HU192802B

HU192802B - Heat protector structure to devices measuring wall thicknaess of tubes

Info

Publication number: HU192802B
Application number: HU175183A
Authority: HU
Inventors: Christian Damm; Heinz Eulenfeldt; Wilfried Hammer; Juergen Baumgarten; Volkmar Wolf
Original assignee: Rohrkombinat Stahl & Walzwerk
Priority date: 1982-06-30
Filing date: 1983-05-18
Publication date: 1987-07-28
Also published as: RO85765B; RO85765A; DD208495A3; SU1513527A1; CS354683A1; ES523735A0; FR2529664A1; CS248297B1; YU43828B; FR2529664B1; BG42630A1; YU103083A; ES8405146A1; DE3315162A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf den Schutz eines Gammastrahlendetektors gegen Waermestrahlung. Das Ziel der Erfindung besteht darin, den Gammastrahlendetektor in mit Gammastrahlung arbeitenden Wanddickenmessgeraeten fuer waerme Rohre gegen Schaedigung und Zerstoerung zu schuetzen, eine Verfaelschung der Messergebnisse zu verhindern sowieden Abstand zwischen Messobjekt und Strahlendetektor zu minimieren. Die Aufgabe wird dadurch geloest, dass die Halterung der Messeinrichtung den Gammastrahlendetektor aufnimmt,hohl ausgefuehrt und von Wasser definierten Druckes durchstroemt wird, eine silikatisches Filter den Gammastrahlendetektorvor Waermestrahlung schuetzt und ein doppelwandiges, von Wasser definierten Druckes durchflossenes Rollgangszwischenstueck an der Messstelle das Messobjekt umschliesst.The invention relates to the protection of a gamma ray detector against heat radiation. The aim of the invention is to protect the gamma ray detector in gamma radiation working wall thickness gauges for heat pipes against damage and destruction, to prevent distortion of the measurement results and to minimize the distance between the object to be measured and the radiation detector. The object is achieved in that the holder of the measuring device receives the gamma ray detector, executed hollow and pierced by water defined pressure, a silicate filter protects the gamma ray detector heat radiation and a double-walled, water-defined pressure flows through the roller at the measuring point enclosing the object to be measured.

Description

A találmány tárgya hővédő szerkezet c.BÖvek falvastagságát gammasugár segítségével mérő berendezéshez, amely védi a detektort a mérendő objektum által kibocsátott hősugárzással szemben, és amely meleg csövek falvastagságának gammasugár abszorpciót mérő berendezéssel való meghatározásához alkalmazható.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for measuring a wall thickness using a gamma ray, which protects the detector against heat emitted by the object to be measured and which can be used to determine the wall thickness of hot tubes by a gamma ray absorber.

Ismeretesek gammasugár-forrást és gammasugár-detektort alkalmazó mérőberendezések, amelyeknél a detektor hűtésére a detektort körülfogó hűtőkőpenyt alkalmaznak. Más esetekben meander formájú hűtővíz csatornákkal ellátott hűtőlapokat csavaroznak a detektor köré, avagy hűtőkigyót alkalmaznak. Ismeretes továbbá az is, hogy a hőmérséklet befolyását meghatározott határok között elektronikus kapcsolásokkal kompenzáljak.Measuring devices employing a gamma ray source and a gamma ray detector are known in which a cooling jacket is used to cool the detector. In other cases, cooling plates with meander-shaped cooling water channels are screwed around the detector or a cooling coil is used. It is also known to compensate for the influence of temperature within certain limits by electronic circuits.

Mindezen műszaki megoldások hiányosságának tekinthető, hogy a mérendő anyag hőmérséklete nagyobb, mint 1123 K, mint például csövek meleghengerlési eljárása esetében, a gammasugár detektor sérülésének a veszélye és/vagy a mérési eredmények meghamisítása nem zárható ki. Különösen akkor nem, hogy ha olyan gaminasugaras készülékeket alkalmaznak, amelyeknél a gammasugár-forrás intenzitásának csökkentése érdekében a mérendő meleg objektum és a gammasugár-detektor között kis távolságra van szükség.The disadvantage of all these technical solutions is that the temperature of the material to be measured is higher than 1123 K, as in the case of hot-rolled tubes, the risk of damage to the gamma-ray detector and / or the falsification of measurement results cannot be excluded. Especially not when gamma ray devices are used which require a short distance between the warm object to be measured and the gamma ray detector to reduce the intensity of the gamma ray source.

