CN104748662A - 一种基于涡流检测信号的传热管外壁结垢厚度测量方法 - Google Patents

一种基于涡流检测信号的传热管外壁结垢厚度测量方法 Download PDF

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廖述圣
冯美名
夏清友
姚传党
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China Nuclear Power Operation Technology Corp Ltd
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Abstract

本发明涉及一种基于涡流检测信号的传热管外壁结垢厚度测量方法，包括以下步骤：1采集标定泥渣阻抗变化矢量信号；2归一化信号处理；3制作标定定量曲线；4采集实际信号；5结构信号处理；6应用标定定量曲线，对实际信号进行泥渣厚度定量。本发明满足我国核电厂对蒸汽发生器传热管外壁结垢厚度进行监控的需求；通过此方法，可以测量出整个蒸汽发生器传热管结垢的分布情况以及整体质量。

Description

一种基于涡流检测信号的传热管外壁结垢厚度测量方法
技术领域
本发明涉及核电站运行技术领域，具体涉及一种基于涡流检测信号的传热管外壁结垢厚度测量方法。
背景技术
随着核电站的持续运行，蒸汽发生器二次侧存在泥渣堆积及传热管外壁结垢的情况。泥渣及结垢的发生除了对传热管本身有腐蚀等影响外，严重的泥渣堆积情况更直接影响蒸汽发生器的传热效率及寿命。
蒸汽发生器传热管是核电站一回路压力边界完整性的关键部件，任何影响其安全的因素都必须严格监控，由于二次侧的不可达性，采用目视等方法均无法实施检测。亟待一种新的测量方法，以克服现有技术的缺陷。
发明内容
本发明的要解决的技术问题是提供一种能够获得泥渣沉积量和泥渣分布的蒸汽发生器二次侧泥渣堆积及传热管外壁结垢厚度的测量方法。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为，一种基于涡流检测信号的传热管外壁结垢厚度测量方法，包括以下步骤：
步骤一、采集标定泥渣阻抗变化矢量信号；
通过设置具有已知外壁覆盖有不同厚度泥渣的蒸汽发生器标定管，采集沿所述标定管的标定阻抗变化矢量信号；
步骤二、归一化信号处理；
将步骤一获得的不同厚度泥渣阻抗变化矢量信号的幅值设置为A，相位角设为B；其中，A=1～20V，B=90或270°；
步骤三、制作标定定量曲线；
根据步骤二获得的若干个归一化后的不同厚度泥渣阻抗信号的幅值与厚度的对应关系，制作幅值-厚度关系曲线；
步骤四、采集实际信号；
采集蒸汽发生器传热管中的实际泥渣阻抗变化矢量信号；
步骤五、结构信号处理
将步骤四采集的实际泥渣阻抗变化矢量信号与已知的蒸汽发生器结构数据库对比，去处实际信号中包含的结构信号；
步骤六、应用标定定量曲线，对实际信号进行泥渣厚度定量。
所述步骤六中，根据幅值-厚度关系曲线，得到传热管中的实际泥渣阻抗变化矢量信号对应的厚度。
所述步骤四中，将实际泥渣阻抗变化矢量信号根据与步骤二相同的方法进行归一化信号处理。
所述步骤一中，通过涡流检测方法采集沿所述标定管的泥渣的标定阻抗变化矢量信号；所述涡流检测频率为F，F为10KHz至80KHz。
所述步骤五中，所述结构数据库包括传热管内的支撑板、分流板管板以及防震条的几何结构信号。
本发明的有益效果：
（1）满足我国核电厂对蒸汽发生器传热管外壁结垢厚度进行监控的需求；
（2）通过此方法，可以测量出整个蒸汽发生器传热管结垢的分布情况以及整体质量。
附图说明
图1为应用本发明的传热管涡流结垢信号调节示意图；
图2为应用本发明的传热管涡流结构信号过滤处理信号图；
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述。
本发明的一种基于涡流检测信号的传热管外壁结垢厚度测量方法，包括以下步骤：
步骤一、采集标定泥渣阻抗变化矢量信号
通过设置具有已知外壁覆盖有不同厚度泥渣的蒸汽发生器标定管，通过涡流检测方法采集沿所述标定管的泥渣的标定阻抗变化矢量信号；
所述涡流检测频率为F，F为10KHz至80KHz；
步骤二、归一化信号处理
将步骤一获得的不同厚度泥渣阻抗变化矢量信号的幅值设置为A，相位角设为B；A=1～20V，B=90或270°；如图1所示，泥渣信号由矢量测量变为仅有垂直分量，显示在图中左侧区域，便于后续取点测量。
步骤三、制作标定定量曲线
根据步骤二获得的若干个归一化后的不同厚度泥渣信号的幅值与厚度的对应关系，制作幅值-厚度关系曲线；
步骤五、采集实际信号
采集实际蒸汽发生器传热管中的泥渣实际阻抗变化矢量信号，并根据步骤二相同的方法进行归一化信号处理；
步骤六、结构信号处理
将步骤五采集的实际信号与已知的结构数据库对比，去处实际信号中包含的结构信号；如图2所示，左侧为包含结构信号的原始信号图（变换前），右侧为去除结构信号仅包含结垢信号的信号图（变换后）；
所述结构数据库包括传热管内的支撑板、分流板管板以及防震条的几何结构信号；
步骤七、应用标定定量曲线，对实际信号进行泥渣厚度定量
在每隔5mm至50mm选取一个测量点，并获取幅值，根据幅值-厚度关系曲线，得到传热管中的实际泥渣阻抗变化矢量信号对应的厚度。

Claims (5)

1.一种基于涡流检测信号的传热管外壁结垢厚度测量方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、采集标定泥渣阻抗变化矢量信号；
通过设置具有已知外壁覆盖有不同厚度泥渣的蒸汽发生器标定管，采集沿所述标定管的标定阻抗变化矢量信号；
步骤二、归一化信号处理；
将步骤一获得的不同厚度泥渣阻抗变化矢量信号的幅值设置为A，相位角设为B；其中，A=1～20V，B=90或270°；
步骤三、制作标定定量曲线；
根据步骤二获得的若干个归一化后的不同厚度泥渣阻抗信号的幅值与厚度的对应关系，制作幅值-厚度关系曲线；
步骤四、采集实际信号；
采集蒸汽发生器传热管中的实际泥渣阻抗变化矢量信号；
步骤五、结构信号处理
将步骤四采集的实际泥渣阻抗变化矢量信号与已知的蒸汽发生器结构数据库对比，去处实际信号中包含的结构信号；
步骤六、应用标定定量曲线，对实际信号进行泥渣厚度定量。
2.按照权利要求1所述的基于涡流检测信号的传热管外壁结垢厚度测量方法，其特征在于：所述步骤六中，根据幅值-厚度关系曲线，得到传热管中的实际泥渣阻抗变化矢量信号对应的厚度。
3.按照权利要求1所述的基于涡流检测信号的传热管外壁结垢厚度测量方法，其特征在于：所述步骤四中，将实际泥渣阻抗变化矢量信号根据与步骤二相同的方法进行归一化信号处理。
4.按照权利要求1所述的基于涡流检测信号的传热管外壁结垢厚度测量方法，其特征在于：所述步骤一中，通过涡流检测方法采集沿所述标定管的泥渣的标定阻抗变化矢量信号；所述涡流检测频率为F，F为10KHz至80KHz。
5.按照权利要求1所述的基于涡流检测信号的传热管外壁结垢厚度测量方法，其特征在于：所述步骤五中，所述结构数据库包括传热管内的支撑板、分流板管板以及防震条的几何结构信号。
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