JP2017502293A - 蒸気発生器のプレートの汚染を定量予測するための方法 - Google Patents

蒸気発生器のプレートの汚染を定量予測するための方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2017502293A
JP2017502293A JP2016542741A JP2016542741A JP2017502293A JP 2017502293 A JP2017502293 A JP 2017502293A JP 2016542741 A JP2016542741 A JP 2016542741A JP 2016542741 A JP2016542741 A JP 2016542741A JP 2017502293 A JP2017502293 A JP 2017502293A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
contamination
vector
index
distribution
database
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
Application number
JP2016542741A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6466457B2 (ja
Inventor
ルナール,ブリュノ
ポール,ニコラ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Electricite de France SA
Original Assignee
Electricite de France SA
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Electricite de France SA filed Critical Electricite de France SA
Publication of JP2017502293A publication Critical patent/JP2017502293A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6466457B2 publication Critical patent/JP6466457B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N17/00Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
    • G01N17/008Monitoring fouling
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0218Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults
    • G05B23/0221Preprocessing measurements, e.g. data collection rate adjustment; Standardization of measurements; Time series or signal analysis, e.g. frequency analysis or wavelets; Trustworthiness of measurements; Indexes therefor; Measurements using easily measured parameters to estimate parameters difficult to measure; Virtual sensor creation; De-noising; Sensor fusion; Unconventional preprocessing inherently present in specific fault detection methods like PCA-based methods
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10Complex mathematical operations
    • G06F17/16Matrix or vector computation, e.g. matrix-matrix or matrix-vector multiplication, matrix factorization
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10Complex mathematical operations
    • G06F17/18Complex mathematical operations for evaluating statistical data, e.g. average values, frequency distributions, probability functions, regression analysis
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C17/00Monitoring; Testing ; Maintaining
    • G21C17/017Inspection or maintenance of pipe-lines or tubes in nuclear installations
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K7/00Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F01K7/16Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Abstract

本発明は、シェルアンドチューブ式熱交換器(11)のスペーサプレート(10)の通路の汚染を評価するための方法に関する。該通路(12a、12b)は、流体がスペーサプレート(10)を通過できるようにするために該管(11)に沿って設けられている。各複数の少なくとも1つの通路(12a、12b)のために、汚染又はマグネタイトの存在に応じて、前記通路の近傍でパラメータの少なくとも1つの測定を渦電流プローブを用いて行う。この測定は前記通路の少なくとも1つの汚染の指標を導出するために用いられる。前記汚染は、得られた前記汚染指標で構成される、少なくとも2次元の、1以上の汚染指標ベクトルのセットを、データベースに含まれる汚染指標ベクトルの複数のセットと比較することで評価され、該指標ベクトルセットのそれぞれは汚染の定量記述子に関連する。

