NO784224L - Fremgangsmaate og innretning for ikke-destruktiv proevning av sveiser - Google Patents

Description

Fremgangsmåte og innretning for ikke destruktiv prøving av sveiser.

Oppfinnelsen vedrører ikke destruktiv prøving av sveiser og særlig en fremgangsmåte til ikke destruktiv prøving av omkretssveiser.

Ved reparasjon av rørledninger som er anbragt under vann er det kjent å benytte en rørkobling som består av en fatning, en kule og en hylse over hvilken kulen glir. Sveisere/ dykkere skjærer ut den del av rørledningen som er ødelagt og som trenger å erstattes og avfaser rørendene. Fatningen og hylsen blir så buttsveiset til de motsatte avfasede ender av rørledningen. Kulen føres over hylsen og plasseres i fatningen. Koblingen fullføres ved kilsveising av kulen til fatningen og til hylsen.

En viktig forbedring av denne reparasjonsmetode er at kuleleddets rørkobling tillater en viss grad av forskyvning av de motsatte ender av rørledningen. Buttsveisene blir ofte prøvet på en ikke destruktiv måte ved bruk av radiografiske inspeksjonsteknikker. Man har imidlertid hatt visse vanskelig-heter ved ikke destruktiv prøving av kilsveiser. Hvis f. eks. ultralydinspeksjonsteknikk benyttes har man vanskelighet med å holde et konstant geometrisk forhold mellom ultralydsonden-og kilsveisen som skal utprøves.

Oppfinnelsen har til hensikt å avhjelpe dette prob-lem, og det er således tilveiebragt en fremgangsmåte til ikke destruktiv prøving av omkretssveiser som forbinder to rørdeler, hvor en del er utformet med en ringformet tilpasningsring i en forutbestemt avstand fra sveisen, hvilken fremgangsmåte omfatter festing av en ultralydsonde med flere omformere på en bærer, montering av bæreren på rørdelen slik at føringsdeler på bæreren samvirker med tilpasningsringen for å holde et konstant geometrisk forhold mellom sonden, rørdelen og sveisen og at bæreren beveges rundt omkretsen av rørdelen samtidig som ultralydsonden er i drift.

Fortrinnsvis innbefatter ultralydsonden med flere omformere et kompresjonsbølgesondehode eller normalsondehode som er plassert umiddelbart hosliggende til sveisen for under-søkelsen av sveisen til rotområdet og minst ett skjærbølgesonde-hode som er plassert lenger borte fra sveisen enn kompresjons-bølge- eller normalsondehode for utprøving av sveisens masse.

Fortrinnsvis blir ultralydinformasjonen fremvist ved sveisestedet som kan være under vann og også ved et sted fjerntliggende fra sveisestedet, f. eks. på et skipsdekk*..elleri en offshore-plattform.

Uttrykket rørdel er ment å omfatte rør, ledninger og koblinger for rør, ledninger og lignende.

Videre er det med uttrykket "omkretssveis" ment å innbefatte kilsveiser, buttsveiser og hjørnesveiser som følger en vanligvis full kurvebane.

Ifølge et videre trekk ved oppfinnelsen er det tilveiebragt en bærer som er bevegelig rundt omkretsen til en rør-del for bæring av en del, såsom en ultralydsonde, hvilken bærer omfatter minst en føringsdel for samvirke med en tilpasningsring på rørdelen for å holde et konstant geometrisk forhold mellom sonden og rørdelen under bevegelse av bæreren rundt omkretsen til rørdelen, samt en drivanordning som innbefatter et kjede og kjedehjul og en innretning for innstilling av strekket i kjedet.

Fortrinnsvis er det anordnet innretninger for bæreren for å bestemme dens stilling og derved stillingen for sonden ved ethvert øyeblikk under bevegelsen rundt omkretsen til rørde-len, slik at i tilfelle det oppdages en sveisedefekt plasseringen av defekten kan bestemmes.

