DE19916671A1

DE19916671A1 - Method and device for testing a liquid-filled container

Info

Publication number: DE19916671A1
Application number: DE19916671A
Authority: DE
Inventors: Heinz-Josef Otte; Werner Roth
Original assignee: Alstom Energie GmbH
Current assignee: Alstom Energie GmbH
Priority date: 1999-01-29
Filing date: 1999-04-14
Publication date: 2000-08-24

Abstract

Zur Prüfung eines flüssigkeitsbefüllten Behälters (1), insbesondere eines Lagertanks, durch Ermittlung der Wanddicke d entlang der Behälterwandung (7, 11) wird ein eine Anzahl von Prüfsensoren (9, 17, 23, 24) aufweisender Manipulator (6) in der Flüssigkeit F entlang eines definierten und zur Behälterwand (7, 11) beabstandeten Bahnverlaufs (B, B') ferngesteuert bewegt. Von der Behälterwand (7, 11) reflektierte und während der Bewegung vom Manipulator (6) empfangene Messsignale (M) werden mit Positionssignalen (P) korreliert, die von einer im Behälterinnenraum (2) an einer definierten Position angeordneten Sende- oder Empfangsvorrichtung (18, 19) erzeugt werden. Die Positionssignale (P) werden einerseits zur Messortbestimmung und andererseits zur Bahnsteuerung des Manipulators (6) herangezogen.To test a liquid-filled container (1), in particular a storage tank, by determining the wall thickness d along the container wall (7, 11), a manipulator (6) having a number of test sensors (9, 17, 23, 24) in the liquid F moved remotely along a defined path (B, B ') spaced from the container wall (7, 11). Measurement signals (M) reflected by the container wall (7, 11) and received by the manipulator (6) during the movement are correlated with position signals (P) which are transmitted by a transmitting or receiving device (18) arranged at a defined position in the container interior (2) , 19) are generated. The position signals (P) are used on the one hand to determine the measuring location and on the other hand to control the path of the manipulator (6).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Prüfen eines flüssigkeitsgefüll ten Behälters. Unter Behälter wird hierbei insbesondere ein geschlossener und mit einer Zugangs- oder Besichtigungsöffnung versehener Behälter, insbesondere ein Lagertank, verstanden. Die Erfindung bezieht sich weiter auf eine Prüfeinrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for testing a liquid filling container. Under container is a closed and in particular an access or inspection opening provided container, in particular a Storage tank, understood. The invention further relates to a test device to carry out the procedure.

Zur Prüfung von Behältern, insbesondere von in der chemischen Industrie einge setzten Lagertanks für chemische Flüssigkeiten, wie z. B. Öl oder Kraftstoff, wer den üblicherweise manuelle oder halbautomatische Einrichtungen verwendet. Die Prüfeinrichtungen werden daher entweder mit Hilfe von Magneträdern auf der Au ßenoberfläche der zu prüfenden Komponente selbst verfahren oder manuell vom Prüfpersonal bedient. Eine Prüfung des Behälter- oder Lagertankbodens ist mit derartigen Einrichtungen jedoch nicht möglich, da der Behälterboden von außen nicht zugänglich ist.For testing containers, especially those used in the chemical industry set storage tanks for chemical liquids such. B. oil or fuel, who usually used manual or semi-automatic devices. The Test facilities are therefore either on the Au with the help of magnetic wheels Move the outer surface of the component to be tested yourself or manually from the Test personnel operated. A check of the bottom of the container or storage tank is included such devices, however, not possible because the bottom of the container from the outside is not accessible.

Da derartige Flüssigkeiten in der Regel trübe und somit undurchsichtig sind, kön nen manuelle oder automatische Sichtprüfungen der Behälterinnenwand bei flüs sigkeitsgefülltem Behälter nicht durchgeführt werden. Eine derartige Prüfung er fordert daher ein Entleeren des jeweiligen Tanks sowie dessen Säuberung, um einen gefahrlosen Einstieg des Prüfpersonals in den Lagertank über eine soge nannte Mannöffnung oder ein Mannloch zu gewährleisten.Since such liquids are usually cloudy and therefore opaque, can manual or automatic visual inspections of the inside of the tank at rivers liquid-filled container. Such a test he therefore calls for the respective tank to be emptied and cleaned a safe entry of the test personnel into the storage tank via a so-called called to ensure man opening or a man hole.

Innerhalb des entsprechenden Behälters oder Lagertanks werden ebenfalls ma nuelle oder halbautomatische Einrichtungen eingesetzt, die beispielsweise in ei nem festgelegten Raster entlang der Behälterinnenoberfläche verschoben wer den. Dabei erfassen bei der üblicherweise zerstörungsfreien Prüfung Wirbelstrom- oder Ultraschallsonden die Wanddicke sowie Ungänzen, wie beispielsweise Risse und Korrosionsangriffe, die während des Prüfvorgangs manuell kartographiert werden. Derartige Prüfeinrichtungen werden auch als Floor-Scanner bezeichnet, die manuell bewegt werden und bei Abweichungen von einem vorgegebenen To leranzband, z. B der Soll-Wanddicke, entsprechende Signale abgeben. Üblicher weise wird sodann an solchen Stellen eine farbige Markierung angebracht und anschließend manuell diese fehlerhafte Stelle, beispielsweise mittels Ultraschall, analysiert.Within the corresponding container or storage tank, ma nual or semi-automatic devices used, for example in egg nem fixed grid along the inner surface of the container the. In the usually non-destructive testing, eddy current or ultrasonic probes the wall thickness and imperfections, such as cracks and corrosion attacks, which are mapped manually during the test process become. Such test facilities are also referred to as floor scanners, which are moved manually and in the event of deviations from a specified To tolerance band, e.g. B the target wall thickness, send the appropriate signals. More common a colored marking is then placed at such points and then manually this defective spot, for example using ultrasound, analyzed.

