FR2539507A1 - Method and device for locating a leak from a tubular heat exchanger - Google Patents
Method and device for locating a leak from a tubular heat exchanger Download PDFInfo
- Publication number
- FR2539507A1 FR2539507A1 FR8300458A FR8300458A FR2539507A1 FR 2539507 A1 FR2539507 A1 FR 2539507A1 FR 8300458 A FR8300458 A FR 8300458A FR 8300458 A FR8300458 A FR 8300458A FR 2539507 A1 FR2539507 A1 FR 2539507A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- tube
- tubes
- leak
- microphone
- location
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
- G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
- G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
- G01M3/24—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using infrasonic, sonic, or ultrasonic vibrations
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
- F22B37/02—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
- F22B37/42—Applications, arrangements, or dispositions of alarm or automatic safety devices
- F22B37/421—Arrangements for detecting leaks
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
Abstract
Description
Procédé et dispositif de localisation de fuite sur échangeur de chaleur tubulaire
L'invention concerne la localisation des fuites sur les échangeurs de chaleur tubulaires, comportant un faisceau de tubes, droits ou en épingle à cheveux, -destinés à être parcourus par un fluide-sous pression et à le séparer d'un fluide contenu da-ns un espace entourant les tubes.Method and device for locating a leak on a tubular heat exchanger
The invention relates to the location of leaks on tubular heat exchangers, comprising a bundle of tubes, straight or hairpin, intended to be traversed by a fluid under pressure and to separate it from a fluid contained in ns a space surrounding the tubes.
Bien que l'invention soit susceptible de'nombreuses applications, elle présente un intérêt tout particulier dans les centrales qui comportent des échangeurs à t-ubes de grande longueur, dépassant fréquemment dix mètres. On rencontre cette situation notamment dans les centrales nucléaires à eau sous pression, qui comportent des échangeurs primaires dans lesquels toute fuite provoque un mélange d'eau circulant dans le réacteur et d'eau du circuit seconaire, ainsi que des sécheurs surchauff-eurs alimentés en vapeur vive.Although the invention is susceptible of numerous applications, it is of particular interest in power plants which have very long tube heat exchangers, frequently exceeding ten meters. This situation is encountered in particular in pressurized water nuclear power plants, which include primary exchangers in which any leak causes a mixture of water circulating in the reactor and water from the secondary circuit, as well as superheater dryers supplied with live steam.
Il est souhaitable de détecter, avant mise en service ou au cours d'un arrêt, ceux des tubes qui présentent des fuites, ce qui permet d'obturer ces tubes et d'éviter ultérieurement un mélange des fluides. Il est souvent utile de localiser les emplacements de fuites, afin de déceler les faiblesses systématiques éventuelles des tubes qui se traduisent par un emplacement plus fréquent des fuites. It is desirable to detect, before putting into service or during a shutdown, those of the tubes which have leaks, which makes it possible to close these tubes and subsequently avoid mixing of the fluids. It is often useful to locate the leak locations, in order to detect possible systematic weaknesses in the tubes which result in a more frequent leak location.
On connatt déjà de nombreux procédés de vérification des tubes d'un échangeur de chaleur, utilisant une sonde à courant de Foucault. Cette méthode est très lente. Si elle permet de détecter des fissures, elle se prête mal à la détection de microfuites en trous d'épingle. Numerous methods of verifying the tubes of a heat exchanger are already known, using an eddy current probe. This method is very slow. If it makes it possible to detect cracks, it does not lend itself well to the detection of micro-leaks in pinholes.
L'invention vise à fournir un procédé et un dispositif répondant mieux que ceux antérieurement connus aux exigences de la pratique, permettant de détecter rapidement ceux des tubes d'un échangeur qui pré-sentent une fuite significative. The invention aims to provide a method and a device which respond better than those previously known to the requirements of practice, making it possible to rapidly detect those of the tubes of an exchanger which exhibit a significant leak.
Pour cela, l'invention utilise le fait que, lorsqu'on soumet un tube d'échange à une différence de pression, toute fuite provoque un bruit de jet, dont le niveau augmente avec la section de passage offerte par la fuite, bruit qui ne s'atténue que progressivement lors de sa propagation dans le tube.For this, the invention makes use of the fact that, when a heat exchanger is subjected to a pressure difference, any leak causes a jet noise, the level of which increases with the passage section offered by the leak, noise which only gradually attenuates during its propagation in the tube.
Pour utiliser cette constatation, l'invention propose un procédé suivant lequel on mesure le bruit de fond qui règne à la sortie des tubes et on compare le niveau sonore provenant de chaque tube à son tour au br,uit de fond, après avoir mis l'espace qui entoure les tubes à une pression différente de celle qui règne à l'intérieur des tubes, avantageusement en surpression. To use this observation, the invention proposes a method according to which the background noise which prevails at the outlet of the tubes is measured and the sound level coming from each tube is compared in turn to the background noise, after having put the space which surrounds the tubes at a pressure different from that which prevails inside the tubes, advantageously in overpressure.