Oppfinnelsen skal i det følgende nærmere forklares ved hjelp av et utførelseseksempel som er fremstilt på tegnin-gen, som viser: fig. 1 et skjematisk riss av en rørkobling som forbinder motsatte ender av en rørledning,,

fig. 2 et enderiss av en bærer anordnet på rørkoblin-gen på fig. 1,

fig. 3 et skjematisk planriss av den rammedannende del av bæreren på fig. 2,

fig. 4 et ..skjematisk perspektivrtss av bæreren med rammen fjernet av oversiktsgrunner,

fig. 5 et tverrsnitt av en detalj av bæreren på fig. 2,

fig. 6 et tverrsnitt av en ytterligere detalj av bæreren på fig. 2,

fig. 7 et sideriss av en kjedestrekkinnrétriing som utgjør en del av bæreren på fig. 2,

fig. 8 et tverrsnitt gjennom et element som utgjør en del av kjedestrekkinnretningen på fig. 7,

fig. 9 et tverrsnitt gjennom en førings,dannende del av kjedestrekkinnretningen på fig. 7.

fig. 10 en detalj av rørkoblingen på fig. 1 som viser foretrukkede stillinger for ultralydsondehoder i forhold til en sveis som skal prøves,

fig. 11 et perspektivriss av to rørdeler som er forbundet ved en hjørnesveis,

fig. 12 et sideriss av en splitthylse som er festet til en av rørdelene på fig. 11,

fig. 13 et sideriss av en modifisert bærer anordnet på splitthylsen på fig. 12,

fig. 14 et enderiss av en modifisert bærer i henhold til fig. 13 og

fig. 15 et enderiss av bæreren på fig. 2 modifisert for bæring av en sveisebrenner.

Som vist på fig. 1 er en rørledning 1 blitt reparert ved bruk av en rørkobling 2 som består av en fatning 3, en kule 4 og en hylse 5. Fatningen 3 og hylsen 5 er rundt omkretsen buttsveiset til de motsatte avfasede ender 6 på rørledningen 1. Kulen blir så ført over hylsen 5 og plassert i fatningen 3. Koblingen fullføres ved en omkretskilsveising av kulen 4 til fatningen 3 og til hylsen 5. Fatningen 3 og kulen 4 blir hver tilformet med en tilpasningsring 7 i en forutbestemt avstand fra omkretskilsveisen 8. Som vist er tilpasningsringene 7 ma-skinert ut fra materialet til fatningen 3 og kulen 4. Imidlertid kan tilpasningsringene 7 utformes separat, f. eks. på hylser . somi.. så, f estes... til fatningen 3 og kulen 4.

På fig. 2 - 9 er det vist en bærer 10 for omkretsbe-vegelse rundt fatningen 3 og kulen 4, hvilken bærer omfatter en ramme 12 som innbefatter en grunnplate 14 som. er forbundet til rammens frontplate 16 ved hjelp av endeplater 18. Hver frontplate 16 er forbundet til en plate 20, og platene 2Q på sin si-de er innbyrdes forbundet med en drivkjedehjulunderstøttelses-plate 22.

Mellom hver frontplate 16 og den motsatte grunnplate. 14 er det anordnet en aksel 24 på hvilken det er montert et føringselement i form av en rullanordning 26. Den rullende flate på hver rullanordning 26 er utformet med et omkretsspor 28 dimensjonert for opptak av en tilpasningsring 7.

Mellom;:, drivkjedehjulunderstøttetlsplaten 22 og grunn-platen 14 utstrekker det seg en aksel 3 0 på hvilken det er montert et drivkjedehjul 32 for roterende bevegelse. Tennene (ikke vist) på drivkjedehjulet 32 samvirker med et kjede 34. Endene til akselen 3 0 er montert i lagre som er festet til platene 14 og 22, som vist på fig. 5. På akselen 3 0 er det videre plassert et avstandselement 35 som sikrer at drivkjedehjulet 32 er plassert på akselen 3 0 i innretting med sporene 28 i de res-pektive rullanordninger 26.

Til den ene ende på akselen 30 er det forbundet et håndtak (ikke vist) som rager ut fra rammen 12 og som tjener til å rotere akselen 30 og drivkjedehjulet 32.

En aksel 36 rager også ut mellom hver frontplate 16

og den motsatte grunnplate 14. Hver aksel 36 holdes stasjonært i forhold til rammen 12 ved hjelp av muttere 38. På akselen 36 er det montert en hylse 4 0 til hvilken det er festet en mellom-arm 42. Ragende ut fra mellomarmen 4 2 er en tapp 44 på hvilken det er montert et fritt kjedehjul 46. Hvert frie kjedehjul 46 er i det vesentlige innrettet med drivkjedehjulet 32.

Som vist på fig. 4 passerer kjedet 34 over hvert frie kjedehjul 46 og under drivkjedehjulet 32.

