DE2645274A1

DE2645274A1 - Ultraschalluntersuchungsvorrichtung fuer erdbohrungsausruestungen und untersuchungsverfahren

Info

Publication number: DE2645274A1
Application number: DE19762645274
Authority: DE
Inventors: Chi-Haung Chang; Jack R Claycomb; Deke E Dekerlegand; H Morris Hauldren; La Lafayette
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-10-08
Filing date: 1976-10-07
Publication date: 1977-04-28
Also published as: MX142895A; AU1845376A; DE2645274C2; FR2327541B1; DK452476A; NO763393L; IT1074730B; NL183777B; GB1561811A; JPS6045370B2; NL183777C; NO148123B; NL7611197A; FR2327541A1; JPS5253490A; NO148123C; AU506655B2

Description

DIPK-ING. KLAUS RDPPRECHT

PATENTANWALT

VVESTEJfDSl'ltASSE 94 D-6000 ΓΗΑΝΚΓ1ΤΕΤ (MAIN) 1 TIIEPOS (0611) 7522 44 TELEX 0411 862

DATUM:

6. Oktober 1976 KRU/BG

WILLIAM CARROLL LAMB, LAFAYETTE, LOUISIANA (V. St. A.)

ULTRASCHALLUNTERSUCHUNGSVORRICHTUNG FÜR ERDBOHRUNGSAUSRÜ-STUNGEN UND UNTERSUCHUNGSVERFAHREN

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur zerstörungsfreien Ultraschallprüfung von rohrartigen Gegenständen zur Feststellung kleiner innerer Risse' und anderer Diskontinuitäten oder Fehler* Insbesondere bezieht sie sich auf eine Vorrichtung zur Durchführung von Untersuchungen an Rohren bei der Durchführung von Bohrungen an Öl- und Erdgasquellen, wenn solche Rohre oder Röhren während des Böhrvorgartgs in das Bohrloch ein- oder aus diesem herausgeführt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist deshalb besonders vorteilhaft, da sie die Ultraschäll-Sücheinheiten in fixierter und konstanter Lage bezüglich des Rohres beibehält; sie ermöglicht eine Inspektion des Rohres während seines Einbringens in das Bohrloch und eine schnelle Identifizierung des fehlerhaften Rohrteiles, auf das im Falle seiner Verwendung ein Bruch das Bohrstanges zurückgeführt werden könnte.

Die Verwendung von Ultraschallverfahren und insbesondere von Ultraschallkristallen zur Feststellung von Diskontinuitäten in Metallprodukten ist bei der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung bekannt. Die verwendeten Kristalle sind in der Regel piezoelektrische Kristalle, die zum Beispiel aus Quarz hergestellt sind. Sie erzeugen Ultraschallschwingungen im Gefolge einer an den Kristall angelegten Spannung entsprechender Frequenz, Bei der Inspektion rohrförmigen Produkte im Hinblick auf innere Fehler und unter Verwendung einer Reflexionsmethode wird der Kristall in einer Lage bezüglich der Oberfläche des Produktes angeordnet, um dann einen Ulträschall-

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wellen-Impuls kurzer Dauer in das Produkt unter einem solchen Winkel einzuleiten, daß ein Fehler oder eine Diskontinuität die Wellen zum Kristall reflektiert und eine Spannungsreaktion im Kristall erzeugt. Da der Kristall unmittelbar nach der gepulsten Emission einer Welle nicht angeregt ist, werden Wellen während solcher nicht angeregter Perioden empfangen. Diese erzeugen somit ein unterscheidbares Signal, das zum Beispiel mittels einer Kathodenstrahlröhre oder eines Schreibers beobachtet werden kann. Bei den verschiedenen Untersuchungsmethoden werden Impulswiederholungsraten von etwa 60-2000 Impulsen pro Sekunde erzeugt.

Normalerweise wird ein Ultraschalluntersuchungsgerät unter Verwendung eines den zu untersuchenden Produkten identischen Standards geeicht. Er kann mindestens eine Diskontinuität bekannter Größenordnung aufweisen, so daß man die Reaktion des Gerätes auf bekannte Fehlstellen erhält und eine Eichung für die Akzeptierung oder Zurückweisung von untersuchten Gütern vornehmen kann.

Ultraschalluntersuchungen werden in der Regel am Herstellungsort der zu untersuchenden Gegenstände durchgeführt. Platten und Rohre werden deshalb normalerweise in den Walzwerken untersucht ,wobei bekannte Verfahren eingesetzt werden. Untersuchungen am Ort der Verwendung der Rohre sind jedoch mit unterschiedlichen und neuen Problemen belastet.

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Beim Bohren von Erdformationen kann sich der Bruch einer Bohrleitung überaus kostspielig und zeitraubend auswirken. Verdrehungen oder Bruch der Bohrleitung können oft dann eintreten, wenn die Bohrrohre mit hinreichend grossen Fehlern zum Einsatz gelangen. Derartige Fehler sind in der Regel auf innere Fehlstellen der verwendeten Rohre zurückzuführen. Im Falle eines solchen Fehlers muß der Bohrstrahl aus dem Bohrloch ausgefahren und das fehlerhafte Rohr ausgetauscht werden. Im Falle eines Bruches des Bohrstrangs muß darüberhinaus der abgetrennte Teil des Bohrstranges im Bohrloch aufgenommen und aufgeholt werden, ehe der Bohrvorgang fortgesetzt werden kann. Hieraus folgt, daß ein wirksames Verfahren zur Feststellung innerer Fehlstellen von Bohrrohren überaus wertvoll ist.

Während des Bohrvorgangs wird der Bohrstrang des öfteren in das Bohrloch abgesenkt und aus diesem herausgeholt, um u.a. einen abgenutzten Bohrmeissel zu ersetzen. Meist werden die Bohrrohre während dieser Verhohlung vertikal im Bohrturm angeordnet und nicht von der oberen Plattform in Bohrstangenhalterungen am Boden verbracht. Bei Meeresbohrungen werden die Bohrrohre ebenfalls vertikal angeordnet. Ein Bohrstrang wird normalerweise in gewissen Zeitabständen, z.B. alle zwei oder drei Monate untersucht, um das Vorliegen von Fehlstellen festzustellen, die dann die Bohrrohre bei den anschließenden Bohrarbeiten störanfällig machen würden. Um somit eine wirksame Inspektion

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von Rohren für Erdbohrungen zu ermöglichen, ist eine Untersuchungsanordnung notwendig, die in der Lage ist, solche Rohre in deren vertikaler Stellung im Bohrturm zu ermöglichen. Mit einer derartigen Anordnung können Untersuchungen während des Ein- und Ausfahrens der Rohre vorgenommen werden, welches Verhohlen beispielsweise zwecks Austausche eines stumpfen Bohrmeißels erforderlich ist. Weiterhin muß eine solche Untersuchungsvorrichtung schnell an die zu untersuchenden Rohre angekoppelt und von diesen wieder abgekoppelt werden können, da einzelne Rohrabschnitte oder Rohre des Bohrstrangs(in der Regel zwei oder drei Rohrstücke) auf der Bohrplattform bei der Zusammenstellung eines Bohrstrangs zusammengefügt werden.