Dans un certain nombre de cas, la localisation se limite a l'identification des tubes présentant une fuite. In a certain number of cases, the localization is limited to the identification of the tubes presenting a leak.
Dans ce cas, il suffit de presenter une sonde, généralement constituée par un microphone, au débouché de chaque tube à son tour. Si on cherche simplement à identifier les fuites notables (typiquement présentant un diamètre équivalent dépassant 1 mm et situé à moins de 11 m du point de mesure)-, il suffit de présenter le microphone à quelques centimètres au plus de l'ouverture de chaque tubè à son tour. Si on recherche une précision plus élevée (correspondant pratiquement à des fuites de diamètre environ dix fois plus faible), on utilise une méthode un peu plus lente, consistant à introduire la sonde dans la partie terminale de chaque tube à son tour, en évitant tout contact entre la sonde et les parois.In this case, it suffices to present a probe, generally constituted by a microphone, at the outlet of each tube in turn. If we are simply trying to identify significant leaks (typically with an equivalent diameter exceeding 1 mm and located less than 11 m from the measurement point) - it suffices to present the microphone a few centimeters at most from the opening of each tube. in turn. If we are looking for a higher precision (practically corresponding to leaks of diameter about ten times smaller), we use a slightly slower method, consisting in introducing the probe into the end part of each tube in turn, avoiding all contact between the probe and the walls.
Pour améliorer la détection, il est souhaitable de soumettre le signal provenant de la sonde à un filtrage d'élimination des fréquences basses. Dans la pratique, la meilleure solution consistera généralement à utiliser un filtre passe-bande centré sur 3150 Hz environ, d'une largeur totale approximative d'un tiers d'octave. Le choix de ce tiers d'octave dépend du diamètre du tube à examiner
Lorsqu'on cherche non seulement à détecter les tubes présentant une fuite, mais aussi à localiser exactement l'emplacement de la fuite, on fait circuler un microphone port par un câble semi-rigide dans le tube, on détecte la crête de signal, et on déduit l'emplacement de la fuite de la longueur de câble engagée.To improve detection, it is desirable to subject the signal from the probe to low frequency elimination filtering. In practice, the best solution will generally be to use a bandpass filter centered on approximately 3150 Hz, with a total width of approximately one third of an octave. The choice of this third of an octave depends on the diameter of the tube to be examined.
When one seeks not only to detect the tubes presenting a leak, but also to locate exactly the location of the leak, a circulated microphone is circulated by a semi-rigid cable in the tube, one detects the signal peak, and the location of the leak is deduced from the length of cable engaged.
L'invention propose également un dispositif de localisation de fuites permettant notamment de déterminer l'emplacement d'une fuite dans un tube, comprenant une sonde microphonique portée par la partie terminale d'un câble semi-rigide gradué, et un sonomètre relié au câble, muni de moyens de réglage d'atténuation du signal et de moyens de filtrage, ainsi que de moyens de visualisation. The invention also proposes a device for locating leaks, in particular making it possible to determine the location of a leak in a tube, comprising a microphone probe carried by the terminal part of a graduated semi-rigid cable, and a sound level meter connected to the cable. , provided with signal attenuation adjustment means and filtering means, as well as display means.
Un ampli-ficateur fournissant la valeur efficace du signal sera généralement interposé entre le câble et les moyens de visualisation. Ce dispositif comportera avantageusement des moyens supplémentaires permettant de brancher un enregistreur graphique et/ou un casque de détection auditive directe
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de modes~particuliers d'exécution de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs.La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels
- la Figure 1 est un schéma de principe montrant un tube d'échangeur tubulaire auquel est applicable 1 'inven- tion
- la Figure 2 est une vue simplifiée en perspective d'un appareil utilisable pour la localisation des tubes présentant des fuites de l'échangeur de la Figure 1
- les Figures 3. et 4 indiquent deux modes d'exploration possibles de tubes de l'échangeur de la Figure 1 lors de la mise en oeuvre de l'invention ;
- la Figure 5 montre les courbes de variation de la pression acoustique reçue par un microphone circulant dans un tube en fon-ction de la distance d'enfon-cement dans letube, lorsque ce dernier présente une fuite faible (courbe A) ou forte (courbe B) ;;
- la Figure t est un schéma en perspective d'un dispositif permettant de localiser l'emplacement exact d'une fuite dans un tube
- la Figure 7 est un synoptique de l'électronique du dispositif de la Figure 6.An amplifier providing the effective value of the signal will generally be interposed between the cable and the display means. This device will advantageously include additional means making it possible to connect a graphic recorder and / or a direct hearing detection headset
The invention will be better understood on reading the following description of specific modes of execution of the invention, given by way of nonlimiting examples. The description refers to the accompanying drawings, in which
- Figure 1 is a block diagram showing a tubular exchanger tube to which the invention is applicable
- Figure 2 is a simplified perspective view of an apparatus usable for locating tubes with leaks from the exchanger of Figure 1
- Figures 3. and 4 indicate two possible modes of exploration of the tubes of the exchanger of Figure 1 during the implementation of the invention;
- Figure 5 shows the variation curves of the acoustic pressure received by a microphone circulating in a tube depending on the distance of insertion in the tube, when the latter presents a weak (curve A) or strong ( curve B) ;;
- Figure t is a perspective diagram of a device for locating the exact location of a leak in a tube
- Figure 7 is a block diagram of the electronics of the device of Figure 6.