Wesentlicher Nachteil der bekannten Einrichtungen ist es, dass der Behälter oder Lagertank entleert und gesäubert werden muss, um dem Prüfpersonal den Zu gang in den Behälter zu ermöglichen. Diese Vorgänge sind mit hohen Kosten und einem großen Zeitaufwand verbunden.A major disadvantage of the known devices is that the container or Storage tank must be emptied and cleaned in order to give the test personnel access to allow passage into the container. These operations are expensive and expensive takes a lot of time.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Prüfung eines derartigen Behälters, insbesondere eines Lagertanks für Flüssigkeiten, anzuge ben, das eine Erfassung der Wanddicke, insbesondere auch des Behälterbodens, ohne zuvorige Entleerung des Behälters ermöglicht. Dabei soll das Verfahren auch zur Prüfung der Behälterwandung, insbesondere des Behälterbodens, eines mit einer undurchsichtigen Flüssigkeit befüllten Behälters geeignet sein. Darüber hinaus soll eine zur Durchführung des Verfahrens besonders geeignete Prüfein richtung angegeben werden.The invention is therefore based on the object of a method for testing a such a container, in particular a storage tank for liquids ben, the detection of the wall thickness, especially the container bottom, allows without prior emptying of the container. The process is supposed to also for testing the container wall, in particular the container bottom, one container filled with an opaque liquid. About that In addition, a test is particularly suitable for carrying out the method direction can be specified.

Bezüglich des Verfahrens wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Dazu wird ein Manipulator mit einer Anzahl von Prüf sensoren in den Behälter über dessen Behälteröffnung eingeführt und innerhalb der Flüssigkeit entlang eines definierten und zur Behälterwand beabstandeten Bahnverlaufs bewegt. Der Manipulator erfasst von der Behälterwand reflektierte Messsignale, die mit den jeweiligen Ort des Manipulators im Behälterinnenraum angebenden Positionssignalen korreliert werden. Unter Behälterwand wird hierbei insbesondere auch der Behälterboden verstanden.With regard to the method, this object is achieved according to the invention by Features of claim 1. For this purpose, a manipulator with a number of tests sensors inserted into the container via its container opening and inside the liquid along a defined and spaced from the container wall Path course moved. The manipulator detects reflected from the container wall Measurement signals related to the respective location of the manipulator inside the container indicating position signals are correlated. Under the container wall especially the bottom of the container understood.

In vorteilhafter Weiterbildung wird die Wanddicke der Behälterwand, insbesondere des Behälterbodens, während der Bewegung des Manipulators meßtechnisch er faßt. Der Manipulator bewegt sich während der Messungen vorzugsweise schwe bend oder gewichtslos in der Flüssigkeit fort, ohne dabei im Behälter lagefixiert zu sein. Die Positionsbestimmung einerseits und die Bewegungssteuerung des nach Art eines sogenannten Remote Opperated Vehicel (ROV) in der Flüssigkeit fern gesteuert verfahrenen Manipulators erfolgt dabei vorzugsweise mittels einer Tri angulation. Dabei werden Positionssignale von einer Sende- oder Empfangsvor richtung erzeugt bzw. empfangen, die ebenfalls in den Behälterinnenraum einge bracht wird.In an advantageous development, the wall thickness of the container wall, in particular the bottom of the container, during the movement of the manipulator sums up. The manipulator preferably moves during the measurements dense or weightless in the liquid, without being fixed in position in the container his. The position determination on the one hand and the movement control of the Kind of a so-called Remote Opperated Vehicel (ROV) in the liquid controlled manipulator is preferably carried out by means of a tri angulation. Position signals from a send or receive direction generated or received, which also turned into the container interior is brought.

Zur Triangulationsbestimmung sind zweckmäßigerweise zwei Empfänger oder Sender im Behälterinnenraum vorgesehen, die einerseits einen definierten Ab stand zu einem bekannten Bezugspunkt im Behälter und andererseits in einem definierten Abstand zueinander angeordnet sind. Der Manipulator weist dann ent weder einen Sender oder einen Empfänger auf. Als Bezugspunkt für die Sende- oder Empfangsvorrichtung wird zweckmäßigerweise die Behälteröffnung oder der Behälterzugang herangezogen, über den die Sende- oder Empfangsvorrichtung in den Behälter eingeführt wird.Two receivers or are expediently used to determine the triangulation Transmitter provided in the interior of the container, which on the one hand a defined Ab stood at a known reference point in the container and on the other hand in one defined distance from each other. The manipulator then ent neither a transmitter nor a receiver. As a reference point for the broadcast or receiving device is expediently the container opening or Container access is used, via which the sending or receiving device in the container is inserted.