Også til hver hylse 40 er det festet et element 48 med et par avstandsplasserte parallelle armer 50 (se fig. 8) som hver har et halvkuleformet spor 52. Elementene 48 utgjør deler av en kjedeinnretning som er vist på fig. 7.

En halvkuleformet føring 54 er tilpasset for glidende bevegelse i sporene 52, idet føringen 54 har en gjennom-gangsåpning 56 (se fig. 9). Som vist på fig. 7 innbefatter kjedestrekkinnretningen en aksel 60 som utstrekker seg gjennom de innrettede åpninger 56 og rommet mellom armene 50 til elementene 48.

Akselen 6 0 er utformet med en venstregjenge 62 og en høyregjenge 64, som vist. På gjengene er det montert samvirk-ende innstillingsmuttere 66 og 68. Mellom hver mutter 66, 68

og den motsatte flate på føringen 54 er det en fjær 70. Hver ende på akselen 60 er utformet med et kvadratisk tverrsnitt.

Rammen 12 har innretninger (ikke vist) til hvilke

det løsbart kan festes en ultralydsonde med flere omformere 80.

Ved bruk, etter at koblingen er blitt fullført ved kilsveising av kulen 4 til fatningen 3 og tilfhylsen. 5, blir kilsveisen 8 prøvet med ultralydinspeksjon.

Først blir en ultralydsonde 8 0 med flere omformere, innbefattende et kompresjonssondehode 81 og et skjærbølgesonde-hode 83 løsbart festet til bæreren 10. Bæreren 10 blir så montert på fatningen 3 (som vist), slik at tilpasningsringen 7 går inn i sporet 28 i rullanordningen 26. Samtidig blir kjedet 34 ført rundt fatningen 3. Kjedestrekket blir innstilt ved bevegelse av innstillingsmutrene 66, 68 for å variere de relative vinkelstillinger for elementene 48. Roterende bevegelse for elementene 48 vil bevirke at de tilhørende hylser 4 0 roterer og medbringer de tilhørende mellomarmer 42. Som en følge derav vil de frie kjedehjul 46 bli beveget for å ta opp slakken i kjedet 34.

Når kjedestrekket er blitt innstilt, blir bæreren 12 forskjøvet rundt omkretsen til fatningen 3 ved å dreie håndta-ket som er forbundet til akselen 30. Samtidig tilføres kraft til ultralydsonden fra f. eks. en batteribetjent bærbar enhet, og signalene som dannes blir synlig på et oscilloskop på kjent måte. For undervannssveising kan ultralydinformasjonen bli fremvist ved sveisestedet for å hjelpe sveiseren/dykkeren til å sette opp utstyret korrekt, og informasjoner kan også fremvises ved et sted fjerntliggende fra sveisestedet, f. eks. et skips-dekk eller en offshore-plattform.

Når bæreren 10 har fullført sin vei rundt fatningen

3, kan plasseringen av sonden 8 0 på bæreren 10 forandres. Dette vil muliggjøre at forskjellige deler av sveisen 8 kan undersøkes. F. eks. med et kompresjonssondehode 81 kan roten til sveisen 8 bli undersøkt, som vist på fig. 2, mens ved bruk av et skjær-

bølgesondehode 83 kan massen til sveisen bli undersøkt. denne henseende kan før sveiseoperasjonen enden av fatningen bli av-faset for å tillate en lettere undersøkelse av roten til sveisen 8.

Forskjellige innretninger kan anbringes på bæreren 10 for å bestemme nøyaktig plasseringen av bæreren 10 på rørde-len, i dette tilfelle fatningen 3, eller ethvert defekt sted.

F. eks. kan en konstant hastighetsdrift benyttes under hvilken oscilloskopets bilde registreres mot tid, og vinkelstillingen til en antatt defekt vil derved være en funksjon av benyttet tid mot totaltid. Elektriske pulser som dannes av kjedehjul eller hjul som drives ved kontakt kan gi pulstellingsavlesnin-ger.

Kambetjent avbrytelse av ultralydsignalene vil gi indikasjon på stillingen på oscilloskopet.

ImitasQonsindeksering med motvekt som gir enten topp-dødsenter eller bunndødsenter kan benyttes.

Til slutt kan det også benyttes et potensiometer som drives av en motvekt eller en drivaksel med utveksling, idet utgangen fra potensiometeret blir relativL-i forhold til omkrets-stillingen og kan avleses og registreres på en måler med et samtidig registrert oscilloskopbilde.

