DE2452801A1 - Anordnung zur inspektion von zahlreichen rohren in dampferzeugern, insbesondere in solchen mit kernreaktoren - Google Patents

Anordnung zur inspektion von zahlreichen rohren in dampferzeugern, insbesondere in solchen mit kernreaktoren

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DE2452801A1 DE19742452801 DE2452801A DE2452801A1 DE 2452801 A1 DE2452801 A1 DE 2452801A1 DE 19742452801 DE19742452801 DE 19742452801 DE 2452801 A DE2452801 A DE 2452801A DE 2452801 A1 DE2452801 A1 DE 2452801A1
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Description

Anmelder: Combustion Engineering, Inc. Windsor, Connecticut, U.S.A.
Anordnung zur Inspektion von zahlreichen Rohren in Dampferzeugern, insbesondere in solchen mit Kernreaktoren » «>
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschrieben ist. Dieser Stand der Technik ergibt sich z. B. aus den US-Patentschrift en' 2.702.864, 3.182.197 und 3.492.477.
In bestimmten Zeitabständen ist es nötig, die Dampferzeuger auch'in Kernreaktoren auf Unregelmässigkeiten oder Fehlerstellen in den Rohren zu untersuchen. Es ist dann auch wünschenswert, solche Fehlerstellen auf charakteristische Eigenschaften zu untersuchen und ihre geometrische Ausdehnung zu finden. Da die Rohre wegen ihrer Vielzahl von einigen Tausend sehr schwer zugänglich sind, benutzt man ferngesteuerte Abtastgeräte. Wenn der Dampferzeuger fertig montiert ist, sind die Rohre auch nicht leicht zugänglich und man belässt daher die Abtaster in den Rohren. Üblich sind Abtaster nach dem Prinzip des Ultraschalls oder der Messung von Wirbelströmen.- Mit Hilfe solcher Abtaster war es möglich,
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die Tatsache einer Fehlerstelle und ihre Lage in der Längsrichtung des Rohres sowie auch grob die Geometrie zu ermitteln. Feinere Messungen waren jedoch im allgemeinen nicht möglich. Insbesondere war es nicht möglich, die Lage und Geometrie der Fehlerstelle in der. Drehrichtung des Rohres zu ermitteln. Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung anzugeben, die diese Nachteile vermeidet und eine schnellere und sehr viel genauere und ins einzelne gehende Inspektion ermöglicht.
Diese Aufgabe wird" gemäss der Erfindung durch eine Anordnung mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.
Auf diese Weise ist es möglich, ein genaues Bild der anormalen Stellender Unregelmässigkeit oder der Fehlerstelle zu finden.
Gemäss Anspruch 2 können die Einstellglieder so vorgespannt werden, dass sie zum Aufwickeln zu einer Spule tendieren. (Anspruch 2)
Mann kann in einem benachbarten Rohr eine Strahlungsquelle vorsehen, um eine Abbildung in einem Aufzeichnungsgerät zu ermöglichen. (Anspruch 7) Dem dient auch die Massnahme des Anspruchs 9.
Die Sonden können eine Kette bilden und es kann zunächst mit einer Einstellung in axialer Richtung und in Drehrichtung der Ort einer Unregelmässigkeit festgestellt werden, um dann eine andere Sonde, die einen fotographischen FiInenthält, an die betreffende Stelle zu schieben, so dass dann mit Hilfe der Strahlungsquelle
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ein Bild gemacht werden kann.
Zum besseren Verständnis der Erfindung, zur Darstellung ihrer betrieblichen Vorteile und ihrer Einzelheiten, wird auf die beigefügten Zeichnungen bezug genommen, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel darstellen, das anschliessend beschrieben wird.
Die Figur 1: zeigt einen senkrechten Schnitt durch
einen Dampferzeuger längs seiner Mittelachse und die parallelen Reihen von Rohren in denen die Inspektionssonden sich in der eingestellten Stellung befinden;
Figur 2: zeigt zwei ausgewählte Rohre der Figur bei denen einzelne Teile weggeschnitten sind, um die Strahlungsquelle und die Abtaster sichtbar zu machen;
Figur 3: zeigt eine vergrösserte perspektivische Ansicht des Rohres der Figur 2 bei dem der Abtaster mit mehr Einzelheiten darge-. stellt ist; ·
Die Figur 4a:ist ein Schnitt durch ein Rohr mit einer Wirbelstromsbnde; dabei ist der Schnitt längs der Linie 4-4 der Figur 3 gelegt, so dass eine Spule der Sonde sichtbar wird;
Die Figur 4b:zeigt den Winkelbetrag über den die feste elektromagnetische Kopplung zwischen dem Rohr und der Spule der Figur 4 a möglich ist.
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Die Figur 5 a: ist ein Schnitt des Rohres mit der
Wirbelstromsonde entlang der Linie 5-5 der Figur 3; dadurch wird eine andere Spule der Sonde sichtbar$
Die Figur 5 b: zeigt den Winkelbetrag für die feste
elektromagnetische Kopplung zwischen dem Rohr und der Spule gemäss der Figur 5 a;
Die Figur 6 a: ist ein Schnitt eines Rohres das die
Wirbelstromsonde enthält und der längs' der Linie 6-6 der Figur 3 gelegt ist, um noch eine weitere Spule der Sonde zu zeigen;
Die Figur 6 b
Die Figur 7:
zeigt den Winkelbetrag für die feste elektromagnetische Kopplung zwischen dem Rohr und der Spule gemäss Figur 6 a;
setzt als Diagramm die Figuren 4b, 5b, und 6b zusammen, um die dichte elektromagnetische Kopplung zwischen den verschiedenen Spulen und dem Rohr zu zeigen;
Die Figur 8:
ist das Schaltschema für die Wirbelstromsonde ;
Figur 9
Die Figur 10:
zeigt schematisch eine Brückenschaltung die für die Verbindung der Spulen der Wirbelstromsonde verwendet wird;
zeigt den Verlauf des Wirbelstromes am Ausgang der Brücke, wenn die Sonde in Figur 3 in Richtung des Pfeiles 152 bewegt wird;
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Die Figur 11 : ist ein Schnitt durch ein Rohrbündel der
entlang der Linie 11-11 der Figur 1 senkrecht zur Mittellinie gelegt ist;
Die Figur 12 : zeigt eine vergrösserte Ansicht einiger.
ausgewählter Rohre der Figur 11, um die Winkelstellung zwischen der Strahlungsquelle und der Filmsonde in bezug auf die Mittellinie der Sonde und des Rohres zu zeigen;
Die Figur 13: zeigt die Zugkabel mit ihren von Natur aus
im voraus gebogenen Gehäuse, die dazu benutzt werden sowohl in Dreh- als auch in Längsrichtung die Kette von Sonden innerhalb des Rohres einzustellen;
Die Figur 14 : zeigt die Ansicht eines Schnittes, eines.
Rohres und der Filmsonde nach Figur 3 senkrecht zur Mittellinie entlang der Linie 14 - 14 um die Winkeleinstellung der Sonde in bezug auf das Rohr beschreiben zu können;
Die Figur 15 : ist die Ansicht von unten auf einen Schnitt
durch die Anordnung der Rohre nach Figur 1, um Führung und Befestigung der Kabel zu zeigen;
Die Figur 16 : ist eine Seitenansicht dieser Kabelführung
und Befestigung gemäss Figur 15, und zwar ist der Schnitt entlang der Linie 16-16 gelegt.
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In Figur 1 ist ein Kernreaktor-Dampferzeuger 10 dargestellt, der aus einem Druckkessel 12 mit einer grossen Zahl von Wärmeaustauschrohren 14 bestückt ist, die an einem oder an beiden Enden in einer Rohrplatte 16 münden. Die Rohr-platte 16 hat etwa einen Durchmesser von 3,50 m - 4 m (12 feet) und ist in dem Druckkessel 12 befestigt. In dem dargestellten Dampferzeuger sind die Rohre 14 als umgekehrtes "U" ausgebildet, des.sen beide Längsseiten sich von der Rohrplatte 16 beiderseits der Mittelebene des Dampfgenerators nach oben erstrecken und die durch den Bogen am oberen Ende entweder mit zweimal 90°oder mit einmal 180° verbunden sind. Die Rohre 14 haben einen Kreisquerschnitt und sind hohl. Ihre Ende erstrecken sich durch zylindrische Bohrungen senkrecht durch die waagerechte Rohrplatte 16 und sind mit ihr z. B. durch Schweissung verbunden. Typisch ist ein äusserer Durchmesser der Rohre 14 von 19 mm - 20 mm (3/4") und ein innerer Durchmesser von etwa 16 mm (5/8"). Die Rohre bestehen aus einer korrosionsfesten Legierung, z. B. aus leitendem nicht ferritischem rostfreiem Stahl.
7.000 - 9.000 Rohre 14 sind vorhanden und ein Bündel 15 besteht aus mehr als 100 Seite an Seite angeordneten parallelen Reihen von Rohren, deren jede (Reihe) eins bis fünfzig Rohre ineinander geschaltet... enthält. Die in Figur 1 dargestellt Reihe ist typisch. Die Verschachtelung der Rohre 14 in einer Reihe wird dadurch erreicht, dass man die senkrechten und waagerechten Teile der Rohre in der Nähe der mittleren Ebene des Generators staffelt und sie nach aussen grosser werden lässt.
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Der senkrechte Balken eines kurzen Rohres 14 könnte bei 5,80 m bis 7.oo m (19 - 23 feet) liegen und der Querbalken zwischen den Längsbalken könnte durch einen Rohrabschnitt gebildet werden, der über einen Radius von etwa 635 mm um 180° gebogen ist. (2 1/2") Der senkrechte Balken eines langen Rohres 14 könnte beispielsweise zwischen 7.oo m und etwa 9.oo m lang sein. (23 - 29 feet) Der kurze Verbindungsbalken würde dann durch ein waagerechtes Rohr von einer Länge von etwa 2.10 m bis 3.40 m (7 bis 11 feet) sein und zwei Bögen je mit einem Radius von 250 mm an jeder Seite gebogen sein. (10" oder 1"?)
In einer Konstruktion sind die verschiedenen Rohrreihen einander parallel und benachbarte Reihen- sind aufeinander ausgerichtet. Bei einer anderen Konstruktion sind sie gegeneinander versetzt, wie in den Figuren 4 und 8 dargestellt. Die Rohre 14 der einen Seite sind gegen die Rohre der benachbarten Seiten um die Hälfte des Abstandes zwischen den Mitten der Rohre innerhalb einer Reihe versetzt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist dieser Abstand etwa 25 mm (1"). Aus dieser Anordnung ergibt sich ein Schema gemäss den Figuren 4 und 8, in dem sechs Rohre 14 in gleichem Abstand und in gleichen Winkeln zu irgend einem anderen Rohr angeordnet sind«, Dieses Schema wird für den grössten Teil des Bündels 15 angewendet; äie Ausnahmen treten selbstverständlich am ausseren Umfang des Bündels auf.
Für die Rohre 14 können zusätzliche Stützglieder vorgesehen sein, die die Rohre in Richtung halten, und zwar auf verschiedene Weise. Sie können aus waagerecht sich erstreckenden im senkrechten Abstand voneinander ange-
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ordneten Stützgittern 19, die an jedem Balken eines jeden Rohres an vier Stellen befestigt sind und es in waagerechter Richtung an Seinem Umfange in eben diesen vier gleichwinkligen Stellungen abstützen. Der obere Querbalken kann durch Stützgitter 21, die sich in senkrechter Richtung erstrecken und waagerecht im Abstand voneinander angeordnet sind, gehalten werden, und zwar auch an vier etwa gleichwinkelig gegeneinander angeordnete Stellen des Umfangs. Schliesslich können noch schräg angeordnete Streben 23 vorgesehen sein, die die meisten der Rohre an zwei oder mehr gleichwinkelig versetzten Stellen im Bereich zwischen den Stützstellen 19 und 21 abfangen. :··~> Im einzelnen ist die Konstruktion dieser verschiedenen Stützglieder in dem US-Patent 3.575.236 beschrieben.
Die Rohrplatte 16 ist etwa 1,50 m (5 feet) oberhalb des unteren Endes des Druckkessels 12 befestigt. Eine Teilungsplatte 18 ist in der Mittelebene des unteren Teiles des Druckkessels 12 vorgesehen, um zwischen einer Eingangsseite und einer Auslasseite dieses unteren Teiles als Teilung zu dienen. Die beiden dadurch entstehenden Teile stehen mit dem Eingang bzw.. dem Ausgang der Rohre in Verbindung. Ein Eingangsstutzen 20 dient der Zufuhr des Mediums zum Druckkessel 12 und zu den Rohren 14 auf einer Seite der Teilungsplatte In ähnlicher Weise dienen eine oder mehrere Ausgangsstutzen 22 dem Austritt des Mediums aus den Rohren 14 «und dem Kessel 12, auf der anderen Seite der Teilungsplatte 18. Ein Mannloch 24 gestattet den Zugang durch Bedienungspersonen oder durch Maschinen auf der Eingangsseite unterhalb der Rohrplatte 16 und ein Mannloch 26
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tut das gleiche auf der Ausgangsseite. Auf der Sekundärseite des Dampferzeugers 12 ist ein Eingang 28 für das Speisewasser und ein Ausgangssutζten 30 für den im Dampferzeuger 10 erzeugten Dampf vorgesehen.
Von Zeit zu Zeit sollen die Rohre 14 inspiziert werden, besonders wenn ein Leck oder eine schwache Stelle vermutet werden. Die Suche danach kann auf die Rohre in verschiedenen verdächtigen Bereichen des Bündels 15 beschränkt werden und sehr schnell geschehen, in dem man die Wirbelstrom- und/oder Ultraschallsonde in die verdächtigen Rohre einführt. Solch eine anfängliche Suche ergibt die Tatsache einer ünregelmässigkeit der Wandung bei einem bestimmten Rohr 14' und die Lage in Längsrichtung des Rohres. Es ist aber wünschenswert, auch die Lage in der Drehrichtung, d. h. auf der Zylinderoberfläche des Rohres festzustellen, und zwar sowohl für analytische Zwecke als auch besonders für die anschliessende Untersuchung mit anderen Mitteln, z. B. durch Fotographie radioaktiver Strahlen (Radiographie).
In den Figuren 1 bis 3 ist ein Gerät dargestellt, mit dem die Winkellage, und die Lage in der Längsrichtung für eine Ünregelmässigkeit in der Wand des Rohres 14' festgestellt werden kann und mit dem dann anschliessend diese Unrelgemässigkeit mit grösserer Genauigkeit und in Ruhe radiographisch inspiziert werden kann. Das Gerät besteht aus einem Direktabtaster, z. B. der Wirbelstromsonde llOdie nicht drehbar mit der Filmkassettensonde 36 (die Aufzeichnungsglieder für die Strahlung besitzt) verbunden ist, so dass eine Sondenkette 100 entsteht. Es sind auch Mittel, z.. B. die
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Kabel 48 und/oder 50 nicht drehbar mit der einen oder anderen Sonde 36 und 110 verbunden, um deren Winkelstellung innerhalb des Rohre 14· zu bestimmen oder einzustellen, und. auch die Sonden in der Längsrichtung innerhalb des Rohres entsprechend einer darauf ausgeübten Kraft bewegen. Es ist auch eine Strahlungsquelle, z. B. die Pille 32 vorgesehen, die in ein Rohr in der Nähe des Rohres 14· eingeschoben wird, um die Unregelmässigkeit im Rohr 14· zu bestrahlen und ihr Bild auf den Film in der Kassette der Sonde 36 zu werfen.
In den Figuren 2 und 3 ist ein< bestimmtes Rohr 14' zur Inspektion ausgewählt, dessen Unregelmässigkeit, z. B. die Vertiefung 31 auf den äusseren Umfange des oberen U-Balkens untersucht werden soll, ebenso wie eine andere Unregelmässigkeit wie die Ausnehmung 33 auf dem äusseren Durchmesser des Bogens zwischen Verbindungsbalken und abwärtsführendem Teil des U-förmigen Rohres. Auch sind zwei Streben 23 dargestellt, die den Streben 19 und 21 ähneln die früher beschrieben wurden und die aus einem ferritischen Material,z. B. Stahl, bestehen. Diese Stützen 23 kommen mit dem äusseren Durchmesser des Rohres 14* etwa in der Mitte des Bogens zwischen dem oberen Teil und dem unteren Teil des oberen Querbalkens des U in Verbindung. Dabei sei erwähnt, dass mehrere andere Stützen 21 und 23 mit dem Bogen und oberen Querbalken des Rohres 14' in Abständen befestigt sind, die aber 'der Klarheit wegen nicht gezeigt sind.
Die Wirbelstromsonde 110 besitzt beim bevorzugten Ausführungsbeispiel drei Spulen 112, 114 und 116, die paarweise aus Spulen 112a, 112 b, 114a, 114b und
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Il6a und Il6b zusammengesetzt sind; sie werden in waagerechter Richtung im Abstand voneinander durch Spulenkörper 118, 120 und 122 gehalten, die ihrerseits wieder durch die rohrförmige Stütze 124 miteinander verbunden sind. Der Abstand zwischen benachbarten Spulen 112, 114 und 116 kann zwischen etwa 25 mm und 150 mm (I" bis 6") schwanken, je nach dem welches Konstruktionsteil inspiziert wird.
Der Spulenträger 124 kann aus einem Stück Nylonrohr bestehen, das einen Durchmesser von etwa 10 mm hat (3/8") und dessen Länge je nach der Zahl der Spulen und je nach ihrem Abstand zwischen 50 und 300 mm schwanken kann, (einige Zoll bis 1 foot) Der Träger 124 wird bevorzugt aus elastischem Material hergestellt, um den Durchgang der Sonde 110 durch die Bögen oder Kurven in dem Rohr 14· zu erleichtern. Der Körper kann natürlich auch starr sein, wenn keine Bögen, zu berücksichtigen sind. Im Beispiel ist der Spulenkörper als selbständiges Bauelement dargestellt. Man kann ihn natürlich auch als integrierendes Teil des Kabels 48 oder 50 ausbilden.
Die Stützringe 118, 120 und 122 für die Spulen sind ringförmige Bauteile aus hartem Kunststoff oder dergl. mit einem inneren Durchmesser der im wesentlichen dem äusseren Durchmesser des Spulenkörpers124 gleich ist und einem äusseren Durchmesser der einwenig kleiner als der innere Durchmesser des Rohres 14' ist, so 'dass freier Durchlass gewährleistet ist. Jeder Spulenring 118, 120 und 122 ist mit dem Spulenkörper 124 gegen Verdrehung fest verbunden, z, B. durch Leimung
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oder .Zementierung, Auch kann man ein mechanisches Sperrglied vorsehen. Die Spulenringe" 118, 120 und 122 besitzen je zwei dicht nebeneinander angeordnete Rillen, die sich über den ganzen Umfang erstrecken. Jede Rille hat eine bestimmte einheitliche Tiefe über eine Bogenlänge von ungefähr 120°j der übrige Teil ist wesentlich tiefer, so dass der Grund in die Nähe des inneren Durchmessers des Spulenrandes kommt oder ihm gleich ist. Beide . Rillen eines besimmten Spulenrandes sind in Drehrichtung oder dem Winkel nach gesehen gleich und haben auch die gleiche Lage wenn man es von der Mittellinie des Sondenträgers 124 aus betrachtet. Die Bogenabschnitte der Spulenränder mit den flacheren Rillen sind gegenüber den beiden anderen Spulenrändern um 120° versetzt. Die Spulenpaare 112a und 112b, 114a und Il4b und 116a und 116b werden durch Aufwicklung einer gleichen Windungszahl eines isolierten Drahtes in die Rillen der Spulenränder 118, 120 und 122 hergestellt, so dass die Spulen eine exzentrische nockenförmige Ausbildung erhalten, wenn man sie entlang der Mittellinie des Sondenträgers 124 betrachtete Die Spulen 112, 114 und 116 sind daher in bezug auf die Mittellinie des Spulenträgers 124 exzentrisch angeordnet und haben ein Bogensegment von etwa 120° grössten Durchmessers das in die Nähe der Wand des Rohres 14· gebracht werden kann, wie es aus den Figuren 4a, 5a und 6a hervorgeht.
Im bevorzugten Ausführungsbeispiel hat das Bogenstück ^jeder Spule 112, 114 und 116 mit dem grössten Durchmesser einen Abstand von der Rohrwand von etwa 0,8 mm (1/32W) während der verbleibende Teil einen Abstand von etwa 8 mm (5/16") hat. Dadurch entsteht eine deut-
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liehe Differenz zwischen der elektromagnetischen Kopplung und dem Zusammenwirken zwischen Spule und Rohr 14'; beim kleineren Abstand ist natürlich die Kopplung '. §nger. Dementsprechend hat eine Unregelmässigkeit, z. B. die Vertiefungen 31 oder 33 oder sogar die Strebe 23 einen sehr viel grösseren Einfluss auf das Signal einer benachbarten Spule als auf das einer weiter entfernten. Diese Eigenschaft der Sonde 110 wird für die Empfindlichkeit der Sonde benutzt. Zwei oder mehrere Abstandhalter 126 sind konzentrisch auf dem Spulen- bzw. Sondenträger 124 in Abständen in der Längsrichtung aufgebracht, um die Sonde 110 in einer zentrierten Lage innerhalb des- Rohres 14' zu halten. Die ringförmigen Abstandhalter 126 haben einen grösseren Durchmesser, der etwa gleich dem Innendurchmesser des Rohres 14' ist* so dass sie das Rohr berühren und auf ihm gleiten. Sie sind aussen abgerundet, um den Gleitvorgang und die Einführung in das Rohr 14' zu erleichtern. Jeder Abstandhalter 126 kann in Längsrichtung aufgeschnitten oder mit Nuten versehen sein, und zwar an verschiedenen Stellen des Umfanges, um nicht dargestellte biegsame Speichen zu bilden und dadurch das Durchfahren von Rohrbogen mit kleinem Radius zu erleichtern. Wie die Spulen sind auch die Abstandhalter 126 aus Kunststoff, z.B. Nylon hergestellt, um einen verhältnismässig leicht gleitenden Kontakt mit dem Rohr 14· herzustellen ohne es zu beschädigen oder irgendwelche.Materialien zurück zu lassen, die dort nicht zulässig sind.
Die Figuren 4b, 5b und 6b stellen den Winkelbereich der verhältnismässig festen elektromagnetischen Kopplung zwischen den Spulen 112, 114 und 116 einerseits und dem Rohr 14· andererseits dar, und zwar ist
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der Bereich der Kopplung schattiert. Es ergibt sich daraus,dass zwar der Winkel zwischen den Spulen 112, 114 oder 116 und dem. Rohr 14f 120° sein kann, dass aber der Winkelbereich fester elektromagnetischer Kopplung grosser ist, z. B. 145°. Auch werden die Bereiche fester elektromagnetischer Kopplung für die Spulen 112, 114 und 116 um gleiche Winkelbeträge gegeneinander versetzt, jedoch ist eine gewisse Überlappung im Ausführungsbeispiel 25° vorhanden. Der Winkelbereich, in dem die Spule dicht an dem Rohr anliegt, kann klein, bis auf 90° werden ohne dass die vollständige Beeinflussung mit den drei Spulen darunter leidet. In Figur 7 ist dargestellt, wie sich die zusammengesetzten Bereiche dichter elektromagnetischer Kopplung für alle Spulen 112, 114 und 116 ergeben, auch wenn ein bestimmter unterschiedlicher Winkelbereich bei jeder der drei Spulen auftritt. Man kann natürlich mehr als drei Spulen verwenden, die mit dem Rohr Ϊ4·1 gekoppelt werden, falls dies zur besseren Verteilung über den gesamten Winkelbereich nötig sein sollte.
In den Figuren 2 bis 7 sind die Spulen 112, 114 und in einer bestimmten Winkelstellung in bezug auf das Rohr 14' dargestellt, und zwar ist die Spule 112 auf die "12.ooUhr-Stellung" des Rohrumfangs eingestellt, d. h. an der äussersten und obersten Stelle des Rohres über die Länge gesehen. Die für diese Einstellung erforderlichen Teile werden nachstehend mehr im einzelnen beschrieben.
In den Figuren 3, 8 und 9 ist die Verdrahtung der Sonde 110 mehr im einzelnen dargestellt. Wie früher erwähnt, sind die Spulen 112, 114 und 116 aus Spulenpaaren 112a
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112b, Il4a und Il4b sowie Il6a und 116b zusammengesetzt. Die Spulenteile 112a, 114a und Il6a sind auf die Ränder 118, 120 bzw. 122 gewickelt und elektrisch in Reihe geschaltet; die Spulen 112b, 114b und 116b sind auf die Spuleriränder 118, 120 und 122 gewickelt und auch elektrisch in Reihe geschaltet. Die Spulen 112a, 114a und 116a liegen in Reihe aber am Punkt 128 gegensinnig zu den Spulen 112b, 114b und 116b. Die Spulen 112, 114a und 116a bilden einen Zweig einer Impedanzbrücke und die Spulen 112b, 114b und 116b einen zweiten Zweig der gleichen Brücke, während die beiden anderen Zweige dieser Brücke durch die Impedanzen 130 und 132 dargestellt werden. Eine oder beide Impedanzen können veränderlich ausgebildet werden, um die Brücke abzugleichen.
Bei Herstellung der Spulen der Sonde 110 wird magnetischer Lackdraht 134 mit den Enden 136 und 128 zur Herstellung der Spulen 112a, 114a und 116a verwendet, während der Draht 138 mit den Enden 140 und 128 dazu benutzt wird, die Spulen 112b, 114b und 116b herzustellen.
Die Enden 128 der Drähte 134 und 138 werden elektrisch z. B. durch Lötung miteinander verbunden. Dieser Teil, der Drähte 134 und 138, der sich zwischen dem Ende 128 und dem Spulenrand 122 erstreckt, liegt in tiefen länglichen Einschnitten in dem Abstandhalter 128, den Spulenrändern 112, 114 und in einem Teil von 116. Diese Einschnitte sind tief genug, um die Drähte hereinzulegen, so dass sie unterhalb der Spulen bleiben, die anschliessend darüber gewickelt werden. Jede Spule wird, dann, beginnend mit dem Spulenrand 116 und endend mit dem Spulenrand 112, unter Benutzung der Drähte 134 und 138 gewickelt, um die . "a-Serie" und "b-Serie" der Spulen herzustellen. Die Enden der Drähte treten
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in die Rillen der Spulenränder ein und aus ihnen aus mit Hilfe derselben oder ähnlicher länglicher Vertiefungen. Dies gilt auch für die Abstandhalter. Wie aus der Figur 3 ersichtlich, umgeben die Drähte 134 und 138 ganz oder teilweise den Träger 124 zwischen den Spulenrändern, um die Umleitung und das Biegen der Sonde 110 in den Bögen des Rohres 14' zu ermöglichen. Das Ende 136 des Drahtes 134 wird z. B. durch Lötung mit dem Mittelleiter eines normalen Koaxialkabels 142 von kleinem Durchmesser verbunden und das Ende 128 mit dem Aussenleiter desselben Kabels. Das Ende 140 des Drahtes wird durch Lötung mit dem Mittelleiter eines anderen Koaxialkabels 144 das dem Kabel 142 gleicht, verbunden und ebenso ist das Ende 128 mit dem Ausserileiter dieses letzteren Koaxialkabels verbunden. Wie aus Figur 3 hervorgeht, erstreckei sich die Koaxialkabel innerhalb und unterhalb der Enden eines Hohlkabels 48 - das weiter unten beschrieben - das die Enden 138 und 140 über den Eingangsoszillator146 miteinander zu verbindet und ■. . das Ende 128 mit dem Ende 148 des Brückenausgangs
verbindet. Wenn der Träger 124 nur ein einfacher Ansatz des Kabels 48 ist, dann können sich die Koaxialkabel 142 und 144 oder ihre Leiter über eine Öffnung in dem Kabel 48 erstrecken, um unterhalb der Sonde die Verbindungen 128, 136 und 140 herzustellen. Die entsprechenden Teile des Koaxialkabels können dann mit einem Band am äi: seren Umfang versehen werden, insbesondere gegenüber dem äusseren Umfang des Kabels 48 um die Verbindungen zu schützen, wenn an den Leitungen am anderen Ende gezogen wird.
Der Oszillator 146 liefert ein Eingangssignal mit zwei verschiedenen Frequenzen, z. B. 25 kHz und 400 kHz, und es ist ein Einzelpoldoppelschalter 150 vorgesehen, der die Spulen 112, 114 und 116 entweder mit der einen oder der anderen Frequenz verbindet. Zur Inspektion
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der Rohrwandung 14', die nicht ferritisch ist, wird allgemein eine Suchfrequenz von 40OkHz als wirksam angesehen, weil sie die Wirkungen der ferritischen Teile, z. B. der Stützen 19, 21 und 23 vermindert. Andererseits ist es wünschenswert, die Lage einer solchen Stütze festzulegen; zu diesem Zweck wird dann eine niedrigere Frequenz von beispielsweise 25 kHz vorgezogen. Es sei bemerkt, dass keine dieser Frequenzen irgendwie kritisch ist.
