JP5905232B2 - 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 - Google Patents

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 Download PDF

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Description

本発明は、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に関する。
加圧水型原子炉プラントに用いられる蒸気発生器は、数１０００本の伝熱管と、それを束ねると共に、伝熱管を通すための挿通孔が形成された複数の管支持板とを含む熱交換器である。伝熱管内を流れる原子炉からの高温高圧の一次冷却水と、伝熱管の外を流れる二次系の給水とで熱交換し、熱交換により高温になった給水は、蒸気発生器上部で蒸気となって、発電用の蒸気タービンへ送られる。
管支持板には、伝熱管を支持すると共に給水を通流させるために、伝熱管毎に、例えば四葉型の挿通孔（ＢＥＣ（Ｂｒｏａｃｈｅｄ Ｅｇｇ Ｃｒａｔｅｒ）穴）が設けられていることがある。給水には水質調整の為の薬品類が投入されており、四三酸化鉄等薬品類に含まれる成分及び水垢がＢＥＣ穴の隙間部(伝熱管の外面とＢＥＣ穴の内面とが離れている箇所)に付着し、給水の流れを阻害することもある。そこで、ＢＥＣ穴の隙間部に存在するスケールにより閉塞されている割合（閉塞率）を評価し、必要に応じて洗浄等の対処を行うことが望ましい。
従来より、ＢＥＣ穴の隙間部の閉塞率は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ等を用いてＢＥＣ穴を撮影して録画した画像に基づいて算出する方法（例えば、特許文献１、参照）、渦電流探傷法（ＥＣＴ：Eddy Current Testing）を用いて得られる渦流探傷（ＥＣＴ）信号により推定する方法が知られている。ＥＣＴ信号により閉塞率を推定する方法を用いる場合、一般的にボビンコイル型の渦電流探傷プローブなどが用いられる。ボビンコイル型の渦電流探傷プローブにより検出された渦電流探傷信号から特定方向の振幅を計測し、計測した振幅に相当する推定閉塞率を評価カーブから取得する。
蒸気発生器のＢＥＣ穴の閉塞率を評価する方法としては、まず、目視点検で実閉塞率を求めると共に、その目視点検に対応する位置（アドレス）のＢＥＣ穴の隙間部のＥＣＴ波形を採取し、このＥＣＴ波形から閉塞評価値を求める。なお、ここで目視点検とは、ＣＣＤカメラ等にて撮影し録画した画像を用いての点検である。本明細書では、以下同様の点検を全て目視点検と記載する。また、撮影した画像から読み取った実際の閉塞率を、以下、実閉塞率と記載している。この目視点検で計測される実閉塞率と、ＥＣＴ波形による閉塞評価値とから評価カーブを予め作成する。その後、管支持板全域から任意に選択した複数のＢＥＣ穴のＥＣＴ波形から閉塞評価値を算出し、さらに評価カーブを参照してＢＥＣ穴の推定閉塞率を求めている。
また、伝熱管表面に堆積した堆積物の堆積位置とその堆積量を把握するため、伝熱管表面を模式的に可視化処理して伝熱管表面の堆積物の堆積状況を視覚的に把握する方法が提案されている（例えば、特許文献２、参照）。
特許第４２７９２８７号公報 特表２００９−５４３０９４号公報
評価カーブを作成する際、ＥＣＴ波形による閉塞評価値と目視点検による実閉塞率との関係は、ＢＥＣ穴へのスケールの付き方によって異なってくることがあり、それが誤差原因となりうる虞がある。そのため、より精度の高い閉塞率の評価を行うためには、蒸気発生器の調査毎に毎回目視点検を行い、評価カーブを作り直して評価カーブの誤差を低減することが望ましい。
しかしながら、目視点検では蒸気発生器の２次側器内の適切な位置にビデオカメラ等の点検機材を送り込む必要があるが、外部からのアクセスはマンホール等に限定され、また内部は支持板や伝熱管などにより狭隘であり、作業性が悪い。上述した従来の閉塞率を評価する方法を用いて、蒸気発生器の調査毎に毎回目視点検を行い、評価カーブを作り直す場合には、そのため多大な時間と手間を要することになる。
また、管支持板に形成されるＢＥＣ穴の隙間部の閉塞率を評価する際に、伝熱管の軸方向に設けられる複数の管支持板毎にその平面方向におけるＢＥＣ穴の隙間部の閉塞率を表示している。そのため、各管支持板の平面方向におけるＢＥＣ穴の隙間部の閉塞率の状態と、伝熱管の軸方向に設けられる複数の各管支持板のＢＥＣ穴の隙間部の閉塞率の状態とを容易に把握することができるＢＥＣ穴の隙間部の閉塞率評価方法が求められている。