Die Bewegung des Manipulators im Behälterinnenraum und innerhalb der Flüssig keit erfolgt vorteilhafterweise auf definierten, mäanderförmigen Spuren, die an hand der bekannten Behältergeometrie und -abmessungen als Bahnverlauf in Form eines Fahrprogramms dem Manipulator vorgegeben werden. Die Steuerung der Bewegung des Manipulators erfolgt dabei vorteilhafterweise mittels der Positi onssignale, anhand derer der Manipulator bei einer Abweichung von dem definier ten Verlauf der Bewegungsbahn automatisch auf diese zurückgeführt wird.The movement of the manipulator inside the container and within the liquid speed is advantageously carried out on defined, meandering tracks hand of the well-known container geometry and dimensions as a course in The manipulator can be given the form of a driving program. The control the manipulator is advantageously moved by means of the positi on signals, on the basis of which the manipulator in the event of a deviation from the defined th course of the movement path is automatically traced back to this.

Zur Berücksichtigung von Positionierungenauigkeiten, die zu einer Fehlinterpreta tion des Ortes eines bestimmten Messwertes führen können, werden in vorteilhaf ter Weiterbildung behälterinterne Markierungen erfasst und zur Ortskorrektur her angezogen. Dazu sind üblicherweise in einem derartigen Behälter vorhandene Schweißnähte oder ähnliche Anschlusskanten zwischen Behälterteilen besonders geeignet. Wesentliches Kriterium bei der Bestimmung derartiger Markierungen ist, dass deren Position innerhalb des Behälters bekannt ist. To take into account positioning inaccuracies that lead to a misinterpretation tion of the location of a certain measured value can be advantageous further training, internal markings recorded and used for location correction dressed. These are usually present in such a container Especially welds or similar connecting edges between parts of containers suitable. An essential criterion when determining such markings is that their position within the container is known.

Bezüglich der Einrichtung wird die genannte Aufgabe gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 7. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der auf diesen rückbezogenen Unteransprüche.With regard to the device, the stated object is achieved by the features of claim 7. Advantageous embodiments are the subject of this back-related subclaims.

Der zweckmäßigerweise über eine Besichtigungs- oder Zugangsöffnung des Be hälters in den Behälter- oder Tankinnenraum eingebrachte Manipulator der Prüf einrichtung bewegt sich ausgehend von dieser Öffnung, deren Ort an der Behäl terwandung bekannt und deren Position somit definiert ist, selbstständig in der Flüssigkeit. Dazu weist der Manipulator eine Anzahl von Antrieben, vorzugsweise Propellerantriebe auf, die ein Verfahren des Manipulators sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Richtung ermöglichen. Der Manipulator ist dabei vorzugswei se als Schwimm- oder Tauchkörper ausgebildet und kann derart getrimmt werden, dass dieser in der Flüssigkeit schwebt.The expediently via a viewing or access opening of the Be manipulator of the test inserted into the container or tank interior device moves from this opening, its location on the container terwandung known and whose position is thus defined, independently in the Liquid. For this purpose, the manipulator has a number of drives, preferably Propeller drives on which are a method of manipulator in both vertical and enable also in the horizontal direction. The manipulator is preferably two se designed as a floating or diving body and can be trimmed in such a way that it hovers in the liquid.

Die Prüfung der Behälterwand durch Messung der Wanddicke erfolgt mittels einer Anzahl von Prüfsensoren, die zweckmäßigerweise in Form von Ultraschall- Sendern vom Manipulator mitgeführt werden. Die Prüfsensoren sind zweckmäßi gerweise an einem am Manipulator schwenkbeweglichen Querbalken angeordnet. Alternativ oder zusätzlich kann vom Manipulator auch ein Ultraschall-Gruppen strahler (phased array) mitgeführt werden, dessen fächerartiger Messstrahl eine Prüfung unterhalb von Hindernissen im Behälterinnenraum und ein Ausmessen von Tiefenausdehnungen oder Profilen von Schadstellen an der Behälterwandung ermöglicht.The container wall is checked by measuring the wall thickness using a Number of test sensors, which are expediently in the form of ultrasound Transmitters are carried by the manipulator. The test sensors are expedient arranged on a crossbar pivotable on the manipulator. Alternatively or additionally, an ultrasound group can also be used by the manipulator radiators (phased array) are carried, the fan-shaped measuring beam of which Check below obstacles in the interior of the container and measure of depths or profiles of damaged areas on the container wall enables.

Die Triangulation wird einerseits zur Bestimmung der aktuellen Position des Mani pulators während dessen Bewegung durch die Flüssigkeit herangezogen. Ande rerseits dient die Positionserfassung und -bestimmung zur Steuerung des Manipu lators entlang der definierten Bahn oder der vorgegebenen Spuren in einer paral lel zum Behälterboden oder zur jeweiligen Behälterwand verlaufenden Ebene, de ren Abstand zum Behälterboden bzw. zur Behälterwand definiert oder vorgegeben ist. Dazu kommuniziert vorzugsweise ein vom Manipulator mitgeführter Sender mit zwei in definiertem Abstand zueinander und innerhalb des Behälters an bekann ten Orten positionierten Empfängern.The triangulation is used on the one hand to determine the current position of the mani pulators during its movement through the liquid. Ande on the other hand, the position detection and determination serves to control the manipulation lators along the defined path or the specified tracks in a parallel lel to the tank bottom or to the respective tank wall level, de Ren distance to the tank bottom or to the tank wall defined or specified is. For this purpose, a transmitter carried by the manipulator preferably communicates two at a defined distance from each other and inside the container receivers.