A találmánnyal célunk, hogy 1123 K és magasabb hőmérsékletre hevíteti csövek mint például meleghengerlés során szükséges - falvastagságának mérésére szolgáló és gammasugárzással működő berendezésének gammasugár-detektorát hatékony védelemmel lássuk el, a hősugárzás okozta károsodással ós roncsoléssal szemben, valamint hogy megszűntessük a mérési eredményeknek a hősugárzás hatására fellépő meghamisítását, továbbá hogy csökkentsük a mérendő objektum és a gammasugár detektor közötti távolságot.It is an object of the present invention to provide a gamma-ray detector for measuring wall thickness and gamma irradiation equipment for heating tubes at temperatures up to 1123 K and higher, such as hot rolling, and to reduce the distance between the object being measured and the gamma-ray detector.

A megoldandó műszaki feladat abban áll, hogy a gammsugár-detektor - előnyösen szcintillációs szonda vagy ionizációs kamra számára a falvastagság mérő készülékben olyan nagyhatású hősugárzás ellen védő szerkezetet hozzunk létre, hogy a falvastagBágmérő készülék a mérendő anyag 1123 K hőmérsékleténél vagy a főlőtt is károsodás nélkül alkalmazható legyen, mégpedig anélkül, hogy hamis mérési eredményeket szolgáltasson.The technical problem to be solved is to provide the gamma-ray detector, preferably a scintillation probe or ionization chamber, with a high-temperature thermal protection device such that the wall-thickness phage meter can be used at 1123 K or without damage to the material being measured. without giving false measurement results.

A megoldandó műszaki feladat, pontosabban az alábbiak szerint körvonalazható. A falvastagság mérését gammasugarak segítségével kell elvégezni forró (izzó) acélcsöveken, miközben ezeket a gyártási technológiának megfelelően görgős vezetőpályán hosszirányban továbbítják. A mérés elvégzéséhez a görgős vezetöpályába kell a mérőberendezést beiktatni kél szomszédos továbbítógörgó közé. A keresztülfutó csövek hősugárzásától kell védeni a mérőberendezést, különösen annak működés szempontjából meghatározó jellegű elektronikus részeit.The technical task to be solved, more precisely, can be outlined as follows. The measurement of the wall thickness shall be carried out by means of gamma rays on hot (glowing) steel tubes, which shall be conveyed longitudinally along a roller guide track according to the manufacturing technology. To carry out the measurement, the measuring equipment must be inserted in the roller conveyor between a hand adjacent conveyor roller. The measuring equipment, in particular its electronic components, which are essential for its operation, shall be protected from the heat radiation of through pipes.

A fenti célt a találmány szerint olyan hővédő szerkezettel értük el, amely alkalmas magas hőmérsékletű csövek falvastagságának nyugalmi helyzetben vagy hosszirányban történő mozgatás közbeni mérésére. A mérőberendezés gammasugár-forrással és vízhűtéses gammasugár-detektorral van ellátva. A gammasugár-detektor előnyösen szcintillációs szonda vagy ionizációs kamra, és a gammasugár-forrással szemben a kilépő gammasugár útjában, a vizsgálandó cső ellentétes oldalán van elrendezve. A találmány újdonsága abban van, hogy mind a gammasugár-detektor, mind a gammasugár-forrás a vizsgálandó csövet közrefogó, 11-alakú vízöblítéséé és üregee készülékházban van elrendezve. A vizsgálandó cső és a készülókház között üreges és vízöblítéses közdarab van, amely a rajta átvezetett vizsgálandó csövet teljes egészében körülöleli. A közdarabon a gammasugár sugárútjában sugárálereezlö járatok vannak. A gammasugár-detektor és a közdarab között a gammasugár útjában hősugárzás csökkentőt szűrő van elrendezve.According to the present invention, the above object has been achieved by a heat shielding device suitable for measuring the wall thickness of high temperature tubes during movement at rest or in the longitudinal direction. The measuring apparatus is equipped with a gamma ray source and a water-cooled gamma ray detector. The gamma-ray detector is preferably a scintillation probe or ionization chamber and is located opposite the gamma-ray source on the opposite side of the tube to be tested. The novelty of the invention is that both the gamma ray detector and the gamma ray source are arranged in an 11-shaped water flush and hollow housing enclosing the test tube. Between the test tube and the prefabricated housing there is a hollow and flushing insert which completely encloses the test tube passed through it. The interstice has radius-like passages in the gamma ray avenue. A heat radiation reduction filter is arranged between the gamma ray detector and the spacer in the path of the gamma ray.