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、蒸気発生器の挿通孔の閉塞率を容易に把握することができる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を提供することを目的とする。
上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、伝熱管と、前記伝熱管を通すための挿通孔が形成された管支持板とを備え、前記挿通孔が前記伝熱管が挿入された際にその周方向に形成される複数の隙間部を有する熱交換器に適用され、前記管支持板は長軸と短軸との比率が１．０以上２．０以下となる範囲内で３次元で楕円形状の模式図で表示され、各々の前記管支持板は重ならないように直列に配置され、前記模式図を前記挿通孔の閉塞率を調査して得られた前記挿通孔の閉塞率の値に応じて色分けして表示する可視化処理を有することを特徴とする閉塞率評価システムである。
第２の発明は、伝熱管と、前記伝熱管を通すための挿通孔が形成された管支持板とを備え、前記挿通孔が前記伝熱管が挿入された際にその周方向に形成される複数の隙間部を有する熱交換器に適用され、前記挿通孔を点検して求められる前記隙間部の閉塞率と、点検箇所に対応した前記隙間部の閉塞評価値とから評価カーブを作成する挿通孔の閉塞率評価システムであり、前記挿通孔の閉塞率を調査する際に、前回の前記挿通孔の閉塞率の調査時に作成した前記評価カーブを、今回の調査時の前記隙間部の閉塞率に近いものに更新する評価カーブ更新手段と、前記管支持板の前記隙間部の閉塞評価値を算出する閉塞評価値の算出手段と、更新評価カーブと算出した前記閉塞評価値とに基づいて、前記隙間部の推定閉塞率を算出する推定閉塞率の算出手段と、算出した推定閉塞率に基づいて、前記隙間部の平均閉塞率の算出と閉塞状況の可視化処理との何れか一方又は両方を行う閉塞状態把握手段と、を含むことを特徴とする挿通孔の閉塞率評価システムである。
第３の発明は、第２の発明において、前記隙間部の閉塞率を求めるための点検は、目視点検であることを特徴とする挿通孔の閉塞率評価システムである。
第４の発明は、第２又は第３の発明において、前記隙間部の閉塞評価値の算出にＥＣＴ波形を用いることを特徴とする挿通孔の閉塞率評価システムである。
第５の発明は、第２乃至第４の何れか１つの発明において、前記評価カーブ更新手段は、元となる評価カーブ、またはその評価カーブの算出に用いた前記隙間部の閉塞率および前記隙間部の閉塞評価値に、補足情報を追加して更新されることを特徴とする挿通孔の閉塞率評価システムである。
第６の発明は、第２乃至第５の何れか１つの発明において、前記評価カーブは１個以上のパラメータを持ち、閉塞評価値を変数、推定閉塞率を出力とする１変数関数であり、
評価カーブ更新手段は下記式（１）で示される誤差量が最小になるように前記関数のパラメータを最適化計算により求めることで前回の評価カーブを更新することを特徴とする挿通孔の閉塞率評価システムである。
誤差量=Σ（Ｙ(ｉ)−ｆ（Ｅ（ｉ）））2 ＋ α・Σ（Ｙ(ｊ)−ｆ（Ｅ（ｊ）））2 ・・・（１）
Ｙ：点検による閉塞率
Ｅ：閉塞評価値
ｉ：前回の評価カーブの元になったデータ
ｆ：評価カーブであり、閉塞評価値を入力変数、推定閉塞率を出力とする一変数関数
α：誤差への重み付け
ｊ：今回の新たに得られたデータ
第７の発明は、第１乃至第６の何れか１つの発明において、前記可視化処理は、前記隙間部の推定閉塞率の値として、前記隙間部の近傍に位置する１つ以上の前記隙間部の推定閉塞率の平均値を用いることを特徴とする挿通孔の閉塞率評価システムである。
第８の発明は、第１乃至第７の何れか１つの発明において、前記可視化処理は、前記管支持板に設けられている前記隙間部の前記推定閉塞率の情報に抜けがある場合には、情報に抜けがある隙間部の近傍に位置する１つ以上の前記隙間部の推定閉塞率の値を用いて補間することを特徴とする挿通孔の閉塞率評価システムである。
第９の発明は、第１乃至第８の何れか１つの発明において、前記可視化処理は、今回までの点検から求められた前記隙間部の推定閉塞率の推移から予想される前記挿通孔の推定閉塞速度を求めることを特徴とする挿通孔の閉塞率評価システムである。