Die Prüfung des Behälters auf Schadstellen oder Ungänzen erfolgt durch Mes sung der Wand- bzw. Bodendicke des Behälters, in dem die Laufzeiten der vom jeweiligen Prüfsensor ausgesendeten und von der Behälteraußenwand einerseits sowie von der Behälterinnenwand andererseits reflektierten Ultraschallwellen er fasst werden. Dabei können die vom Manipulator mitgeführten Prüf- oder Ultra schallsensoren sowohl vertikal als auch horizontal geschwenkt werden. Mittels dieser Ultraschall-Sensoren wird aus einer definierten Entfernung die Behälter wand geprüft, wobei zusätzlich zur Wanddicke auch vorhandene Korrosionsangrif fe zuverlässig erfasst werden.The container is checked for damage or imperfections by Mes solution of the wall or floor thickness of the container in which the running times of the the respective test sensor and emitted from the outer wall of the container on the one hand and on the other hand, he reflected ultrasonic waves from the inner wall of the container be caught. The test or Ultra carried by the manipulator sound sensors can be swiveled both vertically and horizontally. Means These ultrasonic sensors will remove the containers from a defined distance wall checked, in addition to the wall thickness also existing corrosion attack fe reliably recorded.

Die während der oder jeder Messung durchgeführte Positionsbestimmung wird zweckmäßigerweise ergänzt durch eine Erfassung der Eintauchtiefe des Manipu lators, der dazu einen Drucksensor zur Erfassung des hydrostatischen Druckes in der Flüssigkeit aufweist. Eine ebenfalls vom Manipulator mitgeführte Sonaranlage ermöglicht zudem die Ortung von Hindernissen in Form von Behältereinbauten oder Behälterablagerungen.The position determination performed during the or each measurement is expediently supplemented by recording the immersion depth of the Manipu lators, which has a pressure sensor to record the hydrostatic pressure in of liquid. A sonar system also carried by the manipulator also enables the location of obstacles in the form of tank internals or container deposits.

Die zur Analyse und Auswertung der erfassten Signale und/oder Messdaten vor gesehene Auswertevorrichtung befindet sich während einer Prüfmessung zweck mäßigerweise außerhalb des Behälters und in dessen Nähe. Die Auswerte vorrrichtung kann dabei mobil, beispielsweise zusammen mit einer dieser zuge ordneten Steuervorrichtung für den Manipulator innerhalb eines Fahrzeugs, ange ordnet sein. Zur Auswertung ist zweckmäßigerweise eine Datenverarbeitungs- und Aufzeichnungsanlage vorgesehen, die über eine Kabelverbindung mit Mess- und Steuerleitungen an den sich innerhalb des Behälters bewegenden Manipulator angeschlossen ist.The for analysis and evaluation of the detected signals and / or measurement data The evaluation device seen is for the purpose of a test measurement moderately outside and in the vicinity of the container. The evaluations device can be mobile, for example together with one of these arranged control device for the manipulator within a vehicle to be in order. A data processing and Recording system provided, which has a cable connection with measuring and Control lines to the manipulator moving within the container connected.

Die Kabelverbindung ist dabei zweckmäßigerweise über eine Andockvorrichtung oder Schleuse geführt, die auf die entsprechende Zugangsöffnung des Behälters aufgesetzt ist. Die Andockeinrichtung kann mit einem Inertgas zur Überwindung eines sich im Behälterinnenraum bildenden Gaspolsters beaufschlagt sein. Die Andockvorrichtung weist außerdem zweckmäßigerweise einen Kabelspeicher auf, der eine für eine freie Bewegbarkeit des Manipulators innerhalb des Behälters ausreichende Kabellänge und -führung ermöglicht.The cable connection is expediently via a docking device or sluice, which leads to the corresponding access opening of the container is put on. The docking device can be overcome with an inert gas of a gas cushion forming in the interior of the container. The Docking device also expediently has a cable storage, the one for free movement of the manipulator within the container sufficient cable length and routing enables.

Während die Datenverarbeitungsanlage der externen Auswertevorrichtung sowohl die Messsignale des Manipulators als auch die Positionssignale empfängt, werden letztere einer Steuervorrichtung zugeführt, die Teil der Auswertevorrichtung ist. Die Steuervorrichtung enthält das Fahrprogramm, das den Bahnverlauf des Mani pulators innerhalb des Behälters vorgibt. Aus anhand der Positionssignale ermit telten Abweichungen des Bahnverlaufs des Manipulators vom Soll-Verlauf oder von dessen Soll-Bahn werden entsprechende Steuersignale generiert und über die Kabelverbindung dem jeweiligen Antrieb des Manipulators zur Durchführung eines Korrekturmanövers zugeführt.While the data processing system of the external evaluation device both receives the measurement signals of the manipulator as well as the position signals the latter fed to a control device which is part of the evaluation device. The control device contains the driving program that the course of the Mani pulators inside the container. Determined from the position signals deviations of the path of the manipulator from the target course or Corresponding control signals are generated from its target path and via the cable connection to the respective drive of the manipulator for implementation a correction maneuver.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert. Darin zeigen:An exemplary embodiment of the invention is described below with reference to a drawing explained. In it show:

Fig. 1 schematisch eine Prüfeinrichtung mit einem Manipulator an zwei unterschiedlichen Positionen oberhalb des Behälterbodens eines flüssigkeitsgefüllten Lagertanks, Fig. 1 shows schematically a test device with a manipulator at two different positions above the container base of a liquid-filled storage tanks,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 in größerem Maßstab mit einem mit Antrieben und Sensoren zur Meß- und Positionserfassung verse henen Manipulator, Fig. 2 shows a detail from Fig. 1, on a larger scale with a shipping with actuators and sensors for measuring and position detection Henen Manipulator

Fig. 3 einen weiteren Ausschnitt aus Fig. 1 in größerem Maßstab mit einer an eine Behälteröffnung angedockten Schleuse mit darin angeord netem Manipulator, Fig. 3 shows a further detail of FIG. 1, on a larger scale with a docked with a container opening with lock therein angeord NetEm Manipulator

Fig. 4a u. 4b einen entlang einer vertikalen Behälterwand verfahrenen Manipula tor in Seitenansicht bzw. dessen Bahnverlauf in Draufsicht, und Fig. U 4a. 4b a manipulator moved along a vertical container wall in side view or its path in plan view, and

Fig. 5a u. 5b in Draufsicht einen spiralförmigen bzw. mäanderförmigen Bahnver lauf des Manipulators entlang des Behälterbodens. Fig. 5a u. 5b a plan view of a spiral or meandering course of the manipulator along the bottom of the container.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszei chen versehen.Corresponding parts are in all figures with the same reference numerals Chen provided.

Der in Fig. 1 dargestellte flüssigkeitsbefüllte Behälter 1 ist beispielsweise ein in der chemischen Industrie üblicherweise eingesetzter Lagertank zur Lagerung einer chemischen Flüssigkeit F, wie z. B. Öl. Bei einer derartigen, trüben und somit un durchsichtigen Flüssigkeit F ist eine Sichtprüfung im Behälterinnenraum 2 nicht möglich. Der Behälter 1 weist deckelseitig einen Tankzugang 3 und eine Besichti gungsöffnung 4 auf, auf die eine z. B. mit Inertgas I beaufschlagte Schleuse oder Andockvorrichtung 5 aufgesetzt ist. Über die Andockvorrichtung 5 wird ein Manipu lator 6 in den Behälterinnenraum 2 und dort in die Flüssigkeit F eingesetzt.The illustrated in Fig. 1 liquid-filled container 1 is for example a commonly employed in the chemical industry storage tank for storing a chemical liquid F such. B. Oil. With such a cloudy and thus untransparent liquid F, a visual inspection in the container interior 2 is not possible. The container 1 has a tank access 3 on the cover side and a viewing opening 4 on which a z. B. is charged with inert gas I lock or docking device 5 . Via the docking device 5 , a manipulator 6 is inserted into the container interior 2 and there into the liquid F.

Der in Fig. 1 in einer Ebene oberhalb des Behälterbodens 7 angeordnete und dort an zwei verschiedenen Positionen dargestellte Manipulator 6 wird zur Prüfung der Wandung des Behälterinnenraums 2 auf Fehlstellen, beispielsweise Korrosions angriffe oder dgl., in einer definierten, vorzugsweise mäanderförmigen Prüfbahn am Behälterboden 7 entlang verfahren. Der Manipulator 6 ist als trimmbarer Schwimm- oder Schwebekörper nach Art eines ROV ausgebildet und somit in der Flüssigkeit F gewichtslos. Zur Fortbewegung des Manipulators 6 in der Flüssig keit F weist der Manipulator 6 eine Anzahl von Propellerantrieben 8a, 8b auf, die aus Fig. 2 vergleichsweise deutlich ersichtlich sind. Mittels dieser Propellerantrie be 8a, 8b kann der Manipulator 6 in der horizontalen Ebene bzw. in der Höhe be wegt oder verfahren werden. Die Einstellung des Schwebezustands erfolgt mittels Trimmkörpern 6a, 6b, so dass sich der Manipulator 6 praktisch gewichtslos in der Flüssigkeit F fortbewegen kann.The manipulator 6 arranged in a plane above the container bottom 7 in FIG. 1 and shown there at two different positions is used to check the wall of the container interior 2 for defects, for example corrosion attacks or the like, in a defined, preferably meandering test track on the container bottom 7 move along. The manipulator 6 is designed as a trimmable floating or floating body in the manner of an ROV and is therefore weightless in the liquid F. To move the manipulator 6 in the liquid speed F, the manipulator 6 has a number of propeller drives 8 a, 8 b, which are comparatively clearly visible from FIG. 2. By means of this propeller drive 8 a, 8 b, the manipulator 6 can be moved or moved in the horizontal plane or in height. The floating state is adjusted by means of trimming bodies 6 a, 6 b, so that the manipulator 6 can move in the liquid F practically without weight.

