NO337205B1 - Fremgangsmåte og apparat for overvåkning av en fleksibel langstrakt struktur - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse gjelder en fremgangsmåte og anordning for overvåking av fleksible, flertråds stålstrukturer, slik som kabler eller stigerør, for påvisning av feil.

Fleksible stigerør brukes for å forbinde olje- og gassbrønner med flytende produksjons-plattformer, idet det fleksible stigerør utgjøres av en ståltrådforsterket, fleksibel slange. Et sådant stigerør er typisk forbundet med en opphengning (turret) på den flytende plattform, idet opphengningen tillater en viss grad av dreining, og det fleksible stigerør er typisk flere hundre meter langt. En svikt i et sådant fleksibelt stigerør kan føre til at betraktelige oljemengder lekker ut til omgivelsene. Det er blitt funnet at sådanne stigerør typisk svikter nær det punkt hvor stigerøret er festet til opphengningen, idet denne svikt skyldes utmattende belastning som stigerøret er blitt utsatt for på det sted hvor kreftene er størst på grunn av bølgebevegelse og den flytende plattforms dreining. Et sådant feiltilfelle kan erkjennes, men det finnes ingen teknikk som er i stand til inspeksjon av sådanne stigerør for å varsle om katastrofisk svikt, særlig når det fleksible stigerør på stedet er festet til opphengningen og bærer et produkt.

WO 02/06812 A (Bergamini) beskriver en fremgangsmåte og anordning for å detektere ødelagte tråder i en stålkabel. En spole er anordnet rundt kabelen nær en endeutrustning, og spolen genererer et magnetisk felt langs trådene. Den magnetiske fluks kan måles ved endeflaten av hver ledning, ved enden av kabelen. Hvis en ledning er ødelagt mellom spolen og enden av kabelen, er den magnetiske fluks ved endeflaten av denne kabel redusert. Denne deteksjonsfremgangsmåte krever adkomst til endene av ledningene.

I henhold til foreliggende oppfinnelse er det fremskaffet en fremgangsmåte for overvåking av en fleksibel, langstrakt struktur som omfatter i det minste ett lag av ståltråd nær overflaten, idet ståltrådene strekker seg i det minste delvis langs lengden av strukturen, og hvor fremgangsmåten innebærer at et magnetfelt i ståltrådene, induseres ved å bruke en elektromagnetisk spole, og den magnetiske flukstetthet overvåkes nær strukturen, kjennetegnet ved at det induserte magnetiske felt er et vekslende magnetfelt mye mindre enn metning, at den magnetiske flukstetthet overvåkes i nærheten av den ytre, langsgående overflate av strukturen, og ved å bestemme fra den overvåkede magnetiske flukstetthet en parameter som indikerer spenning i ståltrådene, detektering av en variasjon i spenning i trådene rundt omkretsen av strukturen og således å påvise om noen tråder er brutt.

Foretrukne utførelsesformer av fremgangsmåten er utdypet i kravene 2 til og med 5.

I henhold til oppfinnelsen er det videre fremskaffet et apparat for overvåkning av en fleksibel langstrakt struktur som omfatter i det minste ett lag av ståltråder nær overflaten, ståltrådene for-løper i det minste delvis langs lengden av strukturen, ved en fremgangsmåte som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, apparatet omfatter en rekke av elektromagnetiske spenningsmålesonder, hver sone omfatter en U-kjerne, en spole for å generere et magnetisk felt i U-kjernen og følgelig i strukturen, innretning for å tilføre en vekselstrøm til spolen, og en følerspole anordnet for å avføle et magnetisk felt; vekselstrømtilførselsinnretningen er slik at det induserte magnetiske felt er et vekslende magnetfelt mye mindre enn metning; og apparatet omfatter også beregningsinnretning tilpasset for å bestemme fra den overvåkede magnetiske flukstetthet en parameter som indikerer spenning i ståltrådene;

