DE2150607A1

DE2150607A1 - Kriechendes Rohrleitungs-Pruefgeraet

Info

Publication number: DE2150607A1
Application number: DE19712150607
Authority: DE
Inventors: West Robert Eugene; Sullins James Robert
Original assignee: Automation Industries Inc
Current assignee: Automation Industries Inc
Priority date: 1970-10-12
Filing date: 1971-10-11
Publication date: 1972-04-27
Also published as: GB1362580A; AU3436671A; IL37871A0; CH543735A; LU64046A1; IT939975B; ES395919A1; FR2111209A5; US4006359A; BE773778A; NL7113898A

Description

PATENTANWÄLTE! 8 MÜNCHEN OB POSTFACH DB 016O 8 MÜNCHEN ΘΟ MARIAHILFPLATZ 2 & 3

TELEFON: (0811) 45 4Ο4Ο & 44 32 44 TELEOR.: EUROMARCPAT MÜNCHEN

AUTOMATION INDUSTRIES, INC. 11. Oktober 19 71
Unsere Akte DA-K8O9(A-731) KLF/PS/hö

Kriechendes Rohrleitungs-Prüfgerät

Priorität vom 12. Oktober 1970 - USA - Nr. 79,859

Rohöl, raffiniertes Petroleum, Erdgas und sonstige Produkte werden häufig durch Rohrleitungen, sogenannte "Pipelines", über grosse Entfernungen transportiert. Derartige Rohrleitungen sind gewöhnlich lang und haben einen ziemlich grossen Durchmesser, der beispielsweise in der Grössenordnung von etwas weniger als 50 cm bis zu 125 cm und darüber betragen · kann. Gewöhnlich werden hohe Drucke verwendet, um die Strömungsgeschwindigkeit durch die Rohrleitungen zu steigern. Um katastrophale Ausfälle zu vermeiden, ist es wichtig, die Rohrleitung frei von Fehlern zu halten, die sich aus schwachen Stellen ergeben könnten.

ORIGINAL INSPECTED 209818/0609

Eine Rohrleitung dieser Art wird gewöhnlich gebaut, indem eine Folge einzelner Rohrabschnitte längs der Leitungsstrecke verteilt wird. Die einander zugewandten Enden aufeinanderfolgender Abschnitte werden dann zu einer kontinuierlichsn Rohrleitung zusammengeschweisst. Normalerweise wird die so fertige Rohrleitung anschliessend eingegraben. Wie man sieht, weist die Rohrleitung, obwohl sie zusammenhängend und ungebrochen ist, eine Reihe von Umfangsschweissungen auf, die in Abständen entsprechend den Längen der ursprünglichen Abschnitte verteilt sind. Wenn auch diese Schweissungen an den Montagestellen unter weniger als idealen Bedingungen durchgeführt werden, ist es wichtig, dass jede einzelne hochqualitativ und frei von Fehlern, wie Rissen, Einschlüssen und so weiter,ist, die die Festigkeit der Schweissungen vermindern könnten. Gegenwärtig bildet die Verwendung von Röntgenstrahlen das zuverlässigste Mittel, Schweissungen dieses Typs zu prüfen. Die befriedigendste Art, eine Umfangsschweissung ™ zu;röntgen, besteht dabei darin, dass ein Streifen aus fotografischem Film um die Aussenseite der Rohrleitung derart gewickelt wird, dass er die Schweissung gürtelartig bedeckt. Die gesamte Schweissnaht (d.h. 360°) wird dann vom Mittelpunkt der Rohrleitung aus mit Röntgenstrahlen bestrahlt. Die Röntgenstrahlen.durch-r setzen die Schweissnaht und belichten den Filmgürtel an der Aussenseite der Rohrleitung.

209818/0609

Verfahren und Vorrichtungen zur Erzeugung derartiger Röntgenaufnahmen sind in den im Namen der Anmelderin veröffentlichten USA-Patentschriften 2 532 536, 2 547 996 und 2 604 521 offenbart.

Ein kriechendes Prüfgerät dieser Art bewegt sich innerhalb der Rohrleitung, hält an der Stelle einer Umfangsschweissung, bestrahlt die Schweissnaht mit Röntgenstrahlen zur Belichtung des Films und bewegt sich dann zur nächsten Schweißstelle, wo es wiederum anhält und den Röntgenvorgang wiederholt.

Derartige Geräte sind zum Röntgen von Umfangsschweissungen sehr erfolgreich. Sie erfordern jedoch eine Fern-Leistungsversorgung sowie eine Fernsteuerung in irgend einer Form. Daher arbeiten sie mit einem elektrischen Kabel oder einer "Nabelschnur", das beziehungsweise die sie durch die Rohrleitung nachziehen.Eine Bedienungsperson am Ende der Rohrleitung steuert dabei das kriechende Gerät, in dem sie Signale über das Kabel sendet. Dies ist mit einer Reihe von Nachteilen verbunden.

Zum einen ist eine Bedienungsperson mit entsprechenden Kosten und so weiter erforderlich. Da die Bedienungsperson sich am Ende der Rohrleitung befindet, treten ferner mitunter Schwierigkeiten auf, die Schweißstelle zu lokalisieren und das Gerät genau an der Schweißstelle anzuhalten. Darüberhinaus sind der

209818/0609

Reichweite, die das kriechende Prüfgerät in der Rohrleitung mit dem nachgeschleppten Kabel erzielen kann, praktisch Grenzen gesetzt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die genannten Schwierigkeiten zu beseitigen. Erfindungsgemäss wird ein kriechendes Prüfgerät vermittelt, das vollständig unabhängig ist und keinerlei "Nabelschnur" benötigt. Das erfindungsgemässe Kriechgerät dient dazu, bei seiner Bewegung durch die Rohrleitung die einzelnen Umfangsschweissungen festzustellen und nur an denjenigen Schweißstellen anzuhalten, die geprüft werden sollen. Das Kriechgerät stellt sich selbst genau auf die zu prüfende Schweißstelle ein, bestrahlt sie mit Röntgenstrahlen und bewegt sich dann automatisch zu der nächsten zu prüfenden Schweißstelle.

Im folgenden ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben; in den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine Rohrleitung mit einer Seitenansicht eines durch die Rohrleitung kriechenden erfindungsgemässen Prüfgeräts;

Fig. 2 einen Schnitt durch einen Teil der Fig. 1. in vergrössertem Masstab;

Fig. 3 einen Querschnitt im wesentlichen in der Ebene der Linie ,3-3 der Fig. 1 in vergröss.ertem Masstab;

209818/0609

Fig. 4 einen Querschnitt im wesentlichen in der Ebene der Linie 4-4 der Fig. 1 in vergrössertem Masstab;

Fig. 5 eine Stirnansicht von einem Ende des Kriechgerätes in nochmals vergrössertem Masstab zur Darstellung der Steuer- " tafel;

Fig. 6 ein Schaltbild eines Teils des Steuersystems zur Steuerung .der Arbeitsweise des Kriechgerätes; ^

Fig. 7 ein Schaltbild eines Zeitgliedes innerhalb des Steuersystems nach Fig. 6; und

Fig. 8 ein Schaltbild eines weiteren Teils der Steuerschaltung. .

Die in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsform des erfindungsgemässen Kriechgerätes 10 eignet sich insbesondere zum Inspizieren einer Rohrleitung 12. Die Rohrleitung 12 kann beliebig geartet sein; normalerweise handelt es sich um den Rohrleitungstyp zum Transport von Erdgas, Rohöl, raffinierten Petroleumprodukten und ähnlichen Materialien über weite Entfernungen. Ferner sind diese Rohrleitungen normalerweise ;sum Betrieb bei verhältnismässig hohen Drucken bestimmt.

Derartige Rohrleitungen werden normalerweise aus einer Folge einzelner Rohrabschnitte 14, 16 zusammengebaut. Die

209818/0609

Abschnitte 14, 16 werden zu der Rohrleitungs-Strecke transportiert, längs dieser verteilt und dann stirnseitig aufeinander ausgerichtet. Anschliessend werden die einander zugewandten Enden zu der kontinuierlichen Rohrleitung 12 zusammengeschweisst. Aufgrund dieser Herstellung weist die fertige Rohrleitung 12 eine Folge von Umfangsschweissnähten 18, die jeweils um das gesamte Rohr herumlaufen, auf.

Die einzelnen Rohrabschnitte 14, 16 haben gewöhnlich eine Länge in der Grössenordnung von 9 bis 12 m und werden in dieser Form zu der Strecke transportiert. Unter gewissen Umständen werden jedoch je zwei Rohrabschnitte durch eine in der Fabrik oder an einem ähnlichen Platz ausgeführte Schweissung miteinander verbunden. Die Abschnitte werden dann in doppelter Länge an der Strecke abgegeben. Infolgedessen ist jede zweite Schwelssnaht unter guten Bedingungen ausgeführt und vor der Ankunft an der Strecke inspiziert worden. Die dazwischenliegenden Schweissnähte werden dagegen am Verlegungsort unter weniger als idealen Bedingungen vorgenommen.