A találmány szerinti hővédő szerkezet alkalmazásával hatékonyan védhető a mérőberendezés mind a különösen nagy hóterheléssel, mind a mechanikai sérülésekkel szemben. A gammaaugár-detektor közvetlen hűtése javítja a mérések megbízhatóságát. A találmány szerinti hővédő szerkezet alkalmazásával lecsökkenthető a gammasugár-detektor és a mérendő cső közötti távolság, ami lehetővé teszi a rádióaktív sugárforrás intenzitásának csökkentését. A beiktatott vízöblítéses kőzdarab nem gyengíti lényegében véve a sugárzást, mivel rajta a sugarúiban a belépés és kilépés helyén járatok vannak kialakítva a gammasugár számára.The heat protection device of the present invention provides effective protection of the measuring apparatus against both particularly heavy snow loads and mechanical damage. Direct cooling of the gamma-ray detector improves measurement reliability. By using the heat shield device of the present invention, the distance between the gamma-ray detector and the tube to be measured can be reduced, which allows the intensity of the radioactive radiation source to be reduced. The embedded water flushed stone block does not substantially attenuate the radiation, since it has passages at the entry and exit points for the gamma ray.

A találmányt a továbbiakban a mellékelt rajzon 1. ábrán bemutatott kiviteli alak kapcsán ismertetjük részletesebben.The invention will now be described in more detail with reference to the embodiment shown in Figure 1 of the accompanying drawings.

A találmány szerinti hővédő szerkezet 1. ábrán bemutatott kiviteli alakjánál keresztmetszetben feltüntetett 6 cső falvastagságát kell mérni, miközben a cső hosszirányban nem ábrázolt görgős vezetőpályán halad. A mérésre 7 gammasugár-forrás 4 sugárút ja bán elrendezett 2 gammasugár-detektor, pontosabban az általa szolgáltatott elektromos jel szolgál. A 7 gammasugár-forrás és a 2 gammasugár-detektor üreges és U-alakú 1 kószülékházban van elrendezve, amely 8 szelepeken át vízhálózathoz csatlakozik. A vízhálózat üzemi nyomása 10⁵-2xl0⁵ Pa, amely elegendő ahhoz, hogy a hűtés kielégítő legyen. Az U-alakú 1 készülékház végein a hütóviz hozzá-, illetve elvezetésére szolgáló csatlakozócsonkok vannak. A 7 gammasugár-forrás és a 2 gammasugár-detektor megfelelő foglalatokba, illetve hüvelyekbe vari behelyezve, amelyek az 1 készülék ház üregébe vannak besüllyesztve. Ezeket a hűtővíz igy közvetle-2192802 nül gyűjti. A 2 gammasugár-detektor előtt a 6 cső irányában sziiikát anyagú 3 szűrő van elrendezve, amely elzárja a hősugárzás útját a 2 gammaeugér-detektor felé, de egyúttal a gammaaugarakat átengedi. A 3 szűrő az 1 5 készülékházon kialakított és megfelelő alakú foglalatba van elhelyezve.In the embodiment of the thermal protection device according to the invention shown in Fig. 1, the wall thickness of the tube 6 is shown in cross-section while the tube is running on a roller guide track not shown in the longitudinal direction. The measurement is performed by a gamma ray detector 7 arranged on 4 beams of radius 7, more precisely by an electrical signal provided by it. The gamma ray source 7 and the gamma ray detector 2 are arranged in a hollow and U-shaped seat 1 which is connected to the water network via valves 8. The operating pressure of the water network is 10 ⁵ -2x10 ⁵ Pa, which is sufficient for the cooling to be satisfactory. At the ends of the U-shaped housing 1, there are connection ports for supplying and discharging cooling water. The gamma ray source 7 and the gamma ray detector 2 are inserted into suitable sockets or sleeves which are recessed into the housing cavity of the device 1. They are thus collected directly by the cooling water 2192802. Prior to the gamma-ray detector 2, a silicone filter 3 is disposed in the direction of the tube 6, which blocks the path of the heat radiation towards the gamma-ray detector 2 but also allows the gamma-ray detectors to pass through. The filter 3 is housed in a housing of a suitable shape on the housing 1 5.

