DD286228A5 - METHOD FOR DETERMINING LOCAL INTERNAL WALL THICKNESS DISTURBANCES ON A TUBE, ESPECIALLY A STEAM BOILER TUBE - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln lokaler innerer Wanddickenschwaechungen an einem Rohr, insbesondere einem Dampfkesselrohr. Dabei wird das zu untersuchende Rohr mit Waerme hoher Energieintensitaet und konstanter Geschwindigkeit ueberstrichen sowie gleichmaeszig beaufschlagt, im Bereich der Wanddickenschwaechung kurzzeitig ein erhoehtes Temperaturniveau erzeugt und die unmittelbar nach der Erwaermung sich einstellende Oberflaechentemperaturverteilung thermografisch beobachtet sowie markiert.{Rohr; Wanddickenschwaechungen; Thermovisionsverfahren; Waermebeaufschlagung; Intensitaet, hoch; Oberflaechenverteilung; Beobachtung; Thermovisionskamera; Markierung}The invention relates to a method for determining local inner Wanddickenschwaechungen on a pipe, in particular a steam boiler tube. The tube to be examined is coated with heat of high energy intensity and constant speed and equally applied, in the range of Wanddickenschwaechung briefly raised an elevated temperature level and the immediately after the heating itself adjusting surface temperature distribution thermographically observed and marked. {Pipe; Wanddickenschwaechungen; Thermal imaging procedures; heat application; Intensity, high; Oberflaechenverteilung; Observation; Thermal imaging camera; Mark}

Description

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Rohrinneren, die zu einer Wanddickenschwächung führen, werden die zu untersuchenden Rohre 1 mit der Flamme dee Schweißbrenners 2 mit konstanter Geschwindigkeit nacheinander auf eine Länge von etwa 1 m gleichmäßig erwärmt. Dadurch wird kurzzeitig im Bereich einer Wanddickenschwächung eines Rohres ein erhöhtes Tsmperaturniveau erzeugt. Unmittelbar nach der Erwärmung wird mittels einer In der Luke 4 des Dampfkessels 5 installierten Thermovisionskamera 3 die Oberflächentemperaturverteilung im Bereich einer Wanddickenschwächung beobachtet. Durch die gleichmäßige Beaufschlagung der Rohroberfläche mit Wärmeenergie, wird jedem Oberflächenelement ein gleicher Energiebetrag zugeführt. Bereiche mit verringerter Materialdicke werden also auf ein höheres Temperaturniveau erwärmt als Boreiche ohne Materialschwächung. Über eine Sprechfunkverbindung teilt der die Thermovisionskamera Bedienende die durch Auswertung der Temperaturverteilung sich ergebenden Stellen einer Wanddickenschwächung dem den Schweißbrenner Bedienenden mit, der diode Stellen am Rohr 1 entsprechend markiert. Auf diese Weise wird so der gesamte schadverdächtige Bereich nacheinander ><ntersucht und die mit Wanddickenschwächungen behafteten Rohre markiert. Auf dieser Grundlage ist eine Hoizflächensaniorung ganz oder teilweise durchführbarPipe interior, which lead to a wall thickness weakening, the pipes to be examined 1 with the flame dee welding torch 2 are heated uniformly at a constant speed successively to a length of about 1 m. As a result, an increased temperature level is briefly generated in the region of a wall thickness weakening of a pipe. Immediately after the heating, the surface temperature distribution in the region of a wall thickness weakening is observed by means of a thermovision camera 3 installed in the hatch 4 of the steam boiler 5. Due to the uniform loading of the pipe surface with heat energy, each surface element is supplied with an equal amount of energy. Areas with reduced material thickness are thus heated to a higher temperature level than Boreiche without material weakening. Via a radiotelephone connection, the operator of the thermovision camera communicates the points of a wall thickness weakening resulting from the evaluation of the temperature distribution with the operator who marks the welding torch, who correspondingly marks the diode locations on the pipe 1. In this way, the entire area suspected of being damaged is successively examined and the pipes affected by wall thickness weaknesses are marked. On this basis, Hoizflächensaniorung is wholly or partially feasible

Durch die Erfindung werden folgende Vorteile erreicht: The invention achieves the following advantages:

1. Durch die Erfindung wird ein praktikables Verfahren zur Ermittlung von Wanddickenschwächungen an ganzen Heizflächen und Heizflächenbereichen in Dampfkesseln geschaffen.1. The invention provides a practical method for determining wall thickness weaknesses on entire heating surfaces and Heizflächenbereichen created in steam boilers.