Damit die Rohrleitung 12 für ihren beabsichtigten Verwendungszweck sicher ist, müssen sämtliche Schweissnähte 18 frei von Rissen oder sonstigen Fehlern, etwa Brüchen, Einschlüssen und so weiter, sein, die die Schweissnaht in irgend einer Weise schwächen könnten. Um sicherzustellen, dass die Schwei'ss-

209818/0609

nähte 18 frei von Fehlern sind, kann das Kriechgerät 10 zur Prüfung der Schweissnähte verwendet werden. Normalerweise wird jede einzelne Schweissnaht 18 vollständig geprüft. Unter gewissen Umständen kann es jedoch zulässig sein, nur ausgewählte Schweissnähte zu prüfen. Werden beispielsweise Doppelabschnitte verwendet und die in der Fabrik hergestellten Schweissnähte vorher geprüft,· so braucht-das Kriechgerät 10 nur jede zweite Schweissnaht zu prüfen.

Als beste Massnahme zum Prüfen einer Umfangsschweissnaht dieser Art hat es sich herausgestellt, ein Band 20, das einen fotografischen Film enthält, vollständig um die Aussenseite der Rohrleitung 12 herumzuwiekeln, so dass es die Schweissnaht 18 umgibt. Die Schweissnaht 18 wird dann von innen mit Gamma- oder Röntgenstrahlen bestrahlt. Dies ergibt auf dem Film ein den Eigenschaften der Schweissnaht 18 entsprechendes fotografisches Bild.

Das Band 20 wird dann abgenommen,und der Film wird entwickelt, so dass eine optische Prüfung des Bildes der Schweissnaht erfolgen kann. Risse, Einschlüsse und dergleichen lassen sich auf dem fotografischen Film leicht feststellen.

Das Kriechgerät 10, das am besten aus Fig. 1 hervorgeht, ist so ausgelegt, dass es normalerweise von rechts nach

209818/0609

links durch die Rohrleitung 12 wandert. Es kann jedoch auch umgekehrt arbeiten· und in der entgegengesetzten Richtung wandern. Das Kriechgerät 10 kann einen einzelnen starren Aufbau umfassen; in dem vorliegenden Beispiel hat es jedoch die Form eines gelenkigen Aggregates oder Zuges.

Das vorliegende Kriechgerät 10 umfasst drei getrennte Einheiten 22, 24 und 26. Die erste Einheit 22 enthält einen Röntgenapparat und bestimmte zugehörige Ausrüstungselemente, um die gesamte Schweissnaht 18 über 360° mit Röntgenstrahlen zu bestrahlen. Die zweite Einheit 24 enthält ein unabhängiges Netzteil 30 zur Versorgung der gesamten Bordausrüstung des Kriechgerätes 10. Die dritte Einheit 26 umfasst eine Zugmaschine 32 zum Antrieb des gesamten Kriechgerätes 10 durch die Rohrleitung 12. Zusätzlich kann die dritte Einheit 26 ein Steuersystem 34 enthalten, um den Betrieb des Kriechgerätes 10 und die von ihm ausgeführten verschiedenen Funktionen automatisch zu steuern.

Die erste Einheit 22 kann im wesentlichen identisch sein mit der Einrichtung, wie sie in der oben erwähnten USA-Patentschrift 2 532 536 offenbart ist. Diese Einheit 22 umfasst ein längliches zylindrisches Gehäuse 28, das die Röntgenröhre und weitere Elemente enthält. Das Gehäuse 28 hat normalerweise einen Aussendiirchmesser, der beträchtlich kleiner ist als der Innendurchmesser der Rohrleitung 12; beispielsweise kann er in

209818/0609

der Grössenordnung von etwa einem Viertel bis ein Halb des Durchmessers der Rohrleitung 12 betragen. An den entgegengesetzten Enden des Gehäuses 28 sind eine vordere Traganordnung 36 und eine hintere Traganordnung 38 befestigt, um die erste Einheit 22 innerhalb der Rohrleitung 12 abzustützen.

üede der Traganordnungen 36, 38 umfasst ein Band oder eine Schelle 40, die auf das Gehäuse 28 aufgepasst und dadurch fest mit diesem verbunden ist. An jeder der Schellen 40 sind drei einzelne Arme 42, 44 und 46 radial frei nach aussen verschwenkbar angelenkt. Vorzugsweise ist ein Arm 42 so angeordnet, dass er gerade nach oben verläuft, während die anderen beiden Arme 44 und 46 unter einem gegenseitigen Winkel von 120° nach unten und aussen verlaufen.

Am Ende jedes der Arme 42, 44 und 46 ist ein frei drehbares Rad 48 vorgesehen, das an der Innenwand der Rohrleitung 12 läuft. Zwischen den einzelnen Armen 42, 44 und 46 und einem zweiten Band bzw. einer zweiten Schelle 52 können Federverbindungen 50 oder ähnliche Einrichtungen angebracht sein. Diese Verbindungen spannen die Arme 42, 44 und 46 federnd nach aussen, so dass die Räder 48 ständig mit der Innenwand der Rohrleitung 12 in Eingriff gehalten werden. Wie ersichtlich, hält diese Anordnung airh das Gehäuse 28 während seiner Bewegung durch die Rohrleitung 12 unabhängig vom Rohrdurchmesser im wesentlichen zentriert und in axialer Fluchtung mit der Rohrleitung.

209818/0609

In dem Gehäuse 28 ist eine Strahlungsquelle vorgesehen, bei der es sich um eine radioaktive Isotopen- oder eine ähnliche Quelle handeln kann, die Gammastrahlen usw. emittiert. Die Verwendung einer Röntgenröhre hat sich jedoch als bevorzugt erwiesen. Dies gestattet eine grössere Flexibilität in der Steu erung der Strahlungsmenge und des Energieniveaus. Die Bestrahlung kann daher leicht und in engen Grenzen der Art der Rohrleitung 12 und der zu prüfenden Schweissnaht 18 angepasst v/erden.

Im vorliegenden Fall sind eine Röntgenröhre und die zugehörige Ausrüstung in dem Gehäuse 28 untergebracht. Die Röntgenröhre weist eine Anode auf, die im wesentlichen konzentrisch in dem Gehäuse 28 angeordnet ist und eine Abstrahlung von Röntgenstrahlen in einer zu der Achse des Gehäuses 28 im wesentlichen senkrechten Ebene 54 bewirkt. Vorzugsweise wird die Emission der Röntgenstrahlen im wesentlichen gleichmässig über einen vollen Kreis, d.h. über einen Bogen von 360°, bewirkt. Dadurch wird gewährleistet, dass die gesamte Schweissnaht 18 gleichzeitig mit Röntgenstrahlen bestrahlt wird.

Aus Gründen, die nachstehend erklärt werden, kann an federn der beiden vorderen unteren Arme 44 und 46 ein Fühler 56 vorgesehen sein. Im vorliegenden Fall umfasst jeder dieser Fühler 56 einen Hebel 58, der an dem unteren Arm 44 bzw. 46 schwenkbar befestigt ist. Eine Feder 60 spannt den Hebel 58 nach auLsen.

. 209818/0609

- .11 -

Am Ende des Hebels 58 ist ein Sternrad 62 drehbar montiert. Das Rad 62 umfasst mehrere (beispielsweise vier) scharfe Kanten, die durch Vertiefungen voneinander getrennt sind. Die Kanten sind so angeordnet, dass sie an der Innenwand der Rohrleitung 12 ohne Drehung gleiten. Erreicht jedoch eine der scharfen Kanten eine Umfangsschweissnaht 18, so stösst sie gegen das Material der Schweissnaht und bleibt daran hängen. Beim Weiterbewegen des Kriechgerätes 10 rollt daher das Sternrad 62 über die Schweissnaht 18 ab und beginnt danach wieder zu gleiten.

Mit federn der Sternräder 42 ist ein kleiner Schalter 254 verbunden. So lange das Sternrad 62 an der Fläche gleitet und sich in der gezeigten Stellung befindet, bleibt der Schalter 254 geöffnet. Bleibt das Rad 62 dagegen an einer Schweissnaht 18 hängen und dreht es sich, so wird der Schalter 254 momentan geschlossen, sooft also das Sternrad 62 eine Schweissnaht 18 passiert, wird ein Signal erzeugt. Obwohl nur ein Sternrad 62 verwendet zu werden braucht, hat es sich herausgestellt, dass einige Schweissnähte unter Umständen keinen inneren Vorsprung an der genauen Stelle, an der das Sternrad 62 läuft, aufweisen. Verwendet man zwei Sternräder 62 und zwei Schalter 254 parallel, so werden ein oder beide Schalter 254 geschlossen.

An der vorderen Schelle 40 kann ein zweiter Arm 64 schwenkbar angebracht sein. Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich,

209818/0609

verläuft dieser Arm 64 an dem Rad 48 vorbei und erstreckt sich über das vordere Ende der Einheit 22 hinaus. Er bildet daher den vordersten Punkt des Kriechgerätes 10 bei Bewegung in Vorwärtsrichtung. Ein am Ende dieses Arms 64 montiertes Rad 66 läuft ander Innenwand der Rohrleitung 12, wenn sich das Kriechgerät 10 durch die Leitung bewegt.

