DE7008156U - Panoramaradiographie-vorrichtung fuer schweissungen in rohrleitungen aus metall. - Google Patents

Description

Beschreibung

Bezeichnung: Eadiographie-

Yorriehtung für Rohrleitungen, aus

Metall.

Die Erfindung betrifft eine Radiographie-Vorrichtung für Rohrleitungen aus Metall mit einem durch einen batteriebetriebenen Motor angetriebenen Wagen im Innern der Rohrleitung, auf dem sich eine Strahlungsquelle zur Durchführung der Radiographie befindet, mit einem an de' Rohrwand angebrachten radiographischen Film und mit einer den Standort der Radiographie-Vorrichtung feststellenden Vorrichtung, die eine zweite, außerhalb der Rohrleitung angebrachte Strahlungsquelle relativ niedriger Intensität und ein auf deai Wagen angeordnetes Geiger-Müller-Zählrohr umfaßt, das die von der zweiten Strahlungsquelle relativ niedriger Intensität ausgehende Strahlung empfängt und auf einen elektronisehen Schaltkreis einwirkt, der den Wagen stillsetzt und so ausgebildet ist, daß bei Entfernung der zweiten Strahlungsquelle die Strahlungsquelle für die Radiographie zum Vorfahren aus ihrer Abschirmung für eine durch einen Zeitgeber festgelegte Belichtungsdauer und weiter nach Ende dieser Belichtungsdauer der Wagen nach selbsttätigem Rückzug der Strah-' lung>qucl!e für die Radiographie zur selbsttätigen Weiterfahrt veranlaßt wird und mit einer einzelne Untersuchungsquerschnitte durch unterschiedliche Si- '· »5 gnale erkennbar machenden akustischen Einrichtung. Bei einer Vorrichtung dieser Art soll die Angabe der jeweiligen Operation der Radiographie-Vorrichtung möglichst sicher und deutlich unterscheidbar sein, wobei zugleich die Batteriespannung des Motors überwacht wird.

Diese Aufgabe läßt sich nicht durch die in einer bekannten Literaturstelle beschriebene Einrichtung (»Materials Evaluation«, Mai 1967, S. 97 bis 103) lösen, da dort eine nahe der zu untersuchenden Schweißung außerhalb des Rohres angeordnete Kobalt-Quelle den Steuermechanismus der Trägereinheit durch eine Iridium-Quelle zu aktivieren scheint. Um den Rcgelmechanismus nun aber zu betätigen, müßte irgendeine Art nicht dargestellter Zählcinrichtungen vorhanden sein. Hieraus kann nur geschlossen werden, daß es sich bei der bekannten Einrichtung nicht um eine direkte Einrichtung handelt. Maßnahmen, die es erlauben, das Bedienungspersonal sicher gegen Strahlung zu schützen, sind nicht aufgeführt. Bei einer weiterhin durch die USA.-Patentschrift 3064 127 bekanntgewordenen Radiographie-Vorrichtung ist es lediglich möglich, den Laufweg des Instrumentes durch das Rohr in bezug auf bekannte Entfernungen längs der zu überwachenden Rohrleitung zu überprüfen. Hierzu wird eine relativ starke radioaktive Quelle unter bekannten Entfernungsi.itervallen zwischen der Erdoberfläche und der Pipeline angeordnet. Der Wagen läuft an der Quelle vorbei; der Film wird aktiviert, und auf der Aufzeichnung zeigt ein Punkt die Stelle an, an der sich die Quelle befand. Es handelt sich also lediglich darum, nachträglich festzustellen, welchem Ort die jeweils fortlaufende Radiographie zuzuordnen ist.

