DE3316461A1

DE3316461A1 - Vorrichtung zum pruefen der rohre eines waermetauschers

Info

Publication number: DE3316461A1
Application number: DE3316461A
Authority: DE
Inventors: Jean 75012 Paris Ballereau; Louis 35580 Guichen De la Pintiere
Original assignee: Intercontrole SA
Current assignee: Intercontrole SA
Priority date: 1982-05-07
Filing date: 1983-05-05
Publication date: 1983-11-17
Also published as: JPS5941798A; JPH0439599B2; ES8501521A1; US4505323A; FR2526532B1; KR840004575A; ZA833244B; CA1197902A; FR2526532A1; ES522162A0

Description

• · ■ ·

Vorrichtung zum Prüfen der Rohre eines V/ärmetauschers

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum überprüfen der Rohre eines Wärmetauschers in einem Bereich, welcher eine vorgegebene Strecke vom Ende der Rohre entfernt ist, mittels einer Sonde, wie einer Wirbelstromsonde, welche schraubenförmig bewegt wird.

In der gesamten Beschreibung wird der Ausdruck "Wärmetauscher" als Gattungsbegriff verwandt, um alle Arten von Wärmetauschern zu bezeichnen, die ein Rohrbündel auf v/eisen, in dem ein erstes Fluid strömt, welches seine Wärme mit einem zweiten Fluid austauscht, das die Röhren umströmt.

Diese Bezeichnung umfaßt daher auch die Dampferzeuger.

Die Wärmetauscher umfassen im allgemeinen entweder gerade Rohre oder U-förmige Rohre. In beiden Fällen sind die Rohrenden dicht an einer oder zwei Rohrwänden befestigt, deren Dicke relativ groß ist» beispielsweise 5^0 mm bei einer Rohrwand eines Dampfgenerators mit U-förmigen Rohren, mit dem ein Kernwerk ausgerüstet ist. Die Befestigung der Rohre an den Rohrwänden erfolgt derart, daß das Rohr die gesamte Platte durchquert und daß sein Ende glatt mit der Außenfläche der Wand abschließt, welche den Kollektor oder den Wasserkasten in einem Dampfgenerator begrenzt. Die Befestigung geschieht genauer gesagt einerseits durch Schweissen oder Hartlöten auf der Höhe dieses Endes und andererseits durch Einwalzen des Rohres über die gesamte Dicke der Rohrwand .

-S-

Da die in den Wärmetauschern stromenden Fluide bei den

Betriebsbedingungen korrodierend*- Fluide sind, wie es insbesondere der Fall bei in Kernkraftwerken eingesetzten Wärmetauschern ist, stellen die Wärmetauscher besonders empfindliche Elemente dar, insbesondere in Hinblick auf das Rohreinwalzen und den Übergangsbereich zwischen den eingewalzten Abschnitten und den nicht eingewalzten Abschnitten der Rohre. Diese Empfindlichkeit ergibt sich
einerseits aufgrund der auf die Rohre während des Einwalzens ausgeübten Spannungen und andererseits aufgrund der Ablagerung von korrosiven Produkten, welche auf der Rohrwand erfolgen kann. Es ist deshalb von besonderer Bedeutung periodisch eine Überprüfung der Rohre der Wärmetauscher insbesondere nahe der Innenseite der Rohrwand durchzu-

führen. Ks ist ebenfalls nützlich die Rohrwand bzw. die Rohrplatte während des gleichen Vorganges zu überprüfen.

Allgemein ist es bekannt, die Rohre von Wärmetauschern
dadurch zu überprüfen, daß in sie eine Wirbelstromsonde ^u eingeführt wird und diese Sonde in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung geschoben wird, um Fehler des Rohres nachzuweisen. Es ist auch bekannt, die Bereiche nahe der Schweißung
oder der Hartlötung zu überprüfen, durch die die Rohrenden an der Außenseite der Rohrwand befestigt sind, indem eine Wirbelstromsonde verwandt wird, die zu einer schraubenförmigen Bewegung antreibbar ist, wie es beispielsweise in der im Namen der Societe Intercontrole hinterlegten
französischen Patentanmeldung Nr. 80 11295 vom 16.Mai 1980

angegeben ist.
30

Um diese Überprüfung der Rohre im Bereich ihrer durch Einwalzen an der Rohrwand erfolgten Befestigung sicherzustellen, scheint es erforderlich zu sein, eine Vorrichtung zu verwenden, die mit derjenigen vergleichbar ist, welche zum Überprüfen des Bereiches in der Nähe der Schweißung

