufwand, der sich nachteilig auf die Kosten der Prüfung auswirkt.

   Besondere Nachteile ergeben sich beim Einsatz des obenerwähnten Verfahrens zur Querfehlerprüfung

   Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur gleich- 35 aus der Verwendung der einen Viertelumfang des leitigen zerstörungsfreien Prüfung metallischer Rohre Rohres umschließenden Induktionsspule als fehlcrauf Längs- und Querfehler mit einer Anzahl prak- streuflußempfindliches Organ. Derartig große Emplisch punktförmiger Sonden, die ein elektrisches Si- fangsorgane gestatten keine Unterscheidung zwischen gnal abgeben, wenn sie an einem Fehler im Rohr langen Querfehlern geringer Tiefe und tiefen Quervorbeigeführt werden, und mit Einrichtungen zur Ei- 40 fehlern geringer Länge. Der Fehlerstreufluß ist in teugung einer schraubenförmigen Relativbewegung einem bestimmten Fehlertiefenbereich der Fchlcrtiefc fcwischen dem Rohr und den Sonden, wobei die Son- proportional. Ein ausgedehntes Empfangsorgan wirkt den jeweils als in Differenz geschaltete Paare ange- jedoch integrierend, so daß ein Fehlerstreuflußsignal Ordnet sind, die benachbarte Punkte der Rohrober- erhalten wird, welches proportional dem Produkt aus fläche miteinander vergleichen und deren Verbin- 45 Fehlertiefe und Fehlerlänge ist.
   dungslinie einen Winkel von etwa 45° mit der Man- Nunmehr verlangen aber die verschiedenen Fehtellinie des zu prüfenden Rohres einschließt, und lerspezifikationen, z. B. das American Petroleum wobei die Sonden in einem Träger eingebaut sind. Institute (API-Standards) oder die American Society Es sind Verfahren bekanntgeworden zur zersto- of Testing Materials (ASTM-Standards), daß ein rungsfreien Prüfung von Rohren auf Längsfehler und 50 Rohr zu verwerfen ist, wenn ein Riß tiefer als ein Solche, welche Rohre auf Querfehler prüfen. Dabei gan? bestimmter Prozentsatz der Rohrwandstärke ist Unterscheiden sich die zerstörungsfreien Piüfverfah- (z.B. 12,5 %> oder 6° 0, usw.).

   ren, welche Rohre auf Längs- und Querfehler prüfen, Prinzipiell ist daher ein ausgedehntes, integrierend

   erheblich voneinander. wirkendes Fehlerempfangsorgan nicht in der Lage,

   Bei den elektromagnetischen Slreuflußprüfverfah- 55 Rohre auf die von verschiedenen Organisationen aufren soll kur^ dci UnicibtliicJ zwischen Längsfchlcr- gestellten Fchlerspcziiikationer;, die sich nur auf Hie prüfverfahren und Querfehlerprüfverfahren darge- Fehlerticfe und nicht auch auf die Fehlerlänge bestellt werden. Grundsätzlich wird bei der magneti- ziehen, zu prüfen.

   sehen Streuflußprüfung der an einer Fehlerstelle eines Ein weiterer Nachteil dieses bekannt gewordenen

   magnelisierten Werkstückes aus der Werkstückober- t>o Querfehlerprüfverfahrcns liegt in der Tatsache, dal.i fläche austretende magnetische Streufluß von magnet- Risse, die nicht genau in einer Rohrumfangslinie liefeklempfindlichen Organen aufgespürt, in elektrische gen, sondern einen mehr oder weniger großen Winkel Signale umgesetzt, verstärkt und zur Anzeige gc- zur Umfangslinie bilden, mit erheblich geringere!: bracht. Voraussetzung für das Heraustreten eines Empfindlichkeit angezeigt werden. Das hängt damil Fehlerstrcuflusses aus der Oberfläche ist, daß der 65 zusammen, daß eine langgestreckte Induktionsspule Fehler den magnetischen Fluß im Werkstück schnei- nur optimal wirkt, wenn die Rißrichtung mit dei det. Deshalb muß für die Längsfehlerprülung eine Längserstreckung der Induktionsspule genau überein-Magnetisicrung senkrecht zur Längsrichtung und zur stimmt. Bei Schräglage eines Risses zur Längserstrek-