A titre d'exemple, on-décrira la mise en oeuvre du procédé en vue de la détection des tubes présentant des fuites dans un échangeur tubulaire à tubes en épingle à cheveux utilisable comme sécheur-surchauffeur de vapeur. La Figure
1 montre la partie terminale d'un tel échangeur comportant une enveloppe 10 munie d'une pla-que tubulaire transversale
12 limitant une boîte à eau et trayersée par la partie terminale des tubes, visible en 14. La boîte. à eau est. séparée par une plaque 16 en deux compartiments munis chacun d'un trou d'homme 18 permettant de pénétrer dans la boîte à eau.By way of example, the implementation of the method will be described with a view to detecting tubes having leaks in a tubular exchanger with hairpin tubes usable as a steam dryer-superheater. The figure
1 shows the terminal part of such an exchanger comprising a casing 10 provided with a transverse tubular plate
12 limiting a water box and trayerée by the terminal part of the tubes, visible in 14. The box. to water is. separated by a plate 16 into two compartments each provided with a manhole 18 for entering the water box.
Des baudruches (non visibles sur la Figure 1) sont prévues pour obturer les ouvertures ménagées dans l'enveloppe 10, donnant accès à l'espace situé entre les tubes et l'enveloppe, qu'on considérera comme étant l'espace secondaire de l'échangeur. Cet échangeur n'ayant pas de moyens propres d'isolement, on utilise des baudruches pour assurer cette fonction.Balloons (not visible in Figure 1) are provided to close the openings in the envelope 10, giving access to the space between the tubes and the envelope, which will be considered to be the secondary space of the 'exchanger. Since this exchanger does not have its own isolation means, balloons are used to perform this function.
Un dispositif permettant de localiser ceux des tubes 14 qui présentent des fuites peut avoir la constitution montrée en Figure 2. Ce dispositif 20 peut être regardé comme comportant un appareil de mesure et une sonde microphonique 22 reliés par un câble flexible 24. La sonde microphonique 22 représentée comporte, dans un bottier prévu pour être tenu à la main, un microphone 26, de diamètre suffisamment faible pour qu'on puisse l'introduire facilement dans un tube sans risque de toucher les parois, un préamplificateur 30 et un adaptateur 28 de passage du diamètre du microphone 26 à celui du préamplificateur.. Un bourrelet d'étanchéité'32, de diamètre supérieur à celui des tubes, est placé à l'arrière du préamplificateur, c'est-à-dire à quelques centimètres du microphone, dans un but qui sera exposé plus loin. A device making it possible to locate those of the tubes 14 which have leaks can have the constitution shown in FIG. 2. This device 20 can be viewed as comprising a measuring device and a microphone probe 22 connected by a flexible cable 24. The microphone probe 22 shown comprises, in a case designed to be held in the hand, a microphone 26, of sufficiently small diameter so that it can be easily introduced into a tube without risk of touching the walls, a preamplifier 30 and a passage adapter 28 from the diameter of the microphone 26 to that of the preamplifier. A sealing bead'32, of diameter greater than that of the tubes, is placed at the rear of the preamplifier, that is to say a few centimeters from the microphone, in a goal which will be explained below.
L'appareil de mesure peut être constitué par un sonomètre classique. Il comporte, dans un boîtier, un circuit atténuateur permettant de modifier le signal d'entrée de l'appareil, à niveau de bruit donné, par exemple par modifi cation de la tension de polarisation du microphone 26. The measuring device can be constituted by a conventional sound level meter. It comprises, in a housing, an attenuator circuit making it possible to modify the input signal of the device, at a given noise level, for example by modifying the bias voltage of the microphone 26.