Eine überraschende Steigerung der Sicherheit von Geräten der eingangs genannten Art erhielt man nun erfindungsgemäß dadurch, daß die akustische Einrichtung auf dem Wagen im Innern der Rohrleitung angeordnet und vom elektronischen Schaltkreis betätigt wird, der derart ausgebildet ist, daß die akusti-55 sehe Einrichtung bei einer Bewegung des Wagens in Radiographie-Position ein kontinuierliches akustisches Signal mit einer Frequenz, die der Batteriespannung entspricht, abgibt, welches bei Stillsetzen des

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Wagens und damit kurze Zeit vor dem Freisetzen der Strahlungsquelle für die Radiographie durch ein bis zum vollendeten Rückzug der Strahlungsquelle für die Radiographie dauerndes intermittierendes moduliertes akustisches Signal abgelöst wird, ehe erneut das kontinuierliche akustische Signal auftritt.

Es wird so möglich, daß ein für die Größe der Batteriespannung des Motors charakteristisches Signal z.B. 40 Sekunden vor dem Freisetzen der Strahlungsquelle für die Radiographie, ein anderes Zwcitonsignal dagegen bis zum Bcstrahlungsende abgegeben wird.

Es wird somit erreicht, daß die jeweilige Operation der Radiographievorrichtung möglichst sicher ist, da das Bedienungspersonal zu jedem Zeitpunkt über Stellung und Operation der Radiographie-Vorrichtung unterrichtet ist. Durch die deutlich unterscheidbare Signalgabe wird dies unterstützt. Wenn gleichzeitig das Bedienungspersonal über die Größe der jeweiligen Batteriespannung unterrichtet wird, kann es auch nicht passieren, daß bei plötzlichem Ausfall der Batterie die Radiographie-Vorrichtung einerseits an einer unzugänglichen Stelle der Pipeline stehenbleibt, andererseits auch nicht das Bedienungspersonal von einem solchen Ausfall überrascht wird und somit unbeabsichtigt der harten Strahlung ausgesetzt wird.

Durch die Kenntlichmachung als intermittierendes moduliertes akustisches Signal kurze Zeit vor dem Freisetzen der Strahlungsquelle und als kontinuierliches akustisches Signal nach Rückzug der Strahlungsquelle in ihre Abschirmung ist die Sicherheit für das Bedienungspersonal in optimaler Weise gewährleistet. Hierbei verklingt der Ton gleichzeitig mit der äußerst wirksamen Kollimation zwischen äußerer und innerer Strahlungsquelle beim Stillsetzen.

Zweckmäßig umfaßt der elektronische Schaltkreis im Anschluß an das Zählrohr und einen Integrator ein Relais zur Steuerung des öffnens bzw. des Schließens von Kontakten für den Antriebsstromkreis des Wagens, ein Relais zur Steuerung der Batterie für die Schaltkreisspeisung und ein Relais zur Auslosung der Programmsteuerung für die Operationen der Strahlungsquelle zur Durchführung der Radiographie.

Auch kann durch die erfindungsgemäße Maßnahme die gesamte Zone der Schweißstelle radiographiert werden und dies hei höchster Sicherheit für das Bedienungspersonal.

Der Übersichtlichkeit halber wird zunächst ein Ausführungsbeispiel für die Ausbildung der zur erfindungsgemäßen Maßnahme insgesamt gehörenden Einzelaggregate beschrieben.

Pendel für Selbsteinstellung

Das Antriebspendel wird gebildet durch einen ebenen Batterieträgerboden, auf der sich eine Batterie befindet, wobei das Pendel so geführt ist. daß die Verstellbarkeit der Lenkung ermöglicht wird. Vier vertikale Profilstangen verbinden den Batterieträgerboden mit dem oberen das Pendel tragenden Gelenk und ermöglicht es ihm, sich quer zum Wagen hin- und herzubewegen, um die Batterie immer aufrecht auf dem Batterieträgerboden unabhängig von den Bedingungen, den die Wagenräder ausgesetzt sind, zu halten.

Das in dieser Weise ausgebildete Pendel führt zwei wichtige Funktionen aus:

a) Die Batterie steht also immer in einer aufrechten Lage und verhindert so ein Überlaufen der Elektrolytflüssigkeit.

b) Das Pendel ist mit einer Hebelanordnung an die Steuerung gekuppelt, die auf diese Weise die selbsttätige Führung des Wagens auf dem Rohrboden ermöglicht und hierdurch ein Festsitzen oder Verklemmen des Wagens im Rohr verhindert.