Description

本発明は一般に、管(tubes)を備えた熱交換器の管を検査する分野に関する。より具体的には、本発明は、管を備えた熱交換器のスペーサプレート(spacer plate)の通路の汚染(fouling)を評価するための方法に関する。該通路は管に沿って構成され、該プレートを通じて熱交換器内で流体を循環させるために用いられる。
蒸気発生器は概して管の束(bundle of tubes)を含む。該管の中を高温の流体が流れ、該管の周りを加熱すべき流体が流れる。例えば、EPR型の原子力発電所の蒸気発生器の場合、蒸気発生器は熱交換器である。熱交換機は、核反応に起因する一次回路のエネルギーを用いて二次回路の水を蒸気に変換する。そして、その蒸気がタービンに供給されることで電気が作られる。
蒸気発生器は、一次水の熱を用いて二次流体を液体の水状態(liquid water condition)から飽和限界間際の蒸気状態(steam condition just at the limit of saturation)にさせる。後者は、二次水がその周囲を流れる管の中を流れる。蒸気発生器の出口は、二次回路の温度及び圧力が最も高くなる場所である。
そのため、双方の回路を物理的に隔てる交換面は、高温(320℃)且つ高圧(155bar)にされた一次水が流れる管の束を含む。該管の束は型に応じて3500〜5600の管で構成される。
蒸気発生器のこれらの管はスペーサプレートによって維持されている。スペーサプレートは、それらを通る管に対して通常垂直に配置される。
これらのスペーサプレートの通路は、蒸発する流体を通すために葉状(foliated)になっている。即ち、それらの形状は、管の周りにローブ(lobes)を有する。水が液体状態から蒸気状態で通ると、その中に含まれている物質の全てが堆積する。そのような物質の堆積物がローブ内で形成されると、ローブの自由通路が減少する。これが汚染であり、水/蒸気の混合物を通すための穴が堆積物によって徐々に閉塞するものである。
図1は、管11が通るスペーサプレート10の葉状通路(foliated passage)の上面図を概略的に示す。ローブ12a及び12bは、管11に沿って水がスペーサプレート10を通ることができるようにする。それにより、水が蒸気発生器内で流れることができる。ローブ12bには堆積物13があり、そのローブ12bを汚染している。堆積物は管の側及び/又はプレートの側に位置していることもある。
汚染は、蒸気発生器内での水の流れに変化をもたらすため、管の過剰な振動の発生を促すだけでなく、蒸気発生器の内部構造に対して大きな機械力を誘発する。従って、この劣化は安全性及び設備の性能の双方に影響を与える。従って、この劣化の本質及びその時間依存的な変化に留意することが不可欠である。
従って、これらの通路の汚染レベルを予測することが求められている。この汚染レベルは、これらの通路の閉塞された表面積と後者の全表面積との比に対応する。より一般には、これは汚染レベルを定量的に評価することが含まれる。
現在、蒸気発生器の管/スペーサプレート交差点(intersections)の全体にアクセスできる唯一の非破壊検査システムは渦電流軸プローブ(SAXプローブ)である。渦電流は、導電材料の近くで磁気フラックスが変化した場合に該材料内に現れる。そのため、多周波波の渦電流プローブを熱交換器の管内で循環させ、プローブがある環境に応じて後者により測定信号が測定される。その測定信号から、熱交換器内の異常に関する情報を取り出すことができる。
とりわけ、交流が内部を流れるコイルによる磁気誘導の変化によって渦電流が生成され、それについて磁界の誘発された変化(induced variation)が検出される。一般に、コイルのインピーダンスの変化によって生じる電圧差が測定される。
渦電流を用いたこのプローブの測定信号の利用によって、蒸気発生器の休止が引き伸ばされることはない。何故なら、この渦電流プローブは、とりわけ、蒸気発生器の管の完全性を検査するために、運転停止の間に既に用いられているからである。
管の破損を検出することを当初の目的としていた渦電流プローブも汚染の影響を受け易い。また、現在、この信号は、専門的なオペレータによって手作業で解釈されている。このプロセスは非常に長い時間を要し、1つの蒸気発生器を分析するのに約1週間かかる。また、分析用のソフトウェアからの測定値を書き留める(noting down)オペレータの介入によって偏りが生じることが多く、定量化が困難である。
また、オペレータが葉状通路の汚れを測定信号から評価することはあまり信頼性がない。何故なら、それは、受信した信号の分析の際に経験的に行われるのが一般的だからである。
非特許文献1には、SAX比rsaxという指標を算出することにより汚染レベルを求めることが記載されている。SAX比rsaxは、スペーサプレートの両側の信号の振幅差から汚染レベルを測ることを可能にするスカラー指標である。この比rsaxは、スペーサプレートを通る管の通路におけるスペーサプレートの上端及び下端の振幅差と、それら2つの最大値との比と定義される。
Figure 2017502293
SAX比により仮定された(assumed by)値と、スペーサプレートの通路の遠隔観察検査で求められた汚染レベルとの間には相関関係が示される。しかしながら、この相関関係は50%未満の汚染レベルに限定される。そして、SAX比の値と汚染レベルとの間には正確性が欠いているため、得られる正確性は十分ではなく、汚染クラス毎(0〜15%、15〜25%、25〜50%)で汚染を大まかに予測することしかできない。
また、SAX比と、遠隔観察検査で予測した汚染レベルとの間の相関関係は、蒸気発生器の種類によって左右される。また、摂動(渦電流プローブが全ての欠陥に反応するため一般的である)がある場合、SAX比にはこれらの摂動の全てが統合されるため、その場合汚染を表すものではない。例えば、スペーサプレートの端部の近傍における汚染不良は渦電流プローブの信号に(それ故にSAX比に)影響を与える。何故なら、後者は摂動の原因を判別しないためである。
特許文献1には汚染を評価するための方法が提案されている。係る方法では、渦電流の測定値を観察し、スペーサプレートの通路に対応する信号を特定し、そして平均値を求める。該平均値は評価信号として用いられる。そして、これらの信号から取り出された特性が汚染指標として用いられ、それらから汚染レベルが推測される。例えば、リサージュ図形の極点間の距離を用い、該距離を汚染レベルに関連付ける所定の較正曲線を用いて汚染レベルが求められ得る。
他の例では、所定の方程式を使って比較が行われる。この方程式は、装置のデータ読み出し手段によって得られたものであって、汚染特性が分かるものと記載されている。汚染レベルは、汚染指標の変数として仮定される方程式の結果に対応する。
従って、これらの方法は、較正曲線又は方程式によって表されるモデルの事前決定を含意する。そのため、それらの方法は、抽出された特性と汚染レベルとの間に単純な関係があることを仮定し、汚染レベルが同じ信号の形状によって表されると仮定する。しかしながら、今日、そうでないことが判明し、同じ汚染レベルであっても信号が変化し、その結果、測定信号と汚染レベルとの間の関係を単純にモデル化することができない。従って、これらの方法では、汚染レベルを適切に評価することができない。
先のものと同様の文脈の特許文献2には、スペーサプレートを通る通路毎の汚染レベルを求めることによって、汚染の時間依存変化の予測を目指す方法が提案されている。そのような目的のために、通路の汚染と、それらの時間依存変化とを示すスペーサプレートを評価するためのモデルが提供される。この時間依存変化は、観察検査及び渦電流による測定によって決定される汚染曲線により求められる。
評価汚染曲線を決定するために、通路の観察検査によって得られる実際の汚染レベルと、対応する渦電流プローブの信号に起因する汚染指標との関係、例えば上記のリサージュ図形の距離の間で関係が確立される。その後の渦電流を用いた測定は、渦電流プローブの信号から求めた汚染指標を汚染評価曲線と比較することによって汚染レベルを予測することで汚染速度の予測の再調整を可能にする。
従って、特許文献2が提案する方法は、特許文献1の方法と同じ前提、即ち、測定信号と汚染レベルとの単純関係の代表モデルの存在に基づく。今日、実験によってそうではないことが示されているため、既に提案されている上記の方法では汚染レベルを正確に予測することができない。
欧州特許出願第2474826号明細書 欧州特許出願第2584254号明細書
L. Chatelier et al., "Tube Support Plate Blockage Evaluation with Televisual Examination and Eddy Current Analysis", AIP Conference proceedings, Vol. 1096, July 25, 2008, pp. 766, 773
本発明は、いくつかの汚染指標からなるベクトルと、いくつかの汚染指標からなる他のベクトルとの比較を提案することによって、現在の技術水準の、スペーサプレート内の管の周囲の葉状通路の汚染を評価するための方法の欠点の全て又は一部を解消することを一般的な目的とする。
