DE3032424C2

DE3032424C2 - Vorrichtung zum Feststellen des Vorliegens von Veränderungen der Innenabmessungen eines von Rohrplatten getragenen Rohres

Info

Publication number: DE3032424C2
Application number: DE3032424A
Authority: DE
Inventors: Frederick Mertins Enfield Conn. Fisher
Original assignee: Combustion Engineering Inc
Current assignee: Combustion Engineering Inc
Priority date: 1979-10-04
Filing date: 1980-08-28
Publication date: 1986-01-09
Also published as: KR830001925B1; US4301677A; KR830004597A; CA1150496A; JPS5660305A; DE3032424A1

Description

I gepaßten Träger, der ein Außengehäuse mit einer Ein bevorzugtes Ausfülirungsbeispiel des Anmel-

I Mehrzahl von Federarmen aufweist, die in Eingriff io dungsgegenstandes ist in den Zeichnungen dargestellt if nut der Innenfläche des Rohres zum Zentrieren des und wird nachstehend im einzelnen erläutert

ψ Trägers bezüglich der Rohrachse bringbar sind, fer- Fig. 1 zeigt perspektivisch das bevorzugte Ausfüh-

'£ ner mit einer Mehrzahl flexibler Auslenkelemente, rungsbeispiel der Vorrichtung,

f. die sich von dem Träger weg erstrecken und jeweils F i g. 2 ist ein Längsschnitt durch die Vorrichtung ge-

y einen Oberflächenabschnitt zum Abtasten der Rohr- 15 mäiFig. 1,

y innenfläche aufweisen sowie jeweils einen Wandler F i g. 3 ist eine schematisierte Schaltungsdarstellung

0 tragen für die Erfassung der Auslenkung der Aus- zur Erläuterung der Funktion der Vorrichtung nach

is Ienkelemente, gekennzeichnet durch eine Fig. 1 und2,und

ρ Wirbelstromdetektoranordnung (16,18), die am vor- F i g. 4 ist eine Draufsicht auf einen Teil der Vorrich- : deren Ende des Trägers (30) befestigt ist 20 tung nach F i g. 1, wobei das Außengehäuse entfernt ist f_f Man erkennt in F i g. ί in perspektivischer Darstellt lung die Meßvorrichtung gemäß der Erfindung. Die

Ii Vorrichtung umfaßt ein Gehäuse 10 aus geeignetem

V Material, wie Aluminium oder Stahl, mit einer Mehrzahl

: Defekte an Innenflächen von Rohren in Dampferzeu- 25 von federartigen Fühlern 12 bzw. 14 an den beiden Ge-

* gern bei Kernkraftwerksanlagen können zum Ausfall häuseenden. Die Fühler 12 und 14 bestehen vorzugswei-

j der Rohre führen. Insbesondere tritt eine Kerb- und se aus dem Gehäusematerial und sind so um das Gehäu-

i; Rißbildung in Folge Korrosion von Kohlenstoffstahl- se 10 herum positioniert, daß sie sich an die Innenfläche

: j rohrplatten nach einiger Betriebszeit auf, so daß eine eines rohrförmigen Gegenstandes anlegen, und damit

κ Überwachung erfolgen muß. Defekte wie z. B. Lochfraß 30 die Vorrichtung in der Mittellinie des Rohres zentrieren.

Ij oder Risse können -nittels Wirbelstromdetektoren er- In der bevorzugten Ausführungsform sind die Fühler 12,

·* faßt werden, die Veränderungen der Leitfähigkeits- 14 in 45° Intervallen um den Umfang des Gehäuses 10

iy kennwerte messen. Die Meßergebnisse solcher Wirbel- herum verteilt angeordnet

|s Stromdetektoren sind jedoch im Bereich der Rohrplat- Am vorderen Ende des Gehäuses 10 befindet sich

'f. ten weniger verläßlich. Dies ist durch das komplizierte 35 eine Wirbelstrompositionierspule 16, die auf einen

'ä elektromagnetische Ansprechverhalten der Wirbel- nicht-metallischer. Spulenkörper IS aus Holz oder ei-

J Stromdetektoren im Bereich der stählernen Tragplatten nem anderen geeigneten Material gewickelt ist, und sich

i;- bedingt aus dem stützenden Gehäuse 10 heraus erstreckt

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Am anderen Ende der Vorrichtung tifindet sich ein

ί Feststellen des Vorliegens von Veränderungen der In- « flexibles Kupplungsstück 20, mittels dem die Vorrich-

:ß nenabmessungen eines von Rohrplatten getragenen tung an eine Antriebseinrichtung, etwa ein Nylonrohr

j;, Rohres gemäß dem Oberbegriff des einzigen An- 22, angeschlossen ist für die Bewegung der Vorrichtung

j| Spruchs. durch das zu untersuchende Rohr. Die Kupplung 20 und

p Eine derartige Vorrichtung ist aus der US-PS das Rohr 22 sind hohl ausgebildet und die elektrischen

:; 41 09 386 bekannt Mit ihr lassen sich über die gesamte 45 Leitungen erstrecken sich hindurch.

|sj Rohrlänge hinweg, unbeeinflußt von den Rohrplatten, Durch Fenster im Gehäuse 10 zwischen den zentrie-

ώ Veränderungen der Innenabmessungen feststellen. renden Federn 12 und 14 erstrecken sich mehrere GHe-

|$ ^{Uber die} Antriebseinrichtung lassen sich die festgestell- der 26, die sich ar. die Innenfläche des zu untersuchen-

|§ ^ten Veränderunger, einer bestimmten axialen Lage im den Rohres anlegen. Wie weiter unten näher erläutert,