Steuerung der Räder

Die Vorderräder des Wagens sind Steuerräder, die vom Pendel gesteuert sind. Diese ermöglichen es dem Wagen, auf dem Boden zu laufen und den Rohrkrümmungen /u folgen, da an den Krümmungen oder Biegungen bzw. »Ecken« der Wagen dazu neigt, längs der Tangente nach oben zu laufen; das Pendel richtet sich jedoch stets nach der Schwerkraft aus und steuert hierdurch die Räder und ermöglicht es dem Wagen, ohne Nachteile einzuschlagen bzw. Krümmungen zu durchfahren.

Regelung der Quelle für die Radiographie

Die Quelle ist in einem besonderen Abschirmungsgehäuse untergebracht und wird durch einen Elektro- magneten freigegeben, der die Quelle zwischen zwei kreisförmige Köpfe, die die ^-Strahlen über einen Winkel von 360' kollimieren, bringt. Der Wiedereintritt der Quelle in die Abschirmung erfolgt miuels einer kalibrierten Feder, die, wenn der Strom ausfällt, für den selbsttätigen Wiedereintritt der Quelle in einen Spezialbehälter sorgt.

Behälter für die Quelle

Der Behälter für die Quelle ist so hergestellt, daß auch bei Bestrahlung die j'-Aktivität in Axialrichtung (auf der Vorder- und Rückseite der Vorrichtung) stark vermindert ist, so daß auf diese Weise das Bedienungspersonal seine Arbeit fortsetzen kann; dies beruht auf der Tatsache, daß im vorderen Teil der Vorrichtung eine Abschirmung gebildet aus einem Abschirmmaterial angeordnet wird, welches die ;.-Strahlen-KolIimation in Richtung der zu radiographierenden Schweißung und den Schutz des Arbeitspersonals vor dem Wagen ermöglicht.

45 Akustische Signalgcbung

Eine akustische Warneinrichtung zeigt kontinuierlich die Position des in Bewegung befindlichen Fahrzeuiis an. ohne daß auf Einrichtungen wie z. B. einen Geiger-Müller-Zähler zurückgegriffen werden müßte und die, wenn der Wagen sich unter der Positionierungsquelle befindet, ruhig ist.

Die akustische Frequenz ist eine Funktion der Battcriespannung des Motors, so daß die Batterieladung von außen mit einer besonderen Einrichtung überprüft werden kann, die in der Lage ist, eine akustische Frequenz zu messen.

Das intermittierende akustische Signal läuft 40 Sekünden vor dem Freisetzen der Strahlungsquelle her, wobei diese Zeit notwendig ist, damit das Bedienungspersonal auf Sicherheitsabstand geht.

Das akustische Signal läuft 40 Sekunden vor dem Freisetzen der Strahlungsquelle her, wobei diese Zeit notwendig ist, damit das Bedienungspersonal auf Sicherheitsabstand geht.

Das intermittierende Signal schweigt wenige Sekunden, nachdem die Quelle geschlossen wurde.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung Der Wagen wird im Rohrinncrcn angeordnet, in sollen nun an Hand der Zeichnungen näher erläutert Gang gesetzt und bewegt sich, bis er nahe der werden, in denen Schweißung die radioaktive Quelle niedriger Intcnsi-

Fig. 1 schematisch eine Gesamtansicht der Vor- tat, die in einem Bleibehältcr mit einem Kollimationsrichtung ist; 5 fenster von wenigen Millimetcrabmcssungcn unterge-

Fig. 2 zeigt einen elektronischen Schaltkreis für bracht ist, trifft.

eine Ausführungsform der Vorrichtung nach der Er- Wenn die beiden Fenster der Quelle und des Gei-

findung; gcr-Müller-Zählrohrcs kollimieren, so fallen die

Fig. 3 gibt einen anderen Schaltkreis für ein Aus- y-Strahlcn auf den Gcigcr-Müllcr-Zählcr, der durch führungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung i° einen elektronischen Kreis das Fahrzeug stillsetzt und wieder. mit dem »Vor-Bclichtungsprogramm« beginnt, wel-