第１０の発明は、第９の発明において、前記推定閉塞速度と任意の点検時までの運転時間から予想される前記隙間部の閉塞率は、今回の前記隙間部の推定閉塞率に加算することで、その点検時における前記隙間部の推定閉塞率が求められることを特徴とする挿通孔の閉塞率評価システムである。
第１１の発明は、伝熱管と、前記伝熱管を通すための挿通孔が形成された管支持板とを備え、前記挿通孔が前記伝熱管が挿入された際にその周方向に形成される複数の隙間部を有する熱交換器に適用され、前記管支持板を長軸と短軸との比率が１．０以上２．０以下となる範囲内で楕円形状の模式図で示し、各々の前記管支持板が重ならないように直列に配置し、前記模式図を前記挿通孔の閉塞率を調査して得られた前記挿通孔の閉塞率の値に応じて色分けして表示する可視化処理を含むことを特徴とする閉塞率評価方法である。
第１２の発明は、伝熱管と、前記伝熱管を通すための挿通孔が形成された管支持板とを備え、前記挿通孔が前記伝熱管が挿入された際にその周方向に形成される複数の隙間部を有する熱交換器に適用され、前記挿通孔を点検して求められる前記隙間部の閉塞率と、点検箇所に対応した前記隙間部の閉塞評価値とから評価カーブを作成し、前記評価カーブを用いて前記隙間部の閉塞具合を評価する挿通孔の閉塞率評価方法であり、前記挿通孔の閉塞率を調査する際に、前回の前記挿通孔の閉塞率の調査時に作成した前記評価カーブを、今回の調査時の前記隙間部の閉塞率に近いものに更新する評価カーブ更新工程と、前記管支持板の前記隙間部の閉塞評価値を算出する閉塞評価値の算出工程と、算出した前記閉塞評価値と前記評価カーブとに基づいて、前記隙間部の推定閉塞率を算出する推定閉塞率の算出工程と、算出した推定閉塞率に基づいて、前記隙間部の平均閉塞率の算出と閉塞状況の可視化処理との何れか一方又は両方を行う閉塞状態把握工程と、を含むことを特徴とする挿通孔の閉塞率評価方法である。
第１３の発明は、第１２の発明において、前記隙間部の閉塞率を求めるための点検として目視点検を用いて行うことを特徴とする挿通孔の閉塞率評価方法である。
第１４の発明は、第１２又は第１３の発明において、前記隙間部の閉塞評価値の算出にＥＣＴ波形を用いることを特徴とする挿通孔の閉塞率評価方法である。
第１５の発明は、第１２乃至第１４の何れか１つの発明において、前記評価カーブ更新手段は、元となる評価カーブ、またはその評価カーブの算出に用いた前記隙間部の閉塞率および前記隙間部の閉塞評価値に、補足情報を追加して更新することを特徴とする挿通孔の閉塞率評価方法である。
第１６の発明は、第１２乃至第１５の何れか１つの発明において、前記評価カーブは１個以上のパラメータを持ち、閉塞評価値を変数、推定閉塞率を出力とする１変数関数であり、評価カーブ更新手段は下記式（１）で示される誤差量が最小になるように前記関数のパラメータを最適化計算により求めることで前回の評価カーブを更新することを特徴とする挿通孔の閉塞率評価方法である。
誤差量=Σ（Ｙ(ｉ)−ｆ（Ｅ（ｉ）））2 ＋ α・Σ（Ｙ(ｊ)−ｆ（Ｅ（ｊ）））2 ・・・（１）
Ｙ：点検による閉塞率
Ｅ：閉塞評価値
ｉ：前回の評価カーブの元になったデータ
ｆ：評価カーブであり、閉塞評価値を入力変数、推定閉塞率を出力とする一変数関数
α：誤差への重み付け
ｊ：今回の新たに得られたデータ
第１７の発明は、第１１乃至第１６の何れか１つの発明において、前記可視化処理は、前記隙間部の推定閉塞率の値として、前記隙間部の近傍に位置する１つ以上の前記隙間部の推定閉塞率の平均値を用いることを特徴とする挿通孔の閉塞率評価方法である。
第１８の発明は、第１１乃至第１７の何れか１つの発明において、前記可視化処理は、前記管支持板に設けられている前記隙間部の前記推定閉塞率の情報に抜けがある場合には、情報に抜けがある隙間部の近傍に位置する１つ以上の前記隙間部の推定閉塞率の値を用いて補間することを特徴とする挿通孔の閉塞率評価方法である。
第１９の発明は、第１１乃至第１８の何れか１つの発明において、前記可視化処理は、今回までの検査から求められた推定閉塞率の推移から予想される前記挿通孔の閉塞速度を求めることを特徴とする挿通孔の閉塞率評価方法である。
第２０の発明は、第１９の発明において、前記推定閉塞速度と任意の点検時までの運転時間から予想される前記隙間部の閉塞率を、今回の前記隙間部の推定閉塞率に加算することで、その点検時における前記隙間部の推定閉塞率を求めることを特徴とする挿通孔の閉塞率評価方法である。
