EP2583081A1 - Handgerät sowie verfahren zum untersuchen eines korrosionsanfälligen metallischen gegenstands auf korrosion - Google Patents

Handgerät sowie verfahren zum untersuchen eines korrosionsanfälligen metallischen gegenstands auf korrosion

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Publication number
EP2583081A1
EP2583081A1 EP11725398.9A EP11725398A EP2583081A1 EP 2583081 A1 EP2583081 A1 EP 2583081A1 EP 11725398 A EP11725398 A EP 11725398A EP 2583081 A1 EP2583081 A1 EP 2583081A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
corrosion
hand
penetrating
insulating layer
tip portion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11725398.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Dieckhoff
Peter Plagemann
Philippe Vulliet
Manfred Nachbar-Zielinski
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Dow Deutschland Anlagen GmbH
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Dow Deutschland Anlagen GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV, Dow Deutschland Anlagen GmbH filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Publication of EP2583081A1 publication Critical patent/EP2583081A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
    • G01N17/04—Corrosion probes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light

Definitions

  • the present invention relates to a hand tool and (generally) to a method of penetrating a thermal insulation layer of a corrosion-susceptible metallic article and examining the article for corrosion, preferably for penetrating a thermal insulating layer of a corrosion-susceptible metallic pipe and inspecting the pipe Corrosion.
  • the present invention further relates to the corresponding use of the hand-held device according to the invention.
  • CA 2 146 744 discloses a ground probe, which allows the investigation of the soil in outdoor areas, in particular in the vicinity of oil or natural gas pipelines.
  • the probe enables the monitoring of soil properties associated with corrosive environments, in particular, the probe facilitates the measurement of soil resistivity at different depths.
  • US 2003/055326 A1 discloses apparatus and methods for taking samples of a biological fluid and for measuring a predetermined component within the biological fluid.
  • these devices include an extraction means adapted to penetrate a skin surface to provide access to the biological fluid, and concentrically spaced working and reference electrodes positioned within the elongate extraction means, which is an electrochemical cell for Measuring the concentration of the analyte within the biological fluid.
  • the occurrence of corrosion on thermally insulated pipelines occurs in refineries, petrochemical plants, nuclear power plants, as well as in general facilities of the onshore and offshore industry or in other process plants. Corrosion in this case means the corrosion occurring on the outer surface of a pipe, e.g. understood as a result of the penetration of the material of the insulating layer with condensation water.
  • Affected pipe materials are often carbon steel, manganese steel, low alloy and austenitic stainless steel. For austenitic steel alloys, corrosion also manifests as pitting corrosion.
  • radiographic methods are capable of detecting corrosion damage without removing the insulating layer, for safety reasons they can not be used during the operation of a system; They also require an immense equipment and labor.
  • the invention was based on the object to provide a device and a method which allow the investigation of corrosion in heat-insulated corrosion-prone metallic objects in general and pipelines in particular reliably, and minimize the work required to perform the corrosion investigation.
  • the invention solves the underlying problem in a handset of the type mentioned above, in that the handset has a naturaldringungspian having a tip portion for displacing the insulating layer and a holding portion for receiving a driving force, and a detection device for generating a signal in response to has a corrosion-induced stimulus, wherein the Detection device is arranged proximal to the tip portion of the penetration body.
  • the invention makes use of the knowledge that an insulating layer, as is typically used in pipelines for heat insulation, is plastically and elastically deformable to a certain degree.
  • the material of the insulating layer is able to displace itself from this penetrating body as a result of the penetration of a penetrating body, and returns to its original shape after the penetration body has been removed, whereby the volume previously stressed by the penetrating body is again - at least for the most part - is taken by the material of the insulating layer, so that the insulating layer can continue to exert their insulating effect, without having to be replaced.
  • Such a minimally invasive procedure allows the handset according to the present invention by having a penetrating body having a tip portion for displacing the insulating layer.
  • the handset can be introduced by means of a power transmission from an operator to the holding portion in the heat insulating layer surrounding the pipe, whereby the insulating layer is partially displaced.
  • the invention also makes use of the fact that, when corrosion occurs, corrosion products are formed, for example iron ions, which are subsequently on or in the vicinity of the pipeline. Usually, the corrosion products also penetrate into the material of the insulating layer.
  • the hand-held device according to the invention is able to detect the presence of corrosion products by penetration into the insulation layer at the desired depth and to generate a signal in response to the stimulus caused by the presence of the corrosion products by means of the intended detection device.
  • the heat-insulating layer may preferably be made of a material having a density in the range of 16 to 200 kg / m 3 .
  • Examples are mineral wool with a density in the range of 16 to 50 kg / m 3 , elastomeric foam having a density in the range of 60 to 80 kg / m 3 , PU foam having a density in the range of 65 to 75 kg / m 3 and foam glass with a density of Range from 100 to 200 kg / m 3 , the list is not exhaustive.
  • the tip section of a hand-held device according to the invention is preferably arranged reversibly releasably on a base element of the penetration body. In this way, the tip section can be exchanged as desired after an examination.
  • the tip section preferably has a coupling section which forms a screw connection, a plug connection, a bayonet connection or a clamping connection with a correspondingly formed section in the bass element of the piercing body. In this way, a procured with high repeatability positioning of the tip portion relative to the base member of the fürdringungs emotionss and a simple assembly and disassembly are guaranteed.
  • the penetrating body and / or the tip section have a circular, elliptical or polygonal cross-section.
  • the cross-sectional shape of the penetrating body to be selected depends essentially on what requirements are to be placed on the bending stiffness and torsional rigidity, which in turn is determined by the density of the material to be penetrated of the insulating layer.
  • a circular or elliptical cross section has a small circumference in proportion to its surface. With respect to the entire penetration body and / or the tip portion, this means that such a cross-sectional geometry has a small envelope surface in relation to the internal volume. This positively influences the penetration resistance of the penetrating body and the tip portion, respectively.
  • the hand-held device according to the invention is advantageously further developed in that the penetrating body and / or the tip section is / are straight, circular-arc-shaped or spiral-shaped.
  • a straight trained fürdringungsisson is advantageous when the material of the heat-insulating layer in the direction the inner, to be examined pipe should be penetrated by the shortest route. By covering the shortest possible path within the material of the insulation layer, only minimal damage is done to the insulation material.
  • the penetrating body is formed in a circular arc.
  • the section of the material of the insulating layer penetrated by the circular arc-shaped penetrating body and / or tip section also has a channel of displaced material corresponding in cross-section to the penetrating handset.
  • the distance traveled within the insulation layer is greater in comparison to the straight formation of the penetrating body and / or the tip section, this can be tolerated in individual cases if it succeeds in avoiding certain obstacles. Furthermore, it may be advantageous not to penetrate materials in a straight or nikbogenförmigem way, but in a spiral-shaped forward movement. This is particularly advantageous if the density of the Isolatsons- material to be penetrated is so high that a simple shock movement in fürdringungsrichiung is not sufficient to displace the material of the insulating layer sufficient and would threaten damage to the handset.
  • a high torsional force can be applied, similar to a conventional corkscrew, by means of which the penetrating body and / or the tip section dig into the insulating layer in a helical manner.
  • the penetrating body and / or the tip portion of the hand-held device according to the invention have a maximum cross-sectional diameter in the range of 4 to 20 mm. It is preferred here that the maximum cross-sectional diameter is in the range of 4 to 16 mm. In a particularly preferred embodiment, the average body and / or the tip portion have a maximum cross-sectional diameter in the range of 4 to 12 mm. In a preferred hand-held device, the distance between the penetrating end of the tip portion of the penetrating body and the holding portion is in the range of 150 to 1000 mm.
  • the penetrating body and the tip section for certain applications in such a way that, by obliquely penetrating the material of the insulating layer of a pipeline, an examination for corrosion in a larger area can be carried out through one and the same inlet opening. Also pipes are hereby still easily accessible, which are mounted at higher altitudes. It is particularly preferable if the distance between the penetrating end of the tip section of the penetrating body and the holding section is in the range of 150 to 600 mm.
  • the holding section has a length in the range of 110 to 220 mm.
  • a corresponding length of the holding portion is preferably selected.
  • the tip portion of the hand-held device according to the invention is formed at its penetration end as a beveled beveled or multi-sided beveled wedge, or as a conical or projectile-shaped tip, or as a wedge, conical, or projective stump.
  • the detection device of a hand-held device according to the invention is designed as a replacement part.
  • This embodiment can be further developed advantageously in that the detection device is arranged interchangeably in a recess, wherein the recess in the fürdringungsharm, preferably in the tip portion is formed.
  • the arrangement of the detection device as a replacement part in the penetrating body makes it possible to replace the tip portion after use and / or damage, wherein the detection device remains within the recess in the penetrating body.
  • the mechanical component of the tip section is consequently exchangeable independently of the detection device if the detection device is arranged not in the tip section but in the base element of a hand-held device according to the invention.
  • the tip section itself is worn, damaged or used up, but the detection device itself is still suitable for renewed use.
  • the recess is formed in the tip section.
  • the detection device is then arranged in the tip section, which has the advantage The result is that a detection device, which is intended for example for single use, after use with the tip section quickly and with little effort is interchangeable.
  • the signal generating detection device comprises a plurality of electrodes and / or one or more light guides and / or an indicator responsive to the stimulus to be identified.
  • the handset according to the invention comprises means for transporting and / or separating or removing one or more detection means.
  • the detection means herein is, for example, an indicator fluid or an indicator rod divided into breakaway sections, which in the tip section is made outwardly into the environment surrounding the tip section and separated after use.
  • the section already used is preferably separated at the site of the examination and remains there or is separated after removal of the handset from the thermally insulated pipe.
  • the means for tracking of detection means is advantageously designed, for example, for transporting indicator fluid as a hose or, for example, also for use of an indicator rod divided into segments of tissue as an arrangement of guide rails, preferably coupled to a feed device. Electrodes provided in the detection device can preferably be used for detecting water or moisture.