U-

oder der Hartlötung bekannt ist, durch die die Rohrenden an der Rohrwand befestigt werden, d.h. eine Vorrichtung, die eine Wirbelstromsonde umfaßt, welche zu einer schraubenförmigen Bewegung antreibbar ist. Jedenfalls ist es nicht möglich, zur Überprüfung des Einwalzbereiches der Rohre die in der französischen Patentanmeldung Nr.80 11295 vom 16.Mai 1980 beschriebene Vorrichtung zu übertragen. Tatsächlich müßte in Anbetracht der großen Dicke der Rohrwand (ungefähr 540mm bei einem Dampfgenerator, mit dem

¹^ ein Kernkraftwerk ausgerüstet ist) die Sonde dann an dem Ende einer festen Stange befestigt werden, deren Länge in etwa der Dicke der Rohrwand entspricht. Wenn die Sonde aus einem Rohr herausgezogen ist, um sie bis zur Gegenüberlage mit einem anderen Rohr zu verschieben, so wäre es dann erforderlich, einen freien Raum mindestens gleich dieser Länge gegenüber der Seite vor der Rohrwand zur Verfügung zu haben. Bei den bestehenden Wärmetauschern hingegen weisen die Wasserkollektoren oder Wasserkästen eine allgemein nalbkugelförmige Form derart auf, daß, wenn ein solcher Raum tatsächlich im mittleren Bereich der Rohrwand zur Verfügung steht, dies nicht der Fall an seinem Umfang ist. Eine solche Vorrichtung würde die Überprüfung der am Umfang der Rohrwand angeordneten Rohre nicht erlauben, was offensichtlich nicht zufriedenstellend ist.

Zu dem Erforderniss, welches somit vorliegt, eine neue Vorrichtung zu schaffen, die die Überprüfung der Einwalzbereiche der Rohre von Wärmetauschern erlaubt, kommt die Anforderung hinsichtlich der Genauigkeit der schrauben-

förmigen Bewegung der Sonde und eine Anforderung der soweit wie möglichen Gleichförmigkeit der Winkelbewegung der Sonde, welche zur Güte der überprüfung erforderlich ist, hinzu. Somit muli sich die Sonde mit einer schraubenförmigen, äußerst genauen und gleichförmigen Bewegung

(mit einem Schritt von der Größenordnung eines mm über

eine Entfernung von ungefähr 50 nm) vorschieben können.

Die Unmöglichkeit, eine Vorricht¹ ng zu verwenden, welche eine steife Verbindung zwischen '.er Sonde und den ihre schraubenförmige Verschiebung steuernden Mittel umfaßt, macht die Lösung des letztgenannten Problems besonders schwierig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue Vor- *0 richtung zu schaffen, welche besonders zur Überprüfung des Ausganges des Einwalzbereiches der Rohre eines Wärmetauschers geeignet ist und die die Überprüfung der Gesamtheit der Rohre erlaubt und die volle erwünschte Genauigkeit sowohl in Hinblick der Bewegung der Sonde wie gegebenenfalls in Hinblick auf die Kenntnis der Winkelposition aufweist.

Hierfür wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung zur Überprüfung der Rohre eines Wärmetauschers in einem Bereich, welcher eine vorgegebene Strecke von dem Ende dieser

Rohre entfernt ist, mittels einer schraubenförmig bewegbaren Sonde angegeben, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie umfaßt eine Gewindestange, welche in eine Mutter einschraubbar ist, die von einer Vorrichtung zum Positionieren und Halten getragen wird, die an den Rohren

des Wärmetauschers aufgehängt ist, erste Mittel, welche

biegbar jedoch in Bezug auf eine Torsion vollkommen steif sind und eine konstante Länge aufweisen, um die vollständige übertragung eines Drehmomentes zwischen der Gewindestange und der Sonde sicherstellen, zweite, flexible 30

Mittel, die die vollständige Übertragungeines Drehmomentes

zwischen den Drehsteuermitteln und der Gewindestange sicherstellen, eine flexible Hülse, welche die Mutter und ein festes, sich außerhalb des Wärmetauschers befindendes

Chassis verbindet, und Mittel, die die Gesamtheit, welche 35

von der Sonde, den ersten flexiblen Mitteln, der Gewinde-

- tr

stange und den zweiten flexiblen Mitteln gebildet ist, zwischen einer Ruhelage, in der die Sonde in der Kutter angeordnet ist, und einer Prüflage verschieben, in der

die Gewindestange in Eingriff mit der Mutter steht. 5

Die derart definierte Vorrichtung weist das wesentliche Merkmal auf, daß sie flexible Verbindungsmittel umfaßt, welche eine vollkommene Erhaltung der Drehbewegung und der translatorischen Bewegung zwischen der Sonde und dem *0 Schraube- Mutter-System, das deren schraubenförmige Verschiebung festlegt, sicherstellen.

