DE3425197A1

DE3425197A1 - Verfahren zur zerstoerungsfreien pruefung von querliegenden schweissnaehten an metallischen rohrleitungen mit hilfe von roentgen- oder gamma-strahlen

Info

Publication number: DE3425197A1
Application number: DE19843425197
Authority: DE
Inventors: Kurt Dr.rer.nat. 5160 Düren Bär; Gerhard 5060 Rösrath Herzig; Kurt 5608 Radevormwald Leicher
Original assignee: PATI PLANUNGSGESELLSCHAFT fur
Current assignee: PATI PLANUNGSGESELLSCHAFT fur
Priority date: 1984-07-09
Filing date: 1984-07-09
Publication date: 1985-05-23

Description

Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung von quer-
liegenden Schweißnähten an metallischen Rohrleitungen mit Hilfe von Röntgen- oder Gamma-Strahlen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung von querliegenden Schweißnähten an Rohrleitungen mit Hilfe von Röntgen- oder Gamma-Strahlen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei Rohren, die einer hohen Beanspruchung unterliegen, muß die Einhaltung der an die Schweißnähte gestellten Qualitätsnormen durch Röntgenuntersuchungen überprüft werden. Während im Produktionsbereich die automatische Durchleuchtungsprüfung mittels Röntgenbildverstärker und Fernseheinrichtung in zunehmendem Maße Anwendung findet (DBP 2705635, DBP 2706346), wird im Montage-und Wartungsbereich nach wie vor die Aufnahmetechnik mit Röntgenfilm eingesetzt (DBP 1698166).
Bei letzterem Verfahren werden Röntgenstrahler und Röntgenfilm im Bereich der zu prüfenden Schweißnaht gegenüberliegend auf die Rohrleitung aufgelegt und jeweils getrennt justiert und fixiert. Wegen der begrenzten Ausdehnung des Röntgenstrahls kann dabei nur ein Abschnitt der Schweißnaht untersucht werden, so daß besonders bei größeren Rohrdurchmessern mehrere Aufnahmen zur Prüfung einer Schweißnaht gemacht werden müssen. Das bedeutet, daß das umständliche und zeitaufwendige Verfahren der Anbringung, Justage und Fixvierung von Röntgenstrahler und -film für eine einzige Schweißnaht mehrfach durchgeführt werden muß. Weiterhin steht vor der Auswertung der Röntgenfilme der zeitaufwendige Entwicklungsprozeß. Die Auswertung und Beurteilung schließlich erfolgt visuell und damit subjektiv, d. h. es können Fehlbeurteilungen auftreten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, im Montage-und Wartungsbereich ein Verfahren und eine Vorrichtung dahingehend zu verbessern, daß der Vorgang der Prüfung von Schweißnähten mit Röntgen- oder Gamma-Strahlen vereinfacht, die Prüfzeit verkürzt und die Auswertung und Beurteilung der Prüfergebnisse objektiviert werden.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Um eine solche Prüfvorrichtung auf einfache Weise einsetzen zu können, sind alle Einzelteile zur Befestigung und Justierung gemäß den Unteransprüchen 2 und 3 so gestaltet, daß sie von einer Person gehandhabt werden können. Durch eine Ausgestaltung der Vorrichtung gemäß Unteranspruch 4 wird erreicht, daß der Prüfstrahl in einem Durchlauf die gesamte Schweißnaht durchl euchten kann.
Durch eine weitere Ausbildung der Erfindung nach den Unteransprüchen 6 und 7 wird schließlich erreicht, daß ohne weitere Handhabung Fehler in Schweißnähten mit einem an sich bekannten Rechner automatisch detektiert, lokalisiert und objektiv beurteilt werden können.
Im folgenden wird anhand der Zeichnungen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine allgemeine Darstellung des Manipulators mit der Prüfeinrichtung, der auf einem Prüfobjekt (Rohrleitung) befestigt ist.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung des Manipulators mit Prüfeinrichtung zusammen mit dem Rechner für die Steuerung der Prüfeinrichtung und Meßdatenerfassung.
Der Manipulator in Fig. 1 wird mittels der Befestigungs- vorrichtung 1 gemäß Anspruch 2 am Prüfgegenstand (Rohrleitung) 11 befestigt und in Längsrichtung justiert.
Die Justage in Querrichtung erfolgt mit der Justiereinrichtung 2. Als Justierhilfen dienen die Justierlampen 7.
Auf dem Manipulator ist die Strahlenquelle 5, drehbar um die vertikale Achse V und die horizontale Achse H, angebracht. Zur Drehung um die Achse V dient der Motorantrieb 6.