第２１の発明は、伝熱管が挿入された際にその周方向に複数の隙間部が形成される挿通孔を点検して求められる前記隙間部の閉塞率を用いて前記隙間部の閉塞具合を評価する挿通孔の閉塞率評価プログラムであり、前記管支持板を長軸と短軸との比率が１．０以上２．０以下となる範囲内で楕円形状の模式図で示し、各々の前記管支持板が重ならないように直列に配置し、前記模式図を前記挿通孔の閉塞率を調査して得られた前記挿通孔の閉塞率の値に応じて色分けして表示するコンピュータに実行させることを特徴とする挿通孔の閉塞率評価プログラムである。
第２２の発明は、伝熱管が挿入された際にその周方向に複数の隙間部が形成される挿通孔を点検して求められる前記隙間部の閉塞率と、点検箇所に対応した前記隙間部の閉塞評価値とから評価カーブを作成し、前記評価カーブを用いて前記隙間部の閉塞具合を評価する挿通孔の閉塞率評価プログラムであり、前記挿通孔の閉塞率を調査する際に、前回の前記挿通孔の閉塞率の調査時に作成した前記評価カーブを、今回の調査時の前記隙間部の閉塞率に近いものに更新する評価カーブ更新手段と、前記管支持板の前記隙間部の閉塞評価値を算出する閉塞評価値の算出処理と、算出した前記閉塞評価値と前記評価カーブとに基づいて、前記隙間部の推定閉塞率を算出する推定閉塞率の算出処理と、算出した推定閉塞率に基づいて、前記隙間部の平均閉塞率の算出と閉塞状況の可視化処理との何れか一方又は両方を行う閉塞状態把握処理と、をコンピュータに実行させることを特徴とする挿通孔の閉塞率評価プログラムである。
本発明によれば、蒸気発生器の挿通孔の閉塞率を容易に把握することができる。
即ち、本発明は、挿通孔の長軸と短軸との比率を所定の範囲内として管支持板を楕円形状の図に模式的に示して各々の管支持板が重ならないように直列に配置し、管支持板には挿通孔の閉塞率を調査して得られた挿通孔の閉塞率の閉塞値に応じて色分けして管支持板の楕円形の図を可視化して表示するため、伝熱管の軸方向に設けられる複数の管支持板の平面方向における挿通孔の隙間部の閉塞率の状態を同時に容易に把握することができる。
また、本発明は、挿通孔の隙間部の推定閉塞率を評価する際に、前回以前の挿通孔の隙間部の推定閉塞率を評価する際に求めた評価カーブをベースに、補間情報を追加することで最新の状態に近い状態に予め評価カーブを更新してから、検査対象とする挿通孔の推定閉塞率を算出することため、評価カーブ更新のためのデータの採取に要する工程を少なくすることができ、少ない手間で容易に蒸気発生器の挿通孔の閉塞率評価を実施することができる。このため、挿通孔の隙間部の閉塞評価に要する費用を軽減することができると共に、閉塞評価の頻度を上げることができる。
図１は、原子力プラントの蒸気発生器の構成を示す説明図である。 図２は、伝熱管の軸方向から見た時の管支持板の孔の断面図である。 図３は、伝熱管を挿入した時の管支持板の孔の断面図である。 図４は、処理装置が備える機能を展開して示したブロック図である。 図５は、本実施例に係るＢＥＣ穴の閉塞率評価方法の一例を示す図である。 図６は、Ｎ回目におけるＢＥＣ穴の隙間部の閉塞率を評価する説明図である。 図７は、撮影録画の一例を示す図である。 図８は、ＥＣＴ波形の一例を示す図である。 図９は、ＥＣＴ波形の振幅の求め方の説明図である。 図１０は、ＥＣＴ波形の振幅の求め方の説明図である。 図１１は、評価カーブの一例を示す図である。 図１２は、目視点検及びＥＣＴ波形を組み合わせて評価カーブを構成する一例を示す説明図である。 図１３は、ＢＥＣ穴の隙間部をＥＣＴ検査した各位置のＥＣＴ信号の一例を示す図である。 図１４は、運転時間と閉塞率との関係を示す図である。 図１５は、各管支持板を３次元表示した一例を示す図である。 図１６は、軸比率を変換して各管支持板を３次元表示した一例を示す図である。 図１７は、軸比率を変換して各管支持板を３次元表示した一例を示す図である。 図１８は、軸比率を変換して各管支持板を３次元表示した一例を示す図である。 図１９は、各管支持板のＢＥＣ穴の閉塞割合を３次元表示した他の一例を示す図である。 図２０は、ドロネー三角形分割手法を用いた推定閉塞率の補間方法を示す図である。 図２１は、図１９の部分拡大図である。 図２２は、色素を加えた図である。
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