Die Empfindlichkeit einer Ultraschalluntersuohung kann jedoch durch die Gegebenheiten auf einer Bohrplattform nachteilig beeinflußt werden. Ein hängendes Rohr kann sich seitlich bewegen oder es kann als Resultat der Ein- oder Ausfahrbewegungen in Schwingungen versetzt werden. Derartige Zustände erschweren die Aufrechterhaltung einer Ultraschallkopplung zwischen der Sucheinheit und dem Rohr. Darüberhinaus kann eine derartige Bewegung den Schallwelleneintrittwinkel im Bereich der Wandung des zu untersuchenden Bauteils verändern. Somit muß die erfindungsgemäße Vorrichtung robust ausgebildet sein, um auch vor Ort genaue und verläßliche Angaben zu erhalten.

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Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann eine zerstörungsfreie Ultraschallprüfung von im wesentlichen vertikal angeordneten Rohren durchgeführt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann an das zu untersuchende Bauteil leicht angekoppelt und von diesem wieder abgekoppelt werden, wobei mehrere Ultraschall-Sucheinheiten in stabiler Lage bezüglich des Rohres verbleiben. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann somit mit besonderem Vorteil dann eingesetzt werden, wenn Rohre in ein Bohrloch ein- oder aus diesem ausgefahren werden. Mit einem Ausführungsbeispiel der Erfindung können mehrere Untersuchungen gleichzeitig ausgeführt werden, nämlich eine Untersuchung quer und die andere parallel zur Achse des Rohres^wie darüberhinaus eine Wandungsdickenmessung.

Die Erfindung ist weiterhin auf ein Verfahren zur Untersuchung von Rohren gerichtet, während diese das Bohrloch ein- bzw. aus diesem ausgefahren werden.

Beim Ausfahren eines Rohres aus einem Bohrloch ist die Rohroberfläche normalerweise mit Bohrschlamm und Bergeversatz bedeckt. Weiterhin kann ein Flüssigkeitsfilm an der Innenwandung des Rohres nach unten fließen, wenn das Rohr aus einem mit einer Flüssigkeit angefüllten Bohrloch herausgezogen wird. Das Vorliegen von Bohrschlamm oder Bergeversatz an der Außenwandung des Rohres kann Schwierigkeiten bei der Kopplung eines Ultraschalluntersuchungsgerätes hervorrufen. Weiterhin können an der Rohrinnenseite nach unten

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fließende Flüssigkeitsfilme falsche "Reflexionen" hervorrufen, die das Vorliegen von gesuchten Diskontinuitäten oder Fehlern überdecken. Deshalb wird die erfindungsgemäße Vorrichtung beim Einführen eines Rohres in das Bohrloch eingesetzt, es sei denn, das Rohr kann beim Herausziehen aus dem Bohrloch ausreichend gereinigt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist einen Rahmen auf, der um das Rohr in seiner vertikalen Stellung herum angeordnet werden kann, sowie Ultraschallgeber, die bei Anordnung des Rahmens um das Rohr gegen dieses gedrückt werden. Das Vorhandensein eines solchen entfernbaren Rahmens zur Aufnahme und Ausgabe des Rohres quer zur Rohrachse ermöglicht die auszuführende Inspektion beispielsweise beim Ein- und Ausfahren des Rohres in bzw. aus einem Bohrloch heraus. Wird eine Diskontinuität oder ein Fehler im Rohr entdeckt, so wird die Bewegung des Rohres gestoppt, die Ultraschalluntersuchungsvorrichtung wird entfernt, und es kann das den Fehler enthaltende Rohrteil aus dem Rohrstrang entnommen werden. Ist der Bohrstrang dann wieder zusammengesetzt, so kann die erfindungsgemäße Vorrichtung wiederum leicht in die Inspektionslage um das Rohr herum angeordnet werden,um dann die Untersuchung des Rohres bei z.B. Einführung in das Bohrloch fortzusetzen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung definiert somit einen vertikalen Durchgang für das zu untersuchende Rohr. Der Rahmen ermöglicht eine Einführung des Rohres in den vertika-

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«*r. 2B45274

len Durchgang aus einer Richtung, die quer zur Rohrachse verläuft. Somit kann der Rahmen beispielsweise so angelegt sein, daß er in seine geöffnete Stellung zur Queraufnahme des Rohres in den vertikalen Durchgang durch den Rahmen verschwenkbar ist. Andererseits kann der Rahmen eine Öffnung zur Aufnahme des Rohres quer zum vertikalen Durchgang aufweisen und weiterhin eine Einrichtung zum Andrücken der Ultraschall-Sucheinheiten an das Rohr zwecks deren Koppelung. Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird zur Feststellung solcher Fehler eingesetzt, die quer zur Längsachse der Rohre verlaufen. Bei einer solchen Anordnung senden die Sucheinheiten eine Schallwelle aus, die unter einem spitzen Winkel zur Rohrlängsachse an das Rohr gekoppelt ist. Die hinreichende Anzahl solcher Anordnungen ist um das Rohr herum vorgesehen, so daß die gesamte Strahlausbreitung der Sucheinheiten den gesamten Umfang des Rohres überwachen.

Am Rahmen der Vorrichtung sind mehrere Ultraschall-Sucheinheiten angeordnet. Sie weisen umlaufende Räder mit einer flexiblen Oberfläche nach Art eines aufgepumpten Reifens auf, welche sich an die äußere Form des Rohres anlegen.Das Oberflächenmaterial ist für das Ultraschallsignal durchlässig. Jede Sucheinheit weist in dem Rad einen piezoelektrischen Kristall und ein Koppelungsmittel auf, sodaß das Schallsignal von dem Signal auf das flexible Material der Radfläche übertragen wird. Dann wird ein weiteres Koppelungsmittel,z.B.

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Wasser, zwischen die flexible Fläche des umlaufenden Rades und das Rohr eingeführt, so daß eine Übertragung des Schallsignals vom umlaufenden Rad in die Wandung des zu untersuchenden Rohres gewährleistet ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist weiterhin so ausgebildet, daß die Sucheinheit bezüglich des Rohres stabilisiert ist, wobei jedoch eine Relativbewegung des Rohres durch die Vorrichtung möglich ist. Die Stabilisierung des Rohres in der Vorrichtung erfolgt mittels mehrerer Führungen oder Stabilisatoren, die am Rahmen angeordnet sind. Die Stabilisatoren sind unabhängig von den Sucheinheiten am Rahmen vorgesehen und werden mit einer derartigen Kraft gegen das Rohr gepreßt, die größer als die Kräfte sind, die die Sucheinheiten in Koppelungskontakt mit dem Rohr halten. Als Folge davon wird jegliche Bewegung des Rohres durch die Stabilisatoren absorbiert, die dann dön Rahmen so angeordnet halten, daß die Schallkoppelung der Sucheinheiten bei der Bewegung aufrechterhalten wird. Letztere weisen gemäß der Erfindung weiterhin elektroakustische Wandler auf, die unter einem genauen Winkel bezüglich des zu inspizierenden Rohres angeordnet sind. Die Sucheinheiten sind am Rahmen mit einem Gelenk angeordnet, das den Winkel zwischen dem Wandler und dem Rohr konstant hält und somit genaue Inspektionsinformationen ermöglicht. Das Gelenk verringert auch solche Nachstellungen auf ein Mindestmaß, die durchgeführt werden müssen, wenn Rohre unterschiedlichen Durchmessers untersucht werden.

