原子力発電用蒸発管探傷システムにおけるプローブ列の摩擦振動と渦電流センサノイズ

核发电蒸发管探伤系统探头阵列摩擦振动及涡流传感器噪声

基本信息

批准号：
15656064
负责人：
末岡淳男
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15656064/
关键词：
Vibration Coupled with Fluid Motion Self-Excited Vibration Stability Eddy Current Testing Frictional Vibration Helical Evaporator Tube Fast Breeder Reactor Transfer Influence Coefficient Method 自励振動摩擦振動プローブ列探傷システム渦電流センサー圧送シス

项目摘要

高速増殖炉ヘリカル伝熱管深傷プローブの振動によるセンサノイズの原因とその対策を,モックアップによる実験と数値シュミレーションによって明らかにした.得られた結果は以下のようにまとめられる.(1)ECT(Eddy current testing)プローブを静止させて蒸発管内で圧縮空気だけを流しても,プローブには振動は発生しないが,プローブの圧送時には振動を生じる,すなわち,プローブの振動の原因は流体力ではなく,蒸発管内壁とプローブにあるフロートとの間の摩擦と考えられる.(2)ECTプローブの挿入過程では,挿入距離の増大に伴ってプローブの振動が激しくなる.ヘリカル管の中間部を過ぎると,約20HZの卓越した振動数で振動し,それに伴ってRF(Remote field)ノイズも大きくなる.そのとき,ECTプローブは軸および径方向に連成振動をしており,RFセンサは尺取り虫的な動きをする.一方,引戻過程では,卓越した振動数を持つ振動は発生せず,振動レベル,RFノイズとも挿入過程よりも低い.(3)挿入時には,ECTプローブはヘリカル伝熱管の内径側に張り付き,引戻時には,逆に外径側に張り付くように圧送される.したがって,挿入時および引戻時で,ECTプローブにはそれぞれ張力および圧縮力が作用している.(4)ECTプローブの搬送速度を高くするほど,圧送用の空気量を多くするほど,ヘリカル直径を小さくするほど,ECTプローブの軸および径方向振動もRFノイズも大きくなる.(5)ECTプローブの径方向の振動は,先端にいくほど大きい.また,RFノイズは励磁センサと検出センサの径方向相対振動の大きさと相関があるが,軸方向振動とは相関がない.(6)RFノイズを最小化するためには,6m以上で,曲げ剛性が比較的低い先導プローブを持つECTプローブを構成することである.(7)伝達影響係数法を適用して,大規模なプローブ列を対象とした流体による搬送力を含む摩擦振動を解析した結果,モックアップの実験結果とほぼ同様な数値計算結果を得ることができた.

通过模拟实验和数值模拟，阐明了由螺旋传热管的振动引起的传感器噪声的原因。所获得的结果可以汇总如下：（1）即使保持ECT（涡流测试）探针保持静止并在蒸发管内流动压缩空气，但在探针中不会发生振动，但是当探针泵送时发生振动。换句话说，探针振动的原因不是流体力，而是蒸发管的内壁和探针上的浮子之间的摩擦。（2）在ECT探针的插入过程中，随着插入距离的增加，探针的振动变得更加强烈。经过螺旋管的中间部分后，它以大约20 Hz的较高频率振动，因此，它以约20 Hz的遥远频率振动。场）噪声也会增加。此时，ECT探针沿轴和径向方向耦合，RF传感器像串一样移动。但是，在下拉过程中，没有产生任何具有出色振动的振动，并且振动水平和RF噪声都低于插入过程。（3）在插入过程中，ECT探针粘在螺旋传热管的内径侧，然后将其泵入时，将其泵入以使其粘在外径侧。因此，在插入和拉回时，将张力和压缩力应用于ECT探针。（4）ECT探针的输送速度越高，泵送的空气量越大，直径越小。您做得的越多，ECT探头的轴向和径向振动就越多，以及RF噪声。（5）当尖端向尖端移动时，ECT探针的径向振动更大。此外，RF噪声与激发传感器和检测传感器的径向相对振动的大小相关，但与轴向振动无关。（6）为了最大程度地减少RF噪声，有必要构建具有相对较低弯曲刚度为6m或更高的前导探针的ECT探针。（7）使用传输影响系数方法，我们分析了包括大规模探针行的流体输送力在内的摩擦振动，我们能够获得与模拟实验结果几乎相同的数值计算结果。