kjennetegnet ved at polene på U-kjernen av hver elektromagnetiske spenningsmålesonde har en flate som er buet for å passe til krumningen av den ytre overflaten av strukturen; og ved at apparatet omfatter en ringformet ramme som bærer rekken av elektromagnetiske spenningsmålesonder, den ringformede ramme er tilpasset til å omslutte stigerøret for å holde rekken av sonder tilstøtende den ytre, langsgående overflaten til strukturen; rekken av sonder er holdt ved en orientering slik at det magnetiske felt generert i strukturen er i en retning som ikke er parallell til den langsgående akse av trådene; og således muliggjør at variasjon i spenningen i trådene rundt omkretsen av strukturen detekteres, og således muliggjør at enhver brukket tråd kan detekteres.

Foretrukne utførelsesformer av apparatet er videre utdypet i kravene 7, 8 og 9.

Fortrinnsvis har magnetfeltet en retning som ikke er parallell med trådenes lengdeakse. For noen typer stål hvor strekk i lengderetningen har en vesentlig innvirkning på den tverrgående magnetiske permeabilitet, har magnetfeltet fortrinnsvis en retning rettvinklet på trådene, mens for andre typer stål har magnetfeltet fortrinnsvis en retning på mellom 30 og 60°, enda bedre på omtrent 45°, på retningen av trådene.

Fleksible stigerør inneholder et lag skruelinjeviklet ståltråd for å gi strekkstyrke nær stigerørets ytre overflate og kan faktisk inneholde to slike ståltrådlag. Et feiltilfelle innebærer typisk tretthetsbrudd i en av de ytre, forsterkende tråder eller kordeller av stål. Når en tråd svikter på denne måte må de gjenværende, intakte tråder eller kordeller ta den ekstra belastning og derfor øker deres totale spenning. Ved å anordne en rekke elektromagnetiske strekkavfølende sonder omkring omkretsen av stigerøret vil svikt i en eller flere kordeller føre til en variasjon i det målte strekk omkring omkretsen. En økning i strekkspenningen i et område angir at en kordell i et nærliggende område har sviktet eller i det minste en forestående svikt, når en utmattingssprekk har bredt seg gjennom en vesentlig del av en kordells eller tråds tverrsnitt.

Et alternativt følerarrangement går ut på å bruke en eneste spole som sirkler inn den langstrakte struktur, slik at endringer i strekkspenning i alle de forsterkende tråder overvåkes samtidig. Dette kan foretrekkes for stigerør med mindre diameter eller for stålrep og kabler. Svikt i en eller flere kordeller vil senke strekkspenningen i de kordeller som svikter, men øke strekkspenningen i de gjenværende intakte kordeller fordi den samlede belastning er uendret. På grunn av ikke-lineariteten i endringene i de magnetiske egenskaper for ferromagnetiske materialer med strekkspenning, kan imidlertid opptredenen av en sådan feil ikke desto mindre påvises.

Den foretrukne fremgangsmåte utnytter en rekke elektromagnetiske strekkavfølende sonder anordnet omkring strukturens omkrets. Dette gjør det mulig å oppdage svikt i en kordell eller tråd og gir også en viss oppløsning i rommet med hensyn til hvor feilen befinner seg. Større oppløsning kan brukes ved å benytte mindre sonder, men mindre sonder påvirkes mer om de løftes eller letter fra overflaten. Et foretrukket arrangement bruker sonder som har en diameter på mellom 30 og 90 mm, fortrinnsvis omtrent 60 mm, siden sådanne sonder ikke i overskytende grad påvirkes av å lette og ikke desto mindre gir en adekvat oppløsning i rommet. Den optimale størrelse avhenger av stigerørets eller kabelens størrelse.