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Am Rahmen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist weiterhin ein Ultraschallinspektionsinstrument gelagert, das einen Sender/Empfänger zur Erregung der piezoelektrischen Kristalle der Ultraschall-Sucheinheiten und zur Feststellung reflektierter Wellen aufweist. Das Instrument weist gleichfalls eine Anzeigeeinrichtung oder ein Dis-? play in Form einer Kathodenstrahlenröhre eines Streifenschreibers od. dgl. zur Aufzeichnung von das Vorliegen von Diskontinuitäten anzeigenden Wellen auf. Alternativ kann auch ein Schallanzeigegerät für das Vorliegen solcher Diskontinuitäten angewendet werden. Die gesamte Vorrichtung wird vorzugsweise Überkopf im Bohrturm im Bereich des Schwerpunktes der Vorrichtung aufgehängt, wodurch ihre manuelle Handhabung zum Zwecke der Kopplung oder Entkopplung mit bzw. von den zu untersuchenden Rohren erleichtert wird.

Erfindungsgemäß wird weiterhin eine einzige Einrichtung zum Pulsen sämtlicher Sucheinheiten und ein einziges Display zur Anzeige sämtlicher Empfangssignale der Sucheinheiten verwendet. Das Gerät kann infolgedessen von einer einzigen Bedienungsperson auf der Bohrturmplattform betrieben werden.

Zusätzlich zu der vorbeschriebenen Möglichkeit des Auffindens von Fehlstellen, die quer zur Längsachse des Rohres verlaufen, ist eine weitere Ausführung der Erfindung so ausgebildet, daß während des selben Ein- oder Ausfüh-

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rungsvorganges des Rohres mehrere Inspektionsschritte vorgenommen werden können, einschließlich der Suche nach Diskontinuitäten quer und im wesentlichen parallel zur Längsachse eines Rohres sowie der Bestimmung der Rohrwandungsstärke. Eine derartige Vorrichtung gemäß der Erfindung weist einen mehrreihigen Inspektionsschlitten mit einem im wesentlichen vertikalen Durchgang auf, der von dem Rohr aus einer Querrichtung bezüglich seiner Längsachse eingenommen werden kann. Jede Reihe des Schlittens weist schallmäßig an das Rohrstück angekoppelte Sucheinheiten auf, die so angeordnet sind, daß sie eine der gewünschten Untersuchungen vornimmt, z.B. die Untersuchung auf querverlaufende Diskontinuitäten, parallele Diskontinuitäten und Feststellung der Wanddicke. Es sind mehrere Stabilisatoren zur Anordnung des Rohres in stabiler Lage bezüglich des Schlittens vorgesehen. Es ist jedoch nicht notwendig, daß die Stabilisatoren bei jeder Inspektionsreihe vorhanden sind. Vorzugsweise ist jede der Sucheinheiten einer jeden Reihe unabhängig für sich zur Aufrechterhaltung eines konstanten Winkels zwischen den elektroakustischen Wandlern der Sucheinheit und dem zu untersuchenden Rohr angeordnet.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das zu untersuchende Rohr unter Verwendung eines Hebezeugs od. dgl. über dem Bohrloch während des Einsetzens oder Herausziehens angeordnet. Es werden mehrere Ultraschall-Sucheinheiten, vorzugsweise Rad-Sucheinheiten mit elektroakustischen

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Wandlern, wie piezoelektrischen Kristallen, in Kontakt mit dem Rohr gebracht und schallmäßig an< das Rohr mittels des Kopplungsmittels angekoppelt. Die Sucheinheiten werden vorzugsweise in einer einzigen horizontalen Ebene angeordnet. Das Rohr wird dann in das Bohrloch hinein oder aus diesem heraus bewegt, des weiteren werden die Sucheinheiten gleichzeitig und wiederholt gepulst, um Ultraschallsignale in die Wandung des Rohres einzuleiten. Die Ultraschallsignale werden unter einem spitzen Winkel zur Längsachse des Rohres übertragen und so gerichtet, daß sie in Längsrichtung nach unten im Rohr wandern, vorzugsweise im wesentlichen parallel zur Längsachse des Rohres. Mit zunehmender Entfernung von der Sucheinheit neigen die Signale dazu, sich auszubreiten. Um sicher zu stellen, daß das Untersuchungsverfahren sämtliche Diskontinuitäten erfaßt, erzeugt eine hinreichende Anzahl von Sucheinheiten eine wirksame und unterscheidbare Reaktion, um eine Strahlausbreitung zu erhalten, die den gesamten Umfang des Rohres in einem Längenabstand von den Sucheinheiten überwacht, in dem Diskontinuitäten festgestellt werden sollen. In der Regel werden drei, vorzugsweise vier solcher Rad-Sucheinheiten angewendet. Bei größeren Rohrdurchmessern können noch mehr solche Einheiten erforderlich werden. Zusätzlich zu dem vorstehenden, in Verbindung mit der Fehlerdarstellung gesagten kann ein Verbindungsblock vorgesehen sein, der in bezug auf die Impedanz an die Übertragungsleitungen zwischen dem Sender/Empfänger und den ein-

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zelnen Sucheinheiten angepaßt ist. Er leitet die elektric sehen Signale der Reflexionen der Diskontinuitäten von den Sucheinheiten zu einem einzigen Display-Ausgang.

Die Erfindung ist anhand der folgenden Beschreibung sowie der schematischen Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Ultraschalluntersuchungsvorrichtung, die um ein Bohrrohr herum und über dem Drehtisch einer Bohrplattform angeordnet ist;

Fig. 1A eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer Ultraschall-Sucheinheit gemäß der Erfindung, wobei ein gelenkig vorgesehenes Gestänge, ein drehbares Rad an ein zu untersuchendes Rohr andrückt;

Fig. 3 eine Seitenansicht des Gegenstands der Fig. 2;

Fig. k eine teilweise geschnittene Draufsicht des Ultraschallwandlers nach Fig. 2 und 3;

Fig. 5 eine Seitenansicht eines Stabilisators der Vorrichtung nach Fig. 1;

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Fig. 6 eine mehrreihige Vorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 7 eine Draufsicht der oberen Reihe der Vorrichtung nach Anspruch 6 längs der Linie 7-7;

Fig. 8 eine Draufsicht der mittleren Reihe von Sucheinheiten der Vorrichtung nach Fig. 6 längs Linie 8-8;

Fig. 9 eine Draufsicht der unteren Reihe der Sucheinhei-

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ten der Vorrichtung nach Fig. 6 längs der Linie 9-9 und

Fig. 10 eine schematische Darstellung der Ultraschalluntersuchungsvorrichtung gemäß der Erfindung und zugeordneter Peripheriegeräte zum Anzeigen und Aufzeichnen der Inspektion.

In Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Ultraschalluntersuchungsvorrichtung 11 gezeigt, und zwar um einen Rohrabschnitt 13 herum, der sich durch die Drehtischöffnung einer Bohrplattform 15 erstreckt. Der Rohrabschnitt 13 ist an einer Verbindungsstelle 12 mit einem weiteren Rohrabschnitt verbunden und mittels eines nichtgezeigten Hebezeugs od. dgl. am ebenfalls nicht dargestellten Bohrturm angehängt. Die Ultraschalluntersuchungsvorrichtung weist einen Rahmen mit zwei

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im wesentlichen parallel und horizontal sich erstreckenden Teilen 17 und 19 auf, die von einer Platte 21 erfaßt werden. Zwei Basisplatten 23 und 25 sind an den Stellen 24 und 26 zur Ausführung von Drehbewegungen parallel zum Rahmen jeweils mit Bolzen befestigt. Eine Verbindung 71 am gegenüberliegenden Ende der Platten 23 und 25 dient dazu, die Platten in ihrer geschlossenen Stellung um das Rohr herum zu halten. Eine Ausnehmung in den Basisplatten 23 und 25 in deren Mittelbereich definiert einen mittigen vertikalen Durchgang 30. Ein Gehäuse 28 mit einem korrespondierenden, mittigen Durchgang und vier separaten Abteilungen umschließt die Ultraschalluntersuchungsvorrichtung 11.

Jede Basisplatte trägt zwei Wandler-Sucheinheiten und zwei Wandlerbefestigungen oder Befestigungsgestänge. Die Basisplatte 23 nimmt das Wandlerbefestigungsgestänge 29 und (in Fig. 1 nicht zu sehen) auf, während die Basisplatte zur Lagerung der Wandler-Befestigungsgestänge 27 und 33 dient. Diese Befestigungsgestänge weisen identische Konstruktion auf und folglich beschränkt sich die Beschreibung hier auf das Wandler-Befestigungsgestänge 33.

Es sei darauf hingewiesen, daß gemäß der Erfindung praktisch jede Anzahl von Ultraschall-Sucheinheiten zur Überprüfung der Rohre herangezogen werden kann. Das gezeigte Ausführungsbeispiel weist vier solcher Sucheinheiten auf,

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die jeweils unter 90 Grad zueinander angeordnet sind. In Abhängigkeit von der Größe, bzw. dem Durchmesser des Rohres können jedoch mehr oder weniger solcher Ultraschall-Sucheinheiten Verwendung finden, insbesondere in Abhängigkeit von der Strahlausbreitung der Ultraschallwandler. In der Regel werden bei der Querdiskontinuitäteninspektion drei oder vier Einheiten verwendet. Bei der Inspektion auf längsgerichtete Diskontinuitäten werden die elektroakustisch^! Wandler in einer zur Rohrachse parallelen Ebene angeordnet, um einen Strahl einzuleiten, der sich im Rohr in einer praktisch senkrecht auf der Rohrlängsachse stehenden Ebene fortpflanzt. Für diesen Untersuchungsschritt werden etwa zwei bis vier in gleicher Ebene angeordneten Sucheinheiten angeordnet. Auch hier beruht letztlich die Anzahl der Einheiten auf dem Durchmesser des zu untersuchenden Rohres.

Die Dickenmessung wird mittels eines Ultraschallstrahles bewirkt, der senkrecht zur Oberfläche des Rohres ausgesandt wird. Der Strahl mißt die Dicke nur unter den Sucheinheiten. Infolgedessen werden vier oder sogar mehr Einheiten herangezogen. Die wirkliche Zahl hängt davon ab, wie genau die Dicke verfolgt werden soll. Bei einem Rohr großen Durchmessers ist es möglich, daß mehr als vier solcher Einheiten in diesem Fall zur Anwendung gelangen. Oft ist es jedoch ausreichend, lediglich zwei Sucheinheiten für die Dickenmessung heranzuziehen. Es liegt auf der

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Hand, daß diese Einheiten nur eine überschlägige Anzeige des Rohrzustandes erbringen und wahrscheinlich nicht sämtliche Abriebs- oder Korrosionsflächen erfassen. In Fig. 1A ist eine Draufsicht der Ultraschalluntersuchungsvorrichtung 11 bei vollständig entfernter Abdeckung 28 gezeigt. Die Sucheinheit 27, 29, 31 und 33 sind mit jeweils gleichem Abstand um das Rohr 13 herum angeordnet, um seinen Umfang voll zu beaufschlagen. Zwischen den Sucheinheiten sind Stabilisatoren 82, 110 und 120 angeordnet, die auf das Rohr 13 eine nach innen gerichtete Kraft ausüben, um ein Hin- und Hergehen des Rohres während seines Ein- oder Ausfahrens zu begrenzen. Die von den Stabilisatoren ausgeübten Kräfte sind um eine Größenordnung größer als die, die von den Sucheinheiten auf das Rohr ausgeübt werden.

Der die parallelen Teile 17 und 19 sowie die Lagerplatte aufnehmende Rahmen ist an seinem der Platte 21 gegenüberliegenden Ende offen. Das offene Ende ermöglicht eine schnelle Entfernung der Untersuchungsvorrichtung vom Rohr 13» wenn die Basisplatten 23 und 25 voneinander gelöst sind und nach außen geschwenkt werden. Bei der Abtastung nach Diskontinuitäten, die quer zur Längsachse des Rohres verlaufen, sollte der piezoelektrische Kristall der Sucheinheit unter einem Winkel von etwa 45 Grad zur Achse des zu untersuchenden Rohres angeordnet sein. Dieser Winkel kann in Abhängigkeit von der Abmessung und der Wandungsdicke des zu untersuchenden Rohres variieren. Bei Rohren mit

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einem Durchmesser zwischen etwa 8,9 und 11,5 mm wurde beispielsweise gefunden, daß der Auftreffwinkel des vom piezoelektrischen Kristall kommenden Schallstrahles dann optimal ist, wenn er 43,5 Grad zur Längsachse des Rohres beträgt (bei der Untersuchung im Hinblick auf querverlaufende Diskontinuitäten). Zur Bestimmung der optimalen Anordnung des Piezokristalles eicht man die Einheit jedoch vorzugsweise mit einem Standardtestrohr, das eine Diskontinuität bekannter Dimensionen aufweist. Die Einheit wird dann aktiviert und der Auftreffwinkel des piezoelektrischen Kristalls eingestellt, bis die bekannte Diskontinuität eine maximale elektrische Antwort ergibt. Die Sucheinheiten können bezüglich des zu untersuchenden Bauteiles verstellt werden, und die Anwendung solcher Sucheinheiten mit variablen Auftreffwirikeln wird bevorzugt.