Selv om det er vist til prøving av en kilsveis 8 mellom fatningen 3 og kulen .4, er det klart at nøyaktig den samme metode vil kunne benyttes ved prøving av kilsveisen 8 mellom kulen 4 og hylsen 5.

Videre kan metoden for ikke destruktiv prøving som er beskrevet ovenfor anvendes på omkretsbuttsveiser og andre rørforbindelser. F. eks. er det på fig. 11 vist en typisk hjør-nesveis 8', som forbinder to rørdeler 3' og 41. Det vises også til fig. 12 - 14 hvor en splitthylse 100 har en i ett stykke utformet tilpasningsring 7,. og hvor begge ender 102, 104 er tilformet for å duplisere profilet til snittstedet for rørdelene 3', 4'. Splitthylsen 100 blir så klemt fast på rørdelen 4'.

En modifisert vogn 10' blir så montert på splitthylsen 100, slik at tilpasningsringen 7' går inn i sporene 28' i rullanordningen 26'. Vognen 10' innbefatter en bjelke 106 som er glidbart montert til en ende av vognen. En glidende bevegelse for bjelken bevirkes av rullene 108, 110 som er festet til bjelken 106 som virker1 tilbake mot de profilerte ender 102, 104 på hylsen 100. Dette på sin side bevirker at en ultralydsonde med flere omformere, når den er festet til en ende av bjelken hosliggende sveisen 8', vil duplisere profilet til sveisen over eller hosliggende til sveisen.

Selv om bæreren 10, 10' er blitt utformet med mulig-heten til indeksering av en ultralydsonde rundt en omkretssveis, er det klart at det ved enkelte modifikasjoner av bærerne, slik som vist på fig. 15, vil være mulig å oppnå en bærer som kan bære et element, såsom en sveisebrenner, for dannelse av en banekilsveis. Som vist er buesveisbrenneren 90 forbundet til en vertikal sleide 92 ved hjelp av en kuleleddforbindelse 94. Den vertikale sleide på sin side er forbundet til en horisontal sleide 9 6 for å tillate en vesentlig innstilling av sveise-brenneren i forhold til en sveis.

Claims (5)

1. Fremgangsmåte for ikke destruktiv prøving av en omkretssveis som forbinder to rørdeler, ved bruk av en ultralydsonde med flere omformere, idet en del utformes med en ringformet tilpasningsring i en forutbestemt avstand fra sveisen, karakterisert ved at det festes en ultralydsonde (80) med flere omformere på en bærer (10), at bæreren (10) monteres på rørdelen (3), slik at føringsdelene (26) på bæreren (10) samvirker med tilpasningsringen (7) for å holde et konstant geometrisk forhold mellom sonden (80), rørdelen (3) og sveisen (8), og at bæreren (10) beveges rundt omkretsen til rørdelen (3) under samtidig drift av ultralydsonden (80).

2. Fremgangsmåte iførlge krav 1, karakterisert ved at ultralydsonden (80) med flere omformere innbefatter et kompresjonsbølgesondehode (81) plassert umiddelbart hosliggende til sveisen (8) for undersøkelse, av rotområdet til sveisen og minst et skjærbølgesondehode (83) plassert lenger borte fra sveisen (8) enn kompresjonsbølgesondehodet for under-søkelse av massen til sveisen.

3. Bærer, bevegelig rundt omkretsen til en rørdel for føring av en del, såsom en ultralydsonde med flere omformere, karakterisert ved minst en føringsdel (26) for samvirke med en tilpasningsring (7) på rørdelen (3) for å holde et konstant geometrisk forhold mellom sonden (80) og rørdelen (3) under bevegelse av bæreren (10). rundt omkretsen til rørde-len (3), samt en drivanordning som innbefatter et kjede (34) og kjedehjul (32, 46) og en innretning for innstilling av strekket i kjedet (34).

4. Bærer ifølge krav 3, karakterisert ved at føringsdelen har formeav en rullanordning (26) med en rullende flate i hvilken det er utformet et omkretsspor (28) som er dimensjonert for opptak av tilpasningsringen.

5. Bærer ifølge krav 3 eller 4, karakterisert ved at det er anordnet en innretning på bæreren (10) for bestemmelse av stillingen for bæreren (10) til ethvert øyeblikk under dens bevegelse rundt omkretsen til rørdelen (3).