L'appareil comporte de plus. des filtres passe-bande ayant des fréquences de coupure différentes, ainsi qu'un amplificateur fournissant, à un vu-mètre-, une tension représentative de la valeur efficace du signal filtré qu'il reçoit. Le boîtier de l'appareil (Figure 2) porte un bouton de sélection d'atténuateur 34, un commutateur 36 de sélection de filtre et le cadran 38 du vu-mètre, ainsi que'des interupteurs de commande, notamment marchelarrêt et, éventuellement, des prises de raccordement d'autres appareils de présentation ou d'enregisrement de données.The device also has. bandpass filters having different cutoff frequencies, as well as an amplifier supplying a voltage meter representative of the effective value of the filtered signal which it receives. The housing of the device (FIG. 2) carries an attenuator selection button 34, a filter selection switch 36 and the dial 38 of the meter, as well as control switches, in particular on and off, and optionally, connection sockets of other data presentation or recording devices.
Avant de décrire le processus de mise en oeuvre de l'invention à l'aide du dispositif de la Figure 2, il est utile de donner quelques indications sur le bruit dû à l'écoulement d'air à travers une fuite, lorsque le secondaire de l'échangeur est en surpression. Pour évaluer la possibilité de détection à partir de la boite à eau, il faut prendre en considération le rapport entre le niveau sonore émis par la fuite et le bruit de fond et l'atténuation du son au cours de sa propagation dans le tube. Le son émis par la fuite a un niveau qui est directement relié à la différence de pression entre les deux faces du tube. On a donc intérêt à créer une différence de pression aussi élevée que possible. Before describing the process of implementing the invention using the device in Figure 2, it is useful to give some information on the noise due to the flow of air through a leak, when the secondary of the exchanger is overpressure. To assess the possibility of detection from the water box, it is necessary to take into consideration the relationship between the sound level emitted by the leak and the background noise and the attenuation of the sound during its propagation in the tube. The sound emitted by the leak has a level which is directly related to the pressure difference between the two faces of the tube. It is therefore advantageous to create a pressure difference as high as possible.
Mais, au moins dans le cas des sécheurs-surchauffeurs, la configuration des circuits impose à la différence de pression une limite qui, dans la plupart des cas, est de l'ordre de 1,2 bar, par suite notamment de l'emploi de baudruches d'obturation de-grand diamètre sur lesquelles les efforts dûs à la pression deviennent trop importants au-delà.But, at least in the case of dryer-superheaters, the configuration of the circuits imposes on the pressure difference a limit which, in most cases, is of the order of 1.2 bar, owing in particular to the use of large-diameter shutter bladders on which the stresses due to the pressure become too great beyond.
Mais, chaque fois que cela est possible, il est souhaitable d'adopter une différence de pression plus élevée, si possi-ble dépassant 1,9 bar, car au-delà de cette valeur apparaissent des ondes de choc qui augmentent notablement le niveau sonore émis par la fuite.However, whenever possible, it is desirable to adopt a higher pressure difference, if possible exceeding 1.9 bar, because beyond this value shock waves appear which significantly increase the noise level emitted by the leak.
Dans la pratique, on a cependant constaté qu'une diff6- rence de pression de l'ordre de 1,2 bar est suffisante, en dépit dufiltrage et de l'atténuation importante dûs à la propagation du son dans le tube, pour localiser les tubes présentant des fuites significatives. In practice, however, it has been found that a pressure difference of the order of 1.2 bar is sufficient, despite the filtration and the significant attenuation due to the propagation of sound in the tube, to locate the tubes with significant leaks.
Dans une première variante de réalisation, où on admet un risque d'absence de détection de microfuites situées loin de l'entrée des tubes, on peut adopter un procédé de mise en oeuvre rapide, comportant les étapes suivantes. In a first alternative embodiment, where there is a risk of absence of detection of micro-leaks located far from the inlet of the tubes, a rapid implementation process can be adopted, comprising the following steps.
La première étape consiste à mesurer le bruit de fond filtré régnant dans les compartiments de la boîte à eau. Pour cela, on obture les trous d'homme afin d'atténuer les bruits d'origine externe, puis on effectue plusieurs mesures dans chaque compartiment, en tenant le microphone à quelques dizaines de centimètre de la plaque tubulaire 12 et en enfonçant le microphone dans quelques uns des tubes, situés à la périphérie et au centre. La moyenne des vale-urs relevées constitue une référence. The first step is to measure the filtered background noise prevailing in the compartments of the water box. For this, we close the manholes in order to attenuate the noises of external origin, then we carry out several measurements in each compartment, by holding the microphone a few tens of centimeters from the tube plate 12 and by pushing the microphone into some of the tubes, located at the periphery and in the center. The average of the measured values constitutes a reference.