Es wird angestrebt, die Untersuchungsvorrichtung mit einem optimalen Strahlwinkel und zur Untersuchung von Rohrteilen unterschiedlichen Durchmessers ohne Korrekturen des Strahlwinkels zu verwenden. Dies wird über das Befestigungsgestänge 31 ermöglicht.

In Fig. 2 ist das Befestigungsgestänge 33 zur Anordnung einer Sucheinheit im Bereich des Rohres 13 gezeigt. Es weist einen vertikal angeordneten Teil 39 auf, der an seinem oberen Ende eine rechtwinklige Ausnehmung 40 und

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an seinem unteren Ende einen Schlitz 41 aufweist. Der Teil 39 ist an der Basisplatte 25 befestigt, um seinerseits die Sucheinheit richtig einzuordnen. Ein oberer Arm 42 erstreckt sich durch die Ausnehmung 40 und ist dort mittels eines Stiftes gelagert, so daß der Arm 42 in einer vertikalen Ebene verschwenkt werden kann. Ein kürzerer, unterer Arm 44 ist im Schlitz 41 angeordnet und kann ebenfalls in einer vertikalen Ebene um einen Stift 45 verschwenkt werden. Eine rechtwinklige Adapterplatte 46 liegt an einer Basisplatte 38 der Rad-Sucheinheit zu deren Befestigung, beispielsweise über Schrauben 47, 48, 49 und 50 (letztere nicht gezeigt) an. An der Oberkante der Adapterplatte 46 ist ein Bügel 51 angeformt sowie ein ähnlicher Bügel 52 an der Unterkante der Platte 46. Die Bügel 51 und 52 nehmen den oberen Arm 42 und den unteren Arm 44 jeweils drehbar auf, so daß sie die Adapterplatte 46 verschwenkbar lagern.

Der sich nach hinten erstreckende Teil des oberen Armes 42 ist mit einem Gewinde versehen und nimmt eine Schraube 53 auf. Eine Feder 54 oder jegliche andere vorspannende Einrichtung verbindet das untere Ende des Bolzens 53 mit der Basisplatte 25. Mit der Schraube 53 kann die Federspannung und folglich die am Arm 42 angreifende Kraft verstellt werden.

Die Rad-Sucheinheit kann mithin durch das Befestigungs-

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gestänge 33 nach innen in Richtung auf den mittigen Durchgang bewegt werden. Das Befestigungsgestänge 33 hält jedoch die Basisplatte 38 der Sucheinheit parallel zum Rohr 13. Somit kann der Strahlwinkel des piezoelektrischen Kristalls auf seinen optimalen Wert eingestellt und so unabhängig von der Abmessung des zu untersuchenden Rohres belassen werden.

Aus der Fig. 3 sind die Vorteile und der Betrieb des Befestigungsgestänges 33 genauer zu entnehmen. Bei kleinerem Durchmesser des Rohres 13 verlaufen der obere Arm 42 sowie der untere Arm 44 des Befestigungsgestänges 33 im wesentlichen horizontal. Der im Rad 35 angeordnete Wandler 130 weist seinen optimalen Strahlwinkel bezüglich des Rohres 13 auf. Wird ein Rohr größeren Durchmessers oder eine Verbindungsstelle 12 untersucht, so bewegen sich die Arme 42 und 44 in eine nach unten geneigte Stellung. Da die Adapterplatte 46 an den Enden der Arme 42 und 44 angelenkt ist, wobei eine parallelogrammformige Konstruktion gebildet wird, bewegt sie sich nach unten unter Beibehaltung ihrer aufrechten Stellung. Da die Adapterplatte 46 somit ihre Neigung nicht ändert, verbleibt auch der Wandler 130 in seiner ursprünglichen Richtung, weshalb sich der Strahlwinkel nicht ändert.

Die bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendete Sucheinheit weist vorzugsweise ein Rad mit variablem

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Strahlwinkel auf. Solche Einheiten werden von Sperry Division of Automation Industries, Inc. hergestellt. Die Rad-Sucheinheit weist in der Regel ein flexibles, reifenartiges Rad 35 auf, das zwecks Umlaufs um seine Achse in einem Bügel 37 gelagert ist. Der piezoelektrische Kristall ist auf einer nicht umlaufenden Achse des Rades angeordnet. Der Reifen 35 wird dann mit einem Koppelungsmedium gefüllt, z.B. mit Glykolen oder Glykoläther oder beispielsweise Cellusolve, hergestellt von der Union Carbide Corporation.

Das Rad 35 ist teilweise geschnitten in Fig. 4 gezeigt. Hierbei ist die flexible, äußere Abdeckung 36 fest an das Rohr 13 gedrückt. Die Abdeckung 36 ist fest an Seitenscheiben 32 und 34 des Rades 35 angeordnet und nimmt die Form der Außenfläche des Rohres 13 an, wenn das Rad

35 an diese Rohraußenfläche gepreßt wird. Die Seitenscheiben 32 und 34 verhindern eine Zerstörung der Abdeckung 36, da sie deren Verformung begrenzen. Eine Sucheinheit der beschriebenen Art ist Gegenstand des UN-PS

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Das Rad 35 wird zur Aufrechterhaltung des notwendigen Druckkontaktes gegen das Rohr 13 gedrückt und zwar durch die Kraft der Feder 54 des Befestigungsgestänges 33, wobei die Feder am oberen Arm 42 angreift. Diese Kraft kann durch Verstellung der Länge der sich durch den oberen Arm 52 erstreckenden Schraube verstellt werden.

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Zur Herbeiführung einer Koppelung zwischen dem flexiblen · Rad 35 und Rohr 13 wird ein flüssiges Koppelungsmittel auf die Oberfläche des Rohres aufgebracht. Zu diesem Zwecke sind Wasserleitungen 49 (Fig. 1) oberhalb einer jeden Rad-Sucheinheit vorgesehen,über die ein konstanter Wasserstrahl injiziert wird, um einen gleichmäßigen Film zwischen dem Rad 35 und dem Rohr zu erzeugen. Der Wasserleitung 49 wird das Wasser über ein Ventil 61 zugeleitet. Hier können naturgemäß auch andere Koppelungsmedien Verwendung finden.

Aus der Fig. 1 ergibt sich, daß den Basisplatten 23 und 25 normalerweise auch die Stabilisatoren unter der Abdeckung 28 zugeordnet sind. Im vorliegenden Fall ist lediglich der Stabilisator 82 gezeigt. Die Stabilisatoren dienen dazu, eine radial nach innen gerichtete Kraft an verschiedenen Stellen von außen an das Rohr 13 anzulegen, um so Wackelbewegungen desselben bei seiner Bewegung durch die Untersuchungsvorrichtung auf ein Mindestmaß zu verringern.

Der Stabilisator 82 weist eine Lagerung 85 auf, die sich oberhalb und unterhalb der Basisplatte 25 parallel zur Mittellinie des Durchgangs 30 erstreckt. An jedem Ende der Lagerung 85 ist ein Schwenkarm 87,89 angelenkt, an denen wiederum jeweils eine Befestigung 91,93 für die Stabilisatorräder 95, 97 angeordnet ist. Zwischen der Befestigung 91 und der Lagerung 85 erstreckt sich eine

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Feder 99, so daß das Rad 95 gegen das Rohr 13 gedrückt wird. Gleichermaßen erstreckt sich eine Feder 103 zwischen der Befestigung 93 und der Lagerung 85, um das Rad 97 gegen das Rohr zu drücken. Beide Räder 95, 97 üben somit eine Haltekraft auf das Rohr 31 .aus.