2. Damit ist die Möglichkeit gegeben, einzelne z. B. durch Heißwasserkorrosion, geschädigte Rohre gezielt zu wechseln.2. This is the opportunity given individual z. B. by hot water corrosion, damaged pipes targeted to change.

3. Wird die Kamera der Wärmequelle direkt nachgeführt, so ist eine gute Effektivität des Verfahrens begründet.3. If the camera of the heat source tracked directly, a good effectiveness of the method is justified.

Claims (5)

1. Verfahren zum Ermitteln lokaler innerer Wanddickenschwächungen an einem Rohr, insbesondere einem Dampfkesselrohr, gekennzeichnet dadurch, daß das zu untersuchende Rohr mit Wärme hoher Enorgieintensität und konstanter Geschwindigkeit überstrichen sowie gleichmäßig beaufschlagt, im Bereich der Wanddickenschwächung kurzzeitig ein erhöhtes Temperaturniveau erzeugt und die unmittelbar nach der Erwärmung sich einstellende Oberflächentemperatu!-verteilung thermografisch beobachtet sowie markiert wird.1. A method for determining local inner wall thickness weaknesses on a pipe, in particular a steam boiler tube, characterized in that the tube to be examined with heat high Enorgieintensität and constant speed swept and uniformly applied, in the wall thickness weakening briefly generates an elevated temperature level and immediately after Heating surface surface temperature distribution is thermographically observed and marked. 2. Verfahren nach Anspruch !,gekennzeichnet dadurch, daß über das zu untersuchende Rohr eine Wärmequelle und eine dieser nachgeführten Thermovisionskamera bewegt wird.2. The method according to claim!, Characterized in that over the tube to be examined, a heat source and a tracking this Thermovision camera is moved. 3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Wärmequelle längs über das Rohr bewegt wird.3. The method according to claim 2, characterized in that the heat source is moved longitudinally over the tube. 4. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Wärme mit der Flamme eines Schweißbronners erzeugt wird.4. The method according to claim 1, characterized in that the heat is generated with the flame of a welding bronzer. 5. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Wärme mit einem Laserstrahl erzeugt wird.5. The method according to claim 1, characterized in that the heat is generated by a laser beam. Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung innerer Wanddickenschwächungen an einem Rohr, insbesondere einem Dampfkeeselrohr.The invention relates to a method for determining internal wall thickness weaknesses on a pipe, in particular a steam cube pipe. Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art Rohre von Dampferzeugern erfahren am häufigsten durch zwei Ursachen korrosiven Materialabtrag von innen: Meißwasseroxydation an thermisch hoch beanspruchten Rohren und die Stillstandskorrosion in belüfteten Rohrabschnitten mit Restfeuchtigkeit. Dieser Matericlabtrag führt letztlich zum Versagen des Rohres bei Durchbruch des geschwächten Bereiches. „ Die Beseitigung eines derartigen Schadens, z.B. an einem Sioderohr erfordert einen Anlagenstillstand von mindestens 24 Stunden. Da der Schadensmechanismus in der Regel an einer großen Zahl von Rohren wirksam ist, kommt es zum Versagen weiterer Rohre in zeitlichen Abständen, was jeweils die Außerbetriobnahme der Anlage zur Folge hat. Dem kann durch das komplette Auswechseln der betroffenen Heizfläche entgegengewirkt werden, was jedoch sehr kosten- und zeitintensiv ist. Die selektive Reparatur von Teilstücken vorgeschädigter Rohre setzt ein Verfahren zur schnellen Lokalisation von Wanddickenschwächungen voraus, da eine große Zahl von Rohren übergroße Längen geprüft werden muß. Die Ermittlung der vorgeschädigten Bereiche durch Ultraschallwanddickenmessung ist hierbei zu aufwendig und kann daher nur stichprobenartig eingesetzt werden. Ebenso verhält es sich bei magnetischen Prüfverfahren, bei induktiven Prüfverfahren, radiographischen oder radiometrischen Verfahren. Das Fndoskopie-Verfahren stellt zwar ein einfaches und zuverlässiges Verfahren dar, es ist jedo-h nur bei einseitig offenen Rohren ohne größere Abknickungen anwendbar. Das heißt, dieses Verfahren ist für ein in einem Wasser-Dampf-Kreislaufeines Dampfkessels eingebundenes Rohrsystem nicht benutzbar.Tubes of steam generators are most frequently subject to corrosive