Az U-alakú 1 készülékház két szára között továbbá 5 közdarab van elrendezve. Az 5 közdarab duplafalú zárt acélköpeny, amely 10 a görgős vezetőpályán szállított csövek középvonalához képest koaxiálisán van elrendezve. A mérendő 6 csöveket a mérőkészüléknél az 5 közdarabon át vezetik. Az acélköpenyként kialakított 5 közdarab hosszúsé- 15 ga legalább akkora, mint a mérendő 6 cső által kisugárzott hővel szemben védendő 2 gammaaugér-detektor (sugár záa-feszültBég-átalakító) hosszúsága. A 6 cső átvezetési irányéban az 5 közdarab a 6 cső bevezető- 20 sét, illetve akadásmentes eltávozását elősegítő alkatelemek (például tölcsérek) csatlakoztatásával egészíthetők ki. Az 5 közdarab két fala között hosszirányban 9 válaszfal van elrendezve, amelynek egyik oldalán hűtővíz 25 bevezetésére, másik oldalán hűtővíz elvezetésére szolgáló csócsonk van. A bevezető csőcsonk 8 szelepen át a megadott nyomású vízhálózatra csatlakozik.In addition, a spacer 5 is provided between the two legs of the U-shaped housing. The intermediate piece 5 is a double-walled closed steel jacket 10 coaxial to the center line of the tubes conveyed on the roller guide. The tubes 6 to be measured are routed through the intermediate piece 5 at the measuring device. The length of the insert 5, which is in the form of a steel jacket, is at least equal to the length of the gamma-jet detector 2 (beam-to-beam terminator) to be protected from the heat radiated by the tube 6 to be measured. In the direction of passage of the tube 6, the intermediate piece 5 can be completed by attaching components (for example, funnels) to facilitate the inlet or blockage of the tube 6. Between the two walls of the insert 5 a longitudinal partition 9 is provided which has a manifold on one side for supplying cooling water and on the other side for discharging cooling water. The inlet manifold is connected to 8 water valves via the specified pressure.

Az 5 kózdarabon a gammasugár 4 30 eugárútjában mindkét oldalon egy-egy áttörés formájában kialakított és fémhüvellyel oldalirányban lezárt 10 járat van. A 10 járatok átmérője illeszkedik a gammasugár nyalábátmérőjéhez. A 10 járatokat vékony 35 fémlapok fedik le, amelyek egy szintben vannak az 5 közdarab belső köpenyének belső felületével. A 10 járatokat határoló hüvelyeket a hűtővíz közvetlenül körülöblíti.The strut 5 has a passageway 10 in the radius 4 of the gamma beam 4 formed on each side in the form of a breakthrough and sealed laterally with a metal sleeve. The diameter of the passageways 10 matches the diameter of the gamma ray beam. The passages 10 are covered by thin metal plates 35 which are flush with the inner surface of the inner casing of the insert. The sleeves defining the passages 10 are directly flushed by the cooling water.

A 10 járatok lefedésére azért van szükség, 40 hogy egyrészt megakadályozza az áthaladó 6 csőből kiinduló és a 4 sugárutban haladó közvetlen hősugárzást, másrészt hogy az étvezeteLI. 6 cső akadálytalanul mozoghasson az 5 közdarabon keresztül, Lefedée nélkül a fí cső homlokfala (különösen hu meg van görbülve) beakadhatna a 10 járatba, aminek következménye n mechanikai sérülés vagy rongálódás lehetne.The coverage of the passageways 10 is required to both prevent direct heat emanating from the passing tube 6 and passing through the radius 4, and to prevent its diet. The tube 6 could move unhindered through the spacer 5, without its cover, the front wall of the tube (especially hu is curved) could become entangled in the passage 10, resulting in n mechanical injury or damage.

Claims

Thermal protection device for wall thickness measuring apparatus for measuring the temperature of high temperature tubes at rest or during longitudinal movement, having a gamma ray source and a water-cooled gain beam detector, preferably having a gamma ray detector in the form of a scintillation probe or ionization chamber arranged on the other side of the tube to be tested, characterized in that both the gamma-ray detector (2) and the gamma-ray source (7) are arranged in a U-shaped water rinsing and hollow device housing (1) for the test tube (6), and a hollow and water-permeable insert (5) between the test tube (6) and the housing (1) which passes therethrough and has a beam passage (10) in the gamma ray beam (4), and gamma-ray detector (2) and spacer and a heat reduction filter (3) is provided in the path of the gamma ray (4) and the water flushing apparatus (1) and the insert (5) are connected to a water network at a pressure of 10 ^{s to 2} x 10 ^s Pa.