An dem Arm 64 ist hinter dem Rad 66 ein Schalter 68 montiert. Eine Feder dient dazu, den Arm 64 nach aussen vorzuspannen; seine Bewegung wird jedoch durch das in der Rohrleitung 12 laufende Rad 66 begrenzt. Erreicht das Kriechgerät 10 das Ende der Rohrleitung 12, so ist das Rad 66 das erste Element, das aus der Rohrleitung 12 heraustritt, wobei der Arm 64 durch die Feder nach aussen gedrückt wird. Dabei schlägt der Arm 64 gegen die Kante der Rohrleitung 12 und beginnt daran abzugleiten.

Da der Schalter 68 unmittelbar hinter dem Rad 66 angebracht ist, berührt er dabei sofort die Rohrleitung, und der Schalter 68 wird geschlossen. Wie weiter unten erläutert, wird dadurch das Kriechgerät 10 in seiner Bewegung angehalten. Das Kriechgerät stoppt also automatisch am Ende der Rohrleitung 12 und bewegt sich nicht aus der Rohrleitung heraus.

In Abstand von der Innenwand der Rohrleitung 12 können ein oder mehrere zusätzliche Taster 72 und 74 an dem Arm

209818/0 609

64 befestigt sein. Art und Arbeitsweise dieser Taster 72, 74 werden in Verbindung mit der Arbeitsweise des Steuersystems 34 im einzelnen erläutert. An dieser Stelle sei nur erwähnt, dass die Taster 72 und 74 vorzugsweise so eingerichtet sind, dass sie von der Bedienungsperson an der Aussenseite der Rohrleitung 12 angebrachte Markierer wahrnehmen können.

Die zweite Einheit 24, die so gestaltet ist, dass sie unmittelbar hinter der ersten Einheit 22 läuft, gibt die Leistung zum Betrieb sämtlicher verschiedener Bauelement des Kriechgerätes 10 ab. Die erste und die zweite Einheit 22, 24 sind über eine Verbindung 76 gekuppelt, die sowohl auf Druck als auch auf Zug arbeitet. Vorzugsweise umfasst die Verbindung ein oder mehrere Verbindungsglieder, so dass die beiden Einheiten gegeneinander verschwenkt werden können, wenn das Kriechgerät 10 eine Biegung in der Rohrleitung 12 durchläuft. Die Verbindung 76 sollte jedoch eine relative Verdrehung der beiden Einheiten gegeneinander verhindern.

Die zweite Einheit 24 umfasst einen Rahmen 77, der die verschiedenen Teile des Netzteils 30 trägt. Der Rahmen 77 weist an seinen Enden jeweils eine Stütze 78 bzw. 80 sowie eine zwischen diesen Stützen 78, 80 aufgehängte Plattform 82 auf. Aus weiter unten erläuterten Gründen ist diese Plattform 82 vorzugsweise niedrig angeordnet, so dass die zweite Einheit einen niedrigen Schwerpunkt hat.

209818/0609

An der vorderen Stütze 78 und an der hinteren Stütze 80 ist jeweils eine Gruppe von Armen 84, 86 und 88 schwenkbar montiert. Am äusseren Ende jedes Armes 84, 86, 88 ist jeweils ein eigenes Rad 89, 90 bzw. 91 montiert, das an der Innenwand der Rohrleitung 12 rollt.

^ Es kann zwar eine beliebige Anzahl von Armen in jeder Gruppe· vorgesehen sein; im vorliegenden Ausfühttmgsbeispiel sind an jedem Ende der Einheit 24 drei Arme 84, 86 und 88 mit Rädern 89, 90 und 91 vorgesehen. Die Arme sind im wesentlichen gleichmässig untejjr einem gegenseitigen Winkel von etwa 120° ähnlich wie bei der ersten Einheit 22 verteilt.

Wenn gewünscht, können alle diese Arme federnd radial nach aussen vorgespannt sein, wodurch die Räder 89, 90 und 91 stets fest an der Rohrleitung 12 gehalten werden. In dem " vorliegenden speziellen Ausführungsbeispiel sind die Arme jedoch • durch Streben 92 in mehr oder weniger festen Stellungen gehalten. Die Längen der Streben 92 werden eingestellt, bevor das Kriechgerät 10 in die Rohrleitung 12 eingesetzt wird. Der durch die Räder 89, 90 und 91 definierte Kreis ist etwas kleiner als die Innenwand der Rohrleitung 12.

Zusätzlich zu den zwei Gruppen von Armen und Rädern kann an jedem Ende der Plattform 82 ein Rollfuss 94 bzw. 96 vor-

209818/0609

-.15 -

gesehen sein. Jeder Rollfuss 94, 96 weist ein Rad auf, das am Boden der Rohrleitung 12 läuft und das Gewicht der Einheit 24 trägt. Die Rollfüsse 94, 96 befinden'sich vorzugsweise an der Mittellinie der Einhft.it 24.

Die beiden unteren Räder 90 und 91 sind gewöhnlich so eingestellt, dass sie sich in Abstand von der Rohrleitung befinden, wenn die zweite Einheit 24 vollkommen vertikal steht und von den Rollfüssen getragen wird. Dieser Abstand kann in der Grössenordnung von etwa 6 bis 12 mm liegen. Die Einheit 24 bleibt selten oder gar nicht für längere Zeit genau in ihrer senkrechten Lage. Vielmehr neigt sie sich normalerweise auf die eine oder andere Seite, wobei eines der seitlichen Räder 90, 91 an der Innenwand der Rohrleitung 12 anliegt. Infolgedessen wird das Gewicht der zweiten Einheit 24 hauptsächlich von den Rollfüssen 94, 96 und teilweise von einem der Seitenräder 90, 91 aufgenommen.

Eine quer durch das Land gelegte Rohrleitung 12 verläuft häufig auf und ab und weist Biegungen auf. Unter gewissen Umständen kann dies dazu führen, dass das Kriechgerät 10 und/ oder die Einheiten 22, 24, 26 innerhalb der Rohrleitung 12 spiralförmig wandern, wodurch sie sich auf den Kopf stellen würden. Dadurch, dass der Schwerpunkt der zweiten Einheit 24 sehr tief gehalten wird, bleibt das Kriechgerät 10 normalerweise im we-

209818/0609

sentlichen aufrecht. Neigt das Kriechgerät 10 dennoch dazu, sich auf den Kopf zu stellen, so können die unteren Räder mit einer Auswärtsspur versehen sein.

Rollt die Einheit 24 auf eine Seite, so liegt sie auf den Rollfüssen 94 und 96 sowie auf einem der unteren Räder 90 oder 91· Sind diese Räder 90 und 91 in den richtigen Richtungen gespurt, so haben sie die Tendenz, an der Innenwand der Rohrleitung 12 nach oben zu steigen und dadurch das Kriechgerät 10 in seine vertikale Lage zurückzustellen. Durchläuft das Kriechgerät 10 die aufrechte Lage und neigt es sich in der anderen Richtung, so dreht es sich weiter und ruht danach auf dem anderen Rad 90 bzw. 91. Da dieses Rad in der entgegengesetzten Richtung gespurt ist, wird das Kriechgerät 10 wieder in die aufrechte Lage zurückgeführt. Bei seiner Bewegung durch die Rohrleitung 12 wird das Kriechgerät 10 also langsam jeweils um einige Grad nach rechts und links rollen, insgesamt jedoch im wesentlichen in seiner vertikalen Lage bleiben.

In der Nähe eines der vertikalen Arme 84 kann ein den oben genannten Tastern 72 und 74 ähnlicher Taster 98 angebracht sein. Dieser Taster 98 dient dazu, einen von der Bedienungsperson an der Aussenseite der Rohrleitung 12 angebrachten Markierer festzustellen.

209818/0609

Die verschiedenen Bestandteile des Netzteils 30 und der zugehörigen Ausrüstung sind auf der zweiten Einheit 24 montiert. Das Netzteil 30 umfasst eine Elektrizitätsquelle. Dazu können zwar Speicherbatterien verwendet werden, jedoch hat es sich als bevorzugt erwiesen, einen im wesentlichen herkömmlichen Motor-Generator-Satz 100 zu verwenden. Dadurch lässt sieh eine grössere Leistungsmenge zur Verfügung stellen, und das Kriechgerät kann über wesentlich grössere Entfernungen arbeiten. Der Motor-Generator-Satz 100 kann eine geeignete Maschine mit innerer Verbrennung, etwa einem Zweitakt-Benzinmotor 102, umfassen, der eine Leistung in der Grössenordnung von etwa 5 bis 10 PS haben mag. Ein herkömmlicher Benzintank 104 ist auf der Plattform montiert und mit dem Motor 102 über eine flexible Brennstoffleitung oder einen Schlauch gekuppelt.

Der elektrische Generator 106 ist direkt mit dem Benzinmotor 102 gekuppelt. Er dient zur Erzeugung von elektrischer Energie (d.h. Wechselstrom, Gleichstrom oder dergleichen), die zur Verwendung in dem übrigen Teil des Systems geeignet ist. In unmittelbarer Nähe des Generators 106 ist an dem Rahmen ein Anschlusskasten 108 befestigt, der entsprechende Unterbrecher, Schalter, Sammelschienen und so weiter zur Verteilung der elektrischen Energie an die entsprechenden Teile des Kriechgerätes 10 umfasst.

209818/0609

An einer der Endstützen 78, 80 kann ein Gebläse oder ein Gebläsepaar 110 montiert sein. Die Gebläse 110 sind mit dem Anschlusskasten 108 elektrisch verbunden. Sind die Gebläse 110 eingeschaltet und in Betrieb, so leiten sie einen Frischluftstrom quer über den Motor 102 und den Generator 106. Dies gewährleistet eine entsprechende Frischluftzufuhr zum Be- W trieb des Benzinmotors 102 selbst dann, wenn das Kriechgerät 10 über eine längere Zeitspanne anhält oder parkt. Die Gebläse dienen ausserdem dazu, den Motor 102 und den Generator 106 zu kühlen, Verstopfungen durch Dampfblasen zu verhindern und so weiter.

Die dritte Einheit 26, die so eingerichtet ist, dass sie unmittelbar hinter der zweiten Einheit 24 herläuft, vermittelt die Schubkraft zum Antrieb des gesamten Kriechgeräts 10 durch die Rohrleitung 12. Die dritte Einheit 26 ist mit der zweiten Einheit 24 über eine Verbindung 112 gekoppelt. Die Verbindung 112 weist mindestens ein Gelenk auf, so dass das Kriechgerät 10 sich durch Biegungen in der Rohrleitung bewegen kann. Vorzugsweise verhindert die Verbindung 112 jedoch relative Verdrehungen zwischen der zweiten und der dritten Einheit.

Die dritte Einheit 26 weist einen Rahmen 114 auf, der die verschiedenen Elemente trägt. Grundsätzlich ist jede geeignete Rahmenart anwendbar; im vorliegenden Fall hat der Rahmen

209818/0609

die Form eines grossen Rohres. Dieser Rahmen 114 ist so ausgelegt, dass er bei der Bewegung des Kriechgerätes 10 durch die Rohrleitung 12 im wesentlichen konzentrisch zu dieser gehalten wird.

An einem auf dem Rahmen 114 angebrachten Träger 118 ist ein Satz von Armen 116 schwenkbar montiert. Am äusseren Ende jedes Arms· 116 ist ein Antriebsrad 120 angebracht, V..as an der Innenwand der Rohrleitung 12 angreift. Die Arme 116 sind radial ein- und auswärts schwenkbar gelagert. Eine Strebe 122 verläuft diagonal jeweils zwischen dem äusseren Ende der einzelnen Arme 116 und einer auf dem Rahmen 114 gleitend montierten Hülse 124. Diese Hülse 124 ist in axialer Richtung auf den erstgenannten Träger 118 zu vorgespannt, wodurch die Arme 116 radial nach aussen gespannt werden. Diese Anordnung dient dazu, die drei Räder 120 in starkem und festem Eingriff mit der Innenwand der Rohrleitung 12 zu halten. Sie sorgt ausserdem dafür, die drei Räder in gleichem radialen Abstand zu halten, so dass die dritte Einheit 26 gegenüber der Rohrleitung 12 axial fluchtet und zentriert ist.

Auf der Oberseite einer vertikalen Stütze 128 kann ein Taster 126 angeordnet sein, der sich unmittelbar unterhalb der obersten Stelle der Rohrleitung 12 befindet. Dieser Taster 126 mag den oben erwähnten Tastern 72, 74 und 98 zum Abtasten

2 09818/0609

eines an der Aussenseite der Rohrleitung 12 angeordneten Markierers ähnlich sein.

Am Ende des Rahmens 114 ist dem Träger 118 unmittelbar benachbart ein Elektromotor 130 angebracht, dessen Abtriebswelle mit einer Antriebseinheit oder Transmission gekoppelt ist. Diese ist ihrerseits jeweils über einen Kettenantrieb, der längs des jeweiligen Armes 116 verläuft, mit den Rädern {'10 verbunden. Läuft der Motor 130, so überträgt er somit auf die Räder 120 ein Drehmoment, und das gesamte Kriechgerät 10 wird in Axialrichtung durch die Rohrleitung 12 angetrieben.

Die Arbeitsweise des Kriechgerätes 10 und seiner verschiedenen Bestandteile (d.h. des Motor-Generators, des Elektromotors, der Röntgenröhre und so weiter) werden von dem Steuersystem 34 automatisch gesteuert. Das vorliegende Steuersystem 34, dessen Schaltung aus Fig. 6 bis 8 hervorgeht, ist in einem Gehäuse 136 enthalten, das am Ende des rohrförmigen Rahmens 114 montiert ist.

Bei dem Gehäuse 136 kann es sich um ein grosses Rohr oder einen Zylinder handeln, der am hinteren Ende des Rahmens 114 angeschweisst ist. Das hintere Ende dieses Gehäuses I36 ist offen; es kann jedoch eine Steuertafel 138 (Fig. 5) abnehmbar an dem Gehäuse 136 befestigt sein, um den Inhalt abzuschlies-

209818/0609

sen. An der Steuertafel können die verschiedenen Schalter, Wahlschalter und so weiter zum Einstellen der Arbeitsweise montiert sein.

Soll eine Rohrleitung 12 inspiziert werden, so wird normalerweise die erste Einheit 22 des Kriechgeräts 10 an einem Ende in die Rohrleitung eingeführt. Sodann werden die zweiten und dritten Einheiten 24, 26 in die Rohrleitung 12^xiineingedrückt, bis die Antriebsräder 120 sich gerade innerhalb der Rohrleitung befinden. Wird das Kriechgerät 10 etwa an dieser Stelle angehalten, so ist die nach hinten weisende Steuertafel 138 für eine ausserhalb der Rohrleitung stehende Bedienungsperson noch leicht zugänglich. Die Bedienungsperson kann daher die verschiedenen Schalter, Wahlschalter und so weiter einstellen, um die gewünschte Betriebsweise zu wählen, in der sich das Kriechgerät 10 durch die Rohrleitung 12 bewegt.

Ist das Steuersystem 34 entsprechend eingestellt worden und soll die Prüfung begonnen werden, so hat die Bedienungsperson das Kriechgerät 10 nur zu starten, so dass es sich durch die Rohrleitung 12 bewegt und dabei die gewünschten Umfangsschweissnähte 18 röntgt, bis es am anderen Ende der Rohrleitung 12 herauskommt.

209818/0809

Das Steuersystem 34 ist am besten aus Fig. 6, 7 und 8 ersichtlich. Der Ausgang des Generators 106 ist dabei an die Eingangsleitungen 140, 142 (Fig. 6) angeschlossen. Normalerweise wird dabei die Spannung auf ein geeignetes Niveau reduziert und gleichgerichtet.

In einer der Eingangsleitungen, 140, liegt ein Hauptschalter 144, der auf der Steuertafel 138 montiert ist. Auf der Steuertafel 138 ist ferner eine Anzeigelampe 146 in der Nähe des Schalters 144 angebracht. Diese Lampe 146 ist mit dem Hauptschalter 144 verbunden, so dass der Bedienungsperson angezeigt wird,wann das Steuersystem 34 mit elektrischer Leistung versorgt wird.

Auch wenn dieser Schalter 144 offen ist, können der Benzinmotor 102 und der Generator 10£>weiterarbeiten. Dagegen sind der elektrische Antriebsmotor 130 sowie alle sonstigen Steuerungen vom Netzteil getrennt.

Der Elektromotor 130 zum Antrieb des Kriechgerätes 10 ist an die beiden Eingangsleitungen 140, 142 über einen Betriebsschalter 148 und einen Umsteuerschalter 150 angeschlossen. Der Betriebsschalter 148 wird von einer Betriebs-Relaisspule 152, der Umsteuerschalter 150 von Umsteuer-Relaisspulen 154 beaufschlagt.

208818/0609

Die Feldwicklung 156 des Motors 130 liegt in Serie mit einem Strombegrenzungswiderstand 158 und parallel zur Ankerwicklung 160. Parallel zu dem Widerstand 158 kann ein Geschwindigkeits-Steuerschalter 162 vorgesehen sein. Dieser Schalter 162 wird von einer Relaisspule 164 gesteuert. Ist der Schalter 162 geschlossen, so wird der Widerstand 158 kurzgeschlossen und damit praktisch aus der Feldwicklung 156 entfernt. Da dies den Feldstrom erhöht, läuft der Motor 130 mit geringerer Drehzahl und hat ein zum Starten geeignetes Drehmoment. Bei offenem Schalter 162 ist der Feldstrom kleiner, und der Motor 130 läuft mit einer höheren Drehzahl.

Auf der Abtriebswelle des Motors 130 kann eine Friktionsbremse vorgesehen sein. Wird diese Bremse gelöst, so kann der Motor 130 laufen, und das Kriechgerät kann sich bewegen. Wird die Bremse dagegen angezogen, so sind Motor 130 und Kriechgerät 10 in einer festen Stellung blockiert. Die Bremse wird über eine Relaiswicklung 166 gesteuert, die über einen Strombegrenzungs-Widerstand 168 und einen Schalter 170 mit dem Betriebsschalter 148 verbunden ist. Der Schalter 170 ist normalerweise offen, wird jedoch von einer Röntgen/Kriech-Relaiswicklung 172 gesteuert.

Zwischen dem Hauptschalter 144 und dem anderen Ende der Steuerschaltung können eine Diode 174, ein Widerstand 176

209818/0609

ein Kondensator 178 und ein weiterer Widerstand 180 eingeschaltet sein. Diese Schaltungselemente bilden einen Filterkreis zur Unterdrückung von Strom-Überschwingern. Sie sorgen auch für eine Stabilisierung der Spannung in der Steuerschaltung 34.

Wie oben erwähnt, sind auf dem Kriechgerät 10 an verschiedenen Stellen mehrere Taster 72, 74, 98 und 126 angebracht* - Diese Taster können beliebig ausgeführt sein, solange sie die Anwesenheit eines auf der Aussenseite der Rohrleitung 12 angeordneten Markierers wahrnehmen.

Es werden zwar verschiedene Formen von Ultraschallgeräten oder sonstigen Wandlern verwendet j im vorliegenden Fall umfassen die Taster jedoch eine gewisse Art von Strahlungsdetektor, etwa ein Geiger-Müller-Rohr. Die einzelnen Taster sind gemäss Fig. 6 zwischen Versorgungsleitungen 182 und 184 einge-) schaltet, über die sie gespeist werden.

Von den genannten Tastern bildet der Taster 72 einen Überspringungs-Taster, der Taster 74 einen Vorwärts-Taster, der Taster 98 einen Stop-Taster und der Taster 126 einen Rückwärts-Taster; die einzelnen Taster umfassen getrennte Schalter, die jeweils mit Leitungspaaren 194, 196, 198 bzw. 200 verbunden sind. Die Schalter sind normalerweise offen, so dass die Leitungspaare 194, 196, 198 bzw. 200 nicht elektrisch verbunden sind. Ordnet

209818/0609

die Bedienungsperson jedoch einen Markierer, etwa ein radioaktives Isotop,' auf der Rohrleitung 12 an und bewegt sich einer der Taster 72, 74, 98 oder 126 darunter durch, so wird der zugehörige Schalter geschlossen, und die beiden Leiter in dem jeweiligen Paar 194, 196, 198 bzw, 200 werden miteinander verbunden. Jeweils einer der Leiter der Leitungspaare 194, 196 und 200 ist mit einem Halteschalter 202 verbunden, der hinter dem Widerstand 176 liegt. Der Betrieb dieses Halteschalters 202 wird über eine Halte-Relaisspule 204 gesteuert. Einer der Leiter in dem Leitungspaar 198 ist mit dem Widerstand 176 verbunden.

Der zweite Leiter in dem Leitungspaar 194 von dem Überspringungs-Taster 72 ist mit einer Überspringungs-Halterelaisspule 206 und einem Überspringungs-Ausschalter 208 verbunden. Der gleiche Leiter ist ferner mit einer Überspringungs-Ausschalte-Relaisspule 210 und einer Verzögerungsstufe 212 verbunden. Zieht die Relaisspule 206 an, so hält sie einen Überspringungs-Halteschalter 214 im geschlossenen Zustand. Fliesst durch die Spule 210 und die Verzögerungsstufe 212 Strom, so bleibt der Überspringungs-Ausschalter 208 geschlossen. Hört dagegen die Verzögerungsstufe 212 auf, Strom zu führen, so löst die Ausschalte-Relaisspule 210 den Überspringungs-Ausschalter 208 und öffnet dadurch den Überspringungs-Halteschalter 214.

209818/0609

Der zweite Leiter des Leitungspaars 196 von dem Vorwärts-Taster 74 ist mit der Betriebs-Relaisspule 152 verbunden, die den Betriebsschalter 148 steuert. Der gleiche Leiter ist ausserdem an eine Relaisspule 216 angeschlossen, die ein Halterelais für einen parallel zu dem Schalter in dem Vorwärts-Taster 74 liegenden Ausschalter 218 bildet. Sind die beiden Leiter in h dem Leitungspaar 196 miteinander verbunden, so werden daher der Ausschalter 218 sowie der Betriebsschalter 148 geschlossen gehalten.

Die Verzögerungsstufe 212 geht am besten aus Fig. 7 hervor. Der Verzögerungsstufe 212 sind weitere Verzögerungsstufen 242, 262, 282 und 300 im wesentlichen gleich. Die Stufe 212 umfasst einen Transistor 220, der zwischen den Klemmen a und c eingeschaltet ist. Der Transistor 220 wirkt als Schalter zum Bin- bzw. Ausschalten des Stromes. Zwischen einer Klemme b und " der Klemme c liegen eine Zener-Diode 222 und ein Vorwiderstand 224". Parallel zu der Zener-Diode 222 ist ein RC-Kreis aus einem Widerstand 226 und einem Kondensator 228 geschaltet.

Schliesst der Überspringungs-Halteschalter 214, so fliesst durch den Widerstand 224 und die Zener-Diode 222 Strom. Dies bewirkt, dass an dem Widerstand 226 und dem Kondensator 228 in dem RC-Kreis eine genau gesteuerte Spannung liegt. Durch Aufladen des Kondensators 228 steigt die Spannung am Emitter des Transistors 220, bis dieser nicht-leitend wird.

209818/0609

In diesem Zeitpunkt fällt die Überspringungs-Ausschalte-Relaisspule 210 ab, wodurch der Ausschalter 208 geöffnet wird. Dies unterbricht den Strom durch das Überspringungs-Halterelais 206, wodurch der Überspringungs-Halteschalter 214 geöffnet wird.

Die Überspringungs-Halterelaisspule 206 steuert ausserdem einen Umschalter 230, der in einem Schaltkreis 232 zum Überspringen einer Schweissnaht liegt. Wird die Relaisspule 206 stromlos, so kehrt der Schalter 230 in die in Fig. 8 gezeigte Stellung zurück. Der Überspringungs-Schaltkreis 232 umfasst ausser dem Umschalter 230 einen weiteren Umschalter 234 für Überspringen/ Aufnahme. Der Umschalter 234 ist zur manuellen Betätigung durch die Bedienungsperson an der Steuertafel 138 montiert.

Die durch die Schaltung nach Fig. 7 erzeugte Verzögerung kann durch Wahl einer entsprechenden Kombination aus dem Widerstand 226 und dem Kondensator 228 beliebige Dauer haben. Normalerweise ist diese Verzögerung etwas langer als die Zeit, die das Kriechgerät 10 benötigt, um einen seine Länge überschreitenden Weg zurückzulegen.

Die Röntgen/Kriech-Relaiswicklung 172 liegt in Serie mit einem Zeitschalter 238, einem Halteschalter 240, den Klemmen a und c der einstellbaren Verzögerungsstufe 242 und einem Rückwärts-Halteschalter 244. Fällt die Relaiswicklung 172 ab, so gelangt ein Röntgen/Kriech-Sehalter 246 in die Röntgen-Stellung

209818/0609

(die der in Fig. 8 gezeigten Stellung entgegengesetzt ist). Der Umsteuerschalter 150 öffnet, der Motor 130 hält an, der Schalter 170 schliesst und erregt die Brems-Relaiswicklung 166, und ein Röntgen-Einschaltrelais 248 zieht an.

Wie erwähnt, ist die Verzögerungsstufe 242 mit der

^ in Fig. 7 gezeigten Verzögerungsstufe 212 im wesentlichen identisch. Die. Stufe 242 umfasst jedoch einen Widerstaiji 226' inform eines Präzision.spotentiometers mit vielen Wicklungen. Der an der Steuertafel 138 vorgesehene Drehknopf 250 bestimmt den Wert dieses Widerstands 226'. Der Widerstandswert erscheint auf einer dreistelligen Anzeige 252.

Die Einstellung des Widerstandswerts bestimmt die Zeitperiode, die der Kondensator benötigt, um sich auf ein Niveau aufzuladen, bei dem die Relaiswicklung 172 abfällt, " den Umsteuerschalter 150 öffnet und den Motor 130 anhält. Die Stellen der Anzeige 252 sind normalerweise in Zehntel Fuss (d.h. in Abschnitten von je etwa 3 cm) geeicht und geben die Entfernung an, die das Kriechgerät 10 (mit verringerter Geschwindigkeit bei geschlossenem Schalter 162) während des Ladeintervalls zurücklegt, bevor es anhält. Der von den Ziffern der Anzeige 252 wiedergegebene Weg wird normalerweise so eingestellt, dass er dem Abstand zwischen dem jeweiligen Sternrad 62 und der Ebene 54 entspricht.

209818/0609

Die Steuerklemme b der Verzögerungsstufe 242 ist mit den Schaltern 254 an den Sternrädern 62 sowie mit einem Sternrad-Halteschalter 256 verbunden. Die Sternrad-Schalter 254 sind über einen Unterbrecher 258 mit dem Überspringungs-Schaltkreis 232 verbunden. Laufen ein oder beide Sternräder 62 über eine Schweissnaht, so zieht ein Sternrad-Halterelais 260 an und schaltet den- Sternrad-Halteschalter 256 um, der das Relais 260 erregt hält. Ausserdem wird der Verzögerungsstufe 242 ein Potential zugeführt, durch das sich der Kondensator zu laden beginnt.

Mit dem umschalten des Sternrad-Halteschalters fällt die Relaisspule 264 für die hohe Geschwindigkeit ab, so dass der Geschwindigkeits-Steuerschalter 162 geschlossen wird. Dadurch wird der Widerstand 158 aus dem Feldkreis entfernt, und das Kriechgerät wird langsamer. Es läuft dann mit reduzierter Geschwindigkeit weiter, bis die Verzögerungsstufe 262 umschaltet und die Röntgen/Kriech-Relaisspule 164 beaufschlagt, wodurch der Schalter 246 in die Röntgen-Stellung gelegt und der Umsteuerschalter 150 geöffnet wird, so dass das Kriechgerät 10 anhält.

Gemäss Fig. 6 ist ein Anschluss der Röntgenröhre in dem Gehäuse 28 mit der einen Eingangsleitung 140 von dem Generator 106 über einen Röntgen-Einschalter 264 verbunden, der von einem Röntgen-Relais 266, einem Unterbrecher 268 und einem

209818/0609

auf der Steuertafel 138 vorgesehenen Anzeigeinstrument 270 gesteuert wird. Der andere Anschluss der Röntgenröhre ist mit einem bewegbaren Abgriff 272 eines Autotransformators 274 über einen Begrenzerwiderstand·£76 und eine Röntgen-Spannungsstoss-Steuerung 278 verbunden. Die Spannungsstoss-Steuerung 278 umfasst einen Widerstand und einen von einer Relaisspule 280 und der Verzögerungsstufe 282 gesteuerten Kurzschlussschalter.

Bewegt sich der Schalter 246 in die Röntgen-Stellung und zieht das Relais 266 an, so wird der Röntgen-Einschalter 264 geschlossen. Gleichzeitig schliesst ein Schalter 284 und startet die Verzögerungsstufe 282 zur Steuerung der Bestrahlungsdauer.

Die Einstellung der Verzögerungsstufe 242 erfolgt über einen Drehknopf 286 an der Steuertafel 138. Die Stellung des bewegbaren Abgriffs 272 an dem Autotransformator 274 lässt sich über einen ähnlichen Steuerknopf 288 an der Steuertafel 138 vornehmen.

Der zweite Leiter in dem Leitungspaar 198 von dem Stop-Taster 98 ist mit der Halte-Relaisspule 204 verbunden. Diese Spule ist normalerweise entregt, so dass der Halteschalter 202 geschlossen bleibt. Bewegt sich jedoch der Taster 98 unter einem Isotopen-Markierer vorbei, so gibt die Spule den

201818/0609

Halteschalter 202 frei, und dieser öffnet. Bei geöffnetem Schalter 202 fällt die Halte-Relaisspule 216 ab, und der Ausschalter 218 öffnet. Dies setzt natürlich das Steuersystem ausser Betrieb, und das Kriechgerät 10 bewegt sich nicht. Durch diesen Vorgang wird jedoch der Betrieb des Motor-Generator-Satzes 100 nicht geändert.

Zu beachten ist, dass dann, wenn der Isotopen-Markierer entfernt wird, und die Relaisspule 204 den Halteschalter 202 in die geschlossene Stellung bewegt, der Ausschalter 218 geöffnet bleibt. Das Kriechgerät 10 wird daher nicht wieder starten. Statt dessen wird es weiter parken, bis der Vorwärt s-Taster 74 durch einen Isotopenmarkierer geschlossen wird. In diesem Fall zieht die Ein-Aus-Relaisspule 216 an, und der Ausschalter 216 wird geschlossen.

Als Alternative kann ein Isotopenmarkierer auch über dem Taster 126 in der dritten Einheit 26 angeordnet sein. In diesem Fall zieht eine Rückwärts-Relaisspule 290 an, und ein Rückwärts-Halteschalter 292 schliesst und hält sich geschlossen. Gleichzeitig zieht die Ein-Aus-Relaisspule 216 an und schliesst den Ausschalter 218; gleichzeitig zieht die Betrieb s-Relaisspule 152 an und schliesst den Betriebsschalter 148,

Um das vorliegende Kriechgerät 10 zum Prüfen von Umfangsschweissnähten 18 zwischen den Abschnitten der Rohrlei-

209818/0609

tung 12 zu verwenden, wird es an einem Ende in die Leitung eingesetzt.

Dazu wird normalerweise zunächst der Benzinmotor
gestartet, wobei man auf ordnungsgemässen Lauf achtet. Sodann wird die erste Einheit 22 in das Leitungsende eingeführt.
Danach werden'die zweite und die dritte Einheit 24, 26 in die Rohrleitung 12 eingebracht. Sobald sich die Antriebsräder 120 innerhalb der Rohrleitung 12 befinden, kann der Elektromotor
130 durch manuelles Drücken einer Vorwärts-Taste 294 an der
Steuertafel 138 gestartet werden. Der Motor 130 wird also gestartet und treibt das Kriechgerät 10 in die Rohrleitung 12
hinein. Diese Bewegung kann sich so lange fortsetzen, bis das Kriechgerät 10 an einen Punkt gelangt ist, an dem die Steuertafel 138 von dem offenen Leitungsende gerade noch zugänglich ist. Die Vorwärts-Taste 294 wird dann losgelassen, und das
Kriechgerät 10 hält an.

Sodann können die verschiedenen Steuerorgane an
der Steuertafel 138 auf die gewünschte Betriebsart eingestellt werden. Die zum Röntgen der einzelnen Schweissnähte erforderliche Strahlungsdauer wird in der üblichen Weise, d.h. aus
der Beziehung zwischen Wandstärke der Rohrleitung und Schweissnaht, Empfindlichkeit des Films usw., bestimmt. Danach werden Anodenspannung und -strom an dem Drehknopf 288 eingestellt. Die Stärke der Bestrahlung wird an dem Instrument 270 angezeigt.

209818/0609

Zur Wahl der Bestrahlungsdauer kann dann die Verzogerungsstufe 282 über den Drehknopf 286 eingestellt werden.

Soll jede einzelne Schweissnaht inspiziert werden, so wird ein Schalter 286 in die (in Fig. 5 gezeigte) Automatik-Stellung gelegt. Sodann kann der Hauptschalter 144 eingeschaltet werden, und das Kriechgerät 10 beginnt zu laufen.

Da jede einzelne Schweissnaht. geprüft werden soll, hat die Bedienungsperson vor dem Passieren des Kriechgerätes 10 ein Filmband um die Aussenseite der Schweissnähte 18 gewickelt, Indem das Kriechgerät 10 sich durch die Rohrleitung 12 bewegt, gleiten die Sternräder 62 längs der Rohrinnenwand. Erreicht das Kriechgerät 10 eine Schweissnaht 18, so stossen ein oder beide Sternräder 62 an dem Material an der Innenseite der Schweissnaht an. Dabei wird sich mindestens eines der Sternräder 62 um mindestens einen Zahn drehen und den Schalter 254 schliessen.

Dadurch wird das Halterelais 260 beaufschlagt, und der Schalter 256 bewegt sich in die Stellung, die der gezeig~ ten Stellung entgegengesetzt ist. Das Relais 260 wird dadurch sofort selbst-erregt gehalten, und die Relaisspule 164 fällt ab, wodurch der Schalter 162 schliesst und durch die Feldwicklung 156 ein starker Strom fliesst. Dadurch wird die Geschwindigkeit des Motors 130 und des Kriechgeräts 10 reduziert. Gleichzeitig wird die Verzogerungsstufe 262 beaufschlagt, wo~

209818/0609

durch das Kriechgerät 10 mit verminderter Geschwindigkeit weiterläuft. Die Länge des Zeitintervalls v/ird durch die Einstellung des Präzisions-Potentiometers 226' bestimmt, und bei 252 angezeigt. Der entsprechende Weg wird so gewählt, dass er derjenigen Zeit entspricht, die das Kriechgerät benötigt, um die Entfernung von. dem Sternrad 62 bis zur Mitte der Röntgenanode zurückzulegen. Am Ende dieses Zeitintervalls wirft die Verzögerungsstufe 242 die Relaiswicklung 172 ab, wodurch die Schalter 170 und 246 öffnen. Dadurch hält der Motor 130 an, und die Brems-Relaiswicklung 166 zieht an. Da die Geschwindigkeit des Kriechgerätes 10 vermindert worden ist, und sich das Gerät sehr langsam bewegt, tritt bei Anziehen der Bremsen kein Rutschen oder dergleichen auf. Vielmehr hält das Gerät in einer Stellung an, in der sich die Anode der Röntgenröhre genau zentrisch innerhalb der Umfangsschweissnaht befindet, und behält diese Stellung bei. .

Das Abfallen der Wicklung 172 bewirkt, dass der Schalter öffnet und die Taster 72, 74, 98 und 126 unwirksam macht. Ferner gelangt der Schalter 246 in die Röntgen-Stellung, wobei die Relaisspulen 154 abfallen und den Schalter 150 öffnen. Der Motor 150 hält an, der Schalter 170 legt die Bremsen ein und beaufschlagt die Relaisspulen 266 und 280. Dadurch wird der Schalter 264 geschlossen, und die Röntgenröhre sowie die Spule 280 für die Spannungsstoss-Steuerung werden beaufschlagt. Ist das durch die Verzögerungsstufe 282 gegebene

209818/0809

Intervall abgelaufen, so fällt die Spule 280 wieder ab, schliesst dadurch den Schalter in der Spannungsstoss-Steuerung 278 und bewirkt dadurch ein Unwirksamwerden des Spannungsstoss-Widerstands.

Betätigt die Wicklung 172 den Schalter 246, so schaltet auch der Schalter 284, startet eine Bestrahlungs-Zeitsteuerung 283 und öffnet den Zeitschalter 238. Ist die durch die Bestrahlungs-Zeitsteuerung 283 bestimmte Zeit abgelaufen, so kehrt der Schalter 238 in die dargestellte Lage zurück. Dadurch werden die Yiicklung 172 erregt, der Schalter 170 geöffnet und die Bremse gelöst, während ein Schalter 298 schliesst und den Tastern wieder Spannung zuführt sowie der Schalter 246 in die Kriech-Stellung zurückkehrt und dadurch die Relaisspulen 154 wieder für Vorwärtsrichtung beaufschlagt. Gleichzeitig wird der Umsteuerschalter 150 wieder für Vorwärtsrichtung geschlossen, und der Motor 130 beginnt zu laufen. Es hat sich als zweckmässig herausgestellt, mittels der Verzögerungsstufe 300 eine kleine Verzögerung vorzusehen. Bei einer Verzögerung von einer Sekunde vor dem Starten des Motors 130 ist die Bremse voll gegelöst.

Das ursprüngliche Starten wird über die Feldwicklung 150 des Motors 130 erreicht, wobei der Motor mit geringer Drehzahl läuft und ein hohes Drehmoment erzeugt. Hat das Kriechgerät 10 sich mit geringer Geschwindigkeit zu bewegen begonnen und ist die Zeit der Verzögerungsstufe 262 abgelaufen, so

209818/0609

fällt der Strom durch die Relaisspule 164 ab und öffnet den Schalter 162, so dass das Kriechgerät 10 sofort auf seine Spitzengeschwindigkeit beschleunigt. Es läuft mit dieser Geschwindigkeit weiter, bis die Sternräder 62 eine weitere Schweissnaht überschreiten und den Schalter 254 schliessen.

Wie- ersichtlich, setzt sich der obige Arbeitsablauf automatisch fort, wobei das Kriechgerät 10 an jeder einzelnen Schweissnaht anhält. In dem Fall jedoch, dass noch keine Schweissnähte zur Prüfung fertiggestellt sind und das Kriechgerät derart nah an die Schweisser und/oder den Arbeiter, der die Filmbänder um die Schweissnähte legt, gelangt, so dass es Strahlungsgefährdungen und so weiter verursacht, soll das Kriechgerät 10 angehalten werden. Dies wird dadurch erreicht, dass man einen Markierer, etwa ein radioaktives Isotop, auf der Aussenseite der Rohrleitung 12 belässt. Wenn dann die vorderen Taster 72 und 74 dieses Isotop passieren, werden die Leiter in den Leitungspaaren 194 und 196 momentan geschlossen.

Dadurch werden zwar der Motor 130 und das Kriechgerät 10 nicht angehalten. Wenn jedoch der mittlere Taster 98 das Isotop passiert, werden die Leiter in dem Leitungspaar 198 miteinander verbunden, und die Relaisspule 204 wird erregt. Dadurch wird der Schalter 202 geöffnet, und das Kriech-

209818/0609

gerät 10 hält sofort an. Solange sich das Isotop in der Nähe des mittleren Tasters 98 befindet, bleibt der Schalter 202 geöffnet. Wird das Isotop entfernt, so schliesst der Schalter 202. Da jedoch der Ausschalter 218 geöffnet ist, bleibt das gesamte Steuersystem stromlos, und der Motor 130 arbeitet nicht. Wie ersichtlich kann also das Isotop, wenn das Kriechgerät 10 einmal angehalten hat, entfernt werden, ohne dass das Gerät wieder startet. Daher kann das Gerät unbeaufsichtigt, beispielsweise über Nacht, zurückgelassen werden, ohne dass Strahlungsgefährdungen bestehen.

Soll der Inspektionsbetrieb fortgesetzt werden, so kann ein Isotop über dem vorderen Taster 74 angeordnet werden. Dadurch wird der Schalter in diesem Taster geschlossen, die Leiter 196 werden miteinander verbunden, die Relaisspulen und 266 ziehen an und schliessen und halten dabei den Ausschalter 218 sowie den Betriebsschalter 14'8. Dies bewirkt, dass der Motor 130 mit hohem Drehmoment und geringer Drehzahl zu arbeiten beginnt, bis die Verzögerungsstufe 300 den Schalter 162 in die geöffnete Stellung umlegt. Das Kriechgerät 10 bewegt sich dann mit hoher Geschwindigkeit weiter, bis die Sternräder 62 die nächste Schweissnaht überschreiten. Das Kriechgerät hält dann wieder an, röntgt die Schweissnaht und bewegt sich daraufhin zur nächsten Schweissnaht weiter.

209818/06Od

Soll der Inspektionsbetrieb unterbrochen werden und das Kriechgerät 10 aus der ,Rohrleitung entfernt werden, so wird das Isotop nicht über dem vorderen sondern über dem rückwärtigen Taster 126 angeordnet. Dadurch werden die Leiter in dem Leitungspaar 200 miteinander verbunden, und die Schalter 292 und 155 gehen in die Rückwärts-Stellung. Da der Schalter 150 von den Relaisspulen 154 geschlossen gehalten wird, arbeitet der Motor ψ in umgekehrter Richtung so lange, bis das Isotop von dem mittleren oder Halte-Taster 98 wahrgenommen wird oder das Kriechgerät 10 an demjenigen Ende der Rohrleitung 12 austritt, an dem es ursprünglich eingegeben worden war.

Unter gewissen Umständen ist es erwünscht, nur bestimmte vorgewählte Schweissnähte zu prüfen. Wie gesagt kann die Rohrleitung 12 aus Doppelabschnitten hergestellt sein, wobei jeweils zwei Abschnitte vor dem Transport zu der Rohrleifc tungs-Strecke zusammengeschweisst v/erden. Dies bedeutet, dass nur jede zweite Schweissnaht an der Verlegungsstelle ausgeführt wird und geprüft zu werden braucht. Unter gewissen Umständen kann es ferner dann genügen, nur jede zweite oder dritte Schweissnaht zu prüfen, wenn man annimmt, dass, solange diese fehlerfrei sind, auch die Nähte dazwischen fehlerfrei sind.

Unter den genannten Umständen kann der Schalter vor dem Eintritt des Kriechgerätes 10 in die Rohrleitung aus-

209818/0609

der Automatik-Stellung in die Halbautomatik-Stellung gelegt werden. Gleichzeitig kann der Schalter 234 in die Uberspringungs-Stellung oder in die Aufnahme-Stellung gelegt werden. Ist der Hauptschalter 144 geschlossen, so bewegt sich das Kriechgerät 10 durch die Rohrleitung 12. Befindet sich der Schalter 234 in der Aufnahme-Stellung und passiert der Taster 72 keinen Isotopen-Markierer, so liegen die beiden Umschalter 230,· 234 in Serie mit dem Sternrad-Schalter 254, wie in Fig. 8 gezeigt. Überschreiten nun ein oder beide Sternräder 62 eine Schweissnaht, so schliesst der Schalter 254, das Kriechgerät 10 hält automatisch an und röntgt, wie oben beschrieben, die Schweissnaht.

Befindet sich jedoch ein Isotop an einer Stelle, die der Taster 72 passiert, so werden die Leiter in dem Leitungspaar 194 verbunden und erregen die Relaisspule 206. Dadurch wird der Schalter 214 geschlossen gehalten, und die Verzögerungsstufe 212 startet. Der Schalter 214 bleibt für die durch die Verzögerungsstufe 212 eingestellte Periode geschlossen und öffnet danach. Während dieses Intervalls bewegt sich der Umschalter 230 in die Überspringungs-Stellung (die der gezeigten Stellung entgegengesetzt ist). Obwohl also das Sternrad 62 einen oder beide Schalter 254 schliesst, wird das Relais 260 nicht erregt, und das Kriechgerät hält nicht an. Ausserdem werden die Schalter um den Stop-Tasxer 98 herum geschlossen,

209818/0609

so dass das Kriechgerät 10 auch dann nicht anhält, wenn ein Isotop das Öffnen dieses Schalters bewirken sollte.

Liegen also der Schalter 296 in der Halbautomatik-Stellung und der Umschalter 234 in der Aufnahme-Stellung, so hält das Kriechgerät 10 an jeder Schweissnaht, falls dort kein Isotopen-Markierer angebracht ist, während es sich direkt weiterbewegt, wenn ein Isotop-Markierer vorgeciaen ist.

Der Umschalter 234 kann in der Überspringungs-Stellung liegen, wenn das Kriechgerät im Halbautomatik-Modus arbeitet. Unter diesen Umständen arbeitet das Kriechgerät wie vorher, jedoch umgekehrt. Genauer gesagt liegen dann., wenn ein Isotop den Taster 72 beaufschlagt, der Umschalter 230 und der Umschalter 234 auf der gleichen Seite. Infolgedessen hält das Kriechgerät 10 an und röntgt die Schweissnaht, wenn eines der Sternräder 62 den Schalter 254 schliesst.