とりわけ、管を備えた熱交換器のスペーサプレートの通路の汚染を評価する方法を提案する。該通路は、流体が該スペーサプレートを横断できるようにするために該管に沿って形成され、当該方法は、少なくとも1つの通路のために、
汚染又はマグネタイトの存在に応じて、前記通路の近傍でパラメータの少なくとも1つの測定を渦電流プローブを用いて行うこと、
前記通路の少なくとも1つの汚染指標(fouling indicator)を前記測定から導出すること、
を含み、
前記汚染は、得られた前記汚染指標で構成される、少なくとも2次元の(with a dimension of at least two)、汚染指標の1以上のベクトルのセットを、データベースに含まれる汚染指標のベクトルの複数のセットと比較することで評価され、該汚染指標のベクトルのセットのそれぞれは定量汚染記述子(quantitative fouling descriptor)に関連する。
本方法は、単独で又は技術的に可能な任意の組み合わせで採用される下記の特徴によって有利に完成する。
前記汚染指標のベクトルのセットは、スペーサプレート部の通路の汚染指標のベクトルの分布によって表され、各分布に関連する前記定量記述子は前記スペーサプレート部の通路の平均汚染レベルであり、前記データベースは、異なる熱交換器のスペーサプレートの少なくともN個(N≧2)の部分を扱う(deal with)とともに、前記スペーサプレート部の通路の平均汚染レベルにそれぞれ関連する、指標のベクトルのN個の分布を含む。
汚染指標のベクトルの分布は、汚染値の空間分布の代表画像に対応するために空間情報に関連する。
当該方法は、検査したプレート部の指標のベクトルの分布Ptest(θ)を求めるステップと、
前記検査したスペーサプレート部の指標のベクトルの分布Ptest(θ)と、前記データベースの指標のベクトルの各分布P(θ)との間の類似度測定値(similarity measurement)dを算出するステップと、
前記データベースの指標のベクトルの分布P(θ)のうちの、検査したスペーサプレート部の指標のベクトルの分布Ptest(θ)との類似度測定値dが最も大きいK個の分布を選択するステップと、
前記データベースの指標のベクトルの分布P(θ)のうちの選択したK個の分布に関連する汚染レベルから前記汚染を判定するステップとを含む。
前記汚染の判定は、前記データベースの指標のベクトルの分布P(θ)のうちの選択したK個の分布に関連する汚染レベルの平均を算出するステップを含み、各該汚染レベルは、それが関連する、前記データベースの指標のベクトルの分布P(θ)と、前記検査したスペーサプレート部の指標のベクトルの分布Ptest(θ)との間の類似度測定値により重み付けされている。
当該方法は、前記データベースの指標のベクトルの分布P(θ)のうちの選択したK個の分布と、前記検査したスペーサプレート部の指標のベクトルの分布Ptest(θ)との間の類似度の測定及び/又は選択したスペーサプレート部の指標のベクトル分布に関連する定量記述子の変動に基づいて、前記判定した汚染の不確実性(uncertainty)の評価を決定することをさらに含む。
前記検査したスペーサプレート部の指標のベクトルの分布Ptest(θ)と、前記データベースの指標のベクトルの各分布P(θ)との間の類似度dの測定値の算出は、確率法則モデル
Figure 2017502293
、好ましくはガウスの法則、パルツェンモデリング又は確率法則の加重平均を用いた前記分布の予測を含む。
汚染指標のベクトルのセットは管の汚染指標のベクトルであり、該ベクトルに関連する定量記述子は該管の汚染レベルであり、前記データベースは異なる蒸気発生器の少なくともM(M≧2)個の管を扱い、前記データベースは通路の汚染指標のM個のベクトルを含み、該M個のベクトルのそれぞれは該通路の汚染レベルに関連する。
当該方法は、
検査した管の指標のベクトルθを求めるステップと、
前記データベースの指標のベクトルから、検査した管の指標のベクトルのために事後汚染レベルc分布(p(c|θ))を算出するステップと、
汚染で重み付けした事後汚染分布p(c|θ)の合計により前記汚染を判定するステップとを含む。
事後の法則(posteriori law)の算出は、事前の法則(priori law)p(c)の予測及び尤度p(θ|c)の予測を含む。
前記事前の法則は、間隔[c;ck+1]に含まれる汚染レベルcを有する、前記データベースのM個の管と、前記データベース内の管の合計との比によって決定される。
前記尤度の法則は、確率法則
Figure 2017502293
、好ましくはガウスの法則、パルツェンモデリング又は法則の加重平均によって間隔[c;ck+1]に含まれるcにアプローチされる(approached)。
前記データベースの汚染指標のベクトルのセットはパケットであり、該パケットはそれぞれ中心値又は平均値(a center or an average)を有するとともに、該汚染指標のベクトルの値を扱う類似度測定に基づいて、該類似度測定の意味で該中心値に又は該平均値に最も近い汚染指標のベクトルをグループ化し、定量汚染記述子が各前記パケットに関連し、検査した管又はプレート部の汚染指標の1以上のベクトルのセットのために、
検査した管又はプレート部の汚染指標のベクトルのセットのうちの指標の各ベクトルを、類似度測定により前記データベースのパケットの中心値又は平均値と比較し、
前記比較に基づいて汚染指標のベクトルのm個のパケットを選択し、
指標の選択したベクトルのm個のパケットに関連する定量記述子から、検査した管又はプレート部の汚染レベルを求める。
算出した類似度測定値で重み付けした各パケットの定量記述子の平均から、検査した管又はプレート部の汚染レベルを求めることが好ましい。
本発明は、コンピュータプログラム製品であって、該プログラムがコンピュータ上で実行された場合に、本発明に係る方法のステップを実行させるためのプログラムコード指令を含む、コンピュータプログラム製品にも関する。
本発明の他の特徴、目的及び利点は、純然たる例示であって非限定の下記の説明から明らかになる。下記の説明は以下を含む添付の図面を参照しながら読むべきである。
図1は、既に解説したように、蒸気発生器の一般的な構成に係る管が通ったスペーサプレートの葉状通路の上面図を概略的に示す。 図2は、本発明の第1の代替案に係る方法のステップを概略的に示す。 図3は、本発明の第2の代替案に係る方法のステップを概略的に示す。
ある意味で当業者に知られている方法は、汚染又はマグネタイトの存在に応じて、通路の近傍で少なくとも1つのパラメータの測定を渦電流プローブを用いて行うことから通常始まる。その測定値は、汚染、例えばマグネタイトがもたらすインピーダンス変化を表す。
次に、この測定値から前記通路の少なくとも1つの汚染指標を導出する。下記の説明では、そのような汚染指標の導出の非限定例を説明する。
プローブによるスペーサプレート10の下流端の通過に対応する信号の測定信号及び、プローブによるスペーサプレート10の上流端の通過に対応する信号から抽出を行った後に、プローブによるスペーサプレート10の下流端の通過に対応する下端信号の測定信号及びプローブによるスペーサプレート10の上流端の通過に対応する上端信号の測定信号から判定を行うことに進む。
一般に、渦電流プローブは差動モードの測定信号を少なくとも部分的に取得する。該測定信号は周波数が異なる少なくとも2つの信号からなる多周波数信号である。
差動モードに対応する信号のみ(z及びz)を用いることが好ましい。何故なら、それはスペーサプレート10の通路の影響を受け易いためである。これらの信号は異なる周波数で得られ、下端信号は、上記の測定信号を構成する周波数が異なる少なくとも2つの信号(この場合z及びz)の線形結合(linear combination)として求められる。
この線形結合は、スペーサプレート10の領域外の管11沿いの信号電力を最小限に抑えるために最適化された複素係数∝を伴う。
そのため、下端信号zinfは、差動モードにおいて周波数f3及びf1で得られた信号から求められ、次のようになる。
inf[n]=z3inf[n]−∝.z1inf[n]
∝は∝=argmin||z[n]−∝×z[n]||である。
指数nはスペーサプレート10の領域外の信号に対応し、z3infは、プローブがスペーサプレート10の下流端、即ち下端を通過する間の、差動モードにおけるプローブの周波数f3に対する応答に対応し、z1infはプローブがスペーサプレート10の下流端、即ち下端を通過する間の、差動モードにおけるプローブの周波数f1に対する応答に対応する。
上端信号の場合も同じように、好ましくは同じ係数∝を用いて工程が行われる。そのため、zsup[n]=z3sup[n]−∝.z1sup[n]であり、z3supは、プローブがスペーサプレート10の上流端、即ち上端を通過する間の、差動モードにおけるプローブの周波数f3に対する応答に対応し、z1supはプローブがスペーサプレート10の上流端、即ち上端を通過する間の、差動モードにおけるプローブの周波数f1に対する応答に対応する。
そのため、2つの複合信号が得られる。下端信号zinfは、
inf[n]=xinf[n]+i.yinf[n]
で表される。xinf及びyinfはそれぞれ下端信号の実部及び虚部であり、iはi=−1となる虚数単位(imaginary unit)である。また、上端信号zsupは、
sup[n]=xsup[n]+i.ysup[n]
で表される。xsup及びysupはそれぞれ上端信号の実部及び虚部であり、iはi=−1となる虚数単位である。
従って、スペーサプレート10の通路の汚染を評価するためには、これらの信号を適切に処理する必要がある。そのような処理が複合信号である下端信号に適用される。実際に、スペーサプレート10の葉状通路、即ちローブ12a、12bの汚染は、スペーサプレート10の下端で(スペーサプレート10を流れる流体のための通路から上流で)起こる。従って、下端信号から汚染レベルを予測することができる。
より具体的には、下端信号は、プローブの複合インパルス応答によってデコンボリューション処理(de-convoluted)される。
実際に、完全なSAXプローブの理想的な場合では、信号は、スペーサプレート10を通る通路から堆積物の遭遇(the encounter of a deposit)に対応する一連の複合パルスのみを含むべきであり、下端信号だけを調べることで汚染の定量化が十分できるはずである。
しかしながら、現実には、インピーダンス変化に対するSAXプローブの応答は完全ではない。これをプローブのインパルス応答という。従って、スペーサプレート10の葉状通路の汚染状態を表すプローブの応答を再び見つけるためには下端信号を復元する必要がある。
この目的のために、好ましくは、管11内でプローブがスペーサプレート10の特定の端部を通過することに対応する、プローブのインパルス応答の予測を、例えば上端信号から求める。そして、スペーサプレートを通過する際のプローブのインパルス応答に対応する信号h[n]で下端信号zinf[n]にデコンボリューション処理を行う。
その処理を行うのにフィルターを用いることができる。そのようなフィルターはデコンボリューションフィルター又はさらには復元フィルターと呼ばれる。デコンボリューションフィルターはインパルス応答の予測から算出され、デコンボリューションフィルターを用いて下端信号にデコンボリューション処理が行われる。デコンボリューションフィルターはプローブのインパルス応答の逆数の近似値であり得る。フィルターはウィーナーフィルターであってもよく、そのためデコンボリューションはウィーナーデコンボリューションであり得る。これは説明中の方法の好ましい実施形態である。他のデコンボリューション法も存在しており、それらを用いてもよい。
例えば、デコンボリューション処理した下端信号zinfid[n]を見つけることが可能であり、せいぜい(at best)下端信号zinf[n]に対応し、それは下記のように観察される。
Figure 2017502293
はデータに適した基準であり(例えば、基準(standard)L、基準Lの2乗、基準L…)、Jは、再構築すべき信号について事前に知られていた特徴を表す基準(例えば、基準L、基準Lの2乗、基準L、隣り合うサンプルz[n]−z[n−1]の偏差の関数)である。λは、データへの適合性(J)に対する解(a priori on the solution)(J)nに事前的な高い又は低い重要度を付与する可能性を与える。この基準は周波数領域でも記載され得る。
従って、使用可能ないくつかの代替的なデコンボリューション基準J1及びJ2並びに例えばフィルタリングによるか又は最適化方法によるいくつかの解決法(resolution methods)が代替案毎に存在する。
デコンボリューションフィルターがウィーナーフィルターの場合、ウィーナーフィルターの周波数応答は次のような形になる。
Figure 2017502293
指数*は複合共役を表し、H[f]はプローブのインパルス応答のフーリエ変換であり、S[f]は予測すべき信号のパワースペクトル密度であり、B[f]はノイズのパワースペクトル密度である。周波数分解能を高めるために、離散フーリエ変換の計算の間にゼロパディング、即ち信号内にゼロを追加することが行われ得る。
プローブのインパルス応答h[n]は、プローブがスペーサプレート10の上流端を通過する際のプローブの応答から、即ち上端信号を用い、式h[n]=−zsup[-n]に従って予測され得る。
例えば、測定信号の有用部分を抽出するために行われる処理作業から、スペーサプレート10の下端及び上端の通過にそれぞれ対応する、測定信号の指標iinf及びisupが知られている。サンプリング周波数Feが1000Hzで、プローブの速度vが0.5m.s.−1で、スペーサプレート10の長さが30mmである場合、スペーサプレート10に対応する信号サンプルの数は60であり、インパルス応答のサンプル数は約20である。そして、上端信号zsup[n]の値の範囲のために、約0.5×(iinf+isup)として、即ちインパルス応答の各側の20のサンプルのマージンとして求められるスペーサプレート10の中心に従って60のサンプルを選択できる。当然ながら、これらの数は、プローブのインパルス応答を予測するために上端信号zsup[n]を用いる場合の非限定例として示したものである。
ノイズのパワースペクトル密度B[f]と、予測すべき信号のパワースペクトル密度S[f]との比に対応する信号対ノイズ比を予測するために、いくつかのアプローチが可能である。これらのアプローチのうちの1つは、この比を定数で近似することを含む。実際に、予測すべき信号は、スペーサプレート10の下端の近傍でプローブが遭遇する複合的なインピーダンス変化に対応する一連のパルスを有し得る理想的な下端信号に対応する。その結果、この信号のパワースペクトル密度S[f]は定数とみなされ得る。ノイズのパワースペクトル密度B[f]は、スペーサプレート10の間の信号の部分に基づいて求められ得る。後者はホワイトノイズに統合され得るため、このノイズのパワースペクトル密度B[f]は定数とみなされ得る。そのため、ノイズのパワースペクトル密度と、予測すべき信号のパワースペクトル密度との比は定数とみなされ得る。この定数は以下のように仮定して経験的に調整され得る。
Figure 2017502293
σはプレートの外側領域で算出されたノイズのパワーである。
デコンボリューションフィルターが決定されると、そのデコンボリューションフィルターを用いて下端信号にデコンボリューション処理を行うことができる。そして、デコンボリューションフィルターgが下端信号zinfに適用され、プローブのインパルス応答によって導入される複合デコンボリューション下端信号zinf idが得られる。
inf id=zinf*g
実際には、この作業は周波数領域で行われることがあり、その場合は
inf id=TF−1{zinf[f]×G[f]}
となり、zinf[f]は下端信号zinfのフーリエ変換、G[f]はデコンボリューションフィルターgのフーリエ変換、TF−1は逆フーリエ変換を示す。
測定ノイズにのみ対応する特定の周波数を実質的に増幅しすぎるのを回避するために、ローパスフィルターを用いてデコンボリューション下端信号をフィルタリングする。係るローパスフィルターのカットオフ周波数は、スペーサプレート10の端部の通過に対応する下端信号パルスの実部の近似を形成するガウス関数の標準偏差によって決定される。
実際に、スペーサプレート10の端部の通過に対応する下端信号インパルスの実部又は虚部は、ガウス関数又はそれらの導関数に非常に近い形を有する。例えば、汚染のない構成において、スペーサプレート10の下端の通過に対応する下端信号の実部内のインパルス0がガウス関数と同化され、ガウス関数の導関数の線形結合は、汚染された構成におけるスペーサプレート10の下端の通過に対応する下端信号の虚部のパルスと同化され得る。
σがガウス関数の標準偏差の場合(一般に3又は4のサンプル)、デコンボリューション処理すべき信号のフーリエ変換は最大周波数fmaxを越えるエネルギーをもはや含んでいない。
Figure 2017502293
従って、この最大周波数fmaxをローパスフィルターのカットオフ周波数として選択できる。
下端信号にデコンボリューション処理が施され、それ故にフィルタリングされると、汚染を評価するために後者の分析が残る。汚染又はマグネタイトの存在に応じて少なくとも1つのパラメータの測定が行わる上記のプロセスに続いて、該測定値から導出した通路の汚染指標が利用可能になる。
多彩な種類の指標が使用され得る。例えば、デコンボリューションの後にプレートの下端の近傍で得られた信号の虚部により仮定される正の値及び負の値がy+及びy−でそれぞれ示され、下記の様々な量(quantities)を、
・EY+/EY−:y及びyのエネルギー
・PY+/PY−:y及びyのパワー
・MY+/MY−:y及びyの最大値
・ΓY+/MY−:y及びyで仮定された値の標準偏差
として定義した場合、下記の量の、例えば、XY+/XY−(XはE、P、M又はΓに対応)の物理量の各対について下記の最小値及び最大値を取ることができ、最小指標及び最大指標は、
・Xmin=min{XY+、XY−
・Xmax=max{XY+、XY−
と定義され得る。
そして、結果として得られた指標で構成される、少なくとも2次元の、汚染指標の1以上のベクトルのセットを、データベースに含まれる汚染指標のベクトルの複数のセット(各セットは定量汚染記述子に関連する)と比較することによって汚染が評価される。汚染指標のベクトルは少なくとも2次元のものであることが好ましい。即ち、スカラーでないことが好ましい。
指標の各ベクトルは少なくとも2次元のものである。これは、各ベクトルが少なくとも2つの指標を構成要素として含むことを意味する。例えば、
・デコンボリューションの後にプレートの下端の近傍で得られた信号の虚部によって仮定される正の値のエネルギーEY+、及び
・デコンボリューションの後にプレートの下端の近傍で得られた信号の虚部によって仮定される負の値のエネルギーEY−
を構成要素として含む指標のベクトルを形成することができる。そして、指標のベクトルは(EY+;EY−)と記述される。2つ以上の指標を組み合わせた他の指標のベクトルを用いてもよい。
データベースに含まれる汚染指標は、一般に遠隔観察検査(RVE)で得られた汚染レベルである。蒸気発生器は、実際に自動カメラによって上側のスペーサプレートを検査できるように設計されている。各写真上では、管の葉の1つ/プレートの交差部が観察される。下端における部位の減少(section reduction)を測定することによって観察された葉状通路の汚染レベルが評価される。閉塞現象が管の各葉/プレート交差部で均一であると考えて、後者の通路の汚染レベルが得られる。
渦電流プローブによる検査とは異なって、この方法は、プレートの汚染レベルの定量表示を有する可能性を提供し、それが定量汚染記述子を形成する。しかしながら、この方法は、撮像装置が中間プレートのいくつかの管上を通過できる特定種類の蒸気発生器を除いて上側のスペーサプレートにしか適用することができない。したがって、RVEでは、蒸気発生器の全体についての汚染プロファイルを得ることができない。他方で、検査したプレートでは周辺の管にアクセスすることが依然としてできない。
しかしながら、これらの遠隔観察検査は長い期間行われ、その結果がデータベースに保存されてきため、大量のデータが存在する。それらの大量のデータを利用し、遠隔観察検査の定量評価を、渦電流を用いた管の検査と組み合わせることで汚染の定量評価が推測され得る。
なお、下記の方法のステップは、少なくとも1つのコンピュータ、1つのCPU、アナログ電子回路、デジタル電子回路、マイクロプロセッサ及び/又はソフトウェア手段を用いて適用され得る。
プレート部全体についての予測
本方法の第1の代替案(alternative)では、スペーサプレート部の各管の汚染の評価を必要とすることなく、スペーサプレート部毎の平均汚染レベルを直接予測することを目指す。
従って、データベースの汚染指標のセットは、スペーサプレート部の通路の汚染指標のベクトルの分布によって表され、各分布に関連する定量記述子は前記スペーサプレート部の各通路の平均汚染レベルであり、前記データベースは、異なる熱交換器のスペーサプレートの少なくともN個(N≧2)の部分を扱うとともに、前記スペーサプレート部の通路の平均汚染レベルにそれぞれ関連する指標のベクトルのN個の分布を含む。
以下の例では、スペーサプレート部はハーフスペーサプレート(half-spacer-plate)であり、熱交換器(ここでは蒸気発生器)の低温又は高温ブランチ(cold or hot branch)に存在するスペーサプレートの部分に対応する。従って、N個のハーフプレートが存在し、遠隔観察検査C及び各管についての指標のベクトルθの値からN個のハーフプレートについての汚染レベルが求められるものとする。
指標ベクトルの分布間の類似度測定によるアプローチ
第1のアプローチは、指標のベクトルの分布間の類似度測定に基づく。このアプローチの原理は、利用可能なデータベースにおいて、ハーフプレートのうちの評価すべき1つに最も類似した指標のベクトルの分布を認識することである。検査したハーフプレートの指標のベクトルの分布であるPtest(θ)と、データベースで利用可能な、N個のハーフプレートの指標のベクトルの分布であるP(θ)(n∈[1、N])とが検討される。
そのため、検査したプレート部の指標のベクトルの分布Ptest(θ)を求め(ステップS20)、その後に、検査したスペーサプレート部の指標のベクトルの分布Ptest(θ)と、データベース内の指標のベクトルの各分布P(θ)との間で類似度測定dが行われる(ステップS21)。
分布間の類似度測定は、例えばDで示される距離関数を用いて評価され得る。そのため、評価すべきプレートの指標のベクトルの分布Ptest(θ)と、データベース内の各分布P(θ)との間で距離dが算出される。
=D(Ptest、P
いくつかの使用可能な類似度測定が存在する。とりわけ、例えばカルバック・ライブラー情報量、バタチャリア距離又はさらにヘリンガー距離を用いることが可能である。とりわけ後者は0と1とに限定される結果をもたらす利点を提供するため、絶対的な解釈が可能である。その式は下記の方程式で与えられる。
Figure 2017502293
p及びqは、指標P及びQのベクトルの分布のうちの指標のベクトルである。
そして、算出したN個の距離の中から、最も小さい(最も類似した分布に対応する)K(K∈[1、N])個の距離を選択できる(ステップS22)。そのため、検査したスペーサプレート部の指標の分布Ptest(θ)との類似度測定値が最も大きい、データベース内の指標のK個の分布P(θ)が選択される。類似度測定が距離の場合、これは最も小さいK個の分布となる。
そして、データベース内の指標のベクトル分布P(θ)のうちの選択したK個の分布に関連する汚染レベルから汚染が判定される(ステップS23)。
データベース内の指標のベクトル分布P(θ)のうちの選択したK個の分布に関連する汚染レベルの平均を算出することができ、各汚染レベルは、それが関連するデータベース内の指標ベクトルの分布P(θ)と、検査したスペーサプレート部の指標のベクトルの分布Ptest(θ)との類似度測定値によって重み付けされている。
そして、これらK個のハーフプレートの汚染の平均を、評価すべきハーフプレートの指標のベクトルの分布との距離でそれぞれ重み付けして、より大きな重みを最も類似したものに与える。
Figure 2017502293
検査したスペーサプレート部の指標のベクトルの分布Ptest(θ)と、データベース内の指標のベクトルの各分布との類似度測定値dの算出は、確率法則
Figure 2017502293
のモデル、好ましくはガウスの法則、パルツェンモデリング又は確率法則の加重平均を用いた分布の予測を含む。
実際に、分布間での距離の測定には後者の予測が必要になる。そして、それらは、利用可能な観察に従って構築された、求めるべきパラメータωの関数である確率法則
Figure 2017502293
モデルを用いてアプローチされる。
Figure 2017502293
Figure 2017502293
の選択の問題はオープンであり、後者は例えば多次元ガウスの法則を扱い得る。
Figure 2017502293
μはハーフプレートの指標の平均ベクトルを表し、Σはその分散共分散行列である(これらの要素の双方は算出すべき分布のパラメータを形成する)。
パルツェンモデリングに向かうこともできる。その原理は確率密度を予測すべき母集団の観測値(observations)のそれぞれにカーネル関数を、例えばガウスを適用(place)することである。これらのガウスの全ての合計がパルツェン尤度(Parzen likelihood)を与える。
関連するケースでは、観測値は各管から抽出した指標のベクトルである。そして、次元dの指標のベクトルθ(m∈[1、M])のうちの、Mの管を含むハーフプレートnの指標のベクトルの分布は下記のように与えられる。
Figure 2017502293
パラメータhは、各観測値に適用されるガウスの変化(variance of the Gaussian)(即ち、その幅)を表す。一般に、各観測値に対して同じ値が用いられる。例えば、h=0.5であると仮定することができる。分散共分散行列Σは、ハーフプレートnに属する指標のベクトルの全体について算出される。この逆行列は、その単独の逆対角係数で形成される行列によって下記に従いアプローチされ得る。
Figure 2017502293
i、jは∈[1、d]である。
さらに、分布間の類似度測定は、結果の不確定スコアー(uncertainty score)の導入の可能性を与える。評価すべきハーフプレートと、データベースにおける特定のハーフプレートとの間の小さな距離は、既に観察された汚染の例と強い類似度を、故に結果における高い信頼を予測する。反対に、利用可能な履歴と異なる非典型的なハーフプレートの場合は、その指標のベクトルの分布は他の全てから遠ざかり、予測の結果の大きな不確実性を表す。
そのため、当該方法は、データベース内の指標のベクトルの分布P(θ)うちの選択したK個の分布と、検査したスペーサプレートの指標のベクトルの分布Ptest(θ)との間の類似度測定及び/又はスペーサプレート部、即ちハーフプレートの指標のベクトルの分布に関連する定量記述子の変動に基づいて、求められた汚染の不確実性評価を判定することを含み得る。
ベクトル定量化によるアプローチ
別のアプローチはベクトル定量化(vector quantification)に基づく。ベクトル定量化の原理は、類似度測定(一般には距離)の意味で(in the sense of a similarity measurement)、多数のデータ(所定の空間のベクトル)を限定数(restricted number)のパケット(又は「クラスター」)に分割(partition)することである。そのため、指標のベクトルθの空間は、それぞれが中心値又は平均値を含むK個のパケットに分けられる(Kは予め決定されたアルゴリズムのパラメータ)。指標の各ベクトルθは中心値又は平均値が最も近いクラスターに属する。
そのため、データベースの汚染指標のベクトルのセットは、それぞれが中心値又は平均値を有するとともに、類似度測定の意味で汚染指標のベクトル(前記中心値又は平均値に最も近い汚染指標のベクトル)を扱う類似度測定に基づきグルーピングするパケットである。定量汚染記述子は各前記パケットに関連し、検査した管又はプレート部の汚染指標の1以上のベクトルのセットについて、
・検査した管又はプレート部の汚染指標のベクトルのうちの指標の各ベクトルがデータベースのパケットの各中心値又は平均値と比較され、
・上記比較に基づき汚染指標のベクトルのm個のパケットが選択され、
・検査した管又はプレート部の汚染レベルを、指標のベクトルの選択されたm個のパケットに関連する定量記述子から求める。
指標の空間の分割は様々な方法で得られ得る。それは事前に(a priori)任意でセットされ得るか又はデータベースの指標のベクトルのセットからより自然な形で外れた(disengaged)パケット又はクラスターを与えるアルゴリズム(所謂「K手段」アルゴリズム等)が使用され得る。この分割が行われると、検査すべきハーフプレートについて、それを構成する(指標のベクトルの空間の各区分に属する)管の数が求められる。これからベクトルr=(r1、…、r)が得られる。rコンポーネントは、クラスターkに属するハーフプレートの管の割合に対応する(従ってΣ=1)。
そして、これらのベクトルrに対して、例えば、所定の類似度測定、一般には距離の意味で予測すべきハーフプレートのベクトルにベクトルr(n∈[1、N])が最も近いデータベース内のN個のハーフプレートを探すことによって予測が直接行われる。最後に、選択されたハーフプレートの、算出した距離dで加重した汚染Cの平均によって平均汚染を算出することができる。
Figure 2017502293
なお、汚染指標のベクトルの分布は、汚染値の空間分布を表す画像に対応するために、スペーサプレート内の管の位置等の空間情報に関連し得る。この場合、汚染は画像認識プロセスにより予測され得る。該プロセスでは、検査した熱交換器について得られたものに最も近い画像をデータベース内で認識することにより汚染を予測するために、上述した原理が再開され得る。
管単位(tube by tube)の予測
別の代替案によれば、汚染指標のベクトルのセットは管の汚染指標のベクトルであり、係るベクトルに関連する定量記述子は、係る管の汚染レベルであり、前記データベースは異なる熱交換器からの少なくともM(M≧2)個の管を扱い、前記データベースは1つの通路の汚染指標のM個のベクトル含み、M個のベクトルのそれぞれは前記管の前記通路の汚染レベルに関連する。
下記の例では、先の例と同様に、スペーサプレート部はスペーサーハーフプレートであり、熱交換器(ここでは蒸気発生器)の低温又は高温ブランチに存在するスペーサプレートの部分に対応する。検査した管の指標のベクトルθを求めた後に、所定の管/プレート交差点(intersection)について、例えば遠隔観察検査によって得られた汚染レベルをcと記載し、θは先に算出した定量指標のベクトルである。従って、データベースではM個の対{θ、c}が利用可能である。
確率的アプローチ
このアプローチによれば、チューブの指標のベクトルを求めた後(S30)、指標のベクトルθについて、事後の汚染レベルcの分布p(c|θ)がデータベースのベクトルから算出され(ステップS32)、汚染レベルで重み付けした事後汚染分布の合計によって汚染が求められる。
実際に、この所謂事後最小二乗アプローチは、下記により定義される平均二次予測誤差(average quadratic estimation error)を最小限に抑えることを含む。
Figure 2017502293
p(c|θ)は、指標のベクトルθの汚染分布を表す(これは事後の法則である)。先の方程式を最小限に抑える汚染の推定量cestは下記方程式によって与えられる。
Figure 2017502293
事後の法則はベイズの定理によって与えられ得る。
Figure 2017502293
p(c)は事前法則であり、p(c|θ)はベイズの定理における指標の尤度である。そのため、事後の法則の算出は、事前の法則p(c)の予測及び尤度p(c|θ)の予測を含み得る。
これらの確率の双方を表すために、あり得る汚染レベル(0〜100%)の間隔(interval)が、いくつかの連続する窓(Ck=[ck;ck+1])でサンプリングされ、後者のそれぞれでp(c)及びp(θ|c)が算出される。そのため、事後の法則は、
・間隔[c;ck+1]に含まれる汚染レベルcを有する、データベースにおけるM個の管と、
・データベースにおける管の合計と、
との比に従って得られる。
Figure 2017502293
は、間隔Cに含まれる汚染レベルcを有する、データベース内の管の数を表し、Card(database)はデータベース内の管の合計を表す。
先に示したものと同様に、求めるべきパラメータωに応じて、確率法則
Figure 2017502293
、好ましくはガウスの法則、パルツェンモデリング又は法則の加重平均によって、間隔[c;ck+1]に含まれるcに尤度の法則がアプローチされる。
Figure 2017502293
例えば、パルツェンモデリングの範囲では下記のようになる。
Figure 2017502293
ハーフプレート毎の予測の場合と同様に、ガウスの幅の値h(例えば、ここでもh=0.5)を設定すべきである。クラスCに属する管の指標のベクトルの分散共分散行列のあり得る条件の問題に対処するために、ここでも、Σは、その逆行列にその逆対角係数で構成される行列を用い、下記に従いアプローチできる。
Figure 2017502293
i、jは∈[1、d]
この尤度の算出は、事後の法則の方程式の書き換えの可能性及び間隔Ckにおける事後確率法則の表現を得る可能性を与える。
Figure 2017502293
検査した管の指標のベクトルθについて汚染の予測Cestが先の方程式から推測される。
Figure 2017502293
下記によって与えられる。
Figure 2017502293
<c>は間隔Cに属する管の平均汚染を表す。
ベクトル定量化によるアプローチ
ベクトル定量化法の使用には、管の汚染レベルを、指標のベクトルの空間におけるその指標のベクトルθの位置に従い、データベースを構成するベクトルの例に対して評価する目的がある。概略的に、その原理は、汚染を評価すべき検査した管に、その指標のベクトルθに近いデータベースの管と同様の汚染レベルを与えることである。
前で説明したように、データベースの汚染を示すベクトルのセットは、それぞれが中心値又は平均値を有するとともに、前記汚染指標(前記中心値又は平均値に値が最も近い汚染指標)の値を扱う類似度測定に基づいてグルーピングするパケットであり、汚染の定量記述子は各前記パケットに関連付けられている。
より具体的には、データベースの指標のベクトルのセットは、例えば所謂「k手段」アルゴリズムによってk個のセットに分割されている。このステップが行われると、汚染指標のセットの指標のベクトルのそれぞれは、類似度測定によって、例えば、検査した管の指標のベクトルθからクラスターの各中心値までの距離d(k∈[1、k])を算出することによってデータベースのパケットの各中心値又は平均値と比較される。データの分布を考慮にいれて、従来のユークリッド距離から類似度測定にいたるいくつかの種類の距離が使用され得る。後者からは、分割kの分散共分散行列Σ及びその中心μを伴うマハラノビス距離に言及する。指標のベクトルθとクラスターkのデータのセットとの間の距離は次のように記述される。
Figure 2017502293
そして、これらの算出した距離に従って管の汚染レベルの値の予測が残る。解決法は、類似度測定から、例えば、前に算出した距離d等の距離の逆数から重み付けした各パケットの平均汚染<C>の平均化に進むことである。
Figure 2017502293
なお、平均はパケット全体の汚染レベルに基づいて又は前の場合と同様に類似度測定の意味における比較に基づきそれらのうちのm個を選択することに基づき算出され得る。従って、m個のパケットの選択は全てのパケット、最も近いパケット又はそれらうちの異常であるために取りのけられた特定のもの以外の全てのパケットを含み得る。
なお、確率的アプローチとは異なって、ベクトル定量化によるこの代替的な予測は利用可能なデータセットに何ら事前を作らない。実際に、どのような時にも、汚染p(c)の事前確率法則pを伴わない。後者は、特定範囲の汚染の値が過剰に表されている場合(又は過小に表されている場合)に偏りが強くなることを示し得る。そのため、この方法はデータベースの代表性(representativity)への依存が少ない。

Claims (15)

  1. 管(11)を備えた熱交換器のスペーサプレート(10)の通路の汚染を評価するための方法であって、該通路(12a、12b)は、流体が該スペーサプレート(10)を横断できるようにするために該管に沿って形成され、当該方法は、少なくとも1つの通路(12a、12b)のために、
    汚染又はマグネタイトの存在に応じて、前記通路の近傍でパラメータの少なくとも1つの測定を渦電流プローブを用いて行うこと、
    前記通路の少なくとも1つの汚染指標を前記測定から導出すること、
    を含み、
    前記汚染は、得られた前記汚染指標で構成される、少なくとも2次元の、汚染指標の1以上のベクトルのセットを、データベースに含まれる汚染指標のベクトルの複数のセットと比較することで評価され、該指標のベクトルのセットのそれぞれは定量汚染記述子に関連する、方法。
  2. 前記汚染指標のベクトルのセットは、スペーサプレート部の通路の汚染指標のベクトルの分布によって表され、各分布に関連する前記定量記述子は前記スペーサプレート部の通路の平均汚染レベルであり、前記データベースは、異なる熱交換器のスペーサプレートの少なくともN個(N≧2)の部分を扱うとともに、前記スペーサプレート部の通路の平均汚染レベルにそれぞれ関連する、指標のベクトルのN個の分布を含む、請求項1に記載の方法。
  3. 検査したプレート部の指標のベクトルの分布Ptest(θ)を求め、
    前記検査したプレート部の指標のベクトルの分布Ptest(θ)と、前記データベースの指標のベクトルの各分布P(θ)との間の類似度測定値dを算出し、
    前記データベースの指標のベクトルの分布P(θ)のうちの、検査したスペーサプレート部の指標のベクトルの分布Ptest(θ)との類似度測定値dが最も大きいK個の分布を選択し、
    前記データベースの指標のベクトルの分布P(θ)のうちの選択したK個の分布に関連する汚染レベルから前記汚染を判定する、先行する請求項に記載の方法。
  4. 前記汚染の判定は、前記データベースの指標のベクトルの分布P(θ)のうちの選択したK個の分布に関連する汚染レベルの平均を算出するステップを含み、各該汚染レベルは、それが関連する、前記データベースの指標のベクトルの分布P(θ)と、前記検査したスペーサプレート部の指標のベクトルの分布Ptest(θ)との間の類似度測定値により重み付けされている、請求項3に記載の方法。
  5. 前記データベースの指標のベクトルの分布P(θ)のうちの選択したK個の分布と、前記検査したスペーサプレート部の指標のベクトルの分布Ptest(θ)との間の類似度の測定及び/又はスペーサプレート部の指標のベクトルのうちの選択した分布に関連する定量記述子の変動に基づいて、前記判定した汚染の不確実性の評価を決定することをさらに含む、請求項3又は4に記載の方法。
  6. 前記検査したスペーサプレート部の指標のベクトルの分布Ptest(θ)と、前記データベースの指標のベクトルの各分布P(θ)との間の類似度測定値dの算出は、確率法則モデル
    Figure 2017502293
    、好ましくはガウスの法則、パルツェンモデリング又は確率法則の加重平均を用いた前記分布の予測を含む、請求項3乃至5のいずれか一項に記載の方法。
  7. 汚染指標のベクトルの分布は、汚染値の空間分布の代表画像に対応するために空間情報に関連する、請求項2に記載の方法。
  8. 汚染指標のベクトルのセットは管の汚染指標のベクトルであり、該ベクトルに関連する定量記述子は該管の汚染レベルであり、前記データベースは異なる蒸気発生器の少なくともM(M≧2)個の管を扱い、前記データベースは通路の汚染指標のM個のベクトルを含み、該M個のベクトルのそれぞれは該通路の汚染レベルに関連する、請求項1に記載の方法。
  9. 検査した管の指標のベクトルθを求め、
    前記データベースの指標のベクトルから、該指標のベクトルθの事後汚染レベル分布p(c|θ)を算出し、
    汚染レベルcで重み付けした事後汚染分布p(c|θ)の合計により前記汚染を判定する、先行する請求項に記載の方法。
  10. 事後の法則の算出は、事前の法則p(c)の予測及び尤度p(θ|c)の予測を含む、先行する請求項に記載の方法。
  11. 前記事前の法則は、間隔[c;ck+1]に含まれる汚染レベルcを有する、前記データベースのM個の管と、前記データベース内の管の合計との比によって決定される、先行する請求項に記載の方法。
  12. 前記尤度の法則は、確率法則
    Figure 2017502293
    、好ましくはガウスの法則、パルツェンモデリング又は法則の加重平均によって間隔[c;ck+1]に含まれるcにアプローチされる、請求項9又は10に記載の方法。
  13. 前記データベースの汚染指標のベクトルのセットは指標のベクトルのパケットであり、該指標のベクトルのパケットはそれぞれ中心値又は平均値を有するとともに、該汚染指標のベクトルを扱う類似度測定に基づいて、該類似度測定の意味で該中心値に又は該平均値に最も近い汚染指標のベクトルをグループ化し、定量汚染記述子が各前記パケットに関連し、検査した管又はプレート部の汚染指標の1以上のベクトルのセットのために、
    検査した管又はプレート部の汚染指標のベクトルのうちの指標の各ベクトルを、類似度測定により前記データベースのパケットの中心値又は平均値と比較し、
    前記比較に基づいて汚染指標のベクトルのm個のパケットを選択し、
    指標の選択したベクトルのm個のパケットに関連する定量記述子から、検査した管又はプレート部の汚染レベルを求める、請求項1に記載の方法。
  14. 算出した類似度測定値で重み付けした各パケットの定量記述子の平均から、検査した管又はプレート部の汚染レベルを求める、請求項13に記載の方法。
  15. コンピュータプログラム製品であって、該プログラムがコンピュータ上で実行された場合に、先行する請求項に記載の方法のステップを実行させるためのプログラムコード指令を含む、コンピュータプログラム製品。
JP2016542741A 2013-12-23 2014-12-23 蒸気発生器のプレートの汚染を定量予測するための方法 Active JP6466457B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1363489A FR3015757B1 (fr) 2013-12-23 2013-12-23 Procede d'estimation quantitative du colmatage des plaques d'un generateur de vapeur
FR1363489 2013-12-23
PCT/EP2014/079163 WO2015097221A2 (fr) 2013-12-23 2014-12-23 Procédé d'estimation quantitative du colmatage des plaques d'un générateur de vapeur

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017502293A true JP2017502293A (ja) 2017-01-19
JP6466457B2 JP6466457B2 (ja) 2019-02-06

Family

ID=50543185

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016542741A Active JP6466457B2 (ja) 2013-12-23 2014-12-23 蒸気発生器のプレートの汚染を定量予測するための方法

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20170003215A1 (ja)
EP (1) EP3087444B9 (ja)
JP (1) JP6466457B2 (ja)
KR (1) KR102367340B1 (ja)
CN (1) CN106030428B (ja)
CA (1) CA2934949C (ja)
ES (1) ES2655520T3 (ja)
FR (1) FR3015757B1 (ja)
WO (1) WO2015097221A2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021507195A (ja) * 2017-12-13 2021-02-22 エレクトリシテ ド フランス 熱交換器のファウリングを評価する方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3130013B1 (fr) 2021-12-08 2023-12-15 Electricite De France Procédé d'entretien d'un générateur de vapeur impliquant un modèle

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS566178A (en) * 1979-06-18 1981-01-22 Electric Power Res Inst Method and device of detecting magnetic deposit on heat exchanger and the like
JPS6450953A (en) * 1987-08-21 1989-02-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Signal processing apparatus for detecting flaw using eddy current
JPH03296167A (ja) * 1990-04-13 1991-12-26 Ono Sokki Co Ltd ハール変換による信号解析方法
JPH05281199A (ja) * 1992-03-31 1993-10-29 Nuclear Fuel Ind Ltd 探傷データ評価装置及び方法
JP2002090345A (ja) * 2000-09-18 2002-03-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 渦電流検査信号識別方法及びこの方法を用いる装置
JP2002181793A (ja) * 2000-12-19 2002-06-26 Genshiryoku Engineering:Kk 渦電流探傷信号の処理方法
JP2007225564A (ja) * 2006-02-27 2007-09-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 渦流探傷信号の評価方法及び装置
JP2012512350A (ja) * 2008-12-15 2012-05-31 スネクマ 航空エンジンを監視するために使用されるデータの標準化
US20120179402A1 (en) * 2011-01-06 2012-07-12 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Deposit measurement apparatus, deposit measurement method, and computer-readable storage medium storing deposit measurement program
JP2013088332A (ja) * 2011-10-20 2013-05-13 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 挿通孔の閉塞率評価システム、閉塞率評価方法及び閉塞率評価プログラム

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050089923A9 (en) * 2000-01-07 2005-04-28 Levinson Douglas A. Method and system for planning, performing, and assessing high-throughput screening of multicomponent chemical compositions and solid forms of compounds
FI114749B (fi) * 2000-09-11 2004-12-15 Nokia Corp Poikkeamien ilmaisujärjestelmä ja menetelmä sen opettamiseksi
WO2005010522A2 (en) * 2003-07-18 2005-02-03 Rosemount Inc. Process diagnostics
EP1598751B1 (en) * 2004-01-12 2014-06-25 Honda Research Institute Europe GmbH Estimation of distribution algorithm (EDA)
US7866211B2 (en) * 2004-07-16 2011-01-11 Rosemount Inc. Fouling and corrosion detector for process control industries
US7383128B2 (en) * 2004-11-12 2008-06-03 Chandler Larry S Implementing two dimensional segment inversions with inversion-conforming data sets processing being rendered to include generalized composite weight factors in the processing of error-affected multivariate data samples
US7558622B2 (en) * 2006-05-24 2009-07-07 Bao Tran Mesh network stroke monitoring appliance
US7405558B2 (en) * 2006-07-10 2008-07-29 Areva Np, Inc. Steam generator mapping with reflections of eddy current signal
US8949097B2 (en) * 2011-08-12 2015-02-03 California Institute Of Technology Methods and systems for comparing vertical axis turbine arrays and providing configurations thereof
CN102564747B (zh) * 2011-12-13 2014-12-10 中国农业大学 一种滴灌系统灌水器堵塞特性的综合评价方法及测试系统
JP5301717B1 (ja) * 2012-08-01 2013-09-25 株式会社日立パワーソリューションズ 設備状態監視方法およびその装置
JP6076751B2 (ja) * 2013-01-22 2017-02-08 株式会社日立製作所 異常診断方法およびその装置

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS566178A (en) * 1979-06-18 1981-01-22 Electric Power Res Inst Method and device of detecting magnetic deposit on heat exchanger and the like
JPS6450953A (en) * 1987-08-21 1989-02-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Signal processing apparatus for detecting flaw using eddy current
JPH03296167A (ja) * 1990-04-13 1991-12-26 Ono Sokki Co Ltd ハール変換による信号解析方法
JPH05281199A (ja) * 1992-03-31 1993-10-29 Nuclear Fuel Ind Ltd 探傷データ評価装置及び方法
JP2002090345A (ja) * 2000-09-18 2002-03-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 渦電流検査信号識別方法及びこの方法を用いる装置
JP2002181793A (ja) * 2000-12-19 2002-06-26 Genshiryoku Engineering:Kk 渦電流探傷信号の処理方法
JP2007225564A (ja) * 2006-02-27 2007-09-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 渦流探傷信号の評価方法及び装置
JP2012512350A (ja) * 2008-12-15 2012-05-31 スネクマ 航空エンジンを監視するために使用されるデータの標準化
US20120179402A1 (en) * 2011-01-06 2012-07-12 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Deposit measurement apparatus, deposit measurement method, and computer-readable storage medium storing deposit measurement program
JP2012141271A (ja) * 2011-01-06 2012-07-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 付着物計測装置及び付着物計測方法並びに付着物計測プログラム
JP2013088332A (ja) * 2011-10-20 2013-05-13 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 挿通孔の閉塞率評価システム、閉塞率評価方法及び閉塞率評価プログラム

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
程衛英 ほか: "渦流探傷法における表面欠陥識別と形状認識の高精度化", 溶接・非破壊検査センター 技術レビュー, vol. 2, JPN6018048126, 2006, pages 27 - 33, ISSN: 0003934094 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021507195A (ja) * 2017-12-13 2021-02-22 エレクトリシテ ド フランス 熱交換器のファウリングを評価する方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106030428A (zh) 2016-10-12
EP3087444B1 (fr) 2017-10-11
CN106030428B (zh) 2018-12-21
CA2934949A1 (fr) 2015-07-02
ES2655520T3 (es) 2018-02-20
EP3087444A2 (fr) 2016-11-02
JP6466457B2 (ja) 2019-02-06
CA2934949C (fr) 2023-01-24
FR3015757A1 (fr) 2015-06-26
KR102367340B1 (ko) 2022-02-25
EP3087444B9 (fr) 2018-06-27
FR3015757B1 (fr) 2019-05-31
WO2015097221A3 (fr) 2015-08-13
WO2015097221A2 (fr) 2015-07-02
US20170003215A1 (en) 2017-01-05
KR20160102049A (ko) 2016-08-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102179632B1 (ko) 열 교환기의 클로깅을 평가하는 방법
US11898986B2 (en) Systems and methods for steam generator tube analysis for detection of tube degradation
TW200807447A (en) Steam generator mapping system
US8387444B2 (en) Method of modeling steam generator and processing steam generator tube data of nuclear power plant
Le et al. Quantitative evaluation of corrosion in a thin small-bore piping system using bobbin-type magnetic camera
JP6466457B2 (ja) 蒸気発生器のプレートの汚染を定量予測するための方法
Tian et al. Signal processing schemes for Eddy Current Testing of steam generator tubes of nuclear power plants
Zafar et al. Hybrid resampling scheme for particle filter‐based inversion
Ulapane Nondestructive evaluation of ferromagnetic critical water pipes using pulsed eddy current testing
Udpa et al. Automated analysis of eddy current signals in steam generator tube inspection
Le et al. Signal analysis of a bobbin-type integrated hall sensor array in electromagnetic testing for moisture separator reheater tubes
Majumdar et al. Automated data analysis system for steam generator tube inspection
Gros et al. Determining confounding sensitivities in eddy current thin film measurements
Song et al. Quantitative evaluation of surface crack in ferromagnetic materials based on Bayesian network in eddy current testing
Grimberg et al. Remote field eddy current control using rotating magnetic field transducer: Application to pressure tubes examination
Demaldent et al. Advances in modelling the ECT of U-bend steam generator tubes based on the boundary element method
Tian et al. An Eddy Current Method to Evaluate Local Wall Thinning of Carbon Steel Pipe
Khan et al. Particle filter based multisensor fusion for flaw shape reconstruction in steam generator NDE
Zainal Abidin Experimental studies of fabricated eddy current probe
Rao et al. An Approach for Characterization of Eddy Current Probes
Bipes et al. Automated Analysis of Eddy Current Rotating Coil and Array Coil Steam Generator Tube Inspection Data
Nanekar Sample summary report for CHI 1 pressure tube sample
Bakhtiari et al. Data analysis algorithms for flaw sizing based on eddy current rotating probe examination of steam generator tubes
Nanekar Sample summary report for IND 1 pressure tube sample
MacFarlane Automatic Classification of Tubing Defects by Analysis of Their Eddy Current Signals

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160624

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20171127

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20181031

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20181211

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190109

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6466457

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250