In F i g. 1 ist bezeichnet mit I die Frontblcnde der ches durch ein intermittierendes akustisches Signal innen befindlichen Strahlungsquelle, mit 2 die Rück- signalisiert wird, weiches es dem Bedienungspersonal seittnblende der Strahlungsquelle und der Sicher- ermöglicht, den Sicherheitsabstand einzunehmen, heitsbehälter, mit 3 die Schraubkappe für den Hohl- i5 Dieses Signal hält 40 Sekunden ve- der Freigabe der zylinder 4, in dem die Strahlungsquelle gleitet, mit 5 Radioisotope für die Panoramaradiographic an. die Meß- oder Kollimatorzonc der Strahlungsquelle, Die Bestrahlungszeit kann für eine gegebene Quelle

mit 6 ein Transmissionsparallelogramm, welches die entsprechend der Art der empfindlichen Platte und Antriebsräder über eine Stange 7 treibt, die schwenk- entsprechend dem Rohrdurchmesscr mittels eines bebar in F gelagert ist und von 8 aus angetrieben ist, a° sonderen Zeitgebers verändert werden. Ist die Bewobei mit 8 der als Pendel wirkende Batterieträger Strahlung beendet, so hört das intermittierende akubezeichnet ist. stische Signal auf, und das Fahrzeug fährt an, unab-

Eine Ausführungsbeispiel der obengenannten Vor- hängig davon, ob die Quelle fortgenommen wurde richtung nach der Erfindung umfaßt zwei wesent- oder nicht. ,

liehe Teile: ²5 Der beschriebene Ablauf wird für jede Schweißung |

1. den Wagen mit Eigenantrieb, der durch einen wiederholt. | über Bleibatterie gespeisten Gleichstromgetriebemo- Das zweite Geiger-Müller-Zählrohr, dessen Kollitor angetrieben wird. Der Stell- oder Getriebemotor matorfenster räch unten gerichtet ist, wird verwendet, bewegt die Hinterräder des Wagens, während die wenn es notwendig ist, das Fahrzeug innerhalb der Vorderräder Lenk- oder Steuerräder sind und durch 3° Rohrleitung stillzusetzen oder dessen Bewegung umdas Pendel gesteuert werden. Der Wagen kann so zukehren.

auf dem Boden der Rohrieitung laufen und dem Sobald die radioaktive Quelle niedriger Intensität

Krümmungs- oder Biegeradius ohne umzukippen nach unten positioniert ist, wird das Fahrzeug stillgefolgen. setzt, und es erfolgt keine Freigabe der Bestrahlungs-

Die Radioisotope sind auf der Wagenrückseite in- 35 quelle für die Radiographie während der Dauer des nerhalb von Abschirmungen von besonderer Form Betriebs der genannten radioaktiven Quelle; wird untergebracht, die über einen Elektromagneten die diese entfernt, so wird die Bewegungsrichtung des Freigabe der Radioisotope für Panoramaradiographie Fahrzeugs umgekehrt. _

ermöglicht. Soll das Fahrzeug seinen Ausgangsfahrtzustand |

2. Die elektronische Antriebseinrichtung. Diese *° wieder einnehmen, so muß eine zweite Umpositionie- \ kann auf vielerlei Arten ausgebildet sein und wird rung der radioaktiven Quelle, entsprechend wie beim j daher nur für zwei Sonderfälle°beschrieben: vorhergehenden Mal, erfolgen. j

a) Der erste Fall ist der vollständigere und ermöglicht dem Fahrzeug die folgenden Operationen: Arbeitsweise der elektronischen Antriebseinrichtung £** f? Bewegen des Wagens — Anhalten — Freigabe j der Strahlungsquelle — Bestrahlung — Um- 2. Art | kehrbewegung (sehr brauchbar beim Verlegen _{Bci dieser Art ist e}in einziger Geiger-MüHer-Zähvon unter Wasser verlegten Rohrleitungen). _{]er auf dem} Fahrzeug angeordnet Dieser Zähler ist in J