Es ist somit möglich, eine sehr genaue Bewegung auf die Sonde zu übertragen und alle Rohre zu überprüfen, selbst wenn sie am Umfang der Rohrwand befestigt sind. Die Vorrichtung ist ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel, die die Steuerung der schraubenförmigen Bewegung der Sonde erlauben, und die Mittel, die ihre Verschiebung zwischen der Arbeitsstellung in einem vorgegebenem Abstand im Rohr-

inneren und der Puhestellung außerhalb des Rohres, die eine Verschiebung in Gegenüberlage zu einem anderen Rohr erlaubt, vollkommen voneinander getrennt sind.

Vorzugsweise umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung ferner Mittel, um den Eingriff der Gewindestange mit der Mutter zu erfassen, wobei diese Mittel den Beginn der Inbetriebnahme der Steuervorrichtung und/oder die Aufzeichnung von von der Sonde abgegebenen Signale steuern. Es ist somit

möglich, die Überprüfung nur auszulösen, wenn sicherge-30

stellt ist, daß sich die Gewindestange richtig in Eingriff mit der Mutter befindet.

Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung legen die ersten,

flexiblen Mittel, die Gewindestange und die zweiten, 35

flexiblen Mittel einen Durchgang fest, welcher elektrische

Leitungen aufnimmt, die die Sonde mit /ersorgungsmitteln und den Verarbeitungsmitteln verbin-i^t, wobei sich die Versor/v-ingsmittel und die Behandlungomi tt-1 außerhalb des

Wä rtr.e ta u:; ch e rs befinden .
5

Gemäß einer besonders vorteilhaften Aurjführungsform der Erfindung sind die ersten, flexiblen Mittel von einer geradzahligen Anzahl von aufeinanderfolgenden Kardanantrieben und die zweiten, flexiblen Mitteln von einer Hülse ¹^ aus gewickeltem Metall gebildet, welche gegebenenfalls von einer geflochtenen Schutzhülle umgeben ist.

Gemäß einer Verbesserung der Erfindung, welche die Überprüfung des Endes der Rohre an der Unterseite der Rohrwand

mittels der gleichen Vorrichtung erlaubt, kann die Sonde ferner ein Außengewinde aufweisen, mit dem sie in die Mutter eingeschraubt v/erden kann.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungs-

beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert . Es zeigt:

Fig. 1 schematisch eine nach der Erfindung ausgebildete Vorrichtung in der Stellung, welche sie bei der Überprüfung der Rohre eines vertikalen Dampfgenerators einnimmt, von dem lediglich ein Abschnitt in der Figur dargestellt ist, und

Fig. 2 eine Schnittansicht im größeren Maßstab des oberen Abschnittes der Vorrichtung zum Überprüfen nach der Erfindung.

In der Fig. 1 ist ein unterer Endabschnitt eines vertikalen Dampfgenerators 10 zu erkennen, welcher insbesondere in einem Kernkraftwert eingesetzt werden kann. Dieser Dampf-

* generator umfaßt insbesondere ein Bündel von U-förmigen Rohren 12, die mit ihren unteren Enden an einer Rohrwand 14 befestigt sind, welcher mit einer halbkugelförmigen Wand 16 einen Wasserkasten 18 begrenzt.

Zum Verständnis der Erfindung reicht es aus, darauf hinzuweisen, daß die unteren Enden der Rohre 12 an der Rohrwand 14 einerseits durch Schweißen oder Hartlöten 20 auf der Höhe der unteren Seite 22 der Rohrwand und andererseits durch Einwalzen 24 befestigt sind, welches an den Rohren nahe der oberen Seite 26 der Rohrwand durchgeführt ist. Ferner weist die Wand 16 ein Mannloch 28 auf, welches normalerweise während des Betriebes des Dampfgenerators geschlossen ist, jedoch die Überprüfung seiner Rohre mittels der Vorrichtung nach der Erfindung erlaubt, nachdem der Dampfgenerator außer Betrieb und geleert ist.

Die Vorrichtung nach der Erfindung umfaßt zunächst eine Vorrichtung zum Positionieren und Halten der Sonde, welche ^Q mit dem Bezugszeichen 13 in der Fig. 1 bezeichnet und nicht im einzelnen dargestellt ist, da sie von jeglicher bekannten Vorrichtung gebildet sein kann, die die erwünschte Funktion erfüllt. Diese Vorrichtung kann insbesondere von der Art sein, wie die in der FR-PS 2309314 beschriebene und beanspruchte Vorrichtung. Es wird darauf hingewiesen, daß die Funktion einer solchen Vorrichtung darin besteht, eine Prüfsonde oder noch ein Werkzeug zu halten, welches zum Reparieren von beschädigten Rohren eines Wärmetauschers dient, und aufeinanderfolgend die Sonde oder das Werkzeug

in Gegenüberlage eines jeden Rohres zu verschieben. Hierfür ist die Vorrichtung unmittelbar an den Rohren des Wärmetauschers aufgehängt und umfaßt Mittel, die eine Verschiebung in verschiedene Richtungen längs der Rohrreihen erlauben, sowie wenigstens einen Haltearm 32 für die Sonde oder für das Werkzeug. Es wird darauf hingewiesen, daß die Vorrichtung

während eines PrüfVorganges unbeweglich ist und daher einen festen Bezug in bezug auf das zu überprüfende Rohr festlegt .

Erfindungsgemäß trägt der Haltearm 32 eine feste Mutter 34, die, wie es im folgenden noch zu sehen sein wird, die schraubenförmige Bewegung der Sonde festlegt.

Ein erstes Ende einer flexiblen Hülse 36 ist an dem Arm 32 auf der der Rohrwand 14 gegenüberliegenden Seite befestigt. Wie es die Fig. 1 zeigt, durchquert die Hülse 36 das Mannloch 28 und ist an seinem gegenüberliegenden Ende an einer Platte 40 eines unbeweglichen Tragchassis 42 be- - festigt, welches außerhalb des Dampfgenerators befestigt ist.

Die Prüfeinheit genauer gesagt umfaßt eine Sonde 44, die an ihrem vorderen Ende verjüngt ist, um ihr Einführen in 2Q das Rohr 12 zu erleichtern und die seitlich ein Enfassungselement 46 trägt. In dem häufigsten Fall, in dem die Sonde 44 eine Wirbelstromsonde ist, ist das Erfassungselement 46 von zwei Spulen gebildet, die in Reihe geschaltet sind und eine differentielle Sonde bilden.

Mit ihrem unteren Ende ist die Sonde 44 an dem oberen Element einer Reihe von Kardanantrieben 48 festliegt, die von einer geraden Anzahl von Kardanverbindungselementen 50 gebildet ist, welche unter sich um aufeinanderfolgende orthogonale Achsen 49 verschwenkbar sind. Die Verwendung einer geraden Anzahl von Elementen 50 erlaubt eine homokinetische übertragung der Bewegungen durchzuführen.

Das untere Element der Kette von Kardanverbindungen 48 ist am oberen Abschnitt einer Gewindestange 51 befestigt, welche zum Einschrauben in die Mutter 34 geeignet ist,

wie es Fig. 2 zeigt.

Erfindungsgemäß bildet die Kette von Kardanverbindungen 48 ein flexibles Organ, welches als wesentliches Merkmal aufweist, daß es eine vorbestimmte Länge hat und nicht zusammendrückbar ist und eine treue bzw. zuverlässige übertragung der Drehbewegung der Gewindestange 51 auf die Sonde 44 sicherstellt. Die Länge L der Kette von Kardanverbindungen 48 entspricht praktisch der Dicke e der Rohrwand 14 ( 540 mm) und es ist zu erkennen, daß, wenn die Gewindestange 51 in die Mutter 34 eingeschraubt ist, jegliche Bewegung der Gewindestange in der Mutter vollständig auf die Sonde 44 übertragen wird, die somit eine genaue schraubenförmige Bewegung in dem Einwalzabschnitt

24 des Rohres 12 durchführt, da die Mutter 34 dann als fest angeordnet betrachtet werden kann.

Das untere Ende der Gewindestange 51 ist an einem Kabel aus gewickeltem Metall 52 befestigt, welches im Inneren

der Hülse 36 angeordnet ist und sich somit bis nach außerhalb des Dampfgenerators erstreckt und mit seinem gegenüberliegenden Ende an der Antriebswelle eines der Motorisation dienenden Blockes 60 befestigt ist. Letzter umfaßt

einen Motor oder einen Getriebemotor 61, eine elektrische 25

Versorgungseinrichtung 62, Verarbeitungsmittel 63 und Winkelkodierungsinittel 80, die von einem Drehkontakt gebildet werden .

Es wird darauf hingewiesen, daß erfindungsgemäß das Kabel 30

52 aus gewickeltem Metall die vollständige übertragung des Drehmomentes auf die Gewindestange 50 sicherstellt, welches auf es bei Inbetriebnahme des Blockes 60 zur Motorisierung angewandt wird. Dieses Merkmal erlaubt eine zuverlässige Kenntnis der Winkelposition der Sonde 44 an dem Block 60 5

zu erhalten.

Vorzugsvjeise sind die elektrischen Versorgungsmittel 62 für das Erfassungselement 46 sowie die Verarbeitungsmittel 63 für die von diesem Element abgegebenen Signale außerhalb des Dampfgenerators in dem Block 60 angeordnet, wie ° es schematisch in der Fig. 1 angedeutet ist. Die Übertragung der elektrischen Signale in der einen und anderen Richtung wird mittels elektrischer Leitungen 64 vorgenommen, welche durch das Innere der Kette von Kardanverbindungen 48, durch das Innere der Gewindestange 51 geführt sind und im Inneren des Kabels 52 verlaufen. Hierfür ist ein Durchgang 66 im Inneren dieser verschiedenen Bauteile ausgebildet. Genauer gesagt sind die Kerne der Elemente 50 der Kette von Kardanverbindungen 48 sowie die Gewindestange 51 jeweils mit einem Durchgang durchbohrt und das Kabel 52 weist tat-

sächlich die Form einer Hülse auf.

Um die Verschiebung der Sonde 44 zwischen einer niederen Ruhelage (diese ist nicht dargestellt) und einer oberen Arbeitslage oder oberen Prüflage, welche in den Fig. dar-

gestellt ist, zu ermöglichen, sind Mittel vorgesehen, um die Gesamtheit, welche von der Sonde, der Kette von Kardanverbindungen 48, der Gewindestange 51, dem Kabel 52 und dem Block 6C zur Motorisierung gebildet ist, relativ zu dem Chassis 42, der Hülse 36 und der Vorrichtung 30 zu ver-

schieben bzw. zu bewegen. In der Ruhelage ist die Sonde 44 auf der Höhe der Schraube 34 angeordnet, um die Verschiebung derVorrichtung 30 zu ermöglichen, damit die Sonde in Gegenüberlage eines anderen Rohres 12 gebracht werden kann.

Im Gegensatz hierzu befindet sich die Sonde in der Arbeits-30

lage in dem zu überprüfenden Rohr in einer Höhe oberhalb

ihres Einwalzabschnittes 24. Die Mittel zur Verschiebung der Sonde zwischen ihrer Ruhelage und ihrer Arbeitslage sind bei der dargestellten Ausführungsform von einer geradlinigen Antriebseinrichtung 68 gebildet, deren Zylinder 35

an dem Chassis 42 befestigt ist und deren Kolbenstange 70

rc

ein bewegliches Teil 72, welches den Block 60 zur Motorisierung trägt, parallel zu der Achse des Rohres 54 verschiebt. Vorzugsweise ist das bewegliche Teil 72 bei seiner Verschiebung von einer oder mehreren Säulen oder Gleit-5

stangen 7'· geführt, die an dem Chassis 42 befestigt sind.

Die Bewegungsstrecke der geradlinigen Antriebseinrichtung 68 wird vorher festgelegt, um die Verschiebung der Sonde 44 zwischen ihrer Ruhelage und ihrer Arbeitslage über eine vorbestimmte Strecke festzulegen, welche im wesentlichen der Dicke e der Rohrwand 14 entspricht. Hierfür ist die Bewegungsstrecke C der geradlinigen Antriebseinrichtung gleich dieser vorbestimmten Strecke, die um eine Strecke verlängert ist, um das insbesondere zwischen dem Kabel 52 und der Hülse 36 vorliegende Spiel aufzufangen. D

Vorzugsweise sind Endschalter (diese sind nicht dargestellt) der geradlinigen Antriebseinrichtung 68 zugeordnet, um mit Sicherheit die Lage des bewegbaren Teils 72 und infolgedessen der Sonde¹ 44 zu bestimmen.

In Anbetracht der Eigenart des Kabels 52 und der Hülse 36, welche beide aus geringeltem Metall gebildet sein können, könnte eine einfache Verschiebung des Kabels im Inneren

_nc der Hülse zu einem Verhaken des Kabels an der Hülse führen. Um diese Gefahr zu vermeiden wird vorzugsweise vorgesehen, die Inbetriebnahme des Motorgetriebes 60 gleichzeitig mit der Inbetriebnahme der geradlinigen Antriebseinrichtung 68 zu steuern. Dies hat zum Ergebnis, daß die Verschiebung

on des Kabels im Inneren der Hülse von einer Drehung desselben Kabels begleitet ist, wodurch ein Verhaken vermieden wird.

Wie es insbesondere die Fig. 2 zeigt, sind ferner Mittel vorgesehen, um !en zuverlässigen bzw. guten Eingriff der

Gewindestange 51 in der Mutter 34 zu erfassen. Diese Mittel erlauben insbesondere, die Inbetriebnahme der Verarbeitungsmittel 63 für die von der Sonde 44 abgegebenen Signale nur auszulösen, wenn diese eine erwünschte, schraubenförmige Bewegung durchführt. Bei der dargestellten Ausgestaltung sind diese Mittel von einer Abstandserfassungseinrichtung 76 gebildet, die in dem Arm 32 nahe seiner Unterseite auf einer solchen Höhe befestigt ist, daß sie sich in Gegenüberlage zu einer Nut 78 befinden, welche zwischen der Gewindestange 51 und dem Kabel 52 gebildet ist, wenn diese Gewindestange 51 in die Mutter 34 mit einer vorgegebenen Anzahl von Gewindeschritten (beispielsweise 3) eingeschraubt ist. Man erkennt, daß dank dieser Anordnung die Abstandserfassungseinrichtung 76 ein Anwesenheitssignal

abgibt, bis die Gewindestange 51 derart mit der Mutter in Eingriff steht, daß sich die Nut 78 in Gegenüberlage zu der Erfassungseinrichtung befindet. Diese gibt dann ein Abwesenheitssignal, welches erfindungsgemäß verwandt wird, um die Inbetriebnahme der elektrischen Versorgungsmittel

62 des Erfassungselementes 46 und der Aufzeichnungsmittel 82 für die von diesem Element abgegebenen Signale zu steuern .

Vorzugsweise werden dem Block 60 für die Motorisierung Winkelkodierungsmittel 80 für die von der Sonde eingenommene Stellung zugeordnet. Das Erfassungselement 76 dient dann dazu, den Beginn bezüglich der Höhe dieser Mittel 80 zu steuern. Damit keine winkelmäßige Abweichung

3Q zwischen der von diesem Zeitpunkt an von der Sonde 44 durchgeführten Drehbewegung und der Drehbewegung auftritt, welche tatsächlich von dem Block 60 zur Motorisierung gesteuert und von den Kodierungsmittel 80 erfaßt wird, ist zu erkennen, daß es erforderlich ist, wie vorhergehend erwähnt wurde, daß das Kabel 52 eine vollständige Übertragung des Drehmomentes sicherstellt, welches von dem Motor oder dem angetriebenen Motor 61 auf die 3ewindestange 51 ausgeübt wird.

Dank dieser Anordnung können die von den Mitteln 63 zur Behandlung des von dem Erfassugnselement 46 gelieferten Signals sowie die von den Winkelkodierungsmitteln 80 gelieferten Signale verwandt werden, um eine Kurve, welche den Zustand des Einwalzabschnittes 24 des überprüften Rohres 12 darstellt, mit einer Aufzeichnungseinrichtung anzuzeigen und/oder aufzuzeichnen.

Der Betrieb der beschriebenen Vorrichtung ist einfach.

¹^ Wenn es erforderlich ist, die Sonde 44 in ein anderes, zu überprüfendes Rohr 12 einzuführen, wird diese Sonde in der niederen Ruhelage innerhalb der Mutter 34 angeordnet, die von der Vorrichtung 30 getragen wird. Dieser Vorgang wird mittels der. Linearantriebes 68 durchgeführt, der die

^ Einheit, welche von der Sonde 44, oer Kette von Kardanverbindungen 48 , der Gewindestange 51 und dem Kabel 52 im Inneren der Hülse '-$6 gebildet ist, nach unten verschiebt In dieser Lage und in bekannter Weise kann die Positionierungsvorrichtunf 30 betätigt werden, um die Sonde in Gegen-

*^u Überlage eines zu überprüfenden Rohres 12 zu bringen. Der Linearantrieb 68 wird daraufhin im umgekehrten Sinn betrieben, um die vorhergehend angegebene Einheit nach oben zu schieben und die Sonde 44 zum unteren Ende des Bereiches des Ausgangs des eingewalzten Abschnittes 24 des zu über-

prüfenden Rohres 12 zu führen. Da die Verschiebung der Sonde beim Prüfvorgang unter der Wirkung des Schraube-Mutter-Systems 50,34 an einem Abschnitt des Rohres erfolgt, welcher nahe dem Ende des Einwalzabschnittes 24 liegt, wird darauf hingewiesen, daß diese niedere Lage nicht mit

Genauigkeit bekannt zu sein braucht. Man hat gesehen,daß vorzugsweise die Sonde 44 im Laufe dieser Bewegung in die Arbeitslage durch den Getriebemotor 60 drehangetrieben wird .

Die Drehung letzterer wird nach der Inbetriebnahme des

Linearantriebes 68 durchgeführt, ohne laß irgendeine Wirkung auf die Mittel 62 für die Versorgung und die Behandlung oder auf die Winkelkodierungsmitt-äl 8'j ausgeübt wird, bis ein Steueranfangssignal für die überprüfung von der " Abstandserfassungseinrichtung 76 abgegeben worden ist. Zu diesem Zeitpunkt ist man sicher, daß die Gewindestange 50 richtig mit der Mutter 34 in Eingriff steht. Dieses Signal hat zur Folge, gleichzeitig die Inbetriebnahme der elektronischen Mittel 62 zur Verarbeitung und der Winkelkodierungsmittel 80 derart zu steuern, daß las Bild bzw. die Abbildung des überprüften Rohres mittels der Vorrichtung 82 angezeigt wird. Wegen der konstanten Länge der Kette von Kardanverbindungen 48 und der durch diese ermöglichte Bewahrung der Drehbewegungen gibt die von dem Erfassungselement 46 durchgeführte, schraubenförmige Bewegung mit der erwünschten Genauigkeit die schraubenförmige Bewegung wieder, welche durch die Drehung der Gewindestange 51 in der Schraube 3¹* festgelegt ist, welche von dem Antriebsblock 60 gesteuert ist. Da im Laufe dieser Bewegung die von dem

Arm 32 der Vorrichtung 30 getragene Mutter 34 als ortsfest in bezug auf die Rohrwand 14 betrachtet werden kann, entspricht die Bewegung des Erfassungselementes 46 daher genau der erwünschten schraubenförmigen Bewegung. Da andererseits das von dem Antriebsblock 60 ausgeübte Drehmoment

vollständig über das Kabel 52 auf die Gewindestange 51 übertragen wird, entspricht die von den Winkelkodierungsmitteln 80 erfaßte Drehung genau der Drehung der Sonde Es wird darauf hingewiesen, daß die Verschiebung der Sonde

in dem Rohr aufgrund des zwischen dem Kabel 52 und der 30

Hülse 36 vorliegenden Spiels trotz der Unbeweglichkeit des Antriebsblockes 60 ermöglicht wird.

Nachdem die steigende Vorwärtsbewegung der Sonde beendet ist, führt die Sonde den umgekehrten Weg durch, d.h. die Drehung von dem Antriebsblock 60 wird umgekehrt und erlaubt

die Gewindestange 51 aus der Mutter 38 herauszuschrauben. Wenn dieser Vorgang abgeschlossen ist, wird der Linearantrieb 68 von neuem eingeschaltet, um die Sonde bis in die niedere Ruhelage auf der Höhe der Schraube 34 zu brin- ° gen.Die Positionierungsvorrichtung 30 kann dann betätigt werden, um die Sonde in Gegenüberlage eines anderen zu überprüfenden Rohres 12 zu bringen und die vorbeschriebenen Vorgänge werden.erneut durchgeführt.

¹^ Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die Ausführungsform beschränkt, die in beispielhafter Weise beschrieben worden ist, sondern sie umfaßt alle Abänderungen Insbesondere könnte die Kette von Kardanverbindungen 48 durch irgendein äquivalentes Mittel ersetzt werden, welches

eine vollkommene Bewahrung der Bewegungen zwischen der Gewindestange 51 und der Sonde 44 sicherstellt. In gleicher Weise könnte das Kabel 52 in vollkommen anderer Weise unter der Bedingung ausgebildet werden, daß das von dem Getriebemotor 60 ausgeübte Drehmoment auf der Höhe der

Gewindestange 51 bewahrt ist. Schließlich wird darauf hingewiesen, daß die beschriebene Vorrichtung auch verbessert werden kann, danit sie ebenfalls die Schweißung 20 der Rohre 12 an der Rohrwand 14 überprüfen kann. Hierfür erkennt man in Figur 2, daß es möglich ist, die Sonde 44 durch Hinzufügen eines Außengewindes 84 abzuändern, welches mit der Mutter 34 in Eingriff gebracht werden kann, um eine schraubenförmige Verschiebung des Erfassungselementes 46 auf der Höhe der Schweißung 20 zu steuern.

Claims

Patentansprüche

1./Vorrichtung zur Überprüfung der Rohre eines Wärmetauschers mittels einer schraubenförmig bewegbaren Sonde in einem Bereich, welcher eine vorgegebene Strecke von dem Ende dieser Rohre entfernt ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung umfaßt eine Gewindestange (51), welche in eine Mutter (3*O einschraubbar ist, die von einer Vorrichtung (30) zum Positionieren und Halten getragen wird, die an den Rohren des Wärmetauschers aufhängbar ist, erste Mittel (48), die biegbar jedoch in bezug auf eine Torsion vollkommen steif sind

und eine konstante Länge aufweisen und die vollständige Übertragung eines Drehmomentes zwischen der Gewindestange (51) und der Sonde (44) sicherstellen, zweite, flexible Mittel (52), welche die vollständige Übertragung zwischen Steuermitteln (61) für eine Drehung und der Gewindestange (51) sicherstellen, eine flexible Hülle (36), die die Mutter (34) und ein festes, sich außerhalb des Wärmetauschers befindendes Chassis (42) verbindet, und Mittel (68), durch die die Gesamtheit, welche von der Sonde (44), den ersten, flexiblen Mitteln (48), der Gewindestange (51) und den zweiten, flexiblen Mitteln (52) gebildet ist, zwischen einer Ruhelage, in der die Sonde in der Schraube angeordnet ist, und einer Prüflage verschiebbar ist, in der sich die Gewindestange (51) in Eingriff mit der Mutter (34) befindet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet', daß sie ferner Mittel (76,78) zum Erfassen des Eingriffes zwischen der Gewindestange (51) und der Mutter (34) umfaßt, wobei diese Mittel den Beginn der Inbetriebnahme der Mittel zum Steuern und/oder Aufzeichnen (63) der von der Sonde (44) abgegebenen Signale steuern

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η -

zeichnet, daß die ersten, flexiblen Mittel (48), die Gewindestange (51) und die zweiten, flexiblen Mittel (52) einen Durchgang (66) festlegen, von dem elektrische Leitungen (64) aufgenommen sind, die die Sonde (44) mit den Mitteln zur Versorgung (62) und den Mitteln zur Ver-

arbeitung (63) verbinden, wobei sich diese Mittel außerhalb des Wärmetauschers befinden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß Winkelkodierungsmittel (80), deren

Inbetriebnahme ebenfalls von dem genannten Signal Steuer-

bar ist, den Steuermitteln (61) für die Drehung zugeordnet sind .

5. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die ersten, flexiblen Mittel (48) von einer geraden Anzahl von aufeinanderfolgenden Elementen von Kardanverbindungen (50) gebildet sind.

6. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die zweiten, flexiblen Mittel (52) von einem Kabel aus geringeltem Metall gebildet sind.

7. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß Mittel vorgesehen sind, um die Inbetriebnahme der Steuermittel (61) für eine Drehung anläßlich der Inbetriebnahme der Mittel (68) zu steuern, um die Gesamtheit zu

u-u

verschieben.

8. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Sonde (44) ein Gewinde (84) aufweist, welches zum

Einschrauben in die Mutter (34) geeignet ist, um die Überprüfung der Rohrenden zu erlauben.