material removal from the inside due to two causes: Meißwasseroxydation on thermally highly stressed pipes and the standstill corrosion in ventilated pipe sections with residual moisture. This material erosion ultimately leads to failure of the tube at breakthrough of the weakened area. "The elimination of such damage, e.g. on a siodo tube requires a shutdown of at least 24 hours. Since the damage mechanism is usually effective on a large number of pipes, it will lead to the failure of other pipes at intervals, which in each case the withdrawal of the plant has entailed. This can be counteracted by the complete replacement of the affected heating surface, which is very costly and time consuming. The selective repair of sections of pre-damaged pipes requires a method for rapid localization of wall thickness weaknesses, since a large number of pipes of oversized lengths must be tested. The determination of the previously damaged areas by ultrasonic wall thickness measurement is too expensive and can therefore only be used randomly. The same applies to magnetic test methods, inductive test methods, radiographic or radiometric methods. Although the fndoscopy method is a simple and reliable method, it is only applicable to unilaterally open tubes without large kinks. That is, this method is not usable for a piping system incorporated in a water-steam cycle of a steam boiler. Ziel der ErfindungObject of the invention Ziel der Erfindung ist, die Ermittlung lokaler innerer Wanddickenschwächungen an einem Rohr, insbesondere einem Dampfkessel, mit einfachen technischen Mitteln, besonders für geschlossene Rohrsysteme, zu gewährleisten.The aim of the invention is to ensure the determination of local inner wall thickness weaknesses on a pipe, in particular a steam boiler, by simple technical means, especially for closed pipe systems. Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren unter Verwendung des an sich bekannten Thermovisions-Verfahrens zu entwickeln. Dies wird dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß das zu untersuchende Rohr mit Wärme hoher Energieintensität und konstanter Geschwindigkeit überstrichen sowie gleichmäßig beaufschlagt, im Bereich der Wanddickenschwächung kurzzeitig ein erhöhtes Temperaturniveau erzeugt und die unmittelbar nach der Erwärmung sich einstellenden Oberflächentemperaturverteilung thermografisch beobachtet sowie markiert wird. Die Übertragung des an sich bekannten Thermovisions-Verfahrens für die Ermittlung von Fehlern in Mehrlagenbauteilen infolge Materialabtrennungen, z. B. in der Bauindustrie, in der Schweißtechnik sowie in der Plattierungstechnik oder infolge von Verstopfungen in der Rohrleitungstechnik ist für die Ermittlung von Wanddickenschwächungen an einem Rohr aufgrund des Vorliegens eines homogenen Werkstoffs nicht möglich.The invention has for its object to develop a method using the known thermovision process. This is achieved in that according to the invention swept the tube to be examined with heat of high energy intensity and constant speed and applied uniformly, in the wall thickness weakening briefly generates an elevated temperature level and observed immediately after the heating surface temperature distribution is thermographically observed and marked. The transfer of the known thermovision process for the detection of errors in multi-layer components due to material separations, z. As in the construction industry, in welding technology and in plating or as a result of blockages in piping technology is not possible for the determination of wall thickness weaknesses on a pipe due to the presence of a homogeneous material. Ausführungsbeispielembodiment An einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt schematisch die Verfahrensdurchführung am Siederohrsystem eines Dampfkessels. Im Bereich der größten Wärmestromdichte treten bevorzugt an der beheizten Seite der Siederohre 1 eines Dampfkessels Heißwasserkorrcnlonen auf. Zur Ermittlung dieser Heißwas-erkorrosionsmarken imIn one embodiment, the invention is explained in detail. The drawing shows schematically the procedure on the boiling pipe system of a steam boiler. In the region of the greatest heat flow density, hot water corrupts preferably occur on the heated side of the boiler tubes 1 of a steam boiler. To determine these hot water corrosion marks in