Le choix du filtre utiIisé peut s'effectuer après les premières mesures de brui-t de fond, la détermination de la référe-nce devant être faite après choix d'un filtre qui sera conservé pour les étapes suivantes. Sur un sécheur-surchauffeur type, présentant des tubes de 10 mm de diamètre intérieur, on sera généralement amené à choisir un filtre présentant une bande passante de un tiers d'octave centrée sur 3150 Hz. The choice of the filter used can be made after the first measurements of background noise, the determination of the reference having to be made after choosing a filter which will be kept for the following steps. On a typical dryer-superheater, with tubes of 10 mm inside diameter, one will generally have to choose a filter having a pass band of one third of an octave centered on 3150 Hz.
On met ensuite en surpression, à l'aide d'un compresseur, l'espace compris entre l'enveloppe 10 et les tubes 14, c'est-à-dire le secondaire de l'échangeur, en obturant les ouvertures à l'aide de baudruches. Le compresseur est arrêté lorsqu'on passe à la troisième étape, afin d'éviter qu'il n'apporte une contribution au bruit détecté par le microphone. The space between the casing 10 and the tubes 14, that is to say the secondary of the exchanger, is then put under overpressure, by closing the openings with the using balloons. The compressor is stopped when going to the third stage, in order to prevent it from contributing to the noise detected by the microphone.
Cette troisième étape consiste à déplacer le microphone devant les débouchés des tubes en le tenant à quelques centimères (typiquement 2 à 3 cm) de la plaque tubulaire, perpendiculairement à cette dernière. Il est nécessaire de bien passer en face des tubes, de préférence en marquant un temps d'arrêt à chaque fois. Cette opération s'effectue facilement de façon manuelle, comme indiqué sur la Figure 3. Cette étape exige deux personnes, dont l'une déplace la sonde microphonique 22 tandis que la seconde surveille l'aiguille sur le cadran 38 du sonomètre. L'absence diaugmentation de niveau permet d'affirmer qu!il n'y a-pas de fuite importante. This third step consists in moving the microphone in front of the outlets of the tubes, holding it a few centimeters (typically 2 to 3 cm) from the tube plate, perpendicular to the latter. It is necessary to pass well in front of the tubes, preferably by stopping time each time. This is easily done manually, as shown in Figure 3. This step requires two people, one of whom moves the microphone probe 22 while the second monitors the needle on the dial 38 of the sound level meter. The absence of a level increase confirms that there is no significant leak.
Dans la pratique, on a constaté que cette variante permettait de déceler l-es fuites d'un diamètre équivalent de
1 mm quel que soit leur emplacement sur des tubes en épingle à cheveux ayant une longueur totale d'environ 20 m, et des fuites beaucoup plus faibles lorsqu'elles sont à proximité du débouché du tube.In practice, it has been found that this variant makes it possible to detect leaks with an equivalent diameter of
1 mm whatever their location on hairpin tubes having a total length of around 20 m, and much lower leaks when they are near the outlet of the tube.
Une seconde variante, qui permet d'augmenter considérablement le rapport signal/bruit et en conséquence de déceler des fuites beaucoup plus faibles, se différencie de la précédente en ce que, au cours de la troisième étape, on enfonce le microphone 26 dans chaque tube -à son tour. Le champ acoustique est ainsi notablement plus élevé. Comme le montre la Figure 4, le manchon d'étanchéité 32 permet d'atténuer considérablement l'action sur le microphone du bruit qui règne dans la boîte à eau. Il est essentiel d'éviter de mettre en contact le microphone 26 avec la paroi du tube.Cette variante permet, dans le cas d'un échangeur du même type que-celui envisagé plus haut, de détecter toutes les fuites de diamètre équivalent supérieur à 0,1 mm, au prix d'un allongement notable de l'opération, la durée de la troisième étape étant approximativement quadruplée. A second variant, which makes it possible to considerably increase the signal / noise ratio and consequently to detect much lower leaks, differs from the previous one in that, during the third step, the microphone 26 is inserted into each tube -in turn. The sound field is thus significantly higher. As shown in FIG. 4, the sealing sleeve 32 makes it possible to considerably attenuate the action on the microphone of the noise which reigns in the water box. It is essential to avoid bringing the microphone 26 into contact with the wall of the tube. This variant makes it possible, in the case of an exchanger of the same type as that envisaged above, to detect all the leaks of equivalent diameter greater than 0.1 mm, at the cost of a significant lengthening of the operation, the duration of the third stage being approximately quadrupled.