Med den foretrukne strekkmålende fremgangsmåte omfatter den ene eller hver sonde et elektromagnetisk utstyr, utstyr for å generere et vekslende magnetfelt i det elektromagnetiske utstyr og følgelig i strukturen, og en magnetisk føler anordnet for å avføle et magnetfelt som skyldes det elektromagnetiske utstyr, idet fremgangsmåten innebærer at signaler fra den magnetiske føler oppløses i komponenter i fase og kvadratur slik at det ut fra komponentene i fase og kvadratur utledes en strekkavhengig parameter som er uavhengig av lettingen, og strekkspenningen utledes fra den således bestemte, strekkavhengige parameter.

Dette nødvendiggjør en forhåndskalibrering med et prøvestykke av materialet for å avgjøre hvordan signalets komponenter i fase og kvadratur varierer med lettingen og med strekkspenningen. Avtegningen kan representeres i impedansplanet (dvs. på en kurve av komponenten i kvadratur i forhold til komponenten i fase) som to sett konturer som representerer signalvariasjonen i forhold til lettingen (for forskjellige verdier av strekkspenning) og signalvariasjonen i forhold til strekkspenning (for forskjellige verdier av letting), idet begge setts konturer er krumme. Overraskende nok er det blitt funnet at alle konturer ved konstant strekkspenning kan representeres av kvadratiske funksjoner av komponenten i kvadratur, idet disse funksjoners koeffisienter er lineært relatert til en parameter, f.eks. D, som er uavhengig av letting og bare avhenger av strekkspenningen. Kalibreringsmålinger tatt langs ikke mer enn to forskjellige konturer med konstant strekkspenning (og med kjente verdier av strekkspenningen) gjør det mulig å beregne verdien av denne parameter D for enhver påfølgende måling, slik at virkningen fra letting kan elimineres.

Overraskende nok har denne enkle beregning blitt funnet å utgjøre en enkel måte å skjelne variasjoner i materialegenskaper (særlig strekkspenning) fra variasjoner som stammer fra letting eller andre geometriske variasjoner, slik som overflatetekstur eller kurver.

Fortrinnsvis omfatter det elektromagnetiske utstyr en elektromagnetisk kjerne og to elektromagnetiske poler i innbyrdes avstand, mens den magnetiske føler fortrinnsvis er anordnet for å avføle reluktansen (eller flukslenkingen) av den del av den magnetiske krets som befinner seg mellom det elektromagnetiske utstyrs poler. Sonden eller i det minste noen av sondene kan også ha en andre magnetisk føler (en flukslekkasjeføler) mellom polene anordnet for å avføle den magnetiske flukstetthet parallelt med det magnetiske friromsfelt. Denne andre føler påviser flukslekkasje som påvirkes av endringer i materialegenskaper, letting og sprekker.

Reluktanssignalet (eller flukslenkesignalet) fra den ene eller hver sonde blir fortrinnsvis

korrigert eller "redusert" (backed-off), dvs. at det behandles ved først å subtrahere et signal likt signalet fra en føler som har sonden inntil et sted uten strekkspenning. Det reduserte signal blir så forsterket slik at det blir lettere å påvise små endringer som skyldes strekkspenning. Denne "reduksjon" utføres etter oppløsning i komponenter i fase og i kvadratur, men før utledning av strekkspenningen. Fortrinnsvis blir signalene fra den ene eller hver sonde innledningsvis digitalisert, mens reduksjonen og oppløsningen utføres ved analyse av de digitale signaler.

Mens det med spenningsmålesystemet beskrevet i WO 03/034054 er ønskelig å oppnå målinger med hver sonde i en mengde forskjellige orienteringer, er det i foreliggende sammenheng ikke nødvendig med målinger i ulike retninger, siden strekkspenningene i trådene nærmest utelukkende ligger langs deres lengde. En ytterligere slutning er at i dette tilfelle er det meget vanskelig å oppnå meningsfulle målinger ved å påføre det magnetiske felt parallelt med trådenes retning, fordi dette genererer virvelstrømmer som flyter omkring de enkelte tråders omkrets, slik at endringer i magnetisk permeabilitet parallelt med trådene vanligvis oversvømmes av virkningen av disse virvelstrømmer. Det er derfor lite sannsynlig at det vil være noen fordel ved å ta målinger med en rekke forskjellige orienteringer av magnetfeltet.

Oppfinnelsen skal nå bli nærmere og mer detaljert beskrevet bare som eksempel med henvisning til den vedføyde tegning, og hvilken: Fig. 1er en perspektivskisse som viser en delvis bortskåret del av et stigerør for å få frem dets

indre struktur,

fig. 2viser en endeskisse av en sonderekke for overvåking av et stigerør som vist i fig. 1, ved at

det tas målinger av strekkspenningen, og

fig. 3er en skisse av et snitt langs en sonde for bruk i rekken vist i fig. 2.

Med henvisning til fig. 1 har et fleksibelt stigerør 10 som tjener som en slange for å bære et trykksatt fluid, flere konsentriske lag. Et lag 12 innerst av skruelinjeviklet, bøyd stålstrimmel sørger for motstand mot eksterne trykk, og et lag 14 av likeledes skruelinjeviklet stålstrimmel sørger for ringstyrke, mens det mellom disse lag er et fluidbarrierelag 16 av et polymermaterial. Disse er så omgitt av to lag 18 og 20 av skruelinjeviklede stålkordeller for å gi strekkfasthet og som er skilt fra stålstrimmellaget 14 og fra hverandre med respektive antislittasjelag 17 og 19. Et polymerlag 22 utgjør en ytre kappe og fluidbarriere. Med et sådant stigerør 10 er, som drøftet ovenfor, et feiltilfelle typisk en svikt i en eller flere kordeller i det ytterste lag 20 av ståltråder. Det vil imidlertid forstås at disse kordeller ikke kan observeres direkte fordi de er omsluttet av det ytre lag 22.

Idet det nå henvises til fig. 2 kan strekkspenningene i det ytterste lag 20 av ståltråder i et stigerør 10, slik som det vist i fig. 1, overvåkes ved å bruke en rekke elektromagnetiske strekkmålende sonder 24 i en ringformet ramme 25. Rammen 25 består av to generelt semisirkulære halvdeler som er hengslet sammen ved en hengseltapp 26 og låst i en ringformet fasong ved hjelp av en sikringstapp 28. I bruk kan således rammen 25 festes som en klammer omkring stigerøret 10 mens det er en klaring på ikke mer enn 2 mm mellom innsiden av rammen 25 og den ytre overflate av stigerøret 10. Rammen 25 er vist mens den bærer bare seks elektromagnetiske sonder 24, skjønt det vil forstås at den kunne bære et annet antall, og faktisk ville det være å foretrekke å ha en adskillelse mellom nabosonder 24 som er lik vidden av hver sonde 24. (Dersom sondene ligger nær hverandre bør de ikke få tilført energi samtidig.) Dersom det er nødvendig med større oppløsning i rommet kan en andre sådan rekke av sonder 24 være aksialt forskjøvet og innbyrdes forskjøvet med hensyn til posisjon i forhold til dem som er vist.

Med henvisning til fig. 3 har hver sonde 24 en U-formet kjerne 32 av silisiumjern som gir to rektangulære poler 34 i et felles plan, idet hver pol måler 60 x 15 mm og rommet mellom

polene er 60 x 25 mm. Flatene på polene 34 er noe krummet for å samsvare med krumningen av den ytre overflate av stigerøret 10. Omkring den øvre ende av den U-formede kjerne 32 er det en viklingsform på hvilken det er viklet to overlagrede spoler 36 og 36a. Den ene spole 36 har 250 vindinger og under bruk tilføres den en vekselstrøm på 0,1 A ved en frekvens på 70 Hz, idet dette er den energigivende spole 36. Når den tilføres energi, genererer den et vekslende magnetfelt i den U-formede kjerne 32 og i de nærliggende ståltråder i laget 20 i stigerøret 10, idet dette magnetfelt er lite sammenlignet med metningsfeltet for stålet. Orienteringen av sondene 24 er slik at magnetfeltet i fritt rom går i en retning på 45° på orienteringen av ståltrådene i laget 20. Den annen spole 36a er den avfølende spole som gir reluktanssignalene.

Sonden 24 kan også inneholde andre magnetiske følere og f.eks. kan det være en spole 40 mellom polene, hvis lengdeakse er parallell med magnetfeltretningen i fritt rom og understøttet på en ikke-magnetisk plate 38 festet mellom den U-formede kjernes armer. Denne spole 40 påviser lekkasjefluks og påvirkes i stor grad av lettingen (fra røret). Den kan også brukes for å måle strekkspenning. Signalene fra den avfølende spole 36a og fra lekkasjefluksspolen 40 (om den er anordnet) forsterkes ved hjelp av en forforsterker forut for videre behandling. En annen mulig føler er en plan spole mellom polene, hvis lengdeakse er rettvinklet på overflaten av stigerøret 10, idet en sådan spole kan brukes for å lokalisere trådene eller kordellene dersom de har innbyrdes avstand.

Med sondene 24 fastspent omkring stigerøret 10 tilføres det under drift vekselstrøm til driverspolene 36. Komponentene i fase og i kvadratur av flukslenkesignalet (dvs. komponenten i fase med driverstrømmen og komponenten som har en faseforskjell på 90°) mottatt fra følerspolen 36a, blir begge "redusert til null", og derved er de reduserte verdier fastsatt. Under alle påfølgende målinger blir flukslenkekomponentene "redusert" med de samme mengder (dvs. at et signal som er lik komponenten observert på et strekkfritt sted eller i alle fall et sted med ensartet strekk, subtraheres).

Verdien av strekkspenningen i lengderetningen i laget 20 kan bestemmes ut fra eksperi-mentelle målinger av flukslenking, så snart målingene er blitt kompensert for letting. Dette nødvendiggjør kalibrering av sondene 20 ved at det tas målinger på et prøvestykke av et material av samme type som det i ståltrådene 20, mens det utsettes for en rekke forskjellige strekkspenninger. Dette kan gjøres med en rektangulær strimmelprøve i en målerigg, idet flukslenkemålinger utføres på midten av prøvestykket hvor strekkspenningens hovedretning er på linje med måleriggens akse.

Som forklart i WO 03/034054 kan de reduserte komponenter i fase og i kvadratur i av reluktanssignalet fra spolen 36a inntegnes i et diagram. Et første sett målinger gjøres ved stadig større verdier av lettingen (avløftingen), men uten strekkspenning. Dette gir en skiftende lette-kontur. Lignende lettekonturer kan oppnås for andre faste verdier av strekkspenningen. Målinger gjøres så ved en rekke forskjellige faste verdier av lettingen med varierende påkjenning (både sammenpresning og strekk), for å frembringe konturer for forskjellige påkjenninger. En sådan grafisk fremvisning gjør det mulig å skjelne endringer i lettinger fra endringer i påkjenning. En sådan kalibrering kan utføres for i det minste en av sondene 24 inntil et prøvestykke av et material av samme type som det i ståltrådene 20.

Skjønt en sådan grafisk løsning ikke gjør det mulig å skjelne endringer som skyldes letting fra endringer som skyldes strekk, er det blitt funnet at virkningen av letting alternativt kan elimineres ved hjelp av en enkel beregning. Dette nødvendiggjør kalibreringsmålinger for å oppnå to forskjellige lettekonturer som beskrevet ovenfor, ved to forskjellige verdier av spenningen, f.eks. 0 og 200 MPa. Det er blitt funnet at alle konturer ved konstant påkjenning for en bestemt type stål kan representeres ved ligninger på formen (når komponenten i fase er /' og komponenten i kvadratur er q) :

hvor hver av koeffisientene a, b og c avhenger lineært av en parameter D som er uavhengig av lettingen og bare avhenger av strekkspenningen. Dersom verdien av D for kalibreringspåkjenningene settes til 0 og 1, vil parameteren D for en hvilken som helst mellomliggende posisjon i impedansplanet representere hvilken andel den er av veien mellom en kontur og en annen. Dersom en posisjon f.eks. har verdien D = 0,5, angir dette at den er halvveis mellom de to kalibreringskonturer. Således gjør kalibreringsmålinger tatt langs ikke mer enn to forskjellige konturer med konstant påkjenning (og med kjente verdier av påkjenningen) det mulig å beregne verdien av denne parameter

D for en hvilken som helst påfølgende måling, slik at virkningen av lettingen kan elimineres.

Således gir denne beregning en spenningsavhengig parameter D som er uavhengig av letting. Den er også uavhengig av forsterkningsfaktor og sondestørrelse, slik at kalibreringen kan utføres med en mindre sonde, dersom det er mer bekvemt.

Det vil også forstås at i foreliggende sammenheng er det unødvendig å beregne spenningen uttrykt numerisk (f.eks. i MPa) ettersom det bare er nødvendig å påvise en posisjon omkring omkretsen av stigerøret 10, hvor den målte verdi av strekket i trådene er vesentlig mindre enn på andre steder. Dersom f.eks. den grafiske metode (konturmetoden) brukes for å skjelne spenningsvirkninger fra letting, kan verdien av spenningen ganske enkelt bli angitt ved størrelsen av reluktanssignalet når lettingen er lik null. Og dersom beregningsmetoden benyttes, kan parameteren D brukes som en indikasjon på strekkspenningen.

I noen tilfeller kan det foretrekkes å bestemme den faktiske verdi av strekkspenningen i f.eks. MPa, særlig når det er nødvendig å vite størrelsen på strekkspenningen i forhold til materialets flytegrense i den hensikt å evaluere strukturens integritet. Dette vil være tilfellet for f.eks. et rep av tråder (wire rope) dersom risikoen for brudd skal bedømmes.

I et stigerør 10 vil et brudd i en tråd eller kordell inne i laget 20 lokalt redusere strekkspenningen i vedkommende tråd til nærmest null og i en viss grad øke strekkspenningene i alle de andre trådene. Over en lengde på noen meter blir de resulterende ulikheter i strekk utjevnet ettersom strekkene overføres mellom inntilliggende tråder eller kordeller. Det er imidlertid blitt funnet at et sådant brudd i en stålkordell nærmest alltid opptrer nær en ende av stigerøret 10 (i forbindelsen til et endestykke). Så lenge rekken av sonder 24 anordnes for å overvåke spenninger innenfor noen få meter av en ende av stigerøret 10 kan trådsvikt påvises ut fra de spenningsforskjeller dette fører til. Målingene gjøres fortrinnsvis ikke mer enn 0,5 m fra endestykket og enda bedre, ikke mer enn 0,2 m fra endestykket.

Claims (9)

1. Fremgangsmåte for overvåkning av en fleksibel langstrakt struktur (10) som omfatter i det minste et lag av ståltråder (18, 20) nær overflaten, ståltrådene strekker seg i det minste delvis langs lengden av strukturen (10), fremgangsmåten omfatter å indusere et magnetfelt i ståltrådene (18, 20) ved å benytte en elektromagnetisk spole (36), og overvåkning av den magnetiske flukstetthet nær strukturen (10),karakterisert vedat det induserte magnetiske felt er et vekslende magnetfelt mye mindre enn metning, at den magnetiske flukstetthet overvåkes i nærheten av den ytre, langsgående overflate av strukturen (10), og ved å bestemme fra den overvåkede magnetiske flukstetthet en parameter som indikerer spenning i ståltrådene, detektering av en variasjon i spenning i trådene (18, 20) rundt omkretsen av strukturen (10) og således å påvise om noen tråder (18, 20) er brutt.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert vedat magnetfeltet er i en retning ved en ikke-nullvinkel i forhold til lengdeaksen til trådene (18, 20).