Zur Messung der Wanddicke d, insbesondere des Behälterbodens 7, weist der Manipulator 6 eine Anzahl von Ultraschall-Sensoren 9 auf, die an einem am Mani pulator 6 schwenkbeweglich gehaltenen Querholm oder Querbalken 10 angeord net sind. Zusätzlich oder alternativ kann an dem Querholm 10 auch ein Ultra schall-Gruppenstrahler angeordnet sein. Mittels der Ultraschallsensoren 9 wird die Wanddicke d während des Überfahrens des Behälterbodens 7 anhand des Lauf zeitunterschiedes zwischen den von der Wandaußenoberfläche 12 und der Wandinnenoberfläche 13 reflektierten Ultraschallwellen U erfasst. Analog kann auch die Wanddicke oder -stärke d der vertikalen Behälterwand 11 gemessen werden, wie dies aus Fig. 4a ersichtlich ist. Die entsprechenden Messsignale M werden über eine Messsignalleitung 14 an eine Auswertevorrichtung 15 übertra gen, die außerhalb des Behälters 1 in einem Prüffahrzeug 16 angeordnet ist.To measure the wall thickness d, in particular of the container bottom 7, 6, the manipulator to a number of ultrasonic sensors 9, the cross bar or cross bar pivotably held on a pulator on Mani 6 are net angeord 10th Additionally or alternatively, an ultrasound group radiator can also be arranged on the cross member 10 . By means of the ultrasonic sensors 9 , the wall thickness d is detected during the passage over the container base 7 on the basis of the time difference between the ultrasonic waves U reflected by the outer wall surface 12 and the inner wall surface 13 . Analogously, the wall thickness or thickness d of the vertical container wall 11 can also be measured, as can be seen from FIG. 4a. The corresponding measurement signals M are transmitted via a measurement signal line 14 to an evaluation device 15 , which is arranged outside the container 1 in a test vehicle 16 .

Gleichzeitig wird die jeweilige Position des Manipulators 6 mittels einer Triangula tion on-line und beispielsweise relativ zur Besichtigungsöffnung 4 ermittelt. Dazu weist der Manipulator 6 einen Sender 17, insbesondere einen Ultraschall-Sender, auf, dessen Signale von zwei im Behälterinnenraum 2 angeordneten Empfän gern 18, 19, insbesondere Ultraschall-Empfängern, empfangen werden. Die in die Flüssigkeit F eintauchenden Empfänger 18, 19 weisen zueinander sowie zur Be sichtigungsöffnung 4 einen definierten Abstand x bzw. y auf, so dass die Position des Manipulators 6 bezüglich der Behälteröffnung 4 bestimmt werden kann. Die entsprechenden Positionssignale P werden über eine Steuerleitung 20, die zu sammen mit der Messleitung 14 in einer den Manipulator 6 mit dem Prüffahr zeug 16 verbindenden Kabelleitung 21 verlaufen, an das Prüffahrzeug 16 übertra gen.At the same time, the respective position of the manipulator 6 is determined on-line by means of a triangulation and, for example, relative to the viewing opening 4 . For this purpose, the manipulator 6 has a transmitter 17 , in particular an ultrasound transmitter, whose signals are received by two receivers 18 , 19 , in particular ultrasound receivers, arranged in the container interior 2 . The receivers 18 , 19 immersed in the liquid F are at a defined distance x and y from one another and from the viewing opening 4 , so that the position of the manipulator 6 with respect to the container opening 4 can be determined. The corresponding position signals P via a control line 20, which to gether with the measuring line 14 in the manipulator 6 with the connecting cable 16 Prüffahr generating line 21 extend, gene to the test vehicle 16 übertra.

Die Positionssignale P werden dabei einerseits der Auswerteeinrichtung 15 und andererseits einer dieser zugeordneten Steuerungsvorrichtung 22 zugeführt, die ebenfalls vom Prüffahrzeug 16 mitgeführt ist. Die Steuerungsvorrichtung 22 gibt dem Manipulator 6 ein Fahrprogramm vor, das den jeweiligen Bahnverlauf B, B' des Manipulators 6 innerhalb der Flüssigkeit F bestimmt (Fig. 4b sowie Fig. 5a und 5b). Die Positionssignale P werden dann zur Fernsteuerung und zur Ortskor rektur des Manipulators 6 herangezogen, wenn dieser vom vorgegebenen Bahn verlauf B, B' abweicht. Durch diese Positionsbestimmung und -steuerung wird eine Bewegung des Manipulators 6 auf beliebigen Bahnen B, B' oder Spuren in einem definierten Abstand a zur jeweiligen Tankwand 7,11 ermöglicht. Die Funktionen der Empfänger 18, 19 einerseits und des vom Manipulator 6 mitgeführten Sen ders 17 andererseits können auch ausgetauscht sein, so dass der Manipulator einen Empfänger mitführt, während die ortsfesten Vorrichtungen 18, 19 dann die Sender sind.The position signals P are supplied on the one hand to the evaluation device 15 and on the other hand to a control device 22 assigned to the latter, which is also carried by the test vehicle 16 . The control device 22 outputs the manipulator 6 is a front driving program, which determines the respective trajectory B, B 'of the manipulator 6 within the liquid F (Fig. 4b and Fig. 5a and 5b). The position signals P are then used for remote control and for correcting the corrector of the manipulator 6 when the latter differs from the predetermined path B, B '. This position determination and control enables the manipulator 6 to move on any tracks B, B 'or tracks at a defined distance a from the respective tank wall 7 , 11 . The functions of the receiver 18 , 19 on the one hand and the sensor 17 carried by the manipulator 6 on the other hand can also be exchanged so that the manipulator carries a receiver while the fixed devices 18 , 19 are then the transmitters.

Bevorzugte Bahnverläufe B, B' zeigen die Fig. 4b und 5 für eine Messung der Wanddicke d der Behälterwand 11 bzw. des Behälterbodens 7. Während der Bahnverlauf B entlang der Behälterwand 11 vorzugsweise mäanderförmig ist, kann die Messung der Wanddicke d des Behälterbodens 7 sowohl in einer mäan derförmigen Bahn B (Fig. 5b) als auch in einer in konzentrischen Kreisen verlau fenden, d. h. schraubenlinienartigen oder spiralförmigen Bahn B' erfolgen (Fig. 5a). Ein spiralförmiger Bahnverlauf B' ist auch bei der Messung der Behälter wand 11 vorgebbar.Preferred trajectories B, B ', Figs. 4b and 5 for measuring the wall thickness d of the container wall 11 and the tank bottom 7. While the path B along the container wall 11 is preferably meandering, the measurement of the wall thickness d of the container bottom 7 can end in a meandering path B ( FIG. 5b) as well as in a concentric circle, ie helical or spiral path B ' take place ( Fig. 5a). A spiral path B 'can also be specified when measuring the container wall 11 .

Zusätzlich zur Triangulation gibt ein vom Manipulator 6 mitgeführter Drucksen sor 23 Informationen über die Eintauchtiefe des Manipulators 6 in der Flüssig keit F an die Auswerte- und/oder Steuerungsvorrichtung 15, 22 ab. Ein weiteres vom Manipulator 6 mitgeführtes Sensorsystem in Form einer Sonaranlage 24 dient zur Erkennung von Behältereinbauten oder Strukturteilen, wie beispielsweise einer oberhalb des Behälterbodens 7 verlaufenden Heizschlange oder -schlau fe 25 sowie im Behälterinnenraum 2 liegender Teile.In addition to the triangulation, a pressure sensor 23 carried by the manipulator 6 outputs information about the immersion depth of the manipulator 6 in the liquid F to the evaluation and / or control device 15 , 22 . Another sensor system carried by the manipulator 6 in the form of a sonar system 24 serves for the detection of tank internals or structural parts, such as a heating coil or hose 25 running above the tank bottom 7 and parts lying in the tank interior 2 .

Die von den verschiedenen Sensoren 9, 17, 23 und 24 erfassten Signale M werden zusammen mit den Positionssignalen P von der Auswerteeinrichtung 15, 22 erfasst und von einer Datenverarbeitungs- und Aufzeichnungsanlage analysiert sowie dort gespeichert. Dabei werden die Messsignale M mit den Positionssignalen P korreliert, so dass dem jeweiligen Messpunkt oder Messort die entsprechende Position innerhalb des Behälters 1 zugeordnet ist. Die aufgenommenen Daten werden on-line und/oder offline einer statistischen Analyse zugeführt, wobei die größte und kleinste Wanddicke d sowie die Anzahl, die Orte und die Flächen der Wanddickenunterschreitungen ermittelt werden. Die Analyseergebnisse werden vorzugsweise in einer farbgraphischen Darstellung derart aufbereitet, dass eine Zuordnung zum jeweiligen Fehlerort hergestellt ist und Defekte durch spezielle Farben, z. B. durch rote Markierungen, auf einer Projektion auf z. B. den Behäl terboden 7 ortsrichtig dargestellt sind. Dies ist für ggf. vorzunehmende Reparatu ren zweckdienlich. Außerdem können Ergebnisse verschiedener Prüffahrten mit einander verglichen werden.The signals M detected by the various sensors 9 , 17 , 23 and 24 are recorded together with the position signals P by the evaluation device 15 , 22 and analyzed by a data processing and recording system and stored there. The measurement signals M are correlated with the position signals P so that the corresponding position within the container 1 is assigned to the respective measurement point or measurement location. The recorded data are fed to a statistical analysis on-line and / or offline, the largest and smallest wall thickness d as well as the number, the locations and the areas of the wall thickness shortfalls being determined. The analysis results are preferably prepared in a color graphic representation in such a way that an assignment to the respective fault location is established and defects due to special colors, e.g. B. by red marks, on a projection on z. B. the container bottom 7 are shown correctly. This is useful for any repairs to be carried out. In addition, results of different test drives can be compared with each other.

Für den Fall, dass eine durch die Triangulation bestimmte Ortung des jeweiligen Messortes im Zentimeterbereich eine unzureichende Auflösung darstellt, können zusätzlich behälterinterne, systemimmanente Markierungen, wie beispielsweise Schweißnähte oder andere behältercharakteristische Teile, zur Ortskorrektur her angezogen werden.In the event that a location determined by the triangulation of the respective Measurement location in the centimeter range represents an insufficient resolution additional internal markings within the system, such as Weld seams or other parts characteristic of the container, for position correction get dressed by.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, wird der Manipulator 6 über die Schleuse 5 in den Behälterinnenraum 2 eingeführt. Eine dort angeordnete Kabelrolle 26 dient als Kabelspeicher für die Kabelverbindung oder -leitung 21, über die der Manipula tor 6 mit dem Prüffahrzeug 16 verbunden ist. As can be seen from FIG. 3, the manipulator 6 is inserted into the container interior 2 via the lock 5 . A cable reel 26 arranged there serves as a cable store for the cable connection or line 21, via which the manipulator 6 is connected to the test vehicle 16 .

Reference list

11

Behälter/Lagertank
Container / storage tank

22nd

Behälterinnenraum
Container interior

33rd

Tankzugang
Tank access

44th

Besichtigungsöffnung
Inspection opening

55

Schleuse
lock

66

Manipulator
manipulator

66

a, b Trimmkörper
a, b trim body

77

Behälterboden
Tank bottom

88th

a, b Antrieb
a, b drive

99

Prüfsensor
Test sensor

1010th

Querholm
Querholm

1111

Behälterwand
Container wall

1212th

, ,

1313

Wandoberfläche
Wall surface

1414

Messleitung
Measurement line

1515

Auswertevorrichtung
Evaluation device

1616

Prüffahrzeug
Test vehicle

1717th

Positionssensor
Position sensor

1818th

, ,

1919th

Sende-/Empfangsvorrichtung
Transmitting / receiving device

2020th

Prüfleitung
Test management

2121

Kabelverbindung
Cable connection

2222

Steuerungsvorrichtung
Control device

2323

Drucksensor
Pressure sensor

2424th

Sonaranlage
Sonar system

2525th

Heizschlange
Heating coil

2626

Kabelrolle/-speicher
a, x, y Abstand
d Wanddicke
B, B' Bahn/-verlauf
F Flüssigkeit
I Inertgas
U Ultraschall/-welle
Cable reel / storage
a, x, y distance
d wall thickness
B, B 'path / course
F liquid
I inert gas
U ultrasound / wave

Claims

1. A method for testing a liquid-filled container ( 1 ), in particular a storage tank, in which a manipulator ( 6 ) having a number of test sensors ( 9 , 17 , 23 , 24 ) is moved in the liquid (F), and in which the container wall ( 7 , 11 ) reflected and received by the manipulator ( 6 ) measurement signals (M) are correlated with position signals (P) generated by a transmitter or receiver device ( 18 , 19 ) arranged at a defined position in the container interior ( 2 ) the manipulator ( 6 ) is moved along a defined path (B, B ') and at a distance from the container wall ( 7 , 11 ).

2. The method according to claim 1, wherein the movement of the manipulator ( 6 ) along the defined path (B, B ') is controlled on the basis of the position signals (P).

3. The method of claim 1 or 2, wherein the manipulator ( 6 ) and the or each transmitting and receiving device ( 18 , 19 ) in the container interior ( 2 ) through a container opening ( 4 ) is inserted, to which was in a defined Ab (y) the respective transmitting and receiving device ( 18 , 19 ) is positioned.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, in which the wall thickness (d) of the container ( 1 ), in particular the container bottom ( 7 ), is checked by means of ultrasound ge.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, in which the manipulator ( 6 ) carries a sensor ( 17 ) for determining the position, which detects the position signals (P) from at least two transmitters and receivers arranged at a defined distance (x) from one another ( 18 , 19 ) receives.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, in the container-internal markie rungs recorded and to correct the position with the position signals (P) correlier th measurement signals (M) are used.

7. Device for the non-destructive testing of a liquid-filled container ( 1 ), in particular a storage tank, with a remote-controlled manipulator ( 6 ) which has a drive ( 8 ) and a number of test sensors ( 9 ) and a position sensor ( 17 ), which receives position signals (P) from a transmitting and / or receiving device ( 18 , 19 ) arranged in a defined position in the container interior ( 2 ), and with an evaluation device ( 15 , 22 ) which is determined by means of the test sensors ( 9 ) and measured signals (M) correlated with the position signals (P), the state of the or each container wall ( 7 , 11 ) is determined in a precise position.

8. The device according to claim 7, wherein a first drive ( 8 a) for moving the manipulator ( 6 ) in the horizontal direction and a second drive ( 8 b) are provided for its movement in the vertical direction.

9. Device according to claim 7 or 8, in which the test sensors ( 9 ) are arranged pivotably on the manipulator ( 6 ). .

10. Device according to one of claims 7 to 9, wherein the manipulator ( 6 ) ei ne sonar system ( 24 ) for locating container-internal obstacles ( 25 ).

11. Device according to one of claims 7 to 10, with a lock ( 5 ) which can be placed on a container opening ( 4 ), via which the manipulator ( 6 ) and the transmitting and / or receiving device ( 18 , 19 ) into the container ( 2 ) can be introduced.

12. Device according to one of claims 7 to 11, in which an ultrasound group is provided as test sensors ( 9 ).

13. Device according to one of claims 7 to 12, wherein a transmitter is provided as a position sensor ( 17 ).

14. Device according to one of claims 7 to 13, in which a pressure sensor ( 23 ) is arranged on the manipulator ( 6 ).

15. Device according to one of claims 7 to 14, in which the manipulator ( 6 ) has trimming means ( 6 a, 6 b) with which a floating state of the manipulator ( 6 ) in the liquid (F) is adjustable.

16. Device according to one of claims 7 to 15, in which the manipulator ( 6 ) via a measuring and / or control lines ( 14 , 20 ) comprehensive Kabelverbin extension ( 21 ) to the outside of the container ( 2 ) provided evaluation device ( 15 , 22 ) is connected.