La localisation exacte d'un trou dans un tube utilise le fait que, à la hauteur d'un trou, dans le-tube soumis à une différence de pression, existe un jet d'air dans lequel la fluctuation de pression est très importante -comparée aux fluctuations de pression statique, ce qui provoque un pic de bruit notable lors du passage d'un microphone. L'enregistrement de la variation du niveau de pression acoustique p reçu par le microphone en fonction de la distance d d'enfoncement de ce dernier, non seulement permet de connaître l'emplacement de la fuite avec une précision qui est d'environ + 2 cm, mais aussi donne une indication sur la taille de la fuite.En effet, une fuite de faible diamètre équivalent (jusqu'à 3 mm environ), fait apparaître un pic de pression acoustique qui se détache très nettement du bruit régnant dans le tube, bruit qui reste à un niveau peu élevé (courbe A sur la Figure 5). Par contre, une fuite importante se traduit par un bruit de fond dans le tube qui est élevé et s'atténue progressivement lors de sa propagation (courbe
B). Le pic, plus élevé que dans le cas d'une faible fuite, se détache cependant moins nettement du fait de l'intensité du bruit de fond.The exact location of a hole in a tube uses the fact that, at the height of a hole, in the tube subjected to a pressure difference, there is an air jet in which the pressure fluctuation is very large - compared to static pressure fluctuations, which causes a noticeable noise spike when passing a microphone. Recording the variation in the sound pressure level p received by the microphone as a function of the insertion distance d of the latter, not only makes it possible to know the location of the leak with an accuracy which is approximately + 2 cm, but also gives an indication of the size of the leak. Indeed, a leak of small equivalent diameter (up to about 3 mm), shows a peak in sound pressure which is very clearly detached from the noise prevailing in the tube , noise which remains at a low level (curve A in Figure 5). On the other hand, a significant leak results in a background noise in the tube which is high and gradually attenuates during its propagation (curve
B). The peak, higher than in the case of a small leak, however detaches less clearly due to the intensity of the background noise.
La localisation peut être réalisée en utilisant un dispositif constituant une variante de celui de la Figure 2. Ce dispositif comporte encore un appareil fixe de mesure et une sonde microphonique 22a reliés par un câble 24a, de constitution semi-rigide pour permettre' d'enfoncer la sonde 22a dans un tube (Figure 6). Localization can be carried out using a device constituting a variant of that of FIG. 2. This device also comprises a fixed measuring device and a microphone probe 22a connected by a cable 24a, of semi-rigid constitution to allow 'to push in probe 22a in a tube (Figure 6).
Le microphone sera du type à basse impédance, typiquement à électrets (par exemple modèle WNO 64 de- NATIONAL
PANASONIC). Ce microphone est soudé à l'extrémité d'un coaxial recouvert d'une gaine semi-rigidé en plastique constituant le câble 24a. L'extrémité du câble 24a opposée au microphone est munie d'une fiche de raccordement à une prise 40 portée par le boîtier de l'appareil. Ce bottier contient une alimentation autonome et divers circuits qui peuvent être organisés suivant le synoptique-de la Figure 7. Dans ce cas, le microphone 26a attaque un atténuateur 42 ajustable à l'aide du bouton 34a suivi d'un préamplificateur 44. Le signal de sortie du préamplificateur est appliqué à un filtre passe-haut 46. Ici, la fonction de filtrage est utilisée pour se soustraire aux bruits mécaniques engendrés par le frottement du boîtier du microphone sur le tube. Pour cela, un filtre passe-haut 4-6 ayant une fréquence de coupure de 4 kHz donnera généralement des résultats satisfaisants. The microphone will be of the low impedance type, typically with electrets (for example model WNO 64 de- NATIONAL
PANASONIC). This microphone is welded to the end of a coaxial covered with a semi-rigid plastic sheath constituting the cable 24a. The end of the cable 24a opposite the microphone is provided with a plug for connection to a socket 40 carried by the housing of the device. This case contains an autonomous power supply and various circuits which can be organized according to the block diagram in Figure 7. In this case, the microphone 26a drives an adjustable attenuator 42 using the button 34a followed by a preamplifier 44. The signal output from the preamplifier is applied to a high-pass filter 46. Here, the filtering function is used to evade the mechanical noise generated by the friction of the microphone housing on the tube. For this, a 4-6 high pass filter with a cutoff frequency of 4 kHz will generally give satisfactory results.
Afin de limiter l'effet de bruit de fond qui peut être nuisible dans la recherche de la position d'appui dans le tube 14, on utilise un circuit d'accord automatique de fréquence 46a, suivi par un système dit "squelch" de coupure lorsque le niveau d'entrée est inférieur à un seuil prédéterminé, ou combiné avec un tel système. In order to limit the background noise effect which can be harmful in the search for the support position in the tube 14, an automatic frequency tuning circuit 46a is used, followed by a so-called "squelch" cut-off system when the entry level is below a predetermined threshold, or combined with such a system.
Plusieurs branches de mesure peuvent être placées à la sortie du filtre 46. Dans le cas illustré sur la Figure 7, l'une des branches comporte un-convertisseur 47 donnant la valeur efficace du signal de sortie, relié. au vu-mètre 48. Several measurement branches can be placed at the output of the filter 46. In the case illustrated in FIG. 7, one of the branches includes a converter 47 giving the effective value of the output signal, connected. in meter 48.