Obigeich beim bevorzugten Ausführungsbeispiel (siehe Fig. 1A) drei Stabilisatoren Anwendung finden, können dennoch zusätzliche Stabilisatoren eingebaut werden. Die maximale Zahl hängt naturgemäß von der Abmessung des zu untersuchenden Rohres ab. Auch wird es angestrebt, die oberen und unteren Kontaktstellen zwischen Rohr und Stabilisatoren in unterschiedlichen Ebenen wie die Kontaktstellen der Sucheinheiten vorzusehen.

Der obere Teil des Stabilisators 82, der sich durch die fest angeordnete Basisplatte 25 erstreckt, ist in der Fig. 5 schematisch gezeigt. Die Fig. 5 zeigt die Arbeitsweise des Stabilisators 82 und seine Fähigkeit, bei unterschiedlichen Rohrdurchmessern und auch beim Durchgang von Rohrverbindungsstellen zum Einsatz gelangen zu können. Sein Aufbau besteht im wesentlichen aus einem Schwenkarm 87 und der Befestigung 91. Beide Teile sind um das obere Ende der vertikalen Lagerung 85 verschwenkbar. Eine Schraube 98 erstreckt sich durch den Unterteil der Befestigung 91 und durch die Lagerung 85, wobei auch hier eine Druckfeder angeordnet ist. Das über einen Bügel 100 an der Befestigung 91 angeordnete

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Stabilisatorrad 95 wird über die Feder 99 in Kontakt mit dem Rohr 13 gehalten.

Sollen Rohre größeren Durchmessers untersucht werden, so schwenken der Arm 87 und das Rad 95 um das obere Ende der Lagerung 85, wobei sie sich nach innen und leicht nach unten bewegen. Die Feder 99 wird hierbei zusammengedrückt und erzeugt eine radial auf das Rohr gerichtete Kraft. Wie aus der gestrichelten Darstellung der Fig. 5 hervorgeht, ermöglichen die Stabilisatoren ebenfalls ohne weiteres einen Durchgang von Rohrverbindungen unter Beibehaltung der stabilisierenden Einwirkung auf das Rohr 13.

Gegenüber den Sucheinheiten erstreckt sich am Rahmen eine Plattform 63 zur Lagerung eines Ultraschalluntersuchungsinstrumentes 59. Es weist eine Pulsgenerator/ Empfänger-Einheit sowie ein Oszilloskop auf. Solche Geräte sind bekannt. In diesem Zusammenhang sei beispielsweise auf den 1OM Pulsgenerator/Empfänger der Firma Sperry Division of Automation Industries in Verbindung mit dem Oszilloskop UM, 5OE533, verwiesen, welches bei der Untersuöhungsvorrichtung gemäß der Erfindung verwendet werden kann. Ebenfalls sind kleinere, batteriebetriebene Untersuchungsinstrumente am Markt, und sie können ebenfalls gut verwendet werden. Der Pulsgenerator des Instrumentes überträgt eine Serie von Impulsen, die simultan auf die piezoelektri-

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sehen Kristalle in den Rad-Sucheinheiten über die Übertragungsleitungen 57 dem Verbindungsblock 60 zugeleitet werden. In der Regel weisen handelsübliche Sucheinheiten nur einen einzigen Impuls auf. Der Verbindungsblock 60 teilt das Signal lediglich auf die vier Ubertragungsleitungen auf. Während Zeitabschnitte, während der die piezoelektrischen Kristalle nicht angeregt werden, werden von Diskontinuitäten des Rohres reflektierte Signale erfaßt und über die Ubertragungsleitungen 57 zum Verbindungsblock 60 zurückgeführt, der ein einziges Ausgangssignal am Eingang 62 des Impulsgenerator/Empfängerteils des Instrumentes zur Verfügung stellt. Dieses Signal wird im Impulsgenerator/ Empfängerteil des Instrumentes 59 verstärkt und auf einem Oszilloskop 64 angezeigt. Wie erwähnt kann an dessen Stelle oder zusätzlich auch ein Streifenschreiber od. dgl. verwendet werden.

Die zur Anwendung gelangende Impulsfrequenz kann fallweise geändert werden. Normale Inspektionen werden mit Frequenzen zwischen etwa -1 Megazyklus bis 5 Megazyklen durchgeführt. Überaus erfolgreiche Untersuchungen verwandten eine Frequenz von 2,25 Megazyklen.

Die Anordnung der Sucheinheiten, des Verbindungsblockes, des Impulsgenerator/Empfängers und der Kathodenstrahlröhrenanzeige oder des Streifenschreibers ergibt sich am besten aus der Fig. 10. Die Impulsgenerator/Empfän-

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gereinheit 77 des Instrumentes 59 erzeugt eine Impulsserie, die gleichzeitig auf die piezoelektrischen Kristalle 79 einer jeden Rad-Sucheinheit 35 über Übertragungsleitungen 57 übertragen werden. Hierdurch wird der Verbindungsblock 60 bei sämtlichen Schaltern 56 in geschlossener Stellung angeregt. Bei angeregten piezoelektrischen Kristallen übertragen diese einen Schallstrahl unter einem spitzen Winkel in das zu untersuchende Rohr. Die Welle wird zwischen den gegenüberliegenden Wandungen reflektiert und schreitet in Längsrichtung fort. Trifft der Strahl auf eine Diskontinuität auf, kehrt ein reflektiertes Signal zurück und wird von dem piezoelektrischen Kristall aufgenommen. Wie oben erwähnt, beträgt der Winkel in der Regel 45 Grad. Er kann jedoch entsprechend dem untersuchten Material und der Art der gesuchten Diskontinuität geändert oder variiert werden. Die Schalter 86, die in das Instrument 59 integriert sind, ermöglichen es einer Bedienungsperson, jede Sucheinheit getrennt für sich zu aktivieren und zu beobachten oder die Sucheinheiten in jeder Kombination zusammenzuschließen. Zum Zwecke einer optimalen Übertragung der Signale weisen die Leitungen 57 eine solche Länge auf, die einem mehrfachen eines Viertelsjeiner Wellenlänge des Signals entspricht. Es sei noch darauf hingewiesen, daß die Pulswiederholungsrate zwischen 60 und 2000 Impulsen pro Minute variieren kann. Die Pulsdauer liegt im Mikrosekunden-

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bereich; beispielsweise beträgt sie zwischen 1 und 5 MikrοSekunden.

Das Instrument 59 wird mittels eines Gurtes 65 auf der Plattform 63 angeordnet. Der Gurt erstreckt sich vom unteren Ende nach oben und weist dort einen Haken auf, der mit einer Halterung 75 zusammenwirkt. Die Halterung 75 endet beispielsweise in einem Auge 67, an das ein Befestigungsmittel des Bohrturms angeschlossen werden kann, z.B. ein Seil. Das Auge 67 wird vorzugsweise über dem Schwerpunkt des gesamten Gerätes angeordnet, so daß während des Gebrauchs minimale Seitenkräfte auf die mit dem zu untersuchenden Rohr zusammenwirkenden Sucheinheiten einwirken.

Wenn somit die erfindungsgemäße Vorrichtung benutzt wird, wird die Verbindung 71 (Fig. 1) gelöst und die Basisplatten 23-25 werden nach außen verschwenkt, so daß das Rohr 13 zwischen den Teilen 17 und 19 angeordnet werden kann. Die Vorrichtung wird so lange manuell gehandhabt, bis das Rohr 13 mittig zwischen den Teilen 17 und 19 angeordnet ist; dann werden die Basisplatten 23 und 25 in ihre Ausgangsstellung zurückverschwenkt und mittels der Verbindung 71 miteinander verbunden.Die Federn 81 drücken dann die Rad-Sucheinheiten an das Rohr, und die Einführung des Rohres in das Bohrloch beginnt. Weist der Rohrstrang Verbindungsstellen 12 auf, so kön-

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nen die Sucheinheiten infolge der Federn über diese Verbindungsstelle hinweggleiten.

Sodann stellt man die Wasserströmung aus den Wasserleitungen 49 an, um die Rad-Sucheinheiten an das Rohr anzukoppeln. Der Pulsgeneratorteil des Instrumentes 59 wird aktiviert, und die vier Rad-Sucheinheiten übertragen gleichzeitig einen Puls in das Rohr. Dieser wird vorzugsweise nach oben vom Drehtisch unter einem spitzen Winkel zur Längsachse des Rohres weg gerichtet. Der Empfängerteil des Instrumentes stellt reflektierte Signale fest und zeigt das Ergebnis auf den Oszilloskop an.

Wird eine ernstzunehmende Diskontinuität am Oszilloskop 64 angezeigt, wird die Verbindung 71 gelöst und die Vorrichtung manuell vom Rohr entfernt. Der fehlerhafte Abschnitt wird sodann entnommen, der Bohrstrang wieder verbunden und die Inspektionvorrichtung wird wieder in ihre Arbeitsstellung verbracht, um die Untersuchung fortzusetzen.

In der Fig. 6 ist eine dreireihige Ultraschalluntersuchungsvorrichtung zur Feststellung von quer zur Längsachse des Rohres verlaufenden sowie von in Längsrichtung verlauf enden Diskontinuitäten des Rohres sowie zur Überprüfung der Wandungsdicke gezeigt. Die Rad-Sucheinheiten der mehrreihigen Inspektionsvorrichtung

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sind in genau der gleichen Weise wie die beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 angeordnet. Es wird für jede Rad-Sucheinheit ein parallelogrammförmiges Befestigungsgestänge (siehe das Befestigungsgestänge 33 der Fig. 3) verwendet. Jede Gruppe von Sucheinheiten 140, 150 und 160 ist auf einem Paar von Basisplatten (vgl. die Basisplatten 23 und 25 der Fig. 1) angeordnet, wobei die drei Basisplattenpaare mittels vertikaler Säulen miteinander verbunden sind. Muß die dreireihige Vorrichtung von einem Rohrstrang abgenommen werden, wird somit eine Halteklinke gelöst, so daß dann die dreireihige Vorrichtung in zwei miteinander verschwenkbare Hälften getrennt werden kann.

Obgleich die spezielle Anordnung der Rad-Suchgruppen 140, 150 und 160 durchaus geändert werden kann, ist die Gruppe 150 zur Feststellung querverlaufender Diskontinuitäten als die obere Gruppe gezeigt, wobei der Wandler Schallwellen nach oben in Richtung zum Rohr aussendet, wie dies durch die Pfeile gezeigt ist. Die mittlere Gruppe 150 stellt die Wandungsdicke fest; die Wandler senden Schallwellen radial nach innen zum Rohr, wie dies der Pfeil wiederum anzeigt. Die untere Gruppe I60 dient zur Feststellung von in Längsrichtung verlaufenden Diskontinuitäten im Rohr 13. Die Wandler dieser Gruppe richten Schallwellen seitlich in das Rohr 13. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß

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die obere Gruppe 140 und die untere Gruppe 160 gegeneinander vertauscht werden können. Einzige Bedingung ist, daß die Schallwellen der verschiedenen Gruppen keine Interferenzen erzeugen.

Fig. 7 zeigt die Sucheinheiten 142, 144, 146 und 148 gleichmäßig um den Umfang des Rohres 13 verteilt. Gleichfalls zeigt Fig. 7, daß der Wandler der Sucheinheit 148 leicht nach oben geneigt ist. Fig. 8 zeigt gleichermaßen die Sucheinheiten 152, 154, 156 und 158 gleichmäßig um das Rohr 13 herum angeordnet. Der Wandler der Sucheinheit 152 richtet Schallwellen direkt in das Rohr 13 ohne seitliche Versetzung. Die Fig. 9 zeigt die drei Sucheinheiten 162, 164 und 166 der Gruppe 160, wobei der Wandler der Sucheinheit Schallwellen seitlich, also etwas abgelenkt aus der radialen Richtung in das Rohr 13 lenkt. Aus den Draufsichten der Fig. 7-9 ergibt sich, daß die Sucheinheiten in den drei Gruppen jeweils auf einem separaten und unterschiedlichen Weg abrollen. Eine gleichermaßen wirksame Vorrichtung kann jedoch die Sucheinheiten so angeordnet aufweisen, daß die Gruppen fluchten und auf gemeinsamen Wegen ablaufen.

Jede Gruppe der Sucheinheiten kann mit separaten visuellen Anzeigeeinrichtungen, s.o., ausgerüstet sein. Beispielsweise ein Ultraschallsuchinstrument mit einer Pulsgenerator/Empfängereinheit und einem Kathodenstrahl-

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röhrenoszilloskop.