本発明による実施例１に係る挿通孔（ＢＥＣ穴）の閉塞率評価システムについて、図面を参照しつつ説明する。本実施例は、原子力発電プラントに適用される蒸気発生器の管支持板の伝熱管を挿通させるＢＥＣ穴に伝熱管が挿入された際にＢＥＣ穴の周方向に形成される複数の隙間部の閉塞率を評価するものである。図１は、原子力プラントの蒸気発生器の構成を示す説明図であり、図２は、伝熱管の軸方向から見た時の管支持板の断面図であり、図３は、伝熱管を挿入した時の管支持板の断面図である。
＜蒸気発生器＞
蒸気発生器１０は、胴部１１と、複数の伝熱管１２と、気水分離器１３と、湿分分離器１４とを有する。胴部１１は、密閉された中空の略円筒形状であり、長手方向を鉛直方向に向けて配置される。胴部１１は、上部胴１１ａに対して下部胴１１ｂが若干小径とされている。胴部１１の下部胴１１ｂ内には、胴部１１の内壁面と所定間隔をもって配置された円筒形状を成す管群外筒１５が設けられている。この管群外筒１５は、その下端部が、胴部１１の下部胴１１ｂ内の下方に配置された管板１６まで延設されている。管群外筒１５内には、複数の伝熱管１２からなる伝熱管群が設けられている。
各伝熱管１２は逆Ｕ字形状をなし、Ｕ字形状の円弧部を上方に向けて配置され、下方に向く両端部が管板１６に支持されると共に、中間部が複数の管支持板１７により支持されている。伝熱管１２は各層の管支持板１７（１７Ａ〜１７Ｇ）を挿通して、上方に逆Ｕ字状に湾曲して配設されている。
管群外筒１５内には、複数の管支持板１７が所定間隔を隔てて配列される。これらの管支持板１７は伝熱管１２を挿通する複数のＢＥＣ穴２１を有する多孔板となっている。ＢＥＣ穴２１は四つ葉形状であり、管支持板１７に穿設されている。各伝熱管１２は管支持板１７のＢＥＣ穴２１を貫通している。管支持板１７Ａ〜１７ＧのＢＥＣ穴２１に伝熱管１２を挿通させることでＢＥＣ穴２１の外周面には、図３に示すような隙間部２２が形成され、給水を通流させる。最上段の管支持板１７Ｇを検査する際、例えば、検査装置に備えられる目視点検用カメラなどは気水分離器１３の上側のマンホール側から搬入される。また、管支持板１７の中央部には各層の管支持板１７の上下方向の同位置に、胴部１１の直径方向に長円形の１連のフロースロットが穿設されている。また、胴部１１には下層の管支持板１７の直上に直径方向に対峙して１対のハンドホール２５が設けられている。検査装置に備えられる目視点検用カメラなどはこのハンドホール２５から蒸気発生器１０内に搬入するようにしてもよい。
また、胴部１１は、その下端部に水室２７を有する。水室２７は、内部に管板１６及び仕切り板３０により区画されてなる一対の入室３１と出室３２を有する。入室３１には、各伝熱管１２の一端部が連通され、出室３２には、各伝熱管１２の他端部が連通されている。また、入室３１には、胴部１１の外部に通じる入口ノズル３３が形成され、出室３２には、胴部１１の外部に通じる出口ノズル３４が形成されている。そして、入口ノズル３３には、加圧水型原子炉側から一次冷却材（水）３５が送られる冷却水配管が連結される。出口ノズル３４には、熱交換された後の一次冷却材３５を加圧水型原子炉側に送る冷却水配管が連結される。一次冷却材３５は入口ノズル３３（出口ノズル３４）を介して加圧水型原子炉側に供給される。
気水分離器１３、湿分分離器１４は、胴部１１の上部胴１１ａ内に設けられている。気水分離器１３は、給水を蒸気と熱水とに分離する装置である。この熱水は、管板１６方向へ回流し再循環する二次冷却材（水）３７となる。湿分分離器１４は、分離された蒸気の湿分を除去して乾き蒸気に近い状態とする装置である。
気水分離器１３と伝熱管群との間には、外部から胴部１１内に二次冷却材（水）３７の給水を行う給水管３８が挿入されている。さらに、胴部１１の上部胴１１ａには、蒸気排出口４１が形成されている。また、胴部１１の下部胴１１ｂ内には、給水管３８からこの胴部１１内に給水された二次冷却材３７を、胴部１１と管群外筒１５との間を流下させて管板１６にて折り返させ、伝熱管群に沿って上昇させる給水路４２が設けられている。なお、蒸気排出口４１には、タービンに蒸気を送る冷却水配管が連結され、給水管３８には、タービンで使用された蒸気が復水器で冷却された二次冷却材３７を供給するための冷却水配管が連結される。