Le cadran de ce dernier sera gradué en échelle logarithmique, typiquement de - 10dB à + 10 dB. Une prisse d'enregistrement, placée sur le panneau avant de l'appareil, permet de relier un enregistreur graphique 52.The dial of the latter will be graduated in logarithmic scale, typically from -10dB to + 10dB. A recording socket, placed on the front panel of the device, makes it possible to connect a graphic recorder 52.
Une seconde branche de mesure comporte un amplificateur 54 relié à une prise 56 de raccordement d'un casque d'écoute 58. A second measurement branch comprises an amplifier 54 connected to a socket 56 for connecting a headset 58.
L'atténuateur peut être simplement constitué par un pont de résistances permettant de modifier la polarisation du microphone à électrets 26. The attenuator may simply consist of a resistance bridge making it possible to modify the polarization of the microphone with electrets 26.
Le procédé de localisation est alors mis en oeuvre de la façon suivante : le câble 24a et divers appareils de présentation d'informations étant branchés sur le boîtier, on introduit progressivement la sonde microphonique 22a dans le tube. Le sélecteur d'atténuation est initialement placé de façon à n'avoir qu'un bruit de fond faible, éventuellement nul si l'application d'un signal aux écouteurs est coupée aussi longtemps que le bruit détecté par le microphone ne dépasse pas un seuil déterminé. Il est parfois nécessaire de modifier le réglage de l'atténuateur au cours de l'enfoncement, lorsque l'on se rapproche d'une fuite et que le bruit de fond augmente (courbe B sur la Figure 5). On évite ainsi de saturer appareil de mesure. Lorsque l'enregistreur graphique est monté de façon à se dérouler en fonction de l'enfoncement du câble du microphone, on obtient une courbe du genre montré en Figure 5 permettant de repérer exactement l'emplacement de la fuite. De plus, l'allure de la courbe permet d'obtenir un ordre de grandeur de la dimension de la fuite. The localization method is then implemented as follows: the cable 24a and various information presentation devices being connected to the housing, the microphone probe 22a is gradually introduced into the tube. The attenuation selector is initially placed so as to have only a low background noise, possibly zero if the application of a signal to the headphones is cut off as long as the noise detected by the microphone does not exceed a threshold determined. It is sometimes necessary to modify the setting of the attenuator during insertion, when one approaches a leak and the background noise increases (curve B in Figure 5). This avoids saturating the measuring device. When the graphic recorder is mounted so as to unfold as a function of the penetration of the microphone cable, a curve of the kind shown in FIG. 5 is obtained making it possible to pinpoint the location of the leak exactly. In addition, the shape of the curve makes it possible to obtain an order of magnitude for the dimension of the leak.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8300458A FR2539507B1 (en) | 1983-01-13 | 1983-01-13 | METHOD AND DEVICE FOR LOCATING A LEAK ON A TUBULAR HEAT EXCHANGER |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8300458A FR2539507B1 (en) | 1983-01-13 | 1983-01-13 | METHOD AND DEVICE FOR LOCATING A LEAK ON A TUBULAR HEAT EXCHANGER |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2539507A1 true FR2539507A1 (en) | 1984-07-20 |
| FR2539507B1 FR2539507B1 (en) | 1985-10-18 |
Family
ID=9284901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8300458A Expired FR2539507B1 (en) | 1983-01-13 | 1983-01-13 | METHOD AND DEVICE FOR LOCATING A LEAK ON A TUBULAR HEAT EXCHANGER |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2539507B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5445026A (en) * | 1993-06-14 | 1995-08-29 | Eagan; Chris S. | Electronic instrument for locating and diagnosing engine sounds |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1061773A (en) * | 1951-04-25 | 1954-04-15 | Device for detecting losses of fluids transported by pipelines | |
| US3168824A (en) * | 1962-08-15 | 1965-02-09 | Automatic Elect Lab | Audible leak locator |
| FR2097938A5 (en) * | 1970-06-16 | 1972-03-03 | Gen Electric Canada | Detection of leaks - in dangerous surroundings using noise level |
| US3978915A (en) * | 1971-08-31 | 1976-09-07 | E. F. I. Inc. | Condenser with leak detecting apparatus |
| JPS54130084A (en) * | 1978-03-31 | 1979-10-09 | Hitachi Ltd | Tube leakage position detector of multitubular heat exchanger |