b) Die zweite Art ist die einfachste und ermöglicht _5Θ einem Bleibehälter mit einem nach oben gerichteten J dem Fahrzeug die folgenden Operationen: Be- Kollimatorfensicr untergebracht. Der in das Rohr \ wegen des Wagens — Anhalten — Freigabe der eingeführte Wagen wird von Hand in Gang gesetzt Strahlungsquelle — Bestrahlung. und bewegt sich unter Abgabe eines kontinuierlichen \

akustischen Signals, bis er nahe der Schwsißung auf Ά

Für beide Arten der elektronischen Antriebsein- _d,_e Positionierungsquelle trifft. Wenn die beiden J richtung wird das gleiche Antriebssystem verwendet; Fenster der Quelle und des Geiger-Müller-Zählers |

es umfaßt eine radioaktive Quelle niedriger Intensi- kollimieren, so fallen die _rStrahIen auf den Geiger- \

tat, welche von außerhalb des Rohres die Geiger- zähler, der mittels eines elektronischen Kreises das ; Müller-Zähler bestrahlt, die in geeigneter Weise auf Fahrzeug während der Zeit stillsetzt, während wel- f dem Fahrzeug angeordnet sind. _{6o cner d}j_e Q_uen_{e den} Geiger-Müller-Zähler bestrahlt, J

Betriebsweise der ersten Art wodurch das akustische kontinuierliche Signal sein

Ende findet.

Bei dieser Bauart sind zwei Geiger-Müller-Zähler Ein Beispiel für die Realisierung eines elektrischen

auf dem Fahrzeug angeordnet; sie sind in geeigneter Kreises, wie er für die Vorrichtung der zweiten Art Weise in Bleibehältern mit einem Fenster unterge- 6₅ nach der Erfindung geeignet ist, ist in Fig. 2 dargebracht, unrdie auftreffenden Strahlen zu kollimieren, stellt.

wobei einer der Zähler nach oben, der andere nach In dieser Figur stellt S die Strahlungsquelle außer-

unten gerichtet ist. halb der Rohrleitung dar; diese Strahlung fällt auf

den Geiger-Zähler Cl; am Ausgang stellt sich eine Aufeinanderfolge von Impulsen ein, die das Inicgratorsystem / erreichen und dann ein Relais R1 steuern, welches, unter Stillsetzung des Wagens, die Kontakte Cl aus der Ruhestellung 1 in die Stellung 2 (in der Figur dargestellt) bewegt; auf diese Weise wird der Wagen stillgesetzt, während das Relais R 2 den Kontakt C4 freigibt (Bl ist eine Batterie zur Speisung der elektronischen Schaltkreise, BI ist eine Batterie zur Speisung der Wagenmotoren); das Verschieben Cl aus der Stellung 1 in die Stellung 2 lädt das Relais Λ 3, welches die Kontakte C5. C 6, Cl rückstellt; geht Ci von 1 auf 2 über, so wird die Programmiervorrichtung bzw. die Operationskontrolle " unterbrochen; der Kontakt C 5, der sich nunmehr in Stellung 2 befindet, wirkt derart, daß der Wagen sich nicht bewegt, selbst wenn die Quelle fortgenommen wird oder der Kontakt Cl in Stellung 2 rückgeführt wird; der Kontakt C6 in Stellung2 hält A3 erregt; der Kontakte? in Stellung 2 bereitet den Programmierer P ao vor. Unter diesen Bedingungen wird bei Fortnahme der Quelle S das Reiais R1 entregt, und die Programmiervorrichtung P beginnt das Vor-Freigabe oder -bestrahlungsprogramm der innen befindlichen Bcstrahkinsquelle 51 (für die Radiographic) und moduliert das am Ausgang von A auftretende akustische Signal; nach einer bestimmten Zeit enegt die Programmiervorrichtung den Elektromagneten E, der die Herausführung der radioaktiven Quelle vom Behälter erniigücht und ihn für eine bestimmte Zeit freiläßt und dann das Rückstellsystem betätigt, welches die Quelle in den Behälter rückführt; unter diesen Bedingungen setzt Fl das modulierte akustische Signal still und stellt den ursprünglichen Schall wieder her, wobei das Relais R 3 entregt wird; unter diesen Bedingungen läuft das Fahrzeug wieder an und ist bereit für einen neuen Arbeitszyklus.

Am Beginn sämtlicher der obengenannten Operationen wird der Unterbrecher D eingelegt und die Vorrichtung ist bereit, diese Operationen durchzuführen. Gleichzeitig zeigt ein kontinuierliches Signal an, daß der Wagen durch das Rohr läuft; die Abwesenheit von Schall zeigt den Stillstand der Vorrichtung, und das modulierte Signal gibt der. Beginn der programmierten Operationen an; F zeigt einen Druckknopf für Handbetätigungen, wenn die elektronische Einrichtung abgeschaltet ist. Befindet sich B1 unterhalb eines bestimmten Ladeniveaus, so wird die elektronische Einrichtung abgetrennt und spricht nicht auf Befehle von außen an; das Fahrzeug läuft von selbst in Laufrichtung weiter.

In F i g. 3 nun ist ein Schaltbild für die elektronische Antriebseinrichtung der oben definierten ersten Art dargestellt, wo der Wagen zwei Laufrichtungen aufweist. Der Schaltkreis ist bis auf die folgenden Unterschiede so wie in F i g. 2 dargestellt:

a) Der Integrator treibt mit Wechselstrom das Relais R 1 mittels eines Univibrators U an; ist also das Relais Al geschlossen, so ist Λ3 ebenfalls geschlossen, und das Programm mit den obengenannten Arbeitsabläufen beginnt. Sobald das Programm beendet ist, fährt das Fahrzeug an. Dies erfolgt unabhängig davon, ob die Steuerquellc fortgenommen wurde;

b) ein zweiter Kanal, wie der vorher genannte, und an dessen Ende der Zähler Gl angeschlossen ist, befiehlt das Anhalten und speichert die Fahrtumkehr mittels des Integrators / und des Relais RA; m speichert die Fahrtumsteuerung bzw. Fahrtumkehr.

Bei der Radiographie-Vorrichtung können an Stelle von 7-Strahlen selbstverständlich auch andere Strahlen, wie Röntgenstrahlen, verwendet werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

709 815/417

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Claims (3)

■ · DIPX.EVG. DIETRICH IjSWAXiD ······ ·· ·· D-8090 ΜΪΓΝΌΗΕϊΐ40 PAISSIASVAH ΒΠΜΑΤΠΪΑ SXHASSE β TELEFONS 30 65IA α. Diitbich Iewjxd - BrHXiTOiR ste β - SOOO xttocszx 4O SHAMFROGESII S.p.A. Case: 283 SCHTO

1. Panoramaradiographievor^ichtung für Schweifungen in Rohrleitungen aus Metall, mit einer batteriebetriebenen Bewegangeanordnung, innen befindlicher Radiographiestrahlungsquelle und aufien angeordnetem auf ein Geiger-Mttller-ZÄhlrohr wirkenden zweiten Stxahlungaquvlle, gekennzeichnet durch ein Pendel für die SeHsateinatellung der Bewegungeanordnung auf dem Rohrleitungeboden, bestehend aus dem Batterieträger (8), der über ein Xransmissionsparallelogramu (6) mit der Hadersteuereinrichtung (7) "verbunden ist.

2. Panoramaradiographievorrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch Schirmausbildungen für Strahlungsquelle in Längsrichtung, wobei eine aus Sicherheitsbehälter (2) für die Quelle und Frontblende (1) aus Abschirmmaterial bestehende Ausbildung Strahlungsfenster (5) senkrecht zur Achse bilden.

3. PanoramaraAiographieyorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet _P

! daß auf dem Wagen selbst zwei Ueiger-Mller-Zählrohre inner-

halb von Bleibehältern angeordnet sind, von denen der eine ein Fenster nach oben, der andere eines nach unten aufweist und der letztere eine umpositionierbare Stillsetzeinrichtung für das Fahrzeug ist.

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