この蒸気発生器１０では、加圧水型原子炉で加熱された一次冷却材３５が入口ノズル３３から入室３１に流入し、多数の伝熱管１２内を通って循環して出室３２に入り、出口ノズル３４から外部に排出される。また、復水器２３で冷却された二次冷却材３７は、給水管３８に送られ、管群外筒１５内の給水路４２を通って伝熱管群に沿って上昇する。このとき、管群外筒１５内で、高圧高温の一次冷却材３５と二次冷却材３７との間で熱交換が行われて、二次冷却材３７が加熱される。そして、冷やされた一次冷却材３５は出室３２から加圧水型原子炉に戻される。また、高圧高温の一次冷却材３５と熱交換を行った二次冷却材３７は、胴部１１内を上昇し、気水分離器１３で蒸気と熱水とに分離される。そして、分離された蒸気は、湿分分離器１４で湿分を除去されてからタービンに供給される。
蒸気発生器１０のＢＥＣ穴２１の隙間部２２の閉塞率を評価する際、目視点検を行う場合には検査装置４３に備えられる目視点検用カメラなどが気水分離器１３の上側のマンホール側、すなわち２次冷却材（水）３７の供給側から搬入される。また、ＥＣＴ検査を行う場合には案内装置、挿入装置に備えられる渦電流探傷（ＥＣＴ）プローブが管板１６の底部、すなわち１次冷却材（水）３５の供給側から挿入搬入される。また、目視点検用カメラなどにより撮影されたＢＥＣ穴２１の隙間部２２の画像は処理装置５０に転送されて処理される。また、ＥＣＴ検査により得られた渦電流探傷信号（ＥＣＴ信号）は他の処理装置に転送されて処理され、ＥＣＴ波形を得る。
蒸気発生器１０のＢＥＣ穴２１の隙間部２２の閉塞率を評価する際には、処理装置５０を用いて制御される。処理装置５０は、コンピュータシステム(計算機システム)であり、ＢＥＣ穴２１の隙間部２２の推定閉塞率を評価するための本実施例に係るＢＥＣ穴２１の閉塞率評価プログラムを記憶した記録媒体（記録部）から、プログラムを読み取り、本発明に係るＢＥＣ穴２１の閉塞率評価システムの算出装置として作動する。図４は、処理装置５０が備える機能を展開して示したブロック図である。図４に示すように、処理装置５０は、制御部５１と、記憶部５２と、表示部５３と、入力部５４と、出力部５５と、を有する。
制御部５１は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）であり、上記各部と接続され、処理装置５０全体を制御する。例えば、ＢＥＣ穴２１の隙間部２２を目視点検する際、目視点検用カメラを蒸気発生器１０の外部から遠隔操作して、目視点検用カメラで撮像する。制御部５１は、目視点検用カメラにより撮像した画像を検査装置４３から取得して記録部５２に記録する。
また、ＢＥＣ穴２１の閉塞評価値としてＥＣＴ検査して得られるＥＣＴ波形を用いる場合、蒸気発生器１０の外部からＥＣＴプローブを遠隔操作してＥＣＴプローブで得られたＥＣＴ信号を他の処理装置に伝達し、ＥＣＴ波形を算出する。
制御部５１は、ＥＣＴ検査により得られたＥＣＴ波形を他の処理装置から取得して記録部５２に記録する。また、制御部５１は、記憶部５２に記録された所定のプログラムを読み込んで、目視点検用カメラで撮像した画像とＥＣＴ検査により得られたＥＣＴ波形とに基づいて評価カーブを作成したり、ＢＥＣ穴２１の推定閉塞率算出、平均閉塞率の算出を実行する。
記録部５２は、目視点検用カメラで撮像した画像、ＥＣＴ検査で得られるＥＣＴ波形を記録すると共に、撮像した画像を記憶する。記録部５２は、後述する本実施例に係るＢＥＣ穴２１の閉塞率評価システムを用いてＢＥＣ穴２１の閉塞率評価方法に用いられるプログラムを記憶している。記録部５２は、検査処理プログラム６１と、評価カーブの作成プログラム６２と、評価カーブの更新プログラム６３と、閉塞評価値の算出プログラム６４と、推定閉塞率の算出プログラム６５と、閉塞状態の把握プログラム６６とを収納している。また、閉塞状態の把握プログラム６６には、平均閉塞率の算出プログラム６６−１、閉塞状況の可視化プログラム６６−２とが収納されている。
表示部５３は、目視点検用カメラで撮像している画像、作成した評価カーブ、算出された推定閉塞率、平均閉塞率などを表示する。また、表示部５３は、画像処理部で画像処理した後の画像や各種の情報データなどを表示する。
入力部５４は、目視点検用カメラを操作するための検査装置４３を制御するための各種情報データを入力する。入力部５４は、目視点検用カメラで取得した画像データ、ＥＣＴ検査で取得したＥＣＴ波形などのデータ、画像処理部で画像処理した後の画像データなどを読み取る。
出力部５５は、記録部５２や目視点検用カメラを制御する検査装置４３を制御するための各種情報データの出力を行う。出力部５５は、ＢＥＣ穴２１の隙間部２２の閉塞率の算出結果を、記録媒体又はプリンタに出力したり、目視点検用カメラで取得した画像データ、ＥＣＴ検査で得られたＥＣＴ波形などのデータ、画像処理部で画像処理した後の画像データなどを外部の装置に送信したりする。
＜ＢＥＣ穴の閉塞率評価方法＞
本実施例に係るＢＥＣ穴の閉塞率評価システムを用いてＢＥＣ穴の閉塞率評価方法について、図面を参照しつつ説明する。図５は、本実施例に係るＢＥＣ穴の閉塞率評価方法の一例を示すフローチャートである。図５に示すように、本実施例に係るＢＥＣ穴の閉塞率評価方法は、以下の工程を含む。なお、本実施例において、Ｎは１以上の整数を表す。
（Ａ） Ｎ回目の目視点検を行うと共に、ＥＣＴ信号採取を行う検査工程（ステップＳ１１）
（Ｂ） 目視点検して求められるＢＥＣ穴２１の隙間部２２の実閉塞率と、目視点検箇所に対応した隙間部２２のＥＣＴ信号から閉塞評価値を求め、実閉塞率と閉塞評価値とから評価カーブ（ベース評価カーブ）を作製するベース評価カーブの作成工程（ステップＳ１２）
（Ｃ） 所定の位置のＢＥＣ穴２１のＥＣＴ波形から隙間部２２の閉塞評価値を算出する閉塞評価値の算出工程（ステップＳ１３）
（Ｄ） ベース評価カーブと算出した閉塞評価値に基づいて、隙間部２２の推定閉塞率を算出する推定閉塞率の算出工程（ステップＳ１４）
（Ｅ） 算出した推定閉塞率に基づいて、ＢＥＣ穴２１の閉塞状態を把握する閉塞状態把握工程（ステップＳ１５）
（Ｆ） Ｎ＋１回目以降にＢＥＣ穴２１の閉塞率を調査する際に、Ｎ回目のＢＥＣ穴２１の閉塞率の調査時に作成したベース評価カーブを、Ｎ＋１回目以降の調査時の検査対象の隙間部２２の閉塞率に近いものに更新する評価カーブ更新工程（ステップＳ１６）
（Ｇ） 管支持板１７（１７Ａ〜１７Ｇ）のＢＥＣ穴２１のＥＣＴ波形から隙間部２２の閉塞評価値を算出する閉塞評価値の算出工程（ステップＳ１７）
（Ｈ） 更新評価カーブと算出した閉塞評価値に基づいて、隙間部２２の推定閉塞率を算出する推定閉塞率の算出工程（ステップＳ１８）
（Ｉ） 算出した推定閉塞率に基づいて、ＢＥＣ穴２１の閉塞状態を把握する閉塞状態把握工程（ステップＳ１９）
［Ｎ回目の検査］
（検査工程：ステップＳ１１）
図６は、Ｎ回目におけるＢＥＣ穴２１の隙間部２２の閉塞率を評価する説明図である。図５、６に示すように、Ｎ回目の検査の際には、まず目視点検を行うと共に、ＥＣＴ検査を行う（ステップＳ１１）。目視点検は、気水分離器１３の上側のマンホール側、すなわち２次冷却材（水）３７の供給側から目視点検用カメラを挿入し、最上段の管支持板１７Ｇの所定範囲の任意に選択したＢＥＣ穴２１の隙間部２２を撮影して録画し、録画した画像に基づき隙間部２２の閉塞率を求める。具体的には、制御部５１が記録部５２の検査処理プログラム６１を読み込んで実行することにより実現される。
隙間部２２の閉塞率は、ＢＥＣ穴２１を伝熱管１２の軸方向から見たときの管支持板１７（１７Ａ〜１７Ｇ）と伝熱管１２の外面との間に形成される隙間部２２のうち、付着物がついている面積と隙間部２２全体の面積の面積比である。図７は、撮影録画の一例を示す図である。図７に示すように、運転初期の初期開口面積Ｓ１と、運転開始から所定期間経過後の検査時の閉塞部開口面積Ｓ２とを求め、下記式（１）のように、初期開口面積Ｓ１と閉塞部開口面積Ｓ２との差を初期開口面積Ｓ１で除した値を閉塞率として求める。
閉塞率（％）＝（（初期開口面積Ｓ１−閉塞部開口面積Ｓ２）／初期開口面積Ｓ１）×１００
目視点検時における隙間部２２の閉塞率とは、伝熱管１２が挿入されたＢＥＣ穴２１内に形成される４つの隙間部２２の各々の隙間部２２の閉塞率をいう。但し、本実施例のように、ＢＥＣ穴２１の隙間部２２をＥＣＴ検査した場合に、ＢＥＣ穴２１内に形成される４つの隙間部２２の閉塞割合をＢＥＣ穴２１の隙間部２２の閉塞率としている場合には、目視点検時により得られる隙間部２２の閉塞率も同様にＢＥＣ穴２１内に形成される４つの隙間部２２の閉塞割合を隙間部２２の閉塞率とする。
渦電流探傷法（ＥＣＴ）を用いてＥＣＴ波形を採取するＥＣＴ検査では、一般的にボビンコイル型のＥＣＴプローブなどが用いられる。図８は、ＥＣＴ波形の一例を示す図である。ボビンコイル型のＥＣＴプローブによりＢＥＣ穴２１の隙間部２２のＥＣＴ信号を検出し、図８に示すようなＥＣＴ波形を得る。この得られたＥＣＴ波形から閉塞評価値を求める。例えば特定方向の振幅αを計測し、計測した振幅αに相当するＥＣＴ電圧を閉塞評価値とする。ＢＥＣ穴２１の隙間部２２が導電性物質であるスケールにより塞がれると、渦電流が伝熱管だけでなくスケールにも流れることで渦電流の流れが変化し、ＥＣＴ信号から得られるＥＣＴ波形の振幅などが変化する。本実施例では、このＥＣＴ波形の振幅からＥＣＴ電圧を取得している。