| DE3013465A1 (en) * | 1980-04-05 | 1981-10-08 | Seba-Dynatronic Mess- und Ortungstechnik gmbH, 8601 Baunach | Precision location of leak in pressure pipe - inserting detector to pick up interference generated by leak and measuring length of cable in pipe |
-
1983
- 1983-01-13 FR FR8300458A patent/FR2539507B1/en not_active Expired
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1061773A (en) * | 1951-04-25 | 1954-04-15 | Device for detecting losses of fluids transported by pipelines | |
| US3168824A (en) * | 1962-08-15 | 1965-02-09 | Automatic Elect Lab | Audible leak locator |
| FR2097938A5 (en) * | 1970-06-16 | 1972-03-03 | Gen Electric Canada | Detection of leaks - in dangerous surroundings using noise level |
| US3978915A (en) * | 1971-08-31 | 1976-09-07 | E. F. I. Inc. | Condenser with leak detecting apparatus |
| JPS54130084A (en) * | 1978-03-31 | 1979-10-09 | Hitachi Ltd | Tube leakage position detector of multitubular heat exchanger |
| DE3013465A1 (en) * | 1980-04-05 | 1981-10-08 | Seba-Dynatronic Mess- und Ortungstechnik gmbH, 8601 Baunach | Precision location of leak in pressure pipe - inserting detector to pick up interference generated by leak and measuring length of cable in pipe |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| CHEMICAL PROCESSING, vol. 15, no. 5, mai 1969, pages 60-61, Londres, GB. * |
| PATENTS ABSTRACTS OF JAPAN, vol. 3, no. 150 (E-158), 11 decèmbre 1979, page 56 E 158 & JP - A - 54 130 084 (HITACHI SEISAKUSHO K.K.) 10-09-1979 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5445026A (en) * | 1993-06-14 | 1995-08-29 | Eagan; Chris S. | Electronic instrument for locating and diagnosing engine sounds |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2539507B1 (en) | 1985-10-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FR2503363A1 (en) | PROCESS FOR LOCATING DEFECTS, IN PARTICULAR LEAK POINTS OF PIPES AND APPARATUS FOR CARRYING OUT SAID METHOD | |
| FR2723170A1 (en) | DETECTOR AND DEFECT DETECTION METHOD FOR METAL PIPES | |
| EP1825298A1 (en) | Improved gamma imaging device | |
| EP1396712A2 (en) | Method and system for polarisation optical time domain reflectometry (POTDR) | |
| JPH01239443A (en) | Method and device for detecting defect in external surface of tube | |
| FR2646239A1 (en) | METHOD AND ACOUSTIC DEVICE FOR LOCATING DEFECTS OF THE MATERIAL CONSTITUTING A PIECE AND ACOUSTIC TRANSMITTER USED IN THIS DEVICE | |
| FR2489522A1 (en) | METHOD FOR THE DETECTION, CONTINUOUS PREFERENCE, PRESENCE, FORMATION AND DEVELOPMENT OF CRACKS IN CONSTRUCTIONS | |
| FR2808315A1 (en) | METHOD AND INSTALLATION FOR DETECTING AND LOCATING A SOURCE OF NOISE AND VIBRATION | |
| EP1155313B1 (en) | Method and device for measuring in situ the distance between two specific elements in a tubular pipe | |
| FR3035714A1 (en) | METHOD FOR LOCATING A LEAKAGE OF A GAS AND ITS LEAKAGE POINT IN AN INDUSTRIAL SCENE AND SYSTEM FOR LOCATING A LEAKAGE OF A CORRESPONDING GAS | |
| FR2539507A1 (en) | Method and device for locating a leak from a tubular heat exchanger | |
| FR2610110A1 (en) | STRUCTURAL DEFECT DETECTION DEVICE | |
| FR3044509A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR ESTIMATING ACOUSTIC REVERBERATION | |
| FR2654945A1 (en) | Audible locating method and device which can be applied to the game of tennis | |
| CA2060935C (en) | Performance evaluation system for electric filter | |
| FR2498325A1 (en) | DEVICE FOR LOCATING LEAKS IN A DISCHARGE PIPING | |
| EP2379999B1 (en) | Device for detecting micro-leaks | |
| FR2607595A1 (en) | APPARATUS FOR MEASURING THE REMANENT MAGNET VECTOR IN CYLINDRICAL COORDINATES OF A GEOLOGICAL CARROT | |
| CA2551516C (en) | Testing device for metal detector gateway | |
| EP0056553B1 (en) | Procedure for the detection of acoustic sources and apparatus for surveillance by acoustic emissions | |
| FR2586808A1 (en) | Method and device for detecting and locating leaks in the walls of a tank such as a nuclear power station spent fuel pit | |
| EP0352155B1 (en) | Threshold measuring process for a noisy signal, and appliance for automatic measuring according to this process | |
| EP2878959B1 (en) | Device and method for controlling a probe for measuring the pressure of a flow | |
| FR2551874A1 (en) | Method and device for checking a metal part by ultrasound | |
| RU2158922C2 (en) | Method for tuning of multiple-channel data- gathering scanning system of flaw detector and device which implements said method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |