JPH06501105A - 熱交換器のパイプを熱交換器内で検査する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 熱交換器のパイプを熱交換器内で検査する方法本発明は、請求項１の前提概念に 記載の、熱交換器のパイプを熱交換器内で検査する方法に関するものである。

原子力発電所の一次循環系に設けられた蒸気発生装置は、その熱交換器に約３０ ００本ないし６０００本のパイプを有している。これらのパイプは、５個ないし １０個のスペーサーにより長さ方向に位置固定されている。

スペーサーはあらかじめ設定された一定の間隔を有し、１本のパイプを周方向に おいて部分的に支持している。

作動中にスペーサーが緩んだりずれたりすると、熱交換器のパイプに望ましくな い振動が発生することがあり、このためパイプの材料が早く疲労したり、パイプ の壁厚が変化する。振動が強いと、熱交換器のパイプが機械的に互いに衝突し、 漏れが発生することがある。しかしながら、特に原子力発電所においては、放射 能で負荷された一次循環系が二次循環系から気密且つ液密に分離されていること がどうしても必要である。従ってこの種の熱交換器は規則的に検査が反復される 。この場合それぞれの熱交換器のパイプは、渦電流測定ゾンデにより検査される 。渦電流測定ゾンデは、被検査対象であるパイプの中に挿入される。あらかじめ 設定可能な周波数の交番電磁場は、パイプの壁に局部的な渦電流を発生させる。

この渦電流は、−緒に挿入され午センサに電圧信号を誘導させる。センナをパイ プの周方向に回転させ、且つ熱交換器のパイプに沿って案内することにより、パ イプ壁の各点が渦電流センナにより走査される。パイプの壁厚が一定で材料が均 質であれば、渦電流センナはほぼ一定の一様な信号を発する。これにたいして壁 厚に変動があったり、材料に亀裂があったりすると、センナの出力信号が変化し 、このようにして壁厚の変動、材料の亀裂が検出されてその位置を確定すること ができる。センサの出力信号は例えばスペーサー等の他の影響を受けて変化する こともあるが、このような出力信号の変化は、パイプの壁の状態を調べるうえで 支障になるので従来の方法では抑止される。パイプの長手方向及び周方向におけ るスペーサーの位置はわかっているので、その障害信号は容易に除去することが できる。

従来の方法の欠点は、緩くなったスペーサーまたは位置が不正確なスペーサーに よって生じる連続破損がまず検出されることである。また、例えば一つのスペー サーだけが熱交換器のパイプの長手方向においてぐらついている場合があり、従 ってパイプの振動が生じても差し当たり壁厚または材料の著しい変化につながら ないような場合もあるが、熱交換器のこのような問題となる個所は従来の方法で は検出できない。もし、ぐらついているスペーサーの隣にあるスペーサーが緩く なると、熱交換器のパイプは比較的長い部分にわたって十分に支持されなくなり 、短時間で破損したり、二次循環系が放射能で汚染されたりするような著しい振 動が発生しやすくなる。

実際にこの種のケースは日本の原子力発電所で発生した。

本発明の課題は、熱交換器のパイプを熱交換器内で検音する方法において、個々 のスペーサーがしっかり固定されていることを検出でき、またスペーサーの空間 的な位置を検出することができる方法を提供することである。

この課題は、本発明によれば、請求項１の！黴部分によって解決される。

本発明によれば、パイプの壁を局所的に走査する際に発生しスペーサーによって 変化するセンサの電圧信号は記憶され、熱交換器のすべてのスペーサー信号はサ ンプル信号と比較されることによって評価される。本発明による方法の基本的な 技術思想は、スペーサーが熱交換器のパイプに位置固定されて接していればスペ ーサーはサンプル信号に応じた出力信号をセンサに発生させ、スペーサーの位置 が変化した場合、またはパイプの壁にたいして遊びを持っている場合には、形成 される渦電流信号が障害を受け、これによって別の電圧信号が誘導されるという ものである。

諸々の実験を試みた結果、スペーサーの領域に配置された渦電流上ンサに誘導さ れる電圧信号は、このスペーサーの空間的位置に依存して、及びスペーサーとパ イプの間に隙間があればこの隙間に依存して、その形状と振幅とを変化させるこ とが判明した。

比較の際にサンプル信号からの著しい偏りがある場合には、所定通りに設置され ていないスペーサーが存在することにほぼ間違いない。スペーサー信号は順番に 記憶されているので、欠陥のあるスペーサーは第１番目の熱交換器バイブの第ｎ 番目のスペーサーとして確認することができる。

約５０００本のパイプを有し、１本のパイプにつき５個ないし１０個のスペーサ ーを備えている熱交換器の場合、はぼ２５０００個ないし５００００個のスペー サー信号を評価しなければならない。従って好ましくは、１つの熱交換器に関し て記憶された電圧信号の合計値に関し、サンプル信号を表す算術平均値を形成さ せ、すべての電圧信号をこのサンプル信号と比較させることである。

比較によっては、個々の電圧信号をガウス分布曲線にしたがって標準偏差に依存 してファイルさせる。この場合、標準偏差の限界値を予め設定しておくことによ り、著し”い偏りを示して限界値を越えた電圧信号、従って高確率でスペーサー の取り付は不良を示す電圧信号を検出することができる。

この種の熱交換器検査方法においては大量のデータを処理しなければならないの で、ファイルされた電圧信号の評価は特にコンピュータにより電算機処理される 。

本発明による方法によれば、正確に取り付けられていないスペーサーを事前に検 知することができ、熱交換器のパイプに二次被害が発生したことが確認される前 に対抗処置を取ることができる。従って、特に原子力発電所の蒸気発生装置にお ける一次循環系と二次循環系との気密で液密な分離を確実に維持させることがで きる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．熱交換器のパイプ、特に原子力発電所の一次循環系に設けられる蒸気発生装 置の熱交換器のパイプを熱交換器内で検査する方法であって、第１の媒体から、 該第１の媒体にたいして気密且つ液密に分離される第２の媒体への熱伝導が前記 パイプを介して行われ、バイブがスペーサーによって位置固定されており、その 際被検査対象物としてのパイプに測定ゾンデを挿入して、該測定ノンデを介して 、被検査対象物であるパイプの一部分を、予め設定可能な周波数の交番電磁場に さらし、バイブの前記一部分の壁に形成される局部的な渦電流が、バイブの長手 方向に移動可能で且つバイブの周方向に回転可能な渦電流センサに電圧信号を誘 導し、この電圧信号が、少なくともパイプの前記一部分の壁の材料状態及びその 厚さに依存して局部的に変化することを利用して、熱交換器のパイプを熱交換器 内で検査する方法において、一つのスペーサーによって誘導される電圧信号をそ れぞれファイルすること、１つの熱交換器の検査の範囲内でファイルした電圧信 号をサンプル信号と比較することにより評価することを特徴とする方法。
2. ２．ろ波した電圧信号の振幅及び形状の少なくとも一方を評価することを特徴と する、請求項１に記載の方法。
3. ３．サンプル信号が、１つの熱交換器の電圧信号の合計値の算術平均値であり、 すべての電圧信号を算術平均値と比較させ、ガウス分布曲線に従ってファイルす ることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
4. ４．電圧信号の評価をコンピュータを用いて電算機処理により行うことを特徴と する、請求項１から３までのいずれか１つに記載の方法。