Das Kriechgerät hält also nur an denjenigen Schweissnähten an, an denen sich ein Isotop befindet, während es diejenigen Schweissnähte übergeht, bei denen kein Isotop vorgesehen wurde.

Hat das Kriechgerät die gesamte Rohrleitung inspiziert, so beginnt es, am Ende der Rohrleitung auszutreten. Der als erster austretende Teil ist das vordere Führungsrad

209818/0609

66. Sobald das Rad 66 das Ende der Rohrleitung 12 überrollt, schwenkt der Arm 64 nach oben und gleitet an der .Endkante ab. Der Schalter 68 schlägt dann gegen die Rohrleitung und hält das gesamte Kriechgerät 10 an. Wie ersichtlich, wird dadurch verhindert, dass das Kriechgerät 10 aus der Rohrleitung 12 auch dann herausläuft, wenn keine Betriebsperson anwesend ist. Trifft die Bedienungsperson ein, so kann sie den Steuerschalter 68 oder einen parallel dazu geschalteten und an der Vorderseite des Kriechgerätes 10 angeordneten Schalter manuell betätigen, um den Motor 130 einzuschalten und das Kriechgerät 10 durch seinen eigenen Antrieb aus dem Ende der Rohrleitung herausführen.

Wird die Schaltung als Folge einer Überlastung unterbrochen, so öffnen die Unterbrecher 258 und 268. Das Kriechgerät 10 bewegt sich dann durch die gesamte Rohrleitung bis zum Ende, ohne anzuhalten und/oder die Röntgenröhre einzuschalten.

209818/0609

Claims

Ansprüche

M.) Kriechendes Rohrleitungs-Prüfgerät mit einer Untersuchungseinrichtung zum Prüfen von Schweissnähten in der Rohrleitung, gekennzeichnet durch einen Eigenantrieb (32) sowie eine Steuereinrichtung (34) zur Steuerung der Arbeitsweise des Kriechgeräts und der Untersuchungseinrichtung (28), die die Anwesenheit einer Schweissnaht abtastet und die Untersuchungseinrichtung zur Prüfung dieser Schweissnaht betätigt.

2. Gerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Tasteinrichtungen (72,74,98,126) zum Abtasten eines an der Aussenseite der Rohrleitung angeordneten Markierers, die mit der Steuereinrichtung (34) verbunden sind und die Arbeitsweise der Steuereinrichtung steuern, wenn ein Markierer vorhanden ist.

3· Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass eine der Tasteinrichtungen (98) beim Abtasten eines Markierers das Kriechgerät auf'seiner Bewegung durch die Rohrleitung anhält.

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , dass eine vor der ersten Tasteinrichtung (98) angeordnete zweite Tasteinrichtung (74) beim Abtasten eines Markierers das Kriechgerät in Vorwärtsrichtung startet.

209818/0609

5. Gerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch g e k e η η ■ zeichnet , dass eine hinter der ersten Tasteinrichtung (93) angeordnete weitere Tasteinrichtung (126) beim Abtasten eines Markierers das Kriechgerät in Rückwärtsrichtung startet.

6. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass der Eigenantrieb (32) einen Elektromotor (130) zum Antrieb des Kriechgerätes durch die Rohrleitung umfasst, der einen ersten Arbeitsmodus mit niedriger Drehzahl und hohem Moment sowie einen zweiten Arbeitsmodus mit hoher Drehzahl und niedrigem Moment aufweist, und dass ein an die Steuereinrichtung (34) angeschlossener Fühler (62) beim Abtasten einer Schweissnaht den Motor in den ersten Arbeitsmodus umschaltet.

7. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennze ichnet, dass die Untersuchungseinheit (28) eine Strahlungsquelle zum Bestrahlen der Schweissnähte aufweist.

8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , dass die Strahlungsquelle eine Röntgenröhre umfasst.

209818/0609

9. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet _f dass die Untersuchungseinrichtung (28) eine Strahlungsquelle zum Bestrahlen der einzelnen Schweissnähte umfasst, dass die Steuereinrichtung (34) einen ersten Fühler (62) zum Abtasten der einzelnen Schweissnähte in der Rohrleitung und einen zweiten Fühler (98) zum Abtasten eines

_ auf der Aussenseite der "Rohrleitung angeordneten Markierers umfasst, wobei die beiden Fühler ein Anhalten des Kriechgerätes und eine Betätigung der Strahlungsquelle bewirken, wenn der erste Fühler eine Schweissnaht und der zweite Fühler einen Markierer wahrnimmt.

0O. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Untersuchungseinrichtung (28) eine Strahlungsquelle umfasst und dass die Steuereinrichtung einen ersten Fühler (62) zum Abtasten der einzelnen Schweiss-

P nähte in der Rohrleitung und einen zweiten Fühler (98) zum Abtasten eines auf der Aussenseite der Rohrleitung angeordneten Markierers umfasst, wobei die beiden Fühler ein Anhalten des Kriechgerätes nur an denjenigen Schweissnähten bewirken, an denen kein Markierer vorhanden ist.

11. Gerät nach Anspruch 9 und 10, gekennzeichnet durch eine Schalteinrichtung (296), die die Steuereinrichtung (34) in einen ersten Arbeitsmodus

209818/0609

schaltet, in dem der Eigenantrieb (32) anhält, wenn der erste Fühler (62) eine Schweissnaht abtastet und der zweite Fühler (98) keinen Markierer abtastet, und die die Steuereinrichtung in einen zweiten Arbeitsmodus umschaltet, in dem der Eigenantrieb anhält, wenn der erste Fühler eine Schweissnaht und der zweite Fühler einen Markierer abtastet.

12. Gerät nach einem der Ansprüche 9 bis 11, gekennzeichnet durch eine weitere Schalteinrichtung (234), die die Steuereinrichtung (34) in einen Aufnahme-Modus umschaltet, in dem der Eigenantrieb (32) das Kriechgerät an einer Stelle anhält, an der die Strahlungsquelle (28) auf eine Schweissnaht ausgerichtet ist, und die die Steuereinrichtung in einen Überspringungs-Modus umschaltet, in dem der Eigenantrieb das Kriechgerät an einer Schweissnaht nicht anhält.

13· Kriechendes Rohrleitungs-Prüfgerät mit einem Untersuchungsteil zur Prüfung von Umfangsschweissnahten zwischen den Enden aufeinanderfolgender Rohrabschnitte, gekennzeichnet durch einen Antriebsteil (32) und einen Netzteil (30), eine in dem Untersuchungsteil (28) vorgesehene Röntgeneinrichtung zum Bestrahlen der Schweissnähte mit Röntgenstrahlen und Belichten eines Films auf der Aussenseite der Rohrleitung über mindestens einen Teilumfang der

209818/0609

Schweissnaht, einen in dem Antriebsteil (32) vorgesehenen Elektromotor (130) zum Antrieb des Kriechgerätes durch die . Rohrleitung, einen in dem Netzteil (30) vorgesehenen Motor-Generator (100) zur Erzeugung der Elektrizität zum Betrieb des Elektromotors und der Röntgeneinrichtung, eine mit dem Netzteil,dem Elektromotor und der Röntgeneinrichtung gekoppelten Steuereinrichtung (34), einen mit der Steuereinrichtung

' verbundenen Halte-Taster (98), der beim Abtasten eines auf der Aussenseite der Rohrleitung angeordneten Markierers den Antriebsteil anhält, einen mit der Steuereinrichtung verbundenen Vorwärts-Taster (74), der in Bewegungsrichtung des Kriechgerätes vor dem Halte-Taster angeordnet ist und den Elektromotor in Vorv/ärtsrichtung startet, sowie einen mit der Steuereinrichtung verbundenen Rückv/ärts-Taster (126), der in entgegengesetzter Bewegungsrichtung des Kriechgerätes vor dem Halte-Taster angeordnet ist und den Elektromotor in Rück-

ψ wärtsrichtung startet.

14. Gerät nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch einen mit der Steuereinrichtung (34) verbundenen Steuer-Taster (72), der beim Abtasten eines Markierers auf der Aussenseite der Rohrleitung bev/irkt, dass das Kriechgerät entweder anhält und röntgt oder nicht anhält.

15· Gerät nach Anspruch 13 oder 14, gekennzeichnet durch einen Fühler (66) zum Abtasten des

209818/0609

Endes der Rohrleitung und zum Anhalten des Kriechgerätes "beim Austritt aus der Rohrleitung.

16. Gerät nach einem der Ansprüche 13 "bis 15, dadurch gekennzeichnet , dass der Elektromotor (130) einen ersten Arbeitsmodus mit hohem Drehmoment und niedriger Drehzahl und einen zweiten Arbeitsmodus mit niedriger Drehzahl und hoher Geschwindigkeit aufweist und dass der HalVe-Taster (98) bewirkt, dass die Steuereinrichtung (34) den Mot*or vor dem Anhalten in den ersten Arbeitsmodus umschaltet.

209818/0609

HIT .

Leerseite