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert vedat den omfatter trinnene med å anordne en rekke av elektromagnetiske spenningssonder (24) rundt omkretsen av den langstrakte struktur (10), og å detektere en variasjon av den målte spenning rundt omkretsen.

4. Fremgangsmåte som angitt i et hvilket som helst av krav 1 eller 2,karakterisert vedat en enkelt spole anordnes for å omslutte den langstrakte struktur, slik at forandringer i spenning i alle forsterkningstrådene (18, 20) overvåkes samtidig.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 3, karakterisert vedat hver sonde (24) omfatter en elektromagnetinnretning (32) innretning (36) for å generere et vekslende magnetfelt i elektromagnetinnretningen (32) og følgelig i strukturen (10), og en magnetisk sensor (36a) anordnet for å avføle et magnetfelt på grunn av elektromagnetinnretningen (32); og fremgangsmåten omfatter å løse opp signalet fra den magnetiske sensor (36a) til en i-fasekomponent og en kvadraturkomponent; og å utlede fra i-fase og kvadraturkomponentene en spenningsavhengig parameter som er uavhengig av avløfting.

6. Apparat for overvåkning av en fleksibel langstrakt struktur (10) som omfatter i det minste ett lag av ståltråder (18, 20) nær overflaten, ståltrådene forløper i det minste delvis langs lengden av strukturen (10), ved en fremgangsmåte som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, apparatet omfatter en rekke av elektromagnetiske spenningsmålesonder (24), hver sone omfatter en U-kjerne (32), en spole (36) for å generere et magnetisk felt i U-kjernen (32) og følgelig i strukturen (10), innretning for å tilføre en vekselstrøm til spolen (36), og en følerspole (36a) anordnet for å avføle et magnetisk felt; vekselstrømtilførselsinnretningen er slik at det induserte magnetiske felt er et vekslende magnetfelt mye mindre enn metning; og apparatet omfatter også beregningsinnretning tilpasset for å bestemme fra den overvåkede magnetiske flukstetthet en parameter som indikerer spenning i ståltrådene (18, 20);karakterisert vedat polene (34) på U-kjernen (32) av hver elektromagnetiske spenningsmålesonde (24) har en flate som er buet for å passe til krumningen av den ytre overflaten av strukturen (10); og ved at apparatet omfatter en ringformet ramme (25) som bærer rekken av elektromagnetiske spenningsmålesonder (24), den ringformede ramme (25) er tilpasset til å omslutte stigerøret (10) for å holde rekken av sonder (24) tilstøtende den ytre, langsgående overflaten til strukturen (10); rekken av sonder (24) er holdt ved en orientering slik at det magnetiske felt generert i strukturen (10) er i en retning som ikke er parallell til den langsgående akse av trådene (18, 20); og således muliggjør at variasjon i spenningen i trådene (18, 20) rundt omkretsen av strukturen (10) detekteres, og således muliggjør at enhver brukket tråd (18, 20) kan detekteres.

7. Apparat som angitt i krav 6, karakterisert vedat den ringformede ramme (25) bærer seks sonder (24) rundt omkretsen av strukturen (10.)

8. Apparat som angitt i krav 6 eller 7, karakterisert vedat hver sonde (24) er av en diameter mellom 30 mm og 90 mm.

9. Apparat som angitt i krav 6, 7 eller 8, karakterisert vedat hver sonde (24) er holdt ved en orientering valgt i henhold til materialet av trådene (18, 20), slik at det magnetiske felt generert i strukturen (10) er i en retning som er perpendikulær til trådene (18, 20) hvis trådene er av et materiale hvor langsgående spenning har en betydelig effekt på den tverrgående magnetiske permeabilitet; eller for tråder av andre typer av materiale er i en retning på mellom 30° og 60° til retningen av trådene (18, 20).