II ^{Rohr nur annänernd} zuordnen. Eine exakte Zuordnung 50 weisen die Glieder 26 Oberflächenabschnitte von flexi- % '^st jedoch von besonderem Interesse an jenen Stellen, blen Teilen auf, etwa einseitig eingespannten Feciern, ψ wo die Rohre eine Rohrplatte durchsetzen, weil dies zur die in Abhängigkeit von Störungen, wie Rissen in der [ΐ Interpretation der gemessenen Veränderung jrforder- Innenfläche des zu untersuchenden Rohres, ausgelenkt j;; lieh ist werden.

rv Dem Anmeldungsgegenstand liegt daher die Aufgabe 55 F ig. 2 ist eine Schnittdarstellung der Vorrichtung

■ zugruntfe, die eingangs genannte Vorrichtung derart zu nach F i g. 1, und aus dieser Figur erkennt man deutli-

verbessern, daß damit die genaue axiale Stelle von Be- eher die Komponenten der Meßvorrichtung und die

t Schädigungen auf der Rohrinnenseite in bezug auf die Montage der Komponenten innerhalb des Gehäuses 10.

Lage der Rohrplatte festgestellt werden kann. Außer- Der Spulenkörper 18 für die Wirbelstrompositionier-

dem soll die Interpretationsmöglichkeit der Meßergeb- 60 spule erstreckt sich von einem Ende des Gehäuses 10

nisse verbessert werden. und weist eine Konfiguration derart auf, daß die Auslen-

; Diese Aufgabe wird durch das kennzeichnende Merk- kung der Zentrierfedern 14 erfolgen kann. Die Elemente

mal des einzigen Anspruchs gelöst 26 erstrecken sich durch Fenster 24 im Gehäuse 10 und

Infolge der Kopplung der mit der Rohrwand in ta- befinden sich an den biegsamen Enden von einseitig

stendem Eingriff bringbaren flexiblen Auslenkelemente 65 eingespannten Biegefedern 28. Die anderen Enden der

mit einer Wirbelstromdetektoranordnuirg kann im Be- Biegefedern 28 sind an einem Träger 30 befestigt oder

reich der Rohrplatten eine exakte Lokalisierung der ge- bilden einen Teil desselben, der seinerseits innerhalb des

messenen Schäden erfolgen. Schließlich ermöglichen Gehäuses 10 montiert ist. Der Träger 30 steht auch in

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Verbindung mit der flexiblen Kupplung 20. Die Biegefeiern bestehen aus geeignetem Material, etwa Stahl, mit Jen erforderlichen Elastizitätseigenschaften. Auf den Biegefedern 28 sind nahe dem trägerseitigen Ende Wandler befestigt, etwa Dehnmeßstreifen 32, deren Widerstandswert sich bei Biegung der Biegefedern 28 ändert Der Träger 30 weist eine entsprechende Konfiguration auf, um die Auslenkung der Zentrierfedern 12 zu ermöglichen.

Fig.3 zeigt das Schaltungsdiagramm bezüglich der Funktion der Biegefedern 28 und der Dehnmeßstreifen 32 in ein sr Wheatstone'schen Brückenschaltung mit Ablesekreis. Die Dehnmeßstreifen 32 umfassen zwei Widerstände in der Wheatstoue-Brücke, zu der noch feste Widerstände 34 und 36 gehören. Eine entsprechende Gleichspannungsquelle 38 speist die Brücke. Wenn die Meßvorrichtung durch das zu untersuchende Rohr bewegt wird, liefert die Wirbelstrompositionierspule eine Anzeige für die Annäherung an eine Stahlrohrplatte, während die Wheatstone-Brückenablesung das Vorhandensein von Einkerbungen oder anderer. Deformationen anzeigt Wenn nämlich eine Biegefeder 2? ausgelenkt wird, weil der Oberflächenabschnitt 26 auf eine Deformation an der Innenfläche des Rohres sich anlegt, ändert sich entsprechend die Brückenablesung und zeigt eine Störung der Innenoberfläche des Rohres an.

F i g. 4 ist eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach F i g. 1 und 2, wobei das Außengehäuse entfernt ist, um deutlicher die Biegefedern 28 mit den darauf befestigten Dehnmeßstreifen 32 darzustellen. Zuleitungen 40 verbinden die Dehnmeßstreifen 32 mit dem äußeren Wheatstone-Brückenablesekreis durch den Träger 30 und die flexible Kupplung hindurch. Die beschriebene Vorrichtung hat sich als besonders brauchbar erwiesen für die Inspektion von Rohren in Dampferzeugern von 35 I

Kernkraftanlagen, insbesondere bezüglich des Vorhan- |

denseins von Einkerbungen in den Rohren, hervorgeru- I

fen durch Korrosion der stählernen Rohrplatten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

45

50

55

60

65

Claims

I ! 2

Sj die Signale der beiden Meßsysteme jeweils die Interpre-

g Patentanspruch: tation der Meßsignale des jeweils anderen Meßsystems.

S So kann zum Beispiel eine durch die Auslenkelemente

I Vorrichtung zum Feststellen des Voriiegens von gemessene Eindellung der Rohrwand bei am gleichen

j| Veränderungen der Innenabmessungen eines von s Ort von der Wirbelstromsonde gemessener Wandstär-

I Rohrplatten getragenen Rohres mit einem mittels keveränderung auf Eindellung infolge Wandschwä-

I einer angekoppelten Antriebseinrichtung durch das chung hinweisen, andernfalls jedoch auf rein mechani-

R Rohr beweglichen und an dessen Abmessungen an- sehe Ursachen.