  • Optical fibers provided in the detection device may preferably register as elements of a fiber-optic detection system a changed wavelength of light and / or emit light into the surroundings of the detection device. The emitted light is reflected from the vicinity of the tip portion. The reflected light is received by a light guide and transmitted as a generated response signal.
  • an indicator which indicates the presence of corrosion products for example iron ions, is additionally used in a fiber-optical examination method.
  • the indication of the presence of corrosion products is preferably a Farbumschiag. Due to the color change is preferably light with a different wavelength detected by the optical fiber of the detection means, and the thus generated response signal is changed by the color change.
  • the color change, which is detected by the detection device in this way, is preferably evaluated colorimetrically or spectroscopically. By comparison with calibra- tion data, it is therefore possible to conclude reliably on the presence of corrosion products or their absence.
  • the penetrating body is designed as a hollow body, wherein signal lines for transmitting the representative for the stimulus to be identified signals and / or means for power supply are arranged in the interior of the hollow body.
  • the signal lines and / or means are preferably connected to the detection device.
  • the abovementioned means for transporting and / or separating or removing one or more detection means can likewise be arranged in the interior of the hollow body.
  • the hand-held device preferably has a holding section which has means for supplying energy and / or means for the signal transmission device from the detection device to a device for processing the signals.
  • This embodiment is particularly advantageous when the handset itself has no active power supply, or does not include its own means for processing signals.
  • Such a handset is characterized in particular by a particularly compact design.
  • the signals generated by the detection device are preferably transmitted wirelessly or by cable connection to an external data processing system.
  • the hand-held device has a device for processing the signals and optionally a device for displaying results of the signal processing, wherein the device for processing the signals and optionally the device for displaying results of the signal processing preferably within the holding portion and / or the penetration body is arranged.
  • the hand-held device according to the invention is advantageous, which comprises both a device for processing signals and a device for displaying the results of the signal processing.
  • the handset according to the invention also has means for power supply, which are preferably designed as an accumulator, and / or have a connection to an external electrical power supply.
  • a preferred hand-held device according to the invention further comprises a guide means for guided penetration of the insulating layer, with a recess through which the Spitzenabschniit and the fürdringungsharm extend (preferably free of play), wherein the guide device preferably has a handle.
  • a hand tool according to the invention is particularly preferred when the distance between the penetrating end of the tip portion of the piercing body and the holding portion is greater than 500 mm.
  • the guide device can be, for example, a sleeve provided with a handle, which receives the penetration body and / or its tip section without play. An operator can thus also perform a particularly long-trained variant of the hand-held device with two hands and positionally accurate to a fürssielle and make the penetration of the material of the insulating layer.
  • the guide device preferably has an insertion section which is funnel-shaped in order to facilitate the insertion of the tip section into the recess.
  • Means are preferably provided for guiding the guide device in the region of a test to be carried out on a pipeline or a pipeline Isolation layer or the like fixed in place, so that the guide device itself no longer needs to be held directly by the operator and this can focus on the insertion into the recess of the guide device.
  • the hand-held device is preferably further developed in such a way that the holding section for gripping around with one or two hands is ergonomically contoured and / or an extension element is arranged on the holding section.
  • the extension member is preferably configured to extend the reach for an operator of the handset so that the operator can make an investigation for corrosion at inaccessible or higher altitude pipelines.
  • the ergonomic contour for one or two hands of the holding section enables fatigue-free working and improves the transmission of power from an operator to the handset,
  • the present invention also relates to a method for examining a corrosion-prone metallic article provided with a thermal insulation layer for corrosion, preferably a pipe surrounded by a thermal insulation layer, comprising the following steps:
  • Penetrating the heat-insulating layer by means of a hand-held device according to the invention preferably a hand-held device according to a preferred embodiment above, so that the tip section comes into contact with the object, or has a distance to the object in the range of below 50 mm, and
  • a method according to the invention for examining a pipe surrounded by a heat insulation layer for corrosion is preferred with the following steps: penetrating the heat insulation layer surrounding the pipe by means of a hand-held device according to the invention, preferably a hand-held device according to a design described above as preferred, so that the tip section in FIG The system comes to the piping or has a distance to the pipeline in the range of below 50 mm, and examining the pipeline for corrosion by means of the detection device.
  • the preferred method according to the invention preferably comprises one or more of the steps of: introducing an opening into the insulating cover layer of a thermally insulated pipeline; Penetrating a spacer layer surrounding the thermal insulation layer; Transferring the sensed measurements to a signal processing facility.
  • the invention also relates to the use (within the scope of the present invention) of a hand-held device according to the invention, preferably of a hand-held device according to an embodiment described above as preferred, for examining a pipeline for corrosion, preferably additionally for detecting moisture.
  • the invention also relates to a pipeline system having a device for detecting corrosion products, comprising a pipeline, a heat insulating layer surrounding the pipeline, and a handheld device according to the invention penetrating the material of the thermal insulation layer, preferably a hand-held device according to an embodiment described above as preferred ,
  • the piping system of the present invention in preferred embodiments, includes a spacer layer of contoured material disposed between the thermal insulation layer and an insulating liner, the handset penetrating the spacer layer.
  • Figure 1 is a schematic sectional view of a part of an inventive
  • Figure 2 is a schematic representation of a surface section of a handset of Figure 1 according to a preferred embodiment
  • Figure 3 is a schematic sectional view of a preferred embodiment of the handset according to the invention according to a preferred embodiment;
  • Figure 4 is a schematic cross-sectional view of a pipeline;
  • Figure 5 is a fragmentary schematic sectional view of a pipeline
  • Figure 6 is a schematic, spatial representation of a thermally insulated pipe
  • Figure 7 is a schematic detail view of a cross section of a piping system according to the present invention.
  • the hand-held device 1 has a tip section 3, at the lower end of which a piercing end 5 is provided.
  • the penetration end 5 is formed as a one-sided tapered wedge.
  • a plate 7 is arranged on the chamfered surface of the penetration end 5.
  • the plate 7 is designed to be transparent to the transmission of light.
  • the plate 7 is adapted to receive on its surface an indicator 9, which is formed (not shown) as a film.
  • FIG. 1 also shows schematically that the tip section 3 and in particular the penetration end 5 are surrounded by material of a heat insulation layer 11.
  • the thermal insulation layer 11 reflects light, which is conducted by means of a light guide 13 in the emission direction 15 to the penetration end 5 of the handset 1 and leaves the handset 1 through the plate 7 therethrough.
  • the light reflected in the thermal insulation layer 11 passes through the plate 7 again, as indicated by reference numeral 17, and is passed on by means of a light guide 19 in the direction of emission 20 within the hand-held device, for example to a photometer (not shown).
  • the photometer (not shown) is designed to measure the wavelength of the emitted light and to compare it with the known wavelength of the emitted light.
  • a change in the indicator film 9 due to the presence of corrosion products causes a change in wavelength, which is detectable in this way.
  • the illustrated in Figure 1 embodiment of a handset 1 further comprises an electrode 21, which is formed in the present case of the outer wall of the tip portion 3.
  • a second electrode 23 is partially formed on the surface of the tip portion 3, and made to conduct power also inside the tip portion 3 of the handset 1.
  • FIG. 2 shows an example of the arrangement of the electrodes 21, 23.
  • FIG. 3 shows a schematic structure of a preferred embodiment of the hand-held device 1 according to FIG.
  • the illustrated handset 1 has a tip portion 3 ⁇ s. Fig.
  • Optical fibers 13, 19 are passed from the penetrating end 5 of the tip portion of the penetrating body 6 through the base member 4 and signal-connected to a signal processing means 31 disposed inside a holding portion 29 formed as a handle.
  • the light guides 13, 19 each serve for emission in the direction of the arrow 15 or for immission in the direction of the arrow 20. Both the emission and the emission are ensured by passage through the plate 7.
  • conductor tracks 28 are provided which extend between the electrodes 21, 23 and the signal processing device 31.
  • Signals processed by the signal processing device 31 are transmitted by means of a signal line 34 as a result signal, preferably as an electrical signal, to a device 39 for displaying the results of the signal processing.
  • a device 35 is also provided for power supply.
  • the device 35 for power supply is by means of tracks 33 with the means 31 for signal processing and with track 37 with the means 39 for displaying results of Signal processing connected to the function of the devices 31, 39 to ensure.
  • the device 31 for signal processing is furthermore designed to pass the signals introduced into it by means of the signal lines 28, 13, 19 to a device 41 for the transmission of signals.
  • the device 41 for transmitting signals may be a wireless transmission device or a wired transmission device.
  • the signals may be transmitted in their original form, or converted to analog or digital representative signals, from the device 41 to an external data processing device.
  • Figures 4 to 6 show exemplary embodiments of heat-insulated pipes, for the investigation, the handset 1 of the invention is set up.
  • Figure 4 shows a shear cross-sectional view through a heat-insulated pipe 43.
  • the heat-insulated pipe 43 has a Isoiations cover layer 45, which may consist of aluminum, steel or plastic, within the heat-insulated pipe 43 is a heat Insulation layer 47 is provided.
  • the heat insulating layer 47 and the insulating cover layer 45 are separated from each other by means of a contoured spacer layer 49.
  • the spacer layer 49 has a plurality of contour elements 61 which extend between the heat insulation layer 47 and the insulation cover layer 45 and thus form an annular gap.
  • a pipe 51 is arranged within the heat insulation layer 47.
  • the pipeline is rotationally symmetrical around an axis of symmetry 53 and is substantially completely surrounded by the thermal insulation layer 47.
  • a plurality of openings 55 are provided in the insulation covering layer 45.
  • the openings 55 can be introduced at regular or irregular intervals into the insulation cover layer 45 and serve in the regular operation of a system for venting the interior of the heat insulation layer 47 and the annular gap.
  • the openings 55 further serve for the discharge of condensation water, which forms in the interior of the heat-insulating layer, and in particular in the vicinity of the pipe 51.
  • the openings 55 are also used to insert the Spitzenabschnitis 3 and the fürdringungs stresses 5 used (see Figure 7).
  • the spatial structure of a heat-insulated pipeline 43 is shown in FIG.
  • FIG. 7 schematically shows a pipeline system which has a pipeline 51 which is surrounded by a heat insulation layer 47.
  • the heat-insulating layer 47 is in turn surrounded by a spacer layer 49 having contoured elements 61 forming an annular gap between the heat-insulating layer 47 and an insulating cover layer 45.
  • an opening 55 is introduced in cross-sectional plane, through which an inventive handset 1 with a penetration body 6 (with a penetration end 5 at a tip portion 3) is inserted.
  • the hand-held device 1 is arranged in a position in FIG. 7 in which it penetrates both the spacer layer 49 and the heat-insulating layer 47 and the retaining section 29 comes into abutment with the insulation cover layer 45.
  • FIG. 7 The embodiment shown in FIG.
  • the penetration of the heat insulation layers 47 shown in FIG. 7 has taken place essentially in the radial direction. However, it can be seen that other penetration directions in the handset 1 into the opening 55 can also be used to select different penetration paths within the heat insulation layer 47.
  • the handset gem. Fig. 1 has a trained as a lance tube piercing body 6.
  • the penetrating body 6 consists of a cylindrically shaped tube of corrosion resistant material, for example stainless steel or a titanium alloy.
  • the handset 1 is introduced with the fürdringungsisson 6 through an opening 55, which may be a vent hole of the outer insulating cover layer 45 or a specially introduced hole, or without prior drilling in the material of the thermal insulation layer 47.
  • detection means such as indicators 9, by means of which corrosion products or corrosion-relevant conditions such. B. wetness can be detected.
  • electrical (28) and optical conductors 13, 19 are additionally integrated in the hand-held device 1 as detection means, in order to transmit signals of the detection device or to introduce a necessary carrier or excitation signal into the environment.
  • a proof of wetness succeeds in such a way that two electrodes 21, 23 isolated from each other (spacing less than 1-2 mm) are arranged on the tip section 3 of the penetrating body 6.
  • one electrode 21 is the penetrating body 6 formed as a lance tube itself, and the other electrode 23 may be surface integrated.
  • moisture in the heat insulation layer 47 can be detected unambiguously by measuring the electrical resistance.
  • Very high resistance values (> 1 MOhm) characterize the thermal insulation layer as dry (not wet). Resistance values below 1 kohm indicate that the thermal insulation layer is wet.
  • the detection of corrosion products of the material of the pipeline 51 succeeds by means of the light guides 13,19 colorimetrically or alternatively spectroscopically via a chemical indicator 9.
  • a chemical indicator 9 for this purpose, by means of the formed as a lance tube penetrating body 6 light guide 13 light until brought before the penetration end 5 of the lance tube.
  • the returning light is supplied to a VIS spectrometer by means of another light guide 19 in the lance tube formed as a penetrating body 6.
  • a preferred detection of rust or Fe ions within the heat insulation layer 47 succeeds in that a transparent carrier material (gel, fleece or the like) is applied to the penetration end 5 of the piercing body 6, preferably a plate 7, formed as a lance tube , which contains a chemical indicator for the detection of Fe ions. This indicator stains specifically when in contact with Fe suns. This discoloration can then be detected by means of the VIS spectrometer.
  • a transparent carrier material gel, fleece or the like
  • the support material must be such that it does not rub off or is mechanically protected when the penetration body 6 is pushed into the heat insulation layer 47. It must be sufficiently fluid to absorb Fe ions. For the detection of dry rust, the pH in the support material can be lowered in order to quickly dissolve rust and to detect the released Fe ions. In order to avoid attack or a solving example of a steel substrate itself, the carrier material is additionally an inhibitor, for. B. urotropin added.
  • the chemical detection can be based on conventional Fe indicators, for example, hexacyanoferrate complex, which turns blue when Fe is present (“Berner Blue”), or potassium thiocyanate (KSCN), which in the presence of Fe. Ions turns red.
  • conventional Fe indicators for example, hexacyanoferrate complex, which turns blue when Fe is present (“Berner Blue”), or potassium thiocyanate (KSCN), which in the presence of Fe. Ions turns red.
  • the tip section 3 is preferably exchangeable in order to be able to apply further carrier material with indicator.

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Abstract

Beschrieben wird ein Handgerät zum Durchdringen einer Wärme-Isolationsschicht eines korrosionsanfälligen metallischen Gegenstandes, und zum Untersuchen der Rohrleitung auf Korrosion, vorzugsweise zum Durchdringen einer Wärme-Isolationsschicht einer korrosionsanfälligen metallischen Rohrleitung mit einem Durchdringungskörper, der einen Spitzenabschnitt zum Verdrängen der Isolationsschicht und einen Halteabschnitt zur Aufnahme einer Antriebskraft aufweist, und einer Detektionseinrichtung zur Erzeugung eines Signals als Antwort auf einen korrosionsbedingten Stimulus, wobei die Detektionseinrichtung proximal zu dem Spitzenabschnitt des Durchdringungskörpers angeordnet ist. Beschrieben werden auch entsprechende Verfahren sowie Verwendungen.

Description

Handgerät sowie Verfahren zum Untersuchen eines korrosionsanfälligen metallischen
Gegenstands auf Korrosion
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Handgerät sowie (allgemein) ein Verfahren zum Durchdringen einer Wärme-Isolationssschicht eines korrosionsanfälligen metallischen Gegenstands und zum Untersuchen des Gegenstands auf Korrosion, vorzugsweise (spezieil) zum Durchdringen einer Wärme-Isolatiohsschicht einer korrosionsanfäliigen metallischen Rohrleitung und zum Untersuchen der Rohrleitung auf Korrosion. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin die entsprechende Verwendung des erfindungsgemäßen Handgeräts.
Die Verwendung des Handgeräts zum Untersuchen wärmeisolierter korrosionsanfälliger metallischer Rohrleitungen (nachfolgend auch einfach„Rohrleitungen" genannt) ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugt; der Einsatz des erfindungsgemäßen Handgeräts ist aber nicht auf die Untersuchung solcher Rohrleitungen beschränkt. US 6,054,038 A offenbart einen flexiblen Korrosions-Sensor als Handgerät, welcher elektrochemische Impedanz-Spektroskopie einsetzt, um die Beschichtungs-Degradation und die Korrosion beschichteter und unbeschichteter Metalle zu detektieren. Der handbetriebene und flexible Korrosions-Sensor wird gegen die Oberfläche des zu inspizierenden Musters gedrückt. Ein ElS-Spektrum ist auf diese Weise erhältlich, mittels dessen der Grad der Beschichtungs- oder Materialdegradation bestimmbar ist.
CA 2 146 744 offenbart eine Boden-Sonde, welche die Untersuchung des Bodens in Außenbereichen, insbesondere in der Nähe von Öl- oder Erdgaspipelines ermöglicht. Die Sonde ermögiicht die Überwachung von Bodeneigenschaften, welche korrosiven Umge- bungen zugeordnet werden, insbesondere erleichtert die Sonde das Messen der Boden- Resistivität in verschiedenen Tiefen.
US 2003/055326 A1 offenbart Vorrichtungen und Verfahren zum Entnehmen von Proben eines biologischen Fluids und zum Messen eines vorgegebenen Bestandteiis innerhalb des biologischen Fluids. Im Allgemeinen beinhalten diese Vorrichtungen ein Entnahme- Mittel, welches zum Durchdringen einer Hautoberfläche eingerichtet ist, um Zugang zu dem biologischen Fluid zu verschaffen, sowie konzentrisch beabstandete Arbeits- und Referenzelektroden, welche innerhalb des länglichen Entnahme-Mittels positioniert sind, welche eine elektrochemische Zelle zum Messen der Konzentration des Analyten innerhalb des biologischen Fluids definieren. Das Auftreten von Korrosion an wärmeisolierten Rohrleitungen tritt in Raffinerien, petro- chemischen Anlagen, Kernkraftanlagen, sowie in allgemeinen Anlagen der On- und Off- Shore-lndustrie oder auch in anderen verfahrenstechnischen Anlagen auf. Unter Korrosion wird hierbei die an der Außenfläche eines Rohrs auftretende Korrosion z.B. infolge der Durchdringung des Materials der Isolationsschicht mit Kondensationswasser verstanden. Betroffene Rohrmaterialien sind häufig Kohlenstoffstahl, Manganstahl, niedriglegierter sowie austenitischer rostfreier Stahl. Bei austenitischen Stahl-Legierungen manifestiert sich die Korrosion auch als Lochkorrosion.
Besonders gefährdet sind all jene Bereiche, in denen sich auf Grund einer Störung der Isolationsschicht größere Mengen von Kondensationswasser in Rohrnähe sammein können. Dies betrifft Bereiche stillgelegter Rohrenden, Rohrhänger, Ventile, Eittings, und so weiter. Jedoch tritt Korrosion auch in allen anderen Bereichen unterhalb von Isolatt- onsschichten auf. Ein wesentliches Problem bei wärmeisolierten Rohrleitungen ist darin zu sehen, dass die Korrosion aufgrund der sie überdeckenden Isolationsschicht häufig unentdeckt bleibt. Folglich werden Rohrleitungen in der Praxis in bestimmten Intervallen oder auf bloßen Korrosionsverdacht hin von der sie umgebenden Isolationsschicht befreit, um im An- schluss eine Korrosionsuntersuchung durchführen zu können. Dies ist mit enormem Wartungsaufwand verbunden.
Andere bekannte Untersuchungsmethoden zur Feststellung von Korrosion, wie beispielsweise Ultraschall- oder Wirbelstromprüfung, erfordern ebenfalls ein Entfernen der Isolatsonsschicht von der Rohrleitung. Zwar existieren Verfahren, die ein Entfernen der Isolationsschicht nicht erfordern, wie beispielsweise thermografische Verfahren. Diese sind aber nur in besonderen Fallkonstellationen einsetzbar und bieten darüberhinaus entweder keine vertässlichen Hinweise auf Korrosionsschäden, oder sind nicht während des Betriebes einer Anlage einsetzbar.
Radiografische Verfahren sind zwar in der Lage, Korrosionsschäden ohne Entfernen der Isolationsschicht nachzuweisen, können jedoch aus Sicherheitsgründen nicht während des Betriebs einer Anlage zum Einsatz gebracht werden; sie erfordern außerdem einen immensen Geräte- und Arbeitsaufwand.
Vor diesem Hintergrund lag der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, welche die Untersuchung auf Korrosion bei wärmeisolierten korrosionsanfälligen metallischen Gegenständen im Allgemeinen und Rohrleitungen im Besonderen zuverlässig ermöglichen, und den Arbeitsaufwand zum Durchführen der Korrosionsuntersuchung möglichst gering halten.
Die Erfindung wird nachfolgend insbesondere unter Bezugnahme auf die spezielle Aufgabenstellung (Rohrleitung) erläutert; für die Untersuchung anderer korrosionsanfälliger metallischer Gegenstände gelten die Erläuterungen entsprechend.
Die Erfindung löst die ihr zu Grunde liegende Aufgabe bei einem Handgerät der eingangs genannten Art, indem das Handgerät einen Durchdringungskörper aufweist, der einen Spitzenabschnitt zum Verdrängen der Isolationsschicht und einen Halteabschnitt zur Aufnahme einer Antriebskraft aufweist, und eine Detektionseinrichtung zur Erzeugung eines Signals als Antwort auf einen korrosionsbedingten Stimulus aufweist, wobei die Detektionseinrichtung proximal zu dem Spitzenabschnitt des Durchdringungskörpers angeordnet ist. Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zu Nutze, dass eine Isolationsschicht, wie sie typischerweise in Rohrieitungen zur Wärmeisolierung eingesetzt wird, bis zu einem bestimmten Grad plastisch und elastisch verformbar ist. Folglich ist das Materi- ai der Isolationsschicht in der Lage, sich infolge des Eindringens eines Durchdringungskörpers von diesem Durchdringungskörper verdrängen lässt, und nach dem Entfernen des Durchdringungskörpers wieder in seine ursprüngliche Form zurückkehrt, wodurch das zuvor von dem Durchdringungskörper beanspruchte Volumen wieder - zumindest größtenteils - von dem Material der Isolationsschicht eingenommen wird, so dass die Isolationsschicht ihre isolierende Wirkung weiter ausüben kann, ohne ersetzt werden zu müssen. Einen solchen minimalinvasiven Eingriff erlaubt das Handgerät gemäß der vorliegenden Erfindung, indem es einen Durchdringungskörper aufweist, der einen Spitzenabschnitt zum Verdrängen der Isolationsschicht aufweist. Das Handgerät kann mittels einer Kraftübertragung von einem Bediener auf den Halteabschnitt in die Wärme- Isolationsschicht eingebracht werden, welche die Rohrleitung umgibt, wodurch die Isolationsschicht teilweise verdrängt wird. Dadurch, dass proximal zu dem Spitzenabschnitt des Durchdringungskörpers eine Detektionseinrichtung angeordnet ist, ist es möglich, in unmittelbarer Nähe der Rohrleitung oder jedenfalls in dem Abschnitt, in weichem die Detektionseinrichtung nach Erreichen einer bestimmten, gewünschten Durchdringungs- tiefe angeordnet ist, eine Detektion auf Korrosion durchzuführen. Unter dem Untersuchen einer Rohrleitung auf Korrosion wird in diesem Zusammenhang verstanden, dass eine Untersuchung auf Korrosionsprodukte erfolgt.
Hierbei macht sich die Erfindung auch zu Nutze, dass beim Auftreten von Korrosion Korrosionsprodukte entstehen, beispielsweise Eisen-Ionen, die sich im Anschluss auf der oder in der näheren Umgebung der Rohrleitung befinden. Üblicherweise dringen die Korrosionsprodukte auch in das Material der Isolationsschicht vor. Das erfindungsgemäße Handgerät ist in der Lage, durch Eindringen in die Isolationsschicht in gewünschter Tiefe die Anwesenheit von Korrosionsprodukten zu erfassen und mittels der vorgesehenen Detektionseinrichtung ein Signal als Antwort auf den durch die Anwesenheit der Korrosionsprodukte bedingten Stimulus zu erzeugen.
Als Material der Isolationsschicht kommen im Sinne der Erfindung alle Materialien in Betracht, die mittels des erfindungsgemäß ausgebildeten Handgeräts durchdringbar sind. Hierbei kann die Wärme-Isolationsschicht vorzugsweise aus einem Material mit einer Dichte im Bereich von 16 bis 200 kg/m3 bestehen. Beispielhaft seien Mineralwolle mit einer Dichte im Bereich von 16 bis 50 kg/m3, Elastomerschaum mit einer Dichte im Bereich von 60 bis 80 kg/m3, PU-Schaum mit einer Dichte im Bereich von 65 bis 75 kg/m3 und Schaumglas mit einer Dichte im Bereich von 100 bis 200 kg/m3 genannt, wobei die Aufzählung nicht abschließend ist. Der Spitzenabschnitt eines erfindungsgemäβen Handgeräts ist vorzugsweise reversibel lösbar an einem Basiselement des Durchdringungskörpers angeordnet. Auf diese Weise kann der Spitzenabschnitt nach einer durchgeführten Untersuchung beliebig ausgetauscht werden. Vorzugsweise weist der Spitzenabschniit einen Kopplungsabschnitt auf, der mit einem korrespondierend ausgebildeten Abschnitt im Bassselement des Durch- dringungskörpers eine Schraubverbindung, eine Steckverbindung, einen Bajoneitver- schluss oder eine Klemmverbindung bildet. Auf dieses Weise sind eine mit hoher Wiederholgenauigkeit beschaffene Positionierung des Spitzenabschnitts relativ zum Basiselement des Durchdringungskörpers sowie eine einfache Montage und Demontage gewährleistet. in einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Handgerätes weisen der Durchdringungskörper und/oder der Spitzenabschnitt einen kreisförmigen, elliptischen oder polygonalen Querschnitt auf. Die zu wählende Querschnittsform des Durchdringungskörpers hängt dabei im Wesentlichen davon ab, welche Anforderungen an die Biegesteifigkeit und Torsionssteifigkeit zu stellen sind, was wiederum von der Dichte des zu durchdringenden Materials der Isolationsschicht bestimmt ist. Ein kreisförmiger oder elliptischer Querschnitt weist im Verhäitnis zu seiner Fläche einen geringen Umfang auf. In Bezug auf den gesamten Durchdringungskörper und/oder den Spitzenabschnitt bedeutet dies, dass eine solche Querschnittsgeometrie eine geringe Hüllfläche im Verhältnis zum inneren Volumen aufweist. Dies beeinflusst positiv den Durchdringungswiderstand des Durchdringungskörpers bzw. des Spitzenabschnitts. Sofern es bezüglich des Durchdringungswiderstands in Kauf genommen werden kann, auch eine polygonale Querschnittsfläche auszuwählen, so geht hiermit der Vorteil einher, dass die Biege- und Torsionssteifigkeit auf Grund des mehr-eckigen Profils bei identischen Körpervolumina vergleichsweise höher ist als bei kreisförmigen oder elliptischen Querschnittsflächen. Das erfindungsgemäße Handgerät wird dadurch vorteilhaft weitergebildet, dass der Durchdringungskörper und/oder der Spitzenabschnitt gerade, kreisbogenförmig oder spiralförmig ausgebildet ist beziehungsweise sind. Ein gerade ausgebildeter Durchdringungskörper ist vorteilhaft, wenn das Material der Wärme-Isolationsschicht in Richtung des innenliegenden, zu untersuchenden Rohres auf kürzestem Wege durchgedrungen werden soil. Durch Zurücklegen des kürzestmöglichen Weges innerhalb des Materials der Isolationsschicht wird dem Isolations-Material auch nur ein minimaler Schaden zugefügt. In bestimmten Situationen kann es allerdings notwendig sein, bestimmten, ebenfalls im inneren des Materials der Wärme-Isolationsschicht angeordneten Hindernissen, wie beispielsweise Signalieitungen oder mechanischen Bauteilen, auszuweichen, um diese nicht mittels des Durchdringungskörpers zu beschädigen oder umgekehrt den Durchdringungskörper und/oder den Spitzenabschnitt mittels dieser Hindernisse zu beschädigen. Für einen solchen Fall ist es besonders vorteilhaft, wenn der Durchdringungskörper kreisbogenförmig ausgebildet ist. Durch eine konstante Krümmung des Verlaufs des Durchdringungskörpers und/oder des Spitzenabschnitts weist auch der vom kreisbogenförmig ausgebildeten Durchdringungskörper und/oder Spitzenabschnitt durchdrungene Abschnitt des Materials der Isolationsschicht einen im Querschnitt dem eindringenden Handgerät entsprechenden Kanal mit verdrängtem Material auf. Der zurückgelegte Weg innerhalb der isolationsschicht ist zwar im Vergleich zu der geraden Ausbildung des Durchdringungskörpers und/oder des Spitzenabschnitts größer, was aber im Einzelfall hingenommen werden kann, wenn es dafür gelingt, bestimmten Hindernissen auszuweichen. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, Materialien nicht auf geradem oder kreisbogenförmigem Weg, sondern in einer spiralförmigen Vorwärtsbewegung zu durchdringen. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Dichte des zu durchdringenden Isolatsons- Material so hoch ist, dass eine einfache Stoßbewegung in Durchdringungsrichiung nicht ausreicht, um das Material der isolationsschicht ausreichend zu verdrängen und eine Beschädigung des Handgeräts drohen würde. Beim Durchdringen des Materials der Wärme-Isolationsschicht in spiralförmiger Weise kann ähnlich wie bei einem üblichen Korkenzieher eine hohe Torsionskraft aufgebracht werden, mittels derer sich der Durchdringungskörper und/oder der Spitzenabschnitt schraubengangartig in die Isolations- Schicht hineingraben.
Vorzugsweise weisen der Durchdringungskörper und/oder der Spitzenabschnitt der erfindungsgemäßen Handgeräts einen maximalen Querschnitts-Durchmesser im Bereich von 4 bis 20 mm auf. Es ist hierbei bevorzugt, dass der maximale Querschnitts- Durchmesser im Bereich von 4 bis 16 mm liegt. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weisen der Durchschnittskörper und/oder der Spitzenabschnitt einen maximalen Querschnitts-Durchmesser im Bereich von 4 bis 12 mm auf. In einem bevorzugten Handgerät liegt der Abstand zwischen dem Durchdringungsende des Spitzenabschnitts des Durchdringungskörpers und dem Halteabschnitt im Bereich von 150 bis 1000 mm. Es ist vorteilhaft, den Durchdringungskörper und den Spitzenabschnitt für bestimmte Anwendungsfälle so auszugestalten, dass durch ein schräges Durchdringen des Materials der Isolationsschicht einer Rohrleitung eine Untersuchung auf Korrosion in einem größeren Bereich durch ein und dieselbe Eintritisöffnung durchgeführt werden kann. Auch sind Rohrleitungen hiermit noch gut erreichbar, die in größeren Höhen montiert sind. Besonders bevorzugt ist es, wenn der Abstand zwischen dem Durchdringungsende des Spitzenabschnitts des Durchdringungskörpers und dem Halte- abschnitt im Bereich von 150 bis 600 mm liegt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des vorgeschlagenen Handgeräts weist der Halteabschnitt eine Länge im Bereich von 110 bis 220 mm auf. Je nachdem, ob im Einsatzfall beabsichtigt ist, das Handgerät einhändig oder zweihändig zu führen, wird vorzugsweise eine entsprechende Länge des Halteabschnitts gewählt. Vorzugsweise ist der Spitzenabschnitt des erfindungsgemäßen Handgeräts an seinem Durchdringungsende ais einseitig abgeschrägter oder mehrseitig abgeschrägter Keil, oder als kegelförmige oder projektilförmige Spitze, oder als Keil-, Kegel-, oder Projektiv- Stumpf ausgebildet.
Vorzugsweise ist die Detektionseinrichtung eines erfindungsgemäßen Handgerätes als Austauschteil ausgestaltet. Diese Ausführungsform kann noch vorteilhaft dadurch weitergebildet werden, dass die Detektionseinrichtung austauschbar in einer Ausnehmung angeordnet ist, wobei die Ausnehmung in dem Durchdringungskörper, vorzugsweise in dem Spitzenabschnitt, ausgebildet ist. Die Anordnung der Detektionseinrichtung als Austauschteil in dem Durchdringungskörper ermöglicht es, den Spitzenabschnitt nach Gebrauch und/oder Beschädigung auszuwechseln, wobei die Detektionseinrichtung innerhalb der Ausnehmung im Durchdringungskörper verbleibt. Das mechanische Bauteil des Spitzenabschnitts ist folglich unabhängig von der Detektionseinrichtung austauschbar, wenn die Detektionseinrichtung nicht in dem Spitzenabschnitt, sondern in dem Basiselement eines erfindungsgemäßen Handgeräts angeordnet ist. Das ist insbesonde- re dann von Vorteil, wenn der Spitzenabschnitt selbst verschlissen, beschädigt oder verbraucht ist, die Detektionseinrichtung selbst aber zum erneuten Einsatz noch geeignet ist. Bevorzugt ist allerdings die Ausnehmung in dem Spitzenabschnitt ausgebildet. Die Detektionseinrichtung wird dann in dem Spitzenabschnitt angeordnet, was den Vorteil mit sich bringt, dass eine Detektionseinrichtung, die beispielsweise zum einmaligen Gebrauch bestimmt ist, nach Gebrauch mit dem Spitzenabschnitt schnell und mit wenigen Handgriffen auswechselbar ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung weist die Detektionseinrichtung zur Signalerzeugung mehrere Elektroden und/oder einen oder mehrere Lichtleiter und/oder einen auf den zu identifizierenden Stimulus ansprechenden Indikator auf.
Vorzugsweise weist das erfindungsgemäße Handgerät Mittel zum Transport und/oder Abtrennen oder Entfernen eines oder mehrerer Detektionsmittel auf. Das Detektionsmittel ist hierin beispielsweise ein Indikator-Fluid oder ein in Sollbruch-Abschnitte unterteilter Indikatorstab, der in dem Spitzenabschnitt nach außen in das den Spitzenabschnitt umgebende Milieu ausgeführt und nach Gebrauch abgetrennt wird. Der bereits benutzte Abschnitt wird vorzugsweise am Ort der Untersuchung abgetrennt und verbleibt dort oder wird nach Entfernen des Handgeräts aus der wärmeisolierten Rohrleitung abgetrennt. Das Mittel zur Nachführung von Detektionsmittel wird vorteilhaft z.B. zum Transport von Indikator-Fluid als Schlauch ausgebildet oder beispielsweise auch zur Nutzung eines in Soiibruch-Abschnitte unterteilten Indikator-Stabs als Anordnung von Führungsschienen, vorzugsweise gekoppelt mit einer Vorschub-Einrichtung. in der Detektionseinrichtung vorgesehene Elektroden können vorzugsweise zum Nach- weis von Wasser beziehungsweise Feuchtigkeit verwendet werden. Dies kann beispielsweise geschehen, indem die Leitfähigkeit des umgebenden Mediums zwischen zwei oder mehreren Elektroden gemessen wird. Ausgehend von einer zuvor erfolgten Kalibrierung kann dann entsprechend der geänderten Leitfähigkeit ein repräsentatives Spannungssignal für die Anwesenheit von Wasser in der Umgebung der Detektionseinrichtung erzeugt werden. In der Detektionseinrichtung vorgesehene Lichtleiter können vorzugsweise als Elemente eines faseroptischen Detektionssystems eine veränderte Lichtwellenlänge registrieren und/oder Licht in die Umgebung der Detektionseinrichtung emittieren. Das emittierte Licht wird von der Umgebung des Spitzenabschnitts reflektiert. Das reflektierte Licht wird von einem Lichtleiter empfangen und als erzeugtes Antwortsignai übertragen. Vorzugsweise kommt bei einem faseroptischen Untersuchungsverfahren zusätzlich noch ein Indikator zum Einsatz, der die Anwesenheit von Korrosionsprodukten, beispieisweise Eisen-Ionen, anzeigt. Die Anzeige der Anwesenheit von Korrosionsprodukten ist dabei vorzugsweise ein Farbumschiag. Aufgrund des Farbumschlages wird vorzugsweise Licht mit einer veränderten Wellenlänge von dem Lichtleiter der Detektionseinrichtung erfasst, und das somit erzeugte Antwortsignal ist durch den Farbumschlag verändert. Die Farbveränderung, welche von der Detektionseinrichtung auf diese Weise delektiert wird, wird vorzugsweise farbmetrisch oder spektroskopisch ausgewertet. Durch Abgleich mit Kalib- rierdaten kann somit zuverlässig auf die Anwesenheit von Korrosionsprodukten oder deren Abwesenheit geschlossen werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Handgerätes ist der Durchdringungskörper als Hohlkörper ausgebildet, wobei im Inneren des Hohlkörpers Signalleitungen zur Übertragung der für den zu identifizierenden Stimulus repräsentativen Signale und/oder Mittel zur Energieversorgung angeordnet sind. Die Signalleitungen und/oder Mittel sind vorzugsweise mit der Detektionseinrichtung verbunden.
Die oben genannten Mittel zum Transport und/oder Abtrennen oder Entfernen eines oder mehrerer Detektionsmittel können gleichfalls im Inneren des Hohlkörpers angeordnet sein.
Das erfindungsgemäße Handgerät besitzt vorzugsweise einen Halteabschnitt, der Mittel zur Energieversorgung und/oder Mittel zur Signalübertragungseinrichtung von der Detektionseinrichtung an eine Einrichtung zum Verarbeiten der Signale aufweist. Diese Ausführung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Handgerät selber keine aktive Energie- Versorgung aufweist, beziehungsweise keine eigene Einrichtung zum Verarbeiten von Signalen umfasst. Ein solches Handgerät zeichnet sich insbesondere durch eine besonders kompakte Bauform aus. Die von der Detektionseinrichtung erzeugten Signale werden vorzugsweise drahtlos oder per Kabelverbindung an ein externes Datenverarbeitungssystem übertragen. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Handgerätes ist vorgesehen, dass das Handgerät eine Einrichtung zum Verarbeiten der Signale und gegebenenfalls eine Einrichtung zum Anzeigen von Ergebnissen der Signalverarbeitung aufweist, wobei die Einrichtung zum Verarbeiten der Signale und gegebenenfalls die Vorrichtung zum Anzeigen von Ergebnissen der Signalverarbeitung vorzugsweise innerhalb des Halteabschnitts und/oder des Durchdringungskörpers angeordnet ist. Insbesondere für Einsatzzwecke, bei denen ein zusätzliches Vorhalten einer externen Datenverarbeitungsanlage mit einer Einrichtung zum Verarbeiten der detektierten Signale nicht möglich oder sinnvoll ist, ist eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Handgerätes vorteilhaft, welche sowohl eine Einrichtung zum Verarbeiten von Signalen als auch eine Einrichtung zum Anzeigen der Ergebnisse der Signalverarbeitung umfasst. Mit einem solchen Handgerät ist unmittelbar nach Durchführung der Untersuchung auf das Vorhandensein von Korrosionsprodukten die Anzeige des Ergebnisses möglich. Hierbei wird es in manchen Fällen ausreichen, einen Zustand „Korrosion liegt vor" und einen Zustand „Korrosion liegt nicht vor" zu definieren und anzuzeigen, der es dem Benutzer ermöglicht, technisch sinnvolle Aussagen bezüglich der Untersuchung zu treffen. Die Kalibrierung in einem solchen Fall wird vorzugsweise so vorgenommen, dass zwar falsche Positivmeidungen möglich sind, aber keine falschen Negativmeldungen. Es ist nämlich in der Praxis zwar im Einzelfall hinnehmbar, eine Rohrleitung von ihrer Isolationsschicht zu befreien, um anschließend festzustellen, dass (entgegen der falschen Positivmeldung des erfindungsgemäßen Handgeräts) doch keine Korrosion vorliegt. Dahingegen ist es nicht hinnehmbar, eine Rohrleitung für korrosionsfrei zu befinden, wenn dies nicht der Fall ist (falsche Negativ- meidung). Der Zeitabstand bis zum nächsten Wartungstermin kann dann schon zu lang sein, und es kann Rohrversagen auftreten. Dies muss aber unbedingt vermieden werden.
Vorzugsweise weist das erfindungsgemäße Handgerät auch Mittel zur Energieversorgung auf, die vorzugsweise als Akkumulator ausgebildet sind, und/oder einen Anschluss an eine externe elektrische Energieversorgung aufweisen. Ein bevorzugtes erfindungsgemäßes Handgerät enthält weiter eine Führungseinrichtung zum geführten Durchdringen der Isolationsschicht, mit einer Ausnehmung, durch welche hindurch sich der Spitzenabschniit und der Durchdringungskörper (vorzugsweise spielfrei) erstrecken, wobei die Führungseinrichtung vorzugsweise einen Haltegriff aufweist. Ein solches erfindungsgemäßes Handgerät ist besonders bevorzugt, wenn der Abstand zwischen dem Durchdringungsende des Spitzenabschnitts des Durchdringungskörpers und dem Halteabschnitt größer als 500 mm ist. Die Führungseinrichtung kann beispieis- weise eine mit einem Haltegriff versehene Hülse sein, die den Durchdringungskörper und/oder dessen Spitzenabschnitt spielfrei aufnimmt. Ein Bediener kann so auch eine besonders lang ausgebildete Variante des Handgeräts zweihändig und positionsgenau zu einer Untersuchungssielle führen und die Durchdringung des Materials der Isolationsschicht vornehmen. Die Führungseinrichtung weist vorzugsweise einen Einführabschnitt auf, der trichterförmig ausgestaltet ist, um das Einführen des Spitzenabschnitts in die Ausnehmung zu erleichtern. Vorzugsweise sind Mittel vorgesehen, um die Führungseinrichtung im Bereich einer vorzunehmenden Untersuchung an einer Rohrleitung oder einer Isolationsschicht oder dergleichen ortsfest zu fixieren, so dass die Führungseinrichtung selber unmittelbar nicht mehr vom Bediener gehalten werden muss und dieser sich auf das Einführen in die Ausnehmung der Führungseinrichtung konzentrieren kann.
Das erfindungsgemäße Handgerät ist vorzugsweise dergestalt weitergebildet, dass der Halteabschnitt zum Umgreifen mit einer oder zwei Händen ergonomisch konturiert ist und/oder an dem Halteabschnitt ein Verlängerungselement angeordnet ist. Das Verlängerungselement ist vorzugsweise dazu ausgebildet, die Reichweite für einen Bediener des Handgerätes zu verlängern, so dass der Bediener an schwer zugänglichen oder in größeren Höhen gelegenen Rohrleitungen eine Untersuchung auf Korrosion vornehmen kann. Die ergonomische Kontur für eine oder zwei Hände des Halteabschnitts ermöglicht ein ermüdungsärmeres Arbeiten und verbessert die Kraftübertragung von einem Bediener auf das Handgerät,
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Untersuchen eines mit einer Wärme-isolationssschicht versehenen korrosionsanfälligen metaliischen Gegenstands auf Korrosion, vorzugsweise einer von einer Wärme-Isolationsschicht umgebenen Rohrleitung, mit folgenden Schritten:
Durchdringen der Wärme-Isolationsschicht mittels eines erfindungsgemäßen Handgeräts, vorzugsweise eines Handgeräts gemäß einer vorstehend als bevorzugt bezeichneten Ausgestaltung, so dass der Spitzenabschnitt in Anlage an den Gegenstand gelangt, oder einen Abstand zu dem Gegenstand im Bereich von unterhalb 50 mm aufweist, und
Untersuchen des Gegenstands auf Korrosion mittels der Detektionseinrichtung.
Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Untersuchen einer von einer Wärme-Isolationsschicht umgebenen Rohrleitung auf Korrosion mit folgenden Schritten: Durchdringen der die Rohrleitung umgebenden Wärme-Isoiationsschicht mittels eines erfindungsgemäßen Handgeräts, vorzugsweise eines Handgeräts gemäß einer vorstehend als bevorzugt bezeichneten Ausgestaltung, so dass der Spitzenabschnitt in Anlage an die Rohrieitung gelangt oder einen Abstand zu der Rohrleitung im Bereich von unterhalb 50 mm aufweist, und Untersuchen der Rohrleitung auf Korrosion mittels der Detekti- onseinrichiung. Das bevorzugte erfindungsgemäße Verfahren umfasst vorzugsweise einen oder mehrere der Schritte: Einbringen einer Öffnung in die Isolations-Decklage einer wärmeisolierten Rohrleitung; Durchdringen einer Abstandshalter-Schicht, welche die Wärme- Isolationsschicht umgibt; Übertragen der erfassten Messwerte an eine Einrichtung zur Signalverarbeitung, Diese Schritte steilen jeweils voneinander unabhängige Alternativen zur Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens dar, in manchen Fäiien ist es jedoch vorteilhaft oder erforderlich, zwei oder mehr der Schritte zu kombinieren.
Die Erfindung betrifft zudem die (im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte) Verwendung eines erfindungsgemäßen Handgerätes, vorzugsweise eines Handgeräts gemäß einer vorstehend als bevorzugt bezeichneten Ausgestaltung, zum Untersuchen einer Rohrleitung auf Korrosion, vorzugsweise zusätzlich zur Detektion von Feuchtigkeit.
Die Erfindung betrifft zudem ein Rohrleitungssystem mit einer Einrichtung zur Detektion von Korrosionsprodukten, mit einer Rohrleitung, einer die Rohrleitung umgebenden Wärme-Isolationsschicht, und einem das Material der Wärme-Isoiationsschicht durch- dringenden erfindungsgemäßen Handgerät, vorzugsweise einem Handgerät gemäß einer vorstehend als bevorzugt bezeichneten Ausgestaltung.
Das erfindungsgemäße Rohrleitungssystem weist in bevorzugten Ausgestaltungen eine Abstandshalter-Schicht aus einem konturierten Material auf, welche zwischen der Wärme-Isolationsschicht und einer Isolations-Decklage angeordnet ist, wobei das Handgerät die Abstandshalter-Schicht durchdringt. im Folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher beschrieben. Hierbei zeigen:
Figur 1 eine schematische Schnittansicht eines Teils eines erfindungsgemäßen
Handgeräts gemäß einer bevorzugten Ausführungsform; Figur 2 eine schematische Darstellung eines Oberflächenausschnitts eines Handgeräts aus Figur 1 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;
Figur 3 eine schematische Schnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Handgeräts gemäß einer bevorzugten Ausführungsform; Figur 4 eine schematische Querschnittsansicht einer Rohrleitung;
Figur 5 eine ausschnittsweise schematische Schnitt-Darstellung einer Rohrleitung;
Figur 6 eine schematische, räumliche Darstellung einer wärmeisolierten Rohrleitung; und Figur 7 eine schematische Detaiiansicht eines Querschnitts eines Rohrleitungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung.
1. Gegenstandsbeschreibung
Das in Figur 1 dargestellte erfindungsgemäße Handgerät 1 weist einen Spitzenabschnitt 3 auf, an dessen in der Figur unterem Ende ein Durchdringungsende 5 vorgesehen ist. Das Durchdringungsende 5 ist als einseitig abgeschrägter Keil ausgebildet. An der abgeschrägten Fläche des Durchdringungsendes 5 ist eine Platte 7 angeordnet. Die Platte 7 ist zur Durchleitung von Licht transparent ausgestaltet. Die Platte 7 ist dazu ausgebildet, an ihrer Oberfläche einen Indikator 9 aufzunehmen, der (in nicht dargestellter Weise) als Film ausgebildet ist. In Figur 1 ist weiterhin schematisch dargestellt, dass der Spitzenabschnitt 3 und insbesondere das Durchdringungsende 5 von Material einer Wärme-lsolationsschicht 11 umgeben sind. Die Wärmeisolationsschicht 11 reflektiert Licht, welches mittels eines Lichtleiters 13 in Emissionsrichtung 15 zum Durchdringungsende 5 des Handgeräts 1 geleitet wird und das Handgerät 1 durch die Platte 7 hindurch verlässt. Das in der Wär- me-lsolationsschicht 11 reflektierte Licht tritt - durch Bezugszeichen 17 angedeutet - durch die Platte 7 erneut hindurch und wird mittels eines Lichtleiters 19 in Immissionsrichtung 20 innerhalb des Handgerätes weitergeieitet, beispielsweise zu einem {nicht dargestellten) Fotomeier. Das (nicht dargestellte) Fotometer ist dazu ausgebildet, die Wellenlänge des immittierten Lichts zu messen und mit der bekannten Wellenlänge des emittier- ten Lichts zu vergleichen. Eine Veränderung des Indikatorfilms 9 infolge der Anwesenheit von Korrosions Produkten bewirkt eine Wellenlängenänderung, die auf diese Weise feststellbar ist. Für weitere Ausführungen wird auf das weiter unten erläuterte Ausführungsbeispiel verwiesen. Die in Figur 1 dargestellte Ausführungsform eines Handgeräts 1 weist weiterhin eine Elektrode 21 auf, die im vorliegenden Fall von der Außenwand des Spitzenabschnitts 3 gebildet ist.
Eine zweite Elektrode 23 ist teilweise an der Oberfläche des Spitzenabschnitts 3 ausge- führt, und zur Stromleitung auch im inneren des Spitzenabschnitts 3 des Handgeräts 1 ausgeführt. In Figur 2 ist ein Beispiel für die Anordnung der Elektroden 21 , 23 dargestellt.
Die in Figur 2 dargestellte Oberfläche des Spiizenabschnitts 3, welche als Elektrode 21 ausgebildet ist, ist mittels einer isolierung 25 von der zweiten Elektrode 23 getrennt. Die zweite Elektrode 23 ist in Knopfform an der Oberfläche ausgebildet und im Weiteren innerhalb des Spitzenabschnitts 3 (siehe Figur 1) ausgeführt. Die Elektroden 21 , 23 sind weiterhin dazu ausgebildet, mittels Leiterbahnen 28 mit einer Einrichtung zur Widerstandsmessung 27 zu kommunizieren. Die Einrichtung zur Widerstandsmessung 27 kann als eigenständige Einheit vorliegen oder als Bestandteil einer Einrichtung zur Signalverarbeitung 31 (siehe Figur 3) in das Handgerät integriert sein. In Figur 3 ist ein schematischer Aufbau einer bevorzugten Ausführungsform des Handgeräts 1 gemäß Figur 1 dargestellt. Das dargestellte Handgerät 1 weist einen Spitzenabschnitt 3 {s. Fig. 1 ) mit einem Durchdringungsende 5 auf, der (in nicht dargestellter Weise) mit einem Basiseiement 4 zu einem Durchdringungskörper 6 verbunden ist. Lichtleiter 13, 19 sind von dem Durchdringungsende 5 des Spitzenabschnitts des Durchdringungs- körpers 6 durch das Basiselement 4 hindurchgeführt und signalleitend mit einer Einrichtung zur Signalverarbeitung 31 verbunden, die im Inneren eines als Haltegriff ausgebildeten Halteabschnitts 29 angeordnet ist. Die Lichtleiter 13, 19 dienen hierbei jeweils zur Emission in Richtung des Pfeils 15 oder zur Immission in Richtung des Pfeils 20. Sowohl die Immission ais auch die Emission werden mittels Durchtritt durch die Platte 7 gewähr- leistet. Weiterhin sind Leiterbahnen 28 vorgesehen, die sich zwischen den Elektroden 21 , 23 und der Einrichtung zur Signalverarbeitung 31 erstrecken. Von der Signalverarbei- tungs-Einrichtung 31 verarbeitete Signale werden mittels einer Signalleitung 34 als Ergebnis-Signal, vorzugsweise als elektrisches Signal, an eine Einrichtung 39 zur Anzeige der Ergebnisse der Signaiverarbeitung übertragen. Im inneren des Halteabschnitts 29 ist weiterhin eine Einrichtung 35 zur Energieversorgung vorgesehen. Die Einrichtung 35 zur Energieversorgung ist mittels Leiterbahnen 33 mit der Einrichtung 31 zur Signalverarbeitung und mit Leiterbahn 37 mit der Einrichtung 39 zur Anzeige von Ergebnissen der Signalverarbeitung verbunden, um die Funktion der Einrichtungen 31 , 39 zu gewährleisten.
Die Einrichtung 31 zur Signalverarbeitung ist weiterhin dazu ausgebildet, die in sie eingeleiteten Signale mittels der Signalleitungen 28, 13, 19 zu einer Einrichtung 41 zur Über- tragung von Signalen durchzuleiten. Die Einrichtung 41 zur Übertragung von Signalen kann eine drahtlose Übertragungseinrichtung oder eine kabelgebundene Übertragungs- einrichtung sein. Die Signale können in ihrer ursprünglichen Signalform, oder umgewandelt in analoge oder digitale repräsentative Signale von der Einrichtung 41 an eine externe Einrichtung zur Datenverarbeitung übertragen werden. Die Figuren 4 bis 6 zeigen beispielhafte Ausführungen von wärme-isoiierten Rohrleitungen, für deren Untersuchung das erfindungsgemäße Handgerät 1 eingerichtet ist. So zeigt Figur 4 eine schernatische Querschnittsansicht durch eine wärme-isolierte Rohrleitung 43. Die wärme-isolierte Rohrleitung 43 weist eine Isoiations-Decklage 45 auf, die aus Aluminium, Stahl oder Kunststoff bestehen kann, innerhalb der wärme-isolierten Rohrleitung 43 ist eine Wärme-isolationsschicht 47 vorgesehen. Die Wärme- Isolatsonsschicht 47 und die isolaiions-Deckiage 45 sind mittels einer konturierten Abstandshalter-Schicht 49 voneinander getrennt. Die Abstandshalter-Schicht 49 weist eine Mehrzahl von Konturelementen 61 auf, die sich zwischen der Wärme-Isolationsschicht 47 und der Isoiations-Decklage 45 erstrecken und somit einen Ringspalt bilden. Innerhalb der Wärme-isolationsschicht 47 ist eine Rohrleitung 51 angeordnet. Die Rohrleitung ist um eine Symmetrieachse 53 rotationssymmetrisch ausgebildet und wird von der Wärme- Isolationsschicht 47 im Wesentlichen vollständig umgeben.
Wie in Figur 5 zu erkennen ist, sind in die Isolations-Deckiage 45 eine Mehrzahl von Öffnungen 55 angebracht. Die Öffnungen 55 können in regelmäßigen oder unregelmäßi- gen Abständen in die Isoiations-Decklage 45 eingebracht sein und dienen im regulären Betrieb einer Anlage zum Entlüften des Inneren der Wärme-lsolatsonsschicht 47 und des Ringspalts. Die Öffnungen 55 dienen weiterhin zum Ablass von Kondensationswasser, welches sich im Inneren der Wärme-isolationsschicht, und insbesondere in der Nähe der Rohrleitung 51 , bildet. Erfindungsgemäß kommen die Öffnungen 55 allerdings auch zum Einführen des Spitzenabschnitis 3 und des Durchdringungskörpers 5 zum Einsatz (siehe Figur 7). Der räumliche Aufbau einer wärme-isolierten Rohrleitung 43 ist in Figur 6 abgebildet. Die strukturellen Elemente entsprechen größtenteils denen aus den Figuren 4 und 5 bekannt, weshalb auf die dortigen Ausführungen verwiesen wird. Zu erkennen ist in Figur 6 allerdings zusätzlich, dass die Abstandshalter-Schicht 49 mit den konturierten Elementen 61 mittels eines Spannrings 57 um die Wärme-lsolationsschicht herum fixiert ist. Je nach Stärke der Spannkraft des Spannrings 57 kann dieser auch eine Kompression des Materials der Wärme-lsolationsschicht 47 bewirken. Die Isolations-Decklage 45 ist mittels zweier Schrauben 59 verschlossen.
Figur 7 zeigt schematisch ein Rohrleitungssystem, welches eine Rohrleitung 51 aufweist, die von einer Wärme-lsolationsschicht 47 umgeben äst. Die Wärme-lsolationsschicht 47 ist Ihrerseits von einer Abstandshalter-Schicht 49 umgeben, weiche konturierte Elemente 61 aufweist, die einen Ringspalt zwischen der Wärme-lsolationsschicht 47 und einer Isolations-Decklage 45 bilden. In die Isolations-Decklage ist in Querschnittsebene eine Öffnung 55 eingebracht, durch welche ein erfindungsgemäßes Handgerät 1 mit einem Durchdringungskörper 6 (mit einem Durchdringungsende 5 an einem Spitzenabschnitt 3) eingeführt ist. Das Handgerät 1 ist in Figur 7 in einer Position angeordnet, in welcher es sowohl die Abstandshalter-Schicht 49 als auch die Wärme-lsolationsschicht 47 durchdringt und der Halte-Abschnitt 29 in Anlage mit der Isolations-Decklage 45 kommt. Die in Figur 7 dargestellte Ausführungsform weist einen Abstand zwischen dem Durchdrin- gungsende 5 des Spitzenabschnitts 3 und dem Halteabschnitt 29 auf, der eine Annäherung des Durchdringungsendes 5 und der in dem Spitzenabschnitt angeordneten Detek- tionseinrichtung 63 in unmittelbarer Nähe der Rohrleitung 51 ermöglicht. Die in Figur 7 dargestellte Durchdringung der Wärme-Isolationsschichten 47 ist im Wesentlichen in radialer Richtung erfolgt. Es ist allerdings ersichtlich, dass bei anderer Einführungsrich- tung in des Handgerätes 1 in die Öffnung 55 auch abweichende Durchdringungspfade innerhalb der Wärme-lsolationsschicht 47 wählbar sind.
2. Ausführungsbeispiel (kombinierter Nachweis von Korrosion und Nässe)
Das Handgerät gem. Fig. 1 weist einen als Lanzenrohr ausgebildeten Durchdringungskörper 6 auf. Der Durchdringungskörper 6 besteht aus einem zylindrisch geformten Rohr aus korrosionsbeständigem Material, zum Beispiel nichtrostendem Stahl oder einer Titanlegierung. Das Handgerät 1 wird mit dem Durchdringungskörper 6 durch eine Öffnung 55, welche eine Entlüftungsbohrung der äußeren Isolier-Decklage 45 oder eine eigens dafür eingebrachte Bohrung sein kann, oder ohne vorherige Bohrung in das Material der Wärme- Isolationsschicht 47 eingebracht. An dem Spitzenabschnitt 3 des Durchdringungskörpers 6 befinden sich Detektionsmittel, beispielsweise Indikatoren 9, mittels derer Korrosionsprodukte bzw. korrosionsrelevante Bedingungen wie z. B. Nässe nachgewiesen werden können. Dazu sind in dem Handgerät 1 als Detektionsmittei zusätzlich elektrische (28) und optische Leiter 13,19 integriert, um Signale der Detektionseinrichtung zu übertragen bzw. ein notwendiges Träger- oder Anregungssignal in die Umgebung einzubringen. Ein Nässenachweis gelingt dergestalt, dass an dem Spitzenabschnitt 3 des Durchdringungskörpers 6 zwei voneinander isolierte Elektroden 21 ,23 (Abstand geringer als 1-2 mm) angeordnet sind. Dabei ist die eine Elektrode 21 der als Lanzenrohr ausgebildete Durchdringungskörper 6 selber, und die andere Elektrode 23 kann oberfiächenintegriert sein. Bei dieser Ausführung hat sich gezeigt, dass Nässe in der Wärme-Isolationsschicht 47 eindeutig anhand der Messung des elektrischen Widerstandes nachgewiesen werden kann. Sehr hohe Widerstandswerte (>1 MOhm) charakterisieren die Wärme- Isolationsschicht als trocken (nicht nass). Widerstandswerte unter 1 kOhm zeigen an, dass die Wärme-Isolationsschicht nass ist.
Der Nachweis von Korrosionsprodukten des Materials der Rohrleitung 51 , insbesondere Rost bzw. Fe-Ionen, gelingt mittels der Lichtleiter 13,19 farbmetrisch oder alternativ spektroskopisch über einen chemischen Indikator 9. Dazu wird mittels des im als Lanzenrohr ausgebildeten Durchdringungskörper 6 befindlichen Lichtleiters 13 Licht bis vor das Durchdringungsende 5 des Lanzenrohres gebracht. Bei der farbmetrischen Analyse wird das zurückfallende Licht mittels eines anderen Lichtleiters 19 im als Durchdringungskör- per 6 ausgebildeten Lanzenrohr einem VIS-Spektrometer zugeführt. Je nach Farbzusammensetzung des rückgestreuten und immitierten Lichtes wird ermittelt, ob sich in der Umgebung des Durchdringungsendes 5, proximal dessen die Detektionseinrichtung angeordnet ist, Rost befindet. Da auch das Material der Wärme-Isolationsschicht 47 eine Farbigkeit aufweist, ist es für diesen Nachweis erforderlich, die Lichtzusammensetzung hinsichtlich des Farbspektrums für den Rostnachweis zu kalibrieren. Dazu werden diese Messwerte mit Werten einer Normfarbtafel verglichen, um so den optischen Bereich für den Rostnachweis zu bestimmen. Neben der Farbnachweismethode gelingt ein bevorzugter Nachweis von Rost bzw. Fe- Ionen innerhalb der Wärme-Isolationsschicht 47 dadurch, dass auf das Durchdringungsende 5 des als Lanzenrohr ausgebildeten Durchdringungskörpers 6, vorzugsweise eine Platte 7, ein transparentes Trägermaterial (Gel, Vlies o.a.) aufgetragen ist, weiches einen chemischen Indikator zum Nachweis von Fe-Ionen enthält. Dieser Indikator färbt sich spezifisch beim Kontakt mit Fe-Sonen. Diese Verfärbung kann dann mittels VIS- Spektrometer nachgewiesen werden. Das Trägermaterial muss so beschaffen sein, dass es nicht abreibt oder mechanisch geschützt ist, wenn der Durchdringungskörper 6 in die Wärme-Isolationsschicht 47 gestoßen wird. Es muss hinreichend flüssig sein, um Fe- Ionen aufnehmen zu können. Für den Nachweis von trockenem Rost kann in dem Trägermaterial der pH-Wert abgesenkt werden, um Rost schnell aufzulösen und die freiwer- den Fe-Ionen nachzuweisen. Um einen Angriff bzw. ein Anlösen beispielsweise eines Stahlsubstrates selbst zu vermeiden, wird dem Trägermaterial zusätzlich ein Inhibitor, z. B. Urotropin zugegeben.
Der chemische Nachweis kann auf gängigen Fe-Indikatoren basieren, so z, B. Hexacya- noferrat-Komplex, welcher sich bei Fe-Anwesenheit blau färbt ("BerÜner Blau"), oder Kaliumthiocyanat (KSCN), welches sich bei Anwesenheit von Fe-Ionen rot färbt.
Da die Verfärbung des Indikators irreversibel ist, ist der Spitzenabschnitt 3 bevorzugt austauschbar, um weiteres Trägermaterial mit Indikator aufbringen zu können.

Claims

Ansprüche
1. Handgerät zum Durchdringen einer Wärme-Isolationsschicht eines korrosionsanfälligen metallischen Gegenstandes, und zum Untersuchen des metallischen Gegenstands auf Korrosion, vorzugsweise zum Durchdringen einer Wärme- Isolationsschicht einer korrosionsanfälligen metallischen Rohrleitung mit
einem Durchdringungskörper, der einen Spitzenabschnitt zum Verdrängen der Isolationsschicht und einen Halteabschnitt zur Aufnahme einer Antriebskraft aufweist, und
einer Detektionseinrichtung zur Erzeugung eines Signals als Antwort auf einen korrosionsbedingten Stimulus,
wobei die Detektionseinrichtung proximal zu dem Spitzenabschnitt des Durchdringungskörpers angeordnet ist.
2. Handgerät nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass der Spitzenabschnitt reversibel lösbar an einem Basiselemeni des Durchdringungskörpers angeordnet ist.
3. Handgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Durchdringungskörper und/oder der Spitzenabschnitt einen kreisförmigen, elliptischen oder polygonalen Querschnitt aufweist bzw. aufweisen.
4. Handgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Durchdringungskörper und/oder der Spitzenabschnitt gerade, kreisbogenförmig, oder spiralförmig ausgebildet ist bzw. sind.
5. Handgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Durchdringungskörper und/oder der Spitzenab- schnitt einen Querschnitis-Durchmesser im Bereich von 4 bis 20 mm aufweist bzw. aufweisen.
6. Handgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem Durchdringungsende des Spitzenabschnitts des Durchdringungskörpers und dem Halteabschnitt im Bereich von 150 bis 1000 mm liegt.
7. Handgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Halteabschnitt eine Länge im Bereich von 110 bis 220 mm aufweist.
8. Handgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Spitzenabschnitt an seinem Durchdringungsen- de als einseitig abgeschrägter oder mehrseitig abgeschrägter Keil, oder als kegelförmige oder projektilförmige Spitze, oder als Keil-, Kegel-, oder Projektil-Stumpf ausgebildet ist.
9. Handgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionseinrichtung als Austauschteil ausges- taltet ist.
10. Handgerät nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionseinrichtung austauschbar in einer Ausnehmung angeordnet ist, wobei die Ausnehmung in dem Durchdringungskörper, vorzugsweise in dem Spitzenabschnitt, ausgebildet ist.
11. Handgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionseinrichtung Detektionsmittel aufweist, wobei die Detektionsmittel zur Detektion eines korrosionsbedingten Stimulus und vorzugsweise zur Detektion von Wasser eingerichtet sind, und mehrere Elektroden, und/oder einen oder mehrere Lichtleiter, und/oder einen auf den zu identifizie- renden Stimulus ansprechenden Indikator aufweist.
12. Handgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchdringungskörper als Hohlkörper ausgebildet ist, wobei im Inneren des Hohlkörpers
Signalleitungen zur Übertragung der für den zu identifizierenden Stimulus repräsentativen Signale, und/oder
Mittel zur Energieversorgung, und/oder
Mittel zum Transport und/oder Auswurf eines oder mehrerer der Detektions- mittel angeordnet sind.
13. Handgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Halteabschnitt
Mittel zur Energieversorgung, und/oder
Mittel zur Signalübertragung von der Detektionseinrichtung an eine Einrichtung zum Verarbeiten der Signale aufweist.
14. Handgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Handgerät eine Einrichtung zum Verarbeiten der Signale und gegebenenfalls eine Einrichtung zum Anzeigen von Ergebnissen der Signalverarbeitung aufweist, wobei die Einrichtung zum Verarbeiten der Signale und gegebenenfalls die Vorrichtung zum Anzeigen von Ergebnissen der Signalverarbeitung vorzugsweise innerhalb des Halteabschnitts und/oder des Durchdringungskörpers angeordnet ist.
15. Handgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche,
weiter enthaltend eine Führungseinrichtung zum geführten Durchdringen der Isolationsschicht, mit einer Ausnehmung, durch welche hindurch sich der Spitzenabschnitt und der Durchdringungskörper erstrecken, vorzugsweise spielfrei, wobei die Führungseinrichtung vorzugsweise einen Haltegriff aufweist.
16. Handgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Halteabschnitt zum Umgreifen mit einer oder zwei Händen ergonomisch konturiert ist und/oder an dem Halteabschnitt ein Ver- langerungselement angeordnet ist.
17. Verfahren zum Untersuchen eines mit einer Wärme-Isolationsschicht versehenen korrosionsanfälligen metallischen Gegenstands auf Korrosion, vorzugsweise einer von einer Wärme-Isolationsschicht umgebenen Rohrleitung, mit folgenden Schritten:
Durchdringen der Wärme-Isoiationsschicht mittels eines Handgeräts nach einem der Ansprüche 1 bis 16, so dass der Spitzenabschnitt in Anlage an den Gegenstand gelangt, oder einen Abstand zu dem Gegenstand im Bereich von unterhalb 50 mm aufweist, und
Untersuchen des Gegenstands auf Korrosion mittels der Detektionseinrich- tung.
18. Verfahren nach Anspruch 17, zum Untersuchen einer von einer Wärme- Isolationsschicht umgebenen Rohrleitung,
umfassend einen oder mehrere der Schritte:
Einbringen einer Öffnung in die isolations-Decklage einer wärmeisolierten Rohrleitung,
- Durchstoßen einer Abstandshalter-Schicht, welche die Wärme- Isolationsschicht umgibt,
Auslesen der erfassten Messwerte.
19. Verwendung eines Handgerätes nach einem der Ansprüche 1 bis 16
zum Untersuchen einer von einer Wärme-Isolationsschicht umgebenen Rohrleitung auf Korrosion und vorzugsweise zusätzlich zur Detektion von Feuchtigkeit.
20. Rohrleitungssystem mit einer Einrichtung zur Detektion von Korrosionsprodukten, mit einer Rohrleitung, einer die Rohrleitung umgebenden Wärmeisoiationsschicht, und einem das Material der Wärmeisoiationsschicht durchdringenden Handgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 16.
21. Rohrleitungssystem nach Anspruch 20,
gekennzeichnet durch eine Abstandshalter-Schicht aus einem konturierten Material, welche zwischen der Wärmeisoiationsschicht und einer Isolations-Deckiage angeordnet ist, wobei das Handgerät die Abstandshalter-Schicht durchdringt.
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