Die vorliegende Beschreibung der Erfindung ist zum Zwecke der Erläuterung und besseren Darstellung auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel gerichtet. Für den Fachmann liegt jedoch auf der Hand, daß vielerlei Abänderungen sowohl bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung als auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgenommen werden können, ohne daß deshalb die Erfindung verlassen wird. Beispielsweise kann der Rahmen anstelle einer Anordnung Überkopf mittels Haken und Seil auch an einem Wagen angeordnet sein, der auf der Bohrturmplattform im Bereich des Bohr- oder Drehtisches bewegbar ist. Diese und andere Abänderungen liegen im Rahmen der Erfindung und für den Durchschnittsfachmann auf der Hand.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zur Untersuchung von im wesentlichen senkrecht • angeordneten rohrförmigen Bauteilen mittels Ultraschall, gekennzeichnet durch einen einen vertikalen Durchgang (3o) für das rohrförmige Bauteil (13) definierenden Rahmen, wobei das rohrförmige Bauteil (13) quer zu seiner Längsachse in den Rahmen einführbar ist, mehrere mit Abstand zu-einander um das Bauteil (13) herum angeordnete, am Rahmen befestigte Ultraschall-Sucheinheiten, wobei jede Sucheinheit ein am Bauteil (13) abrollendes Rad (35) aufweist, deren jedes einen akustisch an das Bauteil (13) gekoppelten elektroakustischer! Wandler aufweist, sowie durch je eine Einrichtung zum Andrücken der Räder (35) an das im Durchgang angeordnete Rohr,

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ultraschall-Sucheinheiten im wesentlichen in der gleichen Ebene angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die Räder (35) so angeordnet sind, daß sie auf einem parallel zur Längsachse des Bauteils (13) verlaufenden Weg abrollen.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtungen zum Andrücken der Räder (35) an das
Bauteil (13) federnd ausgebildet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Räder (35) der Ultraschall-Sucheinheiten mittels
eines zwischen den Rädern (35) und dem Bauteil (13) angeordneten Flüssigkeitsfilms akustisch an das Bauteil (13) gekoppelt sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die elektroakustischen Wandler gleichzeitig von einer gemeinsamen Quelle anregbar sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektroakustischen Wandler piezoelektrische Kristalle sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein elektroakustischer Wandler in einem Rad (35) unter einem Winkel von 43,5 Grad zur Längsachse des Bauteils (13) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der jeweils in einem Rad (35) angeordneten elektroakustischen Wandler eine nach oben und in das Bauteil (13) gerichtete Schallwelle erzeugbar ist.

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10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der elektroakustischen Wandler im Gefolge von an Diskontinuitäten des Bauteils (13) reflektierten Schallwellen elektrische Signale erzeugbar sind, die zur Bildung eines einzigen die Diskontinuitäten am Bauteil (13) anzeigenden Signals zusammenfaßbar sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine optische Anzeigeeinrichtung für das einzige Signal aufweist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung eine Kathodenstrahlenröhre aufweist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung ein Streifenschreiber ist.

14. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Untersuchung von Bohr-Rohren im Bereich der Plattform eines Bohrturms angeordnet ist.

15. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 14, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Ultraschall-Sucheinheiten Impulse unter einem spitzen Winkel zur Längsachse des Bauteils (13) aussendbar sind.

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16. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 15, dadurch gekennzeichnet/ daß die Sucheinheiten zur Erzeugung eines gemeinsam gebildeten, den gesamten Umfang des Bauteils (13) erfassenden gespreizten Strahles der Impulse angeordnet sind.

17. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen zur Aufnahme des Ultraschall-Untersuchungsgerätes eine sich seitlich erstreckende Plattform aufweist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen weiterhin eine sich nach oben erstreckende, in einer Verbindungseinrichtung endende Halterung aufweist und daß die Verbindungseinrichtung direkt oberhalb des Schwerpunktes der Ultraschall-Untersuchungsvorrichtung angeordnet ist.

19. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 18, dadurch gekennzeichnet, daß jede Sucheinheit an einem Befestigungsgestänge (27, 29, 31, 33) befestigt ist, mit dem sie federnd gelagert und ihr Wandler unter einem konstanten Winkel bezüglich der Oberfläche des Bauteils (13) angeordnet ist.

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20. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 19, dadurch gekennzeichnet/ daß sie mit Stabilisatoren (82, 11o, 12o) versehen ist, mit denen das Bauteil (13) mit einer größeren Kraft beaufschlagbar ist als über die Sucheinheiten.

21. Vorrichtung nach Anspruch 2o_f dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisatoren (82, 11o, 12o) an mindestens zwei voneinander getrennten Stellen längs der Achse des Bauteils (13) mit diesem zusammen-wirken.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisatoren (82, 11o, 12o) wenigstens zwei Sätze in gleicher Ebene angeordneter Räder (95) zum Kontaktieren der Wandung des Bauteils (13) aufweisen.

23. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsgestänge (27, 29, 31, 33) parallelogrammförmig aufgebaut ist und an seinem einen Ende mit der Sucheinheit sowie am anderen Ende mit dem Rahmen verbunden ist.

24. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen mindestens zwei horizontal angeordnete, in Längsrichtung von-einander mit Abstand angeordnete Befestigungsebenen zur Aufnahme der Sucheinheiten aufweist und daß die in jeder Befestigungsebene angeordneten Sucheinheiten unterschiedliche Inspektionen ausführen.

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25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Sucheinheiten in den Befestigungsebenen so angeordnet sind, daß sie in Längsrichtung der Wandung des Bauteils (13) ein Signal in eine Richtung von den verbleibenden Befestigungsebenen weg zur Feststellung von quer zur Längsachse des Bauteils (13) verlaufenden Diskontinuitäten erzeugen.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen drei Befestigungsebenen aufweist und daß die Sucheinheiten der oberen Befestigungsebene zur Feststellung von quer zur Längsachse des Bauteils (13) verlaufenden Diskontinuitäten angeordnet sind.

27. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Sucheinheiten ohne Zuhilfenahme der Räder (35) an das Bauteil (13) gekoppelt sind.

28. Verfahren zur Untersuchung von bei Erdbohrungen verwendeten rohrförmigen Bauteilen auf der Bohrplattform eines Bohrturms beim Einführen bzw. Herausziehen des Bauteiles bezüglich des Bohrloches, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil vertikal im Bohrturm angeordnet wird, daß mehrere Ultraschall-Sucheinheiten mit jeweils einem elektroakustischen Wandler unter je einem Winkel zueinander im Bereich des Umfangs des Bauteils angeordnet und mit diesem akustisch gekoppelt werden und daß das Bauteil bezüglich des Bohrloches vertikal bewegt wird, wobei die Wandler in den Sucheinheiten

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in fester Winkellage bezüglich der Oberfläche des Bauteils gehalten werden und die akustische Kopplung der Sucheinheiten an das Bauteil bei dessen Vertikalbewegung aufrechterhalten wird.

29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Ultraschall-Sucheinheiten gleichzeitig Ultraschall-Signale unter einem spitzen Winkel zur Längsachse des Bauteils in die Rohrwandung gepulst werden, wobei diese sämtlichen Ultraschall-Signale einen den gesamten Umfang des Bauteils erfassenden aufgeweiteten Strahl bilden, daß mit den Sucheinheiten von Diskontinuitäten des Bauteils reflektierte Ultraschall-Signale erfaßt werden, die zur Erzeugung entsprechender elektrischer Signale herangezogen werden und daß zur Anzeige des Vorliegens von Diskontinuitäten eine feststellbare Anzeige erzeugt wird.

30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß ein von einer einzigen Impulsquelle abgeleitetes Signal aufgeteilt und den Sucheinheiten zugeleitet wird und daß die die reflektierten Ultraschall-Signale wiedergebenden elektrischen Signale zur Erzeugung einer einzigen Sichtanzeige für. das Vorliegen einer Diskontinuität zusammengefaßt und einer Kathodenstrahlenröhre oder einem Streifenschreiber zugeführt werden.

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