Wenn die Sonde 110 durch das Rohr 14' in Richtung des Pfeiles- 152 (Figur 3) mit der Winkeleinstellung hindurchbewegt wird, die in den Figuren 3-7 dargestellt ist, dann wird Signal gegeben, wenn die Unregelmässigkeiten 31 und 33, wie beschrieben, erscheinen. Die Figur 10 ist die Aufzeichnung des Ausgangssignals der Impedanzbrücke; es sind die Amplituden des Ausgangssignals erkennbar, wenn jede der Spulen der Sonde 110 sich in der Nähe der Wandabschnitte des Rohres 14· befindet, in deren Nähe Unregelmässigkeit sich befinden. Die drei Abweichungen des Signals vom normalen Verlauf am rechten Ende der Figur 10, ergeben sich beim Vorbeifahren der Sonde 110 an den Stützen der Figur 3 mit der Eingangsfrequenze von 25 kHz. Bei weiterer Bewegung nach links ergeben sich weitere drei Ableitungen, wenn die drei Spulen der Sonde 110 in der Nachbarschaft der Unregelmässigkeit 33 vorbeigeführt werden mit einer Eingangsfrequenz von 400 kHz. Die letzten drei Abweichungen in der Nähe der linken Seite der Figur 10 stammen von den Spulen der Sonde 110, die an der Unregelmässigkeit vorbeigeführt wird. Die Figur 10 zeigt die Signalamplidute entlang der "Y-Achse" und entsprechend der Zeit oder dem Weg entlang "X"-Achse. Es ist klar, dass
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zwischen der Zeit und der Stellung der Sonde 110 in der Längsrichtung eine bekannte Beziehung besteht, so dass sich eine sinnvolle Interpretation der Aufzeichnung ergibt. Die Aufzeichnung der Figur 10 wurde mit der Sonde 110 bei konstanter Geschwindigkeit bei der Stütze 23 und der Unregelmässigkeit 31 gemacht, jedoch mit einer höheren Geschwindigkeit,bei der Unregelmässigkeit 33. Im allgemeinen bevorzugt man eine konstante Geschwindigkeit, obwohl dies nicht nötig ist.
In Figur 10 ist die am meisten rechts gelegene Abweichung in jeder Gruppe von drei Abweichungen von der Spulen 112 verursacht, während die mittlere Abweichung von der Spule 114 stammt und die linke von der Spule 116. Durch Anatyse der entsprechenden Amplitude der Signale von jeder Spule 112, 114 und 116 ist es bei der Vorbeiführung an einer Unregelmässigkeit möglich, die Winkelstellung der Unregelmässigkeit zu bestimmen, wenn man einen Kreis senkrecht zur Länge und Bewegungsrichtung der Sonde 110 beschreibt. ...
Die drei Signalabweichungen, die von der Unregelmässigkeit 33 stammen, zeigen z. B. eine Amplitude von etwa, fünf Einheiten, für die Spule 112, zwei Einheiten für die Spule 114 und neun Einheiten für die Spule 116. Daraus ergibt sich, dass die Unregelmässigkeit 33 sich in nächster Nähe der Mitte des Bogensegmentes fester Kopplung befindet, die von der Spule 116 bestrichen Wird, da sie nach dem Winkel betrachtet, etwas weiter von dem Bogensegment der Spule 112 und noch weiter entfernt von dem Bogensegment der Spule 114 ist. Dementsprechend befindet sich die Unregelmässigkeit 33 innerhalb des Bereiches von 145° die von der Spule
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mit dichter Kopplung besetzt sind. Sie ist näher an den Spulen 112 als an den Spulen 114, jedoch verhältnismässig nahe an der Mitte der Spulen 116. Die Spulen 112 können als in der"12.oo Uhr-Stellung" des Rohres 14 befindlich, angesehen werden und die Spule 114 ist in der"4.oo Uhr-Stellung "eingestellt, während die Spule 116 in der "8.00 Uhr-Stellung"sich befindet. Die Unregelmässigkeit 33 kann man also etwa bei der"9.öo Uhr-Stellung"erwarten, wo sie auch wirklich liegt.
Die drei Signalabweichungen, die sich aus der Unregelmässigkeit 31 ergeben, zeigen an, dass diese sich innerhalb des Bogens der festen Kopplung der Spule 112 und etwa gleichweit entfernt von den entsprechenden Bögen der Spulen 114 und 116 sich befinden. Für diese Unregelmässigkeit 31 wird daher die"12.oo Uhr-Stellung" erwartet, wie es auch dargestellt ist.
Die Signalabweichungen, die durch die Streben 23 verursacht werden, können als Anzeige für die Winkelstellung der Sonde 110 im Rohr 14' benutzt werden, weil diese Winkelentfernung bekannt ist. In der Figur 10 sind die drei Signalabweichungen, die von den Spulen 112, 114 und 116 stammen und von den Stutzen 23 beeinflusst werden, eine Anzeige dafür, dass die Sonde sich in einer Winkelstellung befindet, bei der die Spule 112 eine feste Kopplung in der "12.oo Uhr-Stellung" oder der"6.OO Uhr-Stellung"des Rohres 14* hat. Mit den ijinstellgliedern für die Sonden die weiter unten beschrieben werden, wird jedoch jede Doppeldeutigkeit ausgeschaltet, so dass eine eindeutige Winkelanzeige der Stellung erfolgt, die der tatsächlichen Lage der Sonde 110 entspricht. Da die Lage der Stützen 23 und der Traggitter 19 und 21 bekannt sind, können sie
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auch für die Anzeige der Sonde in Längsrichtung benutzt werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass der Abstand zwischen den Spulen 112, 114 und 116 geändert werden kann, wenn der Abstand zwischen den Stützen 21 und 23 so ist, dass eine genaue und sinnvolle Information über eine Unregelmässigkeit in einem Rohr gestört wird. Am besten hält man mehrere Sonden 110 mit unterschiedlichem Spulenabstand vorrätig, die innerhalb einer Sondenkette 100 austauschbar sind. Man kann auch den Abstand zwischen benachbarten Spulen, z. B. 112 und 114 anders bemessen als den Abstand zwischen anderen Spulen, z. B. 114 und 116.
Die radiographische Inspektion, wie sie in den Figuren 3, 12 und 14, dargestellt ist, benutzt eine Sonde mit einer Filmkassette, die nicht drehbar in die Kette der Wirbelstromsonden 110 eingefügt ist. Die Strahlungsquelle 32 (Pille) wird in einem anderen Rohr, z. B. 14a untergebracht.
Die Filmkassettensonde 36 hat eine zylindrische hohle Form· und ist beispielsweise als federnde Hülse 38 aus<gebildet; sie trägt ein Stück radiographischen oder fotographischen Film 40. Eine Stützspinne mit einem länglichen Mittelkabel und mit aus Draht gebildeten Rippen, die"sich radial von der Mitte aus erstrecken^, ist in der Hülse 38 konzentrisch damit angebracht. Die Rippen der Spinne 41 sind zahlreich genug, um das Innere der Wandung der Hülse 38 zu bedecken und irgendwelche Verschiebungen in der Dreh- oder Längsrichtung zu verhinden. Die Enden des Hülsenkörpers und der Stützspinne können auch auf andere Weise, z. B.
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durch Endverschraubung am Schlüpfen verhindert werden. Die Hülse 38 ist beispielsweise 75 bis 100 mm (3 bis 4 inch) lang und trägt einen Film 40 auf ihrer äusseren Oberfläche. Dieser kann z. B. der Positiv-Kodak-Film 7302 mit feiner Körnung sein oder ein radiographischer Film von einigen Graden,, Dieser Film kann geringe Geschwindigkeit haben, um eine Strahlung aus dem Hinter-grund des Dampferzeugers 10 an der Einwirkung zu hindern« Solch eine Strahlung könnte vorhanden sein, wenn der Dampferzeuger vorher im Betrieb war. Der Film 40 hat die Form eines Streifens der sich über fast die ganze Länge der Hülse 38 erstreckt. Der Film 40 sollte auch so dicht wie möglich auf den inneren Oberfläche des Rohres 14, das untersucht werden soll, aufliegen. Da er jedoch zum Abbiegen neigt und möglicherweise beschädigt werden kann, wenn er durch einen Bogen des Rohres 14 hindurchgeführt wird, kann er ganz um die Hülse 38 herumgewickelt werden; es hat sich ergeben, dass ein Wickeln über 180° oder weniger besonders vorteilhaft ist. Wenn die Sonde 36 nicht gerade durch Bögen mit engem Radius geführt wird, kann man natürlich den Film ganz um die Hülse 38 herumwickeln.
Ein Verstärkungsschirm aus Blei oder anderem Material kann die äussere Oberfläche oder den ganzen Film bedecken, wie es an sich in der Radiographie bekannt ist. Der Schirm 42 ist nicht unbedingt nötig und seine Benutzung hängt von Art und Intensität der Strah"Lungs-P1IlIe 32, der Art des Filmes und dem Werkstück ab. Diese Verhältnisse sind aber in der Radiographie wohl bekannt und brauchen nicht erwähnt zu werden. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel wird also solch ein Schirm nach Bedarf verwendet.
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Der Film 40 und der Schirm 42 können mit der Hülse 38 verbunden sein und gegenüber der Belichtung abgeschirmt werden durch das Band 44, das dicht um den Film und die Hülse von einem Ende zum anderen herumgewickelt ist. Eine weitere Sicherung gegen Missbrauch, Feuchtigkeit, Verunreinigung usw. kann durch eine Hülle 46 gebildet werden, die um Hülse, Film und Band herumgelegt wird .und aus bei Hitze schrumpfendem Material besteht. Diese Konstruktion ergibt eine Sonde 36 mit einem äusseren Durchmesser, der nur ein wenig kleiner ist als der innere Durchmesser des Rohres 14, z. B. 15 mm (0,6"), so dass eine dichte aber leichte Führung sich ergibt. Die Stützspinne 41 für die Hülse erstreckt sich über die Enden der Hülse 38 hinaus in die Hülle 46 herein, soweit, dass eine Verbindung zwischen dieser Spinne und einem Kabel an einem Ende und mit der Sonde 110 am anderen Ende hergestellt werden kann. Vorbehaltlich einer späteren Beschreibung mag es hier genügen, dass die Kabel 48 und 50 nicht-drehbar mit den gegenüberliegenden Ende der Sondenkette verbunden sind, um sie innerhalb des Rohres 14' durch ziehen oder drücken von den Enden des Rohres 14· aus anzutreiben. Die Länge der Kabel 48 und 50 entspricht den längsten Rohr en 14, in der Weise, dass sie noch über die Enden bis zu den Mannlöchern 24 und 26 herausragen. Führungsrohre, die weiter unten beschrieben werden, erstrecken sich zwischen der Rohrplatte 16 und einem oder beiden Mannlöchern 24 und 26, um die Einführung des Kabels 48 oder 50 in ein bestimmtes Rohr 14' von der Ferne aus zu ermöglichen.
Die Strahlungsquelle besteht vorzugsweise in einer Kapsel oder Pille 32 eines Isotops, z. B. Iridium, Kobalt, Ytterbium, Thulium,· Gadolinium, Thorium oder ähnliche die Gammastrahlung ausstrahlen, die ihrerseits durch die Wandungen der beiden Rohre hindurchtreten und
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die Kassettensonde 36 erreichen. Die Pille 32 kann beispielsweise ein Stück Iridium 192* sein, das eine
jhat Stärke von 10 bis 13 Ci (curies/ und in einem kleinen Stahlgehäuse aus rostfreiem Stahl enthalten ist. Die Pille 32 ist mit dem Ende eines langen Kabels 34 verbunden, das steif genug ist, um durch die nichtdargestellte Führung der Strahlungsquelle hindurchgeschoben zu werden; andererseits soll es natürlich auch so biegsam sein, dass es der.Gfestalt des Rohres folgt. Das Spezialstahlkabel, das bei der üblichen Radiographie benutzt wird, genügt. Das Kabel 34 ist lang genug, um die Pille 32 in jede Stellung des längsten Rohres zu bringen, und zwar vorzugsweise in der Weise, dass sie von einem Ende des Rohres 14 zugeführt wird; mindestens sollte es aber so lang sein, dass die Einführung von jeweils einem Ende möglich ist. Das Kabel 34 kann durch einen üblichen Antrieb,, der nicht dargestellt ist, bewegt werden. Wenn die Pille 32-entfernt wird, so wird sie in einem abgeschirmten Behälter aufbewahrt. Die Führung für die Strahlungsquelle ist als Nylonrohr ausgeführt, das am Ende verschlossen ist und Kabel und Pille an einem Kontakt mit der inneren Oberfläche des Rohres 14 hindert. Das abgeschlossene Ende der Führung wird an die vorher ausgewählte Stellung im Rohr 14 geführt und die Pille wird dann durch Vorschub des Kabels bis zum Anschlag an das verschlossene Ende bewegt.
Um die Sonden 36 und 110 der Sondenkette 100 benutzen zu können, ist es nötig, die Winkelstellung der Sondenkette in bezug auf das Rohr 14 ·, in dem sie sich befindet, zu bestimmen oder einzustellen. Dies ist besonders richtig für die Wirbelstromsonde 110, obwohl es natürlich sich auch auf die Kassettensonde 36 be-
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zieht, besonders dann, wenn der Film 40 die Hülle 38 nicht vollständig umgibt, sondern nur über einen Winkel sich erstreckt, der nicht grosser ist als 90° bis 120°.
Die Einführung der Sondenkette 100 und der Pille 32 in die betreffenden Rohre 14 und die Einstellung des Winkels für die Sondenkette 100 in bezug auf das Rohr 14' wird nunmehr beschrieben. Es sei nochmals kurz betont, dass Winkelstellung im vorliegenden Zusammenhang die Verdrehung der Sonden oder der Sondenkette um ihre Mittellinie in bezug auf das umgebende Rohr, ζ. Β. 14', bedeutet .
Durch die Benutzung länglicher Einstellglieder mit einer gebogenen Hülle, die an eines oder an beide Enden der Sondenkette angeschlossen wird, ist es möglich geworden, die Winkelstellung der Sondenkette oder genauer gesagt der dazu gehörigen Einstellglieder zu steuern, wenn die Sondenkette eine gebogene Länge des Rohres oder eine andere Leitung durchfährt.
Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel bilden die Antriebskabel 48 und 50 eine natürlich gebogene Form oder eine Form und eine Spirale. Anders gesagt, bilden die Kabel 48 und 50 längliche Glieder, deren Achse oder Mittellinie dazu tendiert, eine Kreisform oder eine Spirale zu bilden, wenn keine äusseren Kräfte darauf einwirken. Diese Eigenschaft besitzen eine ganze Reihe länglicher Glieder. Verschiedene Kunststoffrohre, aufgewickelter Metalldraht oder Metallrohre, können diese gebogene Form annehmen während des Biegevorgangs; die Rohre können aber auch z. B. gezogen werden. Man kann solche Formen auch durch Biegung, ursprünglich gerader Metallstäbe oder Rohre herstellen. Solche Materialien sind bis zu einem gewissen Grad elastisch und das Material kehrt in die
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gebogene Form zurück, wenn es gerade gebogen wurde aber die geraderichtenden Kräfte nicht mehr wirken.
Besonders gut erfüllt die oben erwähnten Eigenschaften das Kabel, das im vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel benutzt wird, nämlich das Kabel 48 und 50, das in einem hohlen Kunststoffrohr, z.B. Nylon, ,besteht - · Kunststoff wird hier,bevorzugt, weil er chemisch neutral und abriebfest ist, wenn er auch bis zu einem gewissen Grade in der Längsrichtung gedehnt werden kann. Die beiden Kabel 48 und 50 sind verhältnismässig lang bis zu 35 bis 40 m (120 feet), bestehen aus Nylonröhren _, die von Natur aus eine gekrümmte Form haben und einen ausseien Durchmesser von 6 mm bis 1,6 mm (1/4 bis 5/8") besitzen. Die Natur dieser Form ist so, dass die Kabel-48 und 50 die Tendenz haben, kreisrunde Spulen zu bilden, wenn äussere Kräfte in Figur 13 fehlen. Bei dieser Charakteristik besteht eine imaginäre innere Bogenlinie 52 entlang der Seite eines jeden Kabels 48 und 50, die ziemlich dicht an der imaginären Mittelpunkten liegen, um die herum sie ihre natürlichen Kurven bildenj es gibt auch eine andere imaginäre Bogenlinie 54 entlang der gegenüberliegenden Seite eines jeden Kabels 48 und 50, die am weitestens von dem Zentrum ihres Bogens entfernt ist. Diese bogenförmigen Begrenzungen 52 und die parallel zu den Achsen oder Mittellinien eines jeden Kabels 48 und 50 an gegenüberliegenden Seiten sich befinden, liegen in der Ebene 56 die von dem Mittelpunkt d,er natürlichen Krümmung des Kabels durch die in Längsrichtung sich erstreckende Achse oder Mittellinie sich erstreckt. Diese imaginären Mittelpunkte der Bögen sind in Figur 13 und 14 mit'58 bezeichnet, liegen in den Ebenen 56, die oben erwähnt werden, nämlich in der durch das Papier gebildeten Ebene.
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Es hat sich herausgestellt, dass ein Kabel 48 oder 50 das diese natürliche Vorspannung besitzt und in eine Leitung-eingeführt wird, die über ihre Länge gesehen gebogen ist oder gebogene Stellen besitzt die Tendenz hat, mit seiner Ebene 56 mit der Ebene 60, der Leitung oder des Rohres 14' zur Deckung zu kommen. In Figur 2 ist die Ebene 60 parallel zur Papierebene und verläuft durch die Mittellinie des Rohres 141, schliesst aber auch die Mittelpunkte der Bögen 62 des Rohres 14' ein. Noch wesentlicher ist, dass das Zusammenfallen der Ebenen 56 und 60 auch die Mittelpunkte der natürlichen Biegung der Kabel 48 und/oder 50 auf der gleichen Seite der Kabel und des Rohres 14· einschliesst, wie die Mittelpunkte der Bögen 62 des "U"-Rohres. Mit anderen Worten, wird sich ein Kabel 48 oder 50 nach Durchfahren einer Bogenstrecke des Rohre 14 sich in eine und nur in eine vorherbestimmbare Winkelstellung in bezug auf das Rohr· einstellen. Es wird angenommen, dass sich diese Eigenschaft daraus ergibt, dass das Kabel den Weg des kleinsten Widerstandes der kleinsten Arbeit oder den Weg der kleinsten ausgeübten Spannung sucht, die sich auf Grund der elastischen Deformationen ergeben.
Der natürliche äussere Bogen 54 des Kabels 48 oder 50 ' ist unmittelbar benachbart zu dem vergleichbaren äusseren Bogen des Rohres 14 und der natürliche innere Bogen 52 wird selbstverständlich unmittelbar benachbart zum inneren Bogen des Rohres sein. Diese Beziehung besteht mindestens in dem Bereich, wo ein Kabel 40 und/oder 50 und ein Bogen des Rohres 14 gleichzeitig vorhanden ist. Falls keine Biege- oder Torsionskräfte über die Länge des Kabels angreifen das sich nicht in dem Bogenstück des Rohres 14 befindet, so wird dieser Teil des Kabels dieselbe Winkellage in bezug auf das Rohr annehmen in dem es sich befindet.
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Wegen dieser Charakteristik der Kabel, die eine bogenförmig gerichtete Vorspannung haben, kann die Sondenkette 100 gegen Verdrehung gesichert an eines oder vorzugsweise ah beide Kabel 48 und 50 angeschlossen werden und die Einstellung der Winkelstellung in einem Rohr 14 wird dann im allgemeinen der Einstellung an der Verbindungsstelle mit der Sondenkette entsprechen. Wie aus Figur 3 ersichtlich, sind Verbindungskappen oder Stecker 64 nicht drehbar an einem Ende der Kabel 48 und 50 und an beiden Enden des Trägers 124 durch Verklammerung oder in sonstiger Weise verbunden. Die Spinne 141, die koaxial zur Sonde 36 angeordnet ist, wird an dem Ende der Kappe 64 des Kabels befestigt und mit dein anderen Ende mit der Kappe 64 an einem Ende der Sonde 110 ζ. B. dadurch, dass man die Sperrbolzen 66 oder einrastende Klammern oder ähnliches in Eingriff bringt. Auf ähnliche Weise wird die Kappe 64 am anderen. Ende der Sonde 110 nicht drehbar befestigt, und zwar auch über Sperrbolzen 66 mit der Kappe 64 am Kabel Koaxialkabel 142 und 144, wie in Figur 3 dargestellt, können durch Löcher in der Kappe 64 im Kabel 48 oder durch eine Öffnung in der Wandung des Kabels hindurchtreten. Die Kappen 64 und die Sperrbolzen 66 können vermieden werden, wenn man die Sondenkette 100 als einen Teil des Kabels 48 oder 50 ausbildet. Man kann auch nur ein Kabel von wesentlich grösserer Länge benutzen und das andere weglassen. Dann ist aber die Ausbildung der Sonden und Kabel aus einem Stück in verschiedenen Ausführungsformen der Sonde 110 zum Zwecke der Auswechslung nicht möglich. .
Diese Anordnung ergibt in den Sonden 36 und 110 und in den Kabeln 48 und 50 eine fest Zuordnung in Drehrichtung, während des Betriebes; die gegenseitige Einstellung muss vorher erfolgen. Die Sonden 36 und 110 werden auch durch die Ebene 56 geschnitten, die durch ihre Achsen sich erstreckt, wie sich aus Figur 14 ergibt; sie schliessen
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auch eine sich in Längsrichtung radial nach aussen in der Spinne 41 sich erstreckende Linie 54' ein und die Mittellinie der Sonde 110 hat dieselbe Winkelstellung dazu, wie der äussere Bogen 54 der Kabel oder eine andere sich nach aussen erstreckende Linie 52' im Radius der Spinne 41 und der Mittellinie der Sonde 110; natürlich besteht auch die gleiche Winkelbeziehung dazu wie zu dem inneren Bogen 52 der Kabel.
Die Figuren, besonders Figur 14, zeigen Sonden 36 und 110 und Kabel 48 und 50 innerhalb des Rohres 14', deren Ebene der natürlichen Krümmung 56 mit der Ebene der Krümmung 60 des Rohres übereinstimmt, wie es durch die Darstellung der Ebenen 56 und 60 gezeigt ist. Die Winkelstellung des Filmes 40 in bezug auf die Mittellinie des Rohres 14' wird durch den Winkel der1 Ausgangslage des Filmes gegenüber der Mittellinie der Hülse in bezug auf eine bestimmte Lage z. B. die Linie 54' bestimmt. Bei der Einstellung, die in Figur 14 dargestellt ist, ist der Film 40 zentral zur Linie 54f angeordnet; dies entspricht der "12.oo Uhr-Stellung". Die Spulen 112, 114 und 116 besitzen eine feste Winkelstellung im Umkreis der Mittellinie der Sonde 110.
Wenn die Sonde 36 in den Film 40 in eine Stellung innerhalb des Rohres 14' bringen soll, in der ein Bild durch Gammastrahlung der Pille 32 in einem anderen Rohr hergestellt werden soll, z. B. vom Rohr 14a aus, so muss die Bedienungsperson die Voreinstellung des Films auf die gewünschte Winkelstellung vornehmen, so dass die Hülse 38 in eine Linie.. zwischen der Hülse und der Strahlenquelle im Rohr 14 a kommt.
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Die oben beschriebenen Mittel' und die Technologie um die Winkelstellung der Sonden 36 und 110 vorherzubestimmen, und zwar für bestimmte ausgewählte Stellen eines Rohres mit Bogenabschnitten wird wirksam sein, wenn wenigstens ein Teil des natürlich vorgebogenen Kabels oder 50 wenigstens einen Teil des Bogenstückes des Rohres durchfahren hat. Wenn die Sondenkette 100 in Längsrichtung nahe an den Teil des Kabels sich befindet, der gerade den Bogenabschnitt des Rohres 14· durchfährt oder gerade durchfahren hat, nimmt die Sonde im wesentlichen die gleiche Winkelstellung ein wie das Kabel im Bogen des Rohres. Wenn keine anderen Kräfte oder Einflüsse die Kabel 48 und 50 drehen, dann nimmt die Sondenkette dieselbe Winkelstellung in bezug auf das Rohr 14' ein, wie es der Abschnitt des Kabels tut, der gerade den Bogen durchfährt; auch dann, wenn ein grosser Zwischenraum von mehreren Metern (viele feet) dazwischen liegt. Eine solche Situation kann in einem "U"-Rohr 14 eintreten, wenn die einzigen Zug- und Druckkräfte, die auf die Kabel 48 und/oder 50 wirken parallel zur graden Richtung des Rohres verlaufen. Dieser Weg ist nicht immer praktisch, weil die Kabel durch Mannlöcher 24 und 26 in einem Winkel zu den 11U"-Rohren geführt werden und die Antriebskräfte ausserhalb des Druckgefässes angreifen. Unter diesen Umständen kann das Schema nach der Figur 14 für die Vorbestimmung nur verwendet werden, wenn die Sondenkette dicht benachbart zu einem Bogen des Rohres sich befindet oder wenn sie sich in dem Bereich zwischen den Bögen am Kopf der Kurve befinden. Diese Begrenzung der vorbestimmten Stellung der Sondenkette mag zwar nicht erwünscht sein, kann aber toleriert werden, wenn der Bereich der Inspektion beschränkt wird auf den Längsbereich des Rohres in der Nähe oder zwischen den Bögen des Rohres.
Da die Ebene der Bögen der Kabel 48 und/oder 50 von der Ebene der Bögen 60 des Rohres 14 abgebogen sein kann,
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besonders an der Stelle wo sie aus dem Rohre austreten, tendieren sie zum Abbiegen zwischen den Rohrenden und dem Bereich der vorhersehbaren Einstellung bei und zwischen den Rohrbögen. Wenn die Grosse der Biegung bekannt ist, und zwischen dem Rohrbogen und dem Rohrende bestimmt werden kann, kann man auch die Winkelstellung einer Sonde 36 bestimmen, wenn sie sich an einer bestimmten Stelle dazwischen befindet, in dem man Biegung und Verdrehung berechnet. Man kann aber auch weitere Mittel vorsehen, um diesen Verdrehungseffekt zu vermeiden und eine Berechnung der Verdrehung der Sondenkette 100 nötig ist, wenn sie sich im geraden Teil des Rohres und entfernt von dem Bogen befindet.
In den Figuren 1, 15 und 16 ist unterhalb der Rohrplatte 16 eine Befestigungsplatte 68 gezeigt, die mit Hilfe von Fingern 70 an der inneren Wand derjenigen Rohre 14 befestigt ist, die gerade nicht inspiziert wird, Die Befestigungsplatte 68 kann auch auf andere Weise befestigt werden. Sie besitzt eine Anzahl senkrechter runder Öffnungen, die zur Deckung mit den Enden einer Gruppe von Rohren 14 gebracht werden können, z. B. 14' und 14a bis f in den Figuren 1 und 11. Die Rohre 14a bis f sind diejenigen, die unmittelbar dem Rohr 14' in 60°- Äbständen benachbart sind und dieses Rohr umgeben. Die Öffnungen besitzen den Innendurchmesser der Rohre 14. Hohle Ansätze 72a-f erstrecken sich für eine kleine Entfernung abwärts von den sechs Öffnungen, die den Rohren I4a-f entsprechen. An den Ansätzen 72a-f sind hohle rohrförmige Leitungen 74a-f befestigt und führen durch das Mannloch 26 zu einer anderen Befestigungsplatte 76, die der Befestigungsplatte 68 ähnlich aber ausserhalb des Druckkessels befestigt ist.
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Γ - 31 -
Eine gebogene Rohrverlängerung .71 erstreckt sich nicht drehbar nach unten von der Befestigungsplatte 68 ausj sie dient als bogenförmige Verlängerung des Rohres 14' und hat eine ähnliche Funktion wie die Bögen in dem Rohr* Die Verlängerung 71 kann steif sein und den gewünschten Bogen enthalten, sie kann aber auch aus einem elastischen Material bestehen, das ähnlich, wie die Kabel 48 und 50 in die passende Form gebracht wurde. Die Ebene, die die Mittellinie der Verlängerung 71 und ihren Mittelpunkt oder ihre Mittelpunkte enthält, ist die gleiche wie die Ebene der Kurven 60 des Rohres 14'. Weiterhin sind der Mittelpunkt oder die Mittelpunkte des Bogens der Verlängerung 71 nach derselben Seite der rohrförmigen Verlängerung gelegen, wie die Mittelpunkte des Bogens 62 im Hinblick auf das Rohr 14·, jeweils in Längsrichtung gesehen. Die Verlängerung 71 hat denselben inneren Durchmesser wie das Rohr 14' und kann sich von der Befestigungsplatte 68 nach unten bis zu 0,3 m oder mehr (1 fuss oder mehr) erstrecken. Der gebogene Teil der- Verlängerung 71 besteht, wenn er starr ist, aus einem Bogen von nahezu 90° oder weniger, der einen Radius von 125 mm bis 500 mm oder mehr (5 bis 20 oder mehr fuss). Dieser Bogen entspricht der Grössenordnung nach einem typischen Bogen eines Rohres 14 im Bündel 15.
Eine flexible Leitung 74· ist mit einem Ende mit dem unteren Ende der Verlängerung 71 verbunden, erstreckt sich durch das Mannloch 26 zur Befestigungsplatte 76 an der das andere Ende befestigt wird.
ι '
Unter besonderen Umständen kann es wünschenswert sein, eine andere Befestigung 78 am andferen Ende des Rohres 14* anzubringen, besonders wenn beide Kabel 48 und 50 mit der Sondenkette 100 verwendet werden, so dass sie durch" beide
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Mannlöcher 24 und 26 gleichzeitig herausgeführt werden müssen und wenn dann die Sondenkette auf irgend einen Punkt des Rohres 14' einzustellen ilst. Die Befestigungsplatte 78 kann der Befestigungsplatte 68 ähnlich sein, ob-gleich sie mit einer Öffnung versehen sein kann, die sich mit dem anderen Ende des Rohres 14' deckt, da Voraussetzung ist, dass das Kabel 34 lang genug ist, um die Strahlungspille 32 zu irgendeiner gewünschten Stellung innerhalb des Rohres 14' zu bringen, und zwar von einem einzigen Eingang über die Befestigungsplatte 68 aus.
Eine rohrförmige Verlängerung am anderen Ende des Rohres 14' kann sich von der Befestigungsplatte 78 nach unten erstrecken und eine flexible Leitung besitzen, die durch das Mannloch 24 geführt ist um die Einführung und die Entfernung der Kabel 48 und/oder 50 zu erleichtern. Wenn eine Sondenkette 100 nur zwischen einem Bogen des Rohres 1.4* und dem Ende der dem Rohr benachbarten Verlängerung TL benutzt' wird:, dann ist keine Führung erforderlich, um die> geometrischen: Formen der Verlängerung 71 zu erzielen. Wenn- andere^seite die Sondenkette alle beschriebenen Winkelstellungen längs- des Rohres 14· einnehmen soll, dann wird man auch eine gebogene Verlängerung für die Befestigungsplatte 78 vorsehen, die derjenigen derd Befestigungsplatte 68 ähnlich ist. Dementsprechend erstreckt sich eine Verlängerung 73 vom Ende, des Rohres 14·■ und abwärts von der Befestigungsplatte 78, die von identischer Geometrie zu der Verlängerung 71 ist. Die Ebene der Bögen der Verlängerung 73 ist auch die gleiche, wie die für die Verlängerung 71, die wiederum der Ebene des Bogens 60 für das Rohr 14· entspricht. In ähnlicher Weise ist der Mittelpunkt oder die Mittelpunkte des Bogens der Verlängerung 73 auf der gleichen Seite der Verlängerung wie die Mittelpunkte der Bögen 62 in bezug auf das Rohr 14', wenn eine
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Längsbewegung in einer Richtung stattfindet. Eine flexible Rohrleitung 75 ist auch am unteren Ende der Verlängerung 73 angebracht und führt durch das Mannloch 24 heraus zu einem Punkt, an der Befestigungsplatte 76 der hier nicht gezeigt ist.
Vorstehend wurde ein Ausführungsbeispiel gezeigt und A beschrieben, bei dem die Verlängerung ein getrenntes gewöhnlich starres Glied ist dem die Leitung 74' zugeführt wird; es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die Leitung 74' zu einem kurzen Ansatz an der Befestigungsplatte 68 geführt werden kann, so dass auf diese Weise die Verlängerung 71 nicht nötig ist. Dann erfüllt die Leitung 74' auch die Funktion der Verlängerung 71» nämlich eine gebogene Führung für die Sondenkette 100 zu bilden, bevor diese in das Rohr 14' eintritt. Natürlich wirkt die Spannung auf die Verlängerung 71 auch auf das Ende der Führungsleitung 74' die an die Befestigungsplatte 68 angeschlossen ist.' Die Leitung 74' ist nicht drehbar, also fest an die Befestigungsplatte 68 angeschlossen, so dass die Ebene des natürlichen Bogens mit der Ebene des Bogens 60 des Rohres 14' zusammenfällt . Das Führungsrohr 74' kann von der Führungsplatte 68 in einen weiten spiralförmigen Bogen mit einem Radius von etwa 125 bis 250 mm (5 bis 10 feet) herabhängen, der aus dem Mannloch 26 zur Befestigungsplatte 76 und gegebenenfalls weiter führt. Diese Verwendung der Verlängerungsleitung 74' anstelle einer besonderen Verlängerung 71 kann soviel Platz schaffen, dass der Betrieb innerhalb eines Rohres 14' näher an der Teilungswand 18 erfolgen kann als es möglich wäre, wenn eine starre Verlängerung 71, wie in Figur 1, vorgesehen wäre. Auch hier sollte wegen des grossen Radius der Leitung 74· dafür Sorge getragen werden, dass die natürliche Biegungsebene des Kabels 48 mit derjenigen der Führungsleitung 74' zusammenfällt, wenn
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das Kabel in die Führungsleitung eingeführt wird. Die besondere Verlängerung 73 kann in ähnlicher Weise durch die Anordnung einer Leitung 75' ersetzt werden.
Die Benutzung bogenförmiger Verlängerung am Rohr 14', z. BV der Verlängerungen 71 und 73 gestattet es die Verdrehung der Sondenkette 100 entlang der senkrechten Teile des Rohres zu steuern und abzulesen ebenso wie die bogenförmigen Bereiche und den Bereich zwischen den Bögen auf dem oberen Teil des Rohres. Mit diesen Verlängerungen werden die Kabel 48 oder 50, die durch das Führungsrohr 74' ader 75' hindurchgeführt werden, so in eine einzige vorher bestimmbare Winkellage die oben bei der Durchfahrt durch die gebogene Länge der Verlängerung eintritt kurz vor dem Einlass des Rohres 14' erreicht wird. Dementsprechend befindet sich die Sondenkette 100 in einer ähnlichen Lage wenn sie die gebogene Verlängerung durchfährt, wie dies oben beschrieben wurde. Auf diese Weise nehmen die Sonden 36 und 110 den oben beschriebenen vorher bestimmten Winkel ein bevor sie in das Rohr 14· eintreten und behalten diese Winkellage über die ganze Länge, da die Rohrbiegungen sich in der gleichen Ebene und Richtung befinden, wie die Bögen der Verlängerung, weil die Fehler die durch Torsionskräfte eintreten könnten, vermieden worden sind.
Es soll nun der Betrieb mit einer Sondenkette 100 beschrieben werden, und zwar in seiner bevorzugten Form obwohl dies nicht die einzige ist. Es wird davon ausgegangen, dass zur Feststellung und Untersuchung einer Unregelmässigkeit, z. B. einer Ausnehmung 31 oder 33 vorher die Existenz und die Stellung in Längsrichtung durch eine einfache Sonde die nach dem Ultraschall oder Wirbelsturmprinzip arbeiten kann, bestimmt worden ist, indem diese Sonde durch die Länge des Rohres 14'
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- 35 geführt wurde.
Alternativ dazu kann die Wirbelstromsonde der Sondenkette 100 für diese Voruntersuchung benutzt werden. Jedenfalls wird Kabel 48 und/oder 50 in das Rohr 14' eingeführt oder ist schon eingeführt worden und darin durch eine von einem aussenliegenden Generator übertragene Kraft die durch das Kabel 48 oder 50 weitergegeben wird, verschoben, so dass die Sonde 110 das Rohr und damit auch die Unregelmässigkeit abtastet und die Winkelstellung mit Signalen anzeigt, wie sie in Figur 10 gezeigt sind. Wie früher beschrieben, sind die Abweichungen dieser Signale Informationen, die Schlüssel auf die Winkelstellung der Unregelmässigkeit in bezug auf die Sonde 110 zu lassen, so dass diese mit hinreichender Genauigkeit bestimmt werden können. Da die Sonde 110 gegenüber der Sonde 36 und den Kabeln 48 und 50 nicht verdrehbar ist, wird die relative Winkelstellung der Unregelmässigkeit für oder in bezug auf die Sonde 3& bekannt. ■ .
Diese Information gibt mit hinreichender Genauigkeit einen Hinweis auf die Winkellage einer Unregelmässigkeit auf dem Umfang der Wandung des Rohres 14' und in bezug auf ihre Achse. Nach Kenntnis der Winkellage einer Unregelmassigkeit kann eine Analyse der Gründe für ihre Entstehung gemacht werden und man kann auch die Rohre bestimmen, in die die radioaktive Pille 32 eingeschoben werden soll, z. B. das Rohr l4a für die Unregelmässigkeit 31 in der "12.oo Uhr-Stellung". Wenn man die Winkellage einer Unregelmässigkeit kennt, entfällt die Notwendigkeit der fotographischen Inspektion von allen Winkeln und Seiten.
Wenn die Unregelmässigkeit im Bereich des Rohres 14f auftritt, so braucht man die Filmsonde 36 nicht über einen Bogen von kleinem Radius zu führen, sondern der Film 40
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kann ganz um die Sonde gelegt werden und die Sondenkette 100 braucht nur einen kurzen Weg in Längsrichtung bewegt zu werden entsprechend der vorhergehenden Bestimmung ihrer Lage, um dadurch die Sonde seitwärts oder in Richtung des Radius in eine Stellung gegenüber der Unregelmässigkeit zu bringen. Wenn andererseits die Sonde 36 einen engen Bogen durchfahren muss, wird man den Film nur auf einem Teil des Umfanges der Sonde anbringen und es wird notwendig sein, die Sondenkette 100 nach der Sondierung mit Wirbelstrom aus dem Rohr 14' herauszuziehen und die Winkelstellung des Films einzustellen. Dann wird die Sondenkette 100 mit den zugehörigen Kabeln wieder in das Rohr 14» eingeschoben, um in Längsrichtung die richtige Stellung zu erreichen und dadurch die Sonde 36 seitlich oder in radialer Richtung in die Nachbarschaft der Unregelmässigkeit zu bringen und sie dann zu fotographieren. Die Wirbelstromsonde 110 kann während .dieser Wiedereinführung dazu benutzt werden, die in Längsrichtung und in der Winkelstellung, die Einstellung der Sondenkette wieder herzustellen und zu prüfen speziell die Stellung der Sonde 36 gegenüber dem Rohr 14' und der Unregelmässigkeit. Wenn die Sonde 110 dazu benutzt wird, die Stellung der Unregelmässigkeit in Längsrichtung aufzufinden oder wiederzufinden, so besteht wenig Wahrscheinlichkeit, dass bei der anschliessenden Einstellung der Sonde 36 ein Irrtum eintritt, selbst wenn man annimmt, dass die Kabel 48 und/ oder 50 sich gedehnt haben, weil die beiden Sonden sich in Längsrichtung dicht nebeneinander und in bestimmtem Abstand voneinander befinden. Eine Dehnung des Kabels 48 oder 50 und eine ungenaue Einstellung durch die Bedienungsperson kann vermindert werden, wenn man ein Metallkabel, wie es nicht dargestellt ist, benutzt, das in den Hohlkabeln 48 und/oder 50 geführt wird. Dann wird ein Ende des Metallkabels an die Kappe 64 des Kabels 48 oder 50 befestigt und das andere Ende wird über das Ende des umgebenden
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Kabels 48 oder 50 herausgeführt um die Kräfte aufzunehmen. Wenn solch ein Metallkabel benutzt wird, so verwendet man vorzugsweise rostfreien Stahl oder anderes nicht magnetisches Material bei oder in der Nähe der Wirbelstromsonde 110·
Die Pille 32 wird durch die Führung eingeführt beim Beispiel ?4a und 14a bis zu einer Längsstellung die der Unregelmässigkeit 33 benachbart ist. Es kann natürlich auch ein anderes Rohr 14' benutzt werden, das weiter als das Rohr 14a von dem Rohr 14' entfernt ist. Es ist nur notwendig, dass das Rohr, in das die Pille eingeführt wird, eine ähnliche Winkelstellung zu dem Rohr 14' hat, wie das Rohr I4a und dass es nicht so weit entfernt ist, dass die Strahlung in Richtung der Unregelmässigkeit 33 erheblich vermindert wird. Die Pille 32 wird zweckmässig zunächst eingeführt und dann erst die Sonde 36 mit dem Film 40 in Stellung gebracht; wenn jedoch die Prüfung der Winkelstellung mit Hilfe der Wirbelstromsonde und das Ein-' fahren des Films gleichzeitig vorgenommen werden, ohne dass die Sonde 36 entfernt wird, dann kann man die Pille x 32 schnell in das ausgewählte Rohr einführen, nachdem die Filmsonde eingestellt wurde.
Die Sonde 36 und die Pille 32 bleiben in der eingestellten · Stellung solange bis der Film 40 ausreichend durch Gammastrahlung der Pille 32 beeinflusst ist. Dann befindet sich auf dem Film ein Bild der Rohrwandung mit der Veränderung an der Stelle, die vorher eingestellt wurde. Die schärfsten und am besten definierten Bilder auf dem Film 40 ergeben sich durch Anomalien oder Vertiefungen in der Wandung des Rohres 14' in unmittelbarer Nachbarschaft des Films. Obwohl auch ein Fehler in der Wandung des Rohres 14a oder anderen dazwischenliegenden Rohren ein verschwommenes oder schwaches Bild erzeugen.' Für die Filmkassetten und die1 Strahlungsquellen die hier beschrieben werden, sollte die Sonde 36 an der Inspektionsstelle für eine lOtel bis 10 oder mehr Minuten verbleiben und dann schnell aus dem
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- 38 - Rohr 14' und dem Dampferzeuger 10 entfernt werden.
Diese Wirkungsweise ergibt sich aus der radiographischen Inspektion und der Aufzeichnungen der Eigenschaften eines Bogenteiles des Rohres 14', um seine Mittellinie oder Achse herum. Dieses Bogenteil ist begrenzt durch den Winkelbereich des Films 40 und den Bereich, der durch die Pille 32 bestrahlt wird, wie sich dies aus Figur 12 ergibt. Es handelt sich um fast 100$. Der Winkelbereich der optimalen Inspektionsmöglichkeit für eine einzelne Einstellung der Sonde 36 und der Pille 32 liegt nach jeder Seite etwa um 45 - 60° von einer Linie zwischen den Mitten der Rohre 14' und 14a; das gleiche gilt in bezug auf die Mitte des Rohres 14·. Dadurch wird die Inspektion von 1/3 bis 1/4 des Umfanges des Rohres 14· mit einer einzigen Einstellung der Sonde 36 und der Pille 32 möglich, Dies ist in Normalfällen ausreichend; wenn jedoch die Vertiefung.einen grösseren Winkelbereich überdeckt, kann es notwendig sein, die Messung zu wiederholen und zu diesem Zwecke die Pille 32 in ein anderes Rohr, z. B. 14b hinüber zu schieben.
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Claims (9)

Patentansprüche
1.) Anordnung zur Inspektion von zahlreichen Rohren in Dampferzeugern, insbesondere in solchen mit Kern-. -reaktoren, bei der mehrere Sonden (110, 36) zur Messung verschiedener Eigenschaften der Rohre zu einer Gruppe vereinigt sind, die durch Antriebsglieder in der Längsrichtung der Rohre verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sonden durch Einstellglieder, vorzugsweise das Zugkabel (48, 50) selbst, in Drehrichtung ausgerichtet werden können.
2.) Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellglieder; (48, 50) elastisch so vorgespann sind, dass sie zum Aufwickeln zu einer Spule tendieren (Figur 13).
3.) Anordnung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Verwendung eines hohlen elastischen Kunststoffschlauches, vorzugsweise aus Nylon.
4.) Anordnung nach Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass gleiche Zugkabel (48, 50) zum Ziehen der Sondenkette (100) durch die Rohre (141) und zur Einstellung in Drehrichtung verwendet wird.
5.) Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gruppe (100) eine Richtungssonde (110) zur Anzeige der Lage (Ortung) von ünregelmässigkeiten (31) der Rohrwandung in Längs- und Drehrichtung enthält.
6.) Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, l dass die Gruppe (Kette 100) ein Aufzeichnungsgerät (36) für Strahlung enthält, das zur Richtungssonde unmittelbar benachbart, ihr gegenüber nicht drehbar, angeordnet ist.
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7·) Verfahren zur Inspektion von Rohren mit der Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in ein zu dem zu inspizierenden benachbartes Rohr (14) eine Strahlungsquelle (32, Figur 2) eingeführt wird, um die Unregelmässigkeit (31) durch das Aufzeichnungsgerät .(36) abzubilden.
8.) Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sonde die Lage der Unrelgemässigkeit sowohl in Dreh- als auch in Längsrichtung der Rohre bestimmt und dass zu diesem Zweck eine auf Wirbelstrom ansprechende Sonde benutzt wird.
9.) Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sonde einen strahlungsempfindlichen Film enthält, um ein genaues Bild der Unrelgemässigkeit herzustellen.
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Λ*.
Leerseite
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Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2320542A1 (fr) * 1975-08-07 1977-03-04 Commissariat Energie Atomique Dispositif de controle a courants de foucault pour tubes metalliques cintres au moins localement
DE3022060A1 (de) * 1979-06-18 1981-01-22 Electric Power Res Inst Verfahren und vorrichtung zur feststellung von magnetitablagerungen
FR2466766A1 (fr) * 1979-09-27 1981-04-10 Commissariat Energie Atomique Dispositif d'entrainement pour sonde de controle de tubes
FR2524133B1 (fr) * 1982-03-26 1986-01-31 Framatome Sa Dispositif de controle de la plaque tubulaire d'un echangeur de chaleur
US4567012A (en) * 1982-07-12 1986-01-28 Combustion Engineering, Inc. Dual isotope method to radiograph structures in nuclear steam supply systems
US4703264A (en) * 1985-05-13 1987-10-27 Combustion Engineering, Inc. Self-orienting conduit probe
FR2591922B1 (fr) * 1985-12-23 1990-01-05 Thome Jean Patrick Outil de coupe par l'interieur et sans deformation de tubes de faible diametre
US4704577A (en) * 1986-04-18 1987-11-03 Westinghouse Electric Corp. Eddy currents probe for measuring a gap between a tube and an antivibration bar
US4789827A (en) * 1986-10-31 1988-12-06 Electric Power Research Institute Magnetic flux leakage probe with radially offset coils for use in nondestructive testing of pipes and tubes
FR2612941B1 (fr) * 1987-03-25 1993-03-05 Framatome Sa Dispositif de chauffage en particulier pour le traitement thermique d'un tube de petit diametre et de forme courbe et utilisation de ce dispositif
FR2613835B1 (fr) * 1987-04-13 1989-10-27 Framatome Sa Dispositif de deplacement et de mise en rotation d'un outil a l'interieur d'un tube et son utilisation pour le controle des tubes d'un generateur de vapeur
FR2623279B1 (fr) * 1987-11-13 1990-04-06 Electricite De France Procede et appareil de marquage de tube d'echangeur a plaque tubulaire
US4901578A (en) * 1988-05-20 1990-02-20 Westinghouse Electric Corp. Probe carrier drive assembly
SU1722252A3 (ru) * 1988-06-15 1992-03-23 Сименс Аг (Фирма) Устройство дл вихретокового контрол труб теплообменника с трубами U-образной формы
US5233297A (en) * 1990-08-06 1993-08-03 Atlantic Richfield Company Transient electromagnetic method and apparatus for inspecting conductive objects utilizing sensors that move during inspection
DE69300271T2 (de) * 1992-03-20 1996-02-01 Ceda Spa Vorrichtung zur Detektion von Oberflächenfehlern in bewegten Metallstangen oder Draht.
US5565633A (en) * 1993-07-30 1996-10-15 Wernicke; Timothy K. Spiral tractor apparatus and method
US5454276A (en) * 1993-07-30 1995-10-03 Wernicke; Timothy K. Multi-directional magnetic flux pipe inspection apparatus and method
US5453688A (en) * 1993-08-23 1995-09-26 Atomic Energy Of Canada Limited Rotating probe for inspecting tubes having an eccentric housing for supporting sensing means
US5821747A (en) * 1997-01-08 1998-10-13 Queen's University At Kingston Method and apparatus for scanning a plurality of parallel pipes for flaws using tube-to-tube through transmissions
JP3650063B2 (ja) * 2001-12-26 2005-05-18 核燃料サイクル開発機構 伝熱管検査装置
BR112013008984A2 (pt) * 2010-10-14 2016-07-05 Halliburton Energy Services Inc método de medição remota da espessura de um campo com correntes de foucault na configuração multi tubular
US9279582B2 (en) 2013-05-10 2016-03-08 Westinghouse Electric Company Llc Method and apparatus for delivering a tool to the interior of a heat exchange tube
US9588082B2 (en) * 2013-05-31 2017-03-07 Nuscale Power, Llc Steam generator tube probe and method of inspection
CN112014458A (zh) * 2020-09-04 2020-12-01 中广核检测技术有限公司 一种用于小径管缺陷检测的涡流探头组及方法
WO2022211197A1 (ko) * 2021-03-30 2022-10-06 주식회사 디지레이 튜브 용접부 엑스선 검사장치
KR102303838B1 (ko) 2021-03-30 2021-09-17 주식회사 디지레이 튜브 용접부 엑스선 검사장치

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2470338A (en) * 1947-11-29 1949-05-17 Shell Dev Probe pressure gun
US2532536A (en) * 1948-06-09 1950-12-05 Cormack E Boucher Method and apparatus for locating welds in hollow metal bodies
US2702864A (en) * 1951-04-04 1955-02-22 Texaco Development Corp Measuring device
US3243697A (en) * 1961-07-03 1966-03-29 Shell Oil Co Self-contained pipeline inspecting system
GB948199A (en) * 1961-08-01 1964-01-29 Whessoe Ltd Improvements relating to the radiography of welded seams
US3492477A (en) * 1966-02-28 1970-01-27 Tore Arnesen Method and apparatus for examining hollow bodies

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Publication number Publication date
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FR2250994A1 (de) 1975-06-06
US3906358A (en) 1975-09-16
CA1012209A (en) 1977-06-14
DE2452801C3 (de) 1980-01-03
JPS531890B2 (de) 1978-01-23
FR2250994B1 (de) 1979-02-23

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