Das Strahlenfeld der Quelle (Röntgen- oder Gamma-Strahlung) wird mittels eines Kollimators zu einem Prüfstrahl 13 gebündelt. Dieser Prüfstrahl 13 wird auf die Schweißnaht 12 gerichtet. Er durchdringt die Schweißnaht und die Rohrwand und wird dabei je nach Dicke und Dichte des Materials absorbiert. Die Reststrahlung, d. h. die beim Durchgang durch Rohrwand und Schweißnaht nicht absorbierte Strahlung, trifft auf den Detektor 10 und wird mit an sich bekannten elektronischen Einrichtungen in elektrische Signale umgewandelt. Eine fehlerhafte Schweißstelle bewirkt eine Änderung der Absorption und damit eine Änderung der Reststrahlungsintensität, die wiederum das elektrische Signal verändert. So können Fehler durch entsprechende Signalveränderungen detektiert werden. Wie in Fig. 2 dargestellt, werden die elektrischen Signale des Detektors 10 von einem Rechner 14 erfaßt. Über diesen Rechner 14 werden auch die Antriebe 3 und 6 so gesteuert, daß der Prüfstrahl entlang der gesamten Schweißnaht verfahren wird. Die jeweilige Position des Prüfstrahls auf der Schweißnaht wird zusammen mit der zugehörigen Intensität des elektrischen Prüfsignals mit dem Rechner ausgewertet, ausgegeben und zu Dokumentationszwecken aufgezeichnet. Bei der Auswertung wird mittels eines Rechnerprogramms berücksichtigt, daß sich beim Bewegen des Prüfstrahls entlang der Schweißnaht die vom Prüfstrahl durchdrungene Material dicke und damit die Intensität des durchgehenden Strahls ständig ändert.
Bei dem oben beschriebenen Verfahren braucht der Manipulator zur Prüfung einer Schweißnaht nur einmal am Prüfobjekt justiert und befestigt zu werden. Danach erfolgt die Prüfung mit automatischer Detektion und Beurteilung von Fehlern sowie automatischer Dokumentation.
Auf Grund konstruktionsbedingter Abmessungen kann die oben beschriebene Vorrichtung zur Prüfung von Rohrleitungen und strangförmigen Objekten mit Durchmessern von 25 mm bis ca. 300 mm eingesetzt werden.
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Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung von querliegenden Schweißnähten an metallischen Rohrleitungen mit Hilfe von Röntgen- oder Gamma-Strahlen, bei welchen der Gegenstand entlang der Schweißnaht durchstrahlt wird und die hindurchgehende Strahlung detektiert und in elektrische Signale umgewandelt wird und die Intensität der elektrischen Signale als Kriterium für die Güte der Schweißnaht herangezogen wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c n e t , daß die Strahlenquelle und der Strahlendetektor miteinander verbunden eine Einheit bilden, die an einem Manipulator, der in zwei Achsen beweglich ist, befestigt ist und die Prüfeinrichtung, bestehend aus Strahlenquelle, Detektor und Manipulator, fest mit dem Gegenstand verbunden ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Manipulator mit Klemmzangen in prismatischer Form am Gegenstand befestigt wird und dadurch eine Justierung in Längsrichtung des Gegenstandes erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Justierung in Querrichtung zum Gegenstand mit Hilfe von mindestens zwei Justierlampen erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Strahlenquelle ausgesandte Prüfstrahl mittels Kollimatoren eng gebündelt wird und den Gegenstand im Bereich der Schweißnaht unter einem Winkel kleiner als 900 zu seiner Längsachse durchstrahlt.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüfstrahl nach Durchstrahlung der Schweißnaht mittels eines Detektors empfangen und in ein elektrisches Signal umgewandelt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüfstrahl rechnergesteuert über die gesamte Schweißnaht verfahren wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertung, Beurteilung und Protokollierung der Prüfsignale automatisch mit Hilfe eines Rechners geschieht.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, gekennzeichnet durch Anwendung auf strangförmige Gegenstände mit beliebigem Querschnitt.