ＥＣＴ検査時における隙間部２２の閉塞率とは、伝熱管１２が挿入されたＢＥＣ穴２１内に形成される４つの隙間部２２の隙間割合を隙間部２２の閉塞率をいう。
閉塞評価値の求め方としては、図８のように特定方向の振幅を計測する方法の他に、例えば、図９に示すように、リサージュ波形（計測信号の実数成分を横軸、虚数成分を縦軸として計測信号を表示した波形）の最も遠い２点間の距離を振幅とする方法、図１０に示すように、計測したくない要因（例えば、管支持板）の信号の方向を求め、その方向に直交する方向の振輻を採用する方法、基本信号を減算した信号における振幅を採用する方法などが挙げられる。またＥＣＴ波形から読み取れる複数の振幅値を加重平均等で組み合わせて閉塞評価値とする方法も挙げられる。
また、本実施例では、閉塞評価値の算出にＥＣＴ検査により得られるＥＣＴ波形を用いているが、本実施例はこれに限定されるものではなく、ＢＥＣ穴２１の閉塞評価値となるものであればよく、例えば、垂直探傷の超音波検査でスケール厚さを計測する方法などが挙げられる。
また、目視点検は上記のように装置搬入・アクセス性等の制約が大きい上、作業の手間がかかることから、実閉塞率と相関が高くより作業性が良い手法があれば目視点検の代替として閉塞率の算出方法として利用することができる。
（ベース評価カーブの作成工程：ステップＳ１２）
目視点検して求められるＢＥＣ穴２１の隙間部２２の実閉塞率と、目視点検に対応した箇所のＥＣＴ波形から求められた閉塞評価値とに基づいて評価カーブ（ベース評価カーブ）を作製する（ステップＳ１２）。具体的には、制御部５１が記録部５２の評価カーブの作成プログラム６２を読み込んで実行することにより実現される。
なお、本実施例では、評価カーブは、目視点検により求められるＢＥＣ穴２１の隙間部２２の実閉塞率と、目視点検に対応した箇所のＥＣＴ波形から求められた閉塞評価値とに基づいて作成されているため、目視点検時により得られる隙間部２２の実閉塞率は、ＢＥＣ穴２１内に形成される４つの隙間部２２の閉塞割合を隙間部２２の閉塞率としている。
図１１は、評価カーブの一例を示す図であり、図１２は、目視点検及びＥＣＴ波形から求められる閉塞評価値を組み合わせて評価カーブを構成する一例を示す説明図である。図１１、１２に示すように、目視点検及び目視点検に対応したＥＣＴ波形により得られた閉塞評価値から評価カーブを作成する。評価カーブ（ベース評価カーブ）は、例えば下記式のように表すことができる。
Ｚ（ｉ）=ｆ（Ｅ（ｉ））=ａ・Ｅ（ｉ）＋ｂ ・・・（１）
Ｚ（ｉ）：隙間部の推定閉塞率
ｆ：評価カーブであり、閉塞評価値を入力変数、推定閉塞率を出力とする一変数関数
ａ：評価カーブの傾き
Ｅ（ｉ）：ＥＣＴ波形から求められた閉塞評価値
ｂ：評価カーブの切片
本実施例では、閉塞評価値の算出にＥＣＴ波形から算出した値を用いているが、本実施例はこれに限定されるものではなく、ＢＥＣ穴２１の閉塞評価値となるものであればよい。
（閉塞評価値の算出工程：ステップＳ１３）
所定の位置のＢＥＣ穴２１の隙間部２２の閉塞評価値を算出する（ステップＳ１３）。本実施例では、閉塞評価値としてＥＣＴ波形の振幅（例えば、図８中の振幅α）の値を用いる。定期検査の際、伝熱管の健全性確認のため、全伝熱管のＥＣＴ波形を採取している。このＥＣＴ波形の中から必要な箇所のＥＣＴ波形をそのまま閉塞評価値に利用することで、改めてＥＣＴ波形を採取する手間を削減できる。評価に利用する位置（アドレス）は蒸気発生器全体の閉塞状況が把握しやすいように管支持板１７Ｇ全域から適宜選定される。
また、本実施例では、閉塞評価値の算出にＥＣＴ波形から算出した値を用いているが、本実施例はこれに限定されるものではなく、ＢＥＣ穴２１の閉塞評価値となるものであればよい。
（推定閉塞率の算出工程：ステップＳ１４）
閉塞評価値の算出工程（ステップＳ１３）でＥＣＴ波形に基づいて算出した閉塞評価値から、図１１に示すようなベース評価カーブを用いて、各位置（アドレス）のＢＥＣ穴２１の隙間部２２の推定閉塞率を算出する（ステップＳ１４）。具体的には、制御部５１が記録部５２の推定閉塞率の算出プログラム６５を読み込んで実行することにより実現される。各位置（アドレス）の隙間部２２の推定閉塞率は、メモリやファイル等に保存しておく。なお、図６に示すように、ステップＳ１３から出力される閉塞評価値は一旦ファイルやメモリ等に保存されるようになっている。これによりステップＳ１１で目視点検及びＥＣＴ波形データの追加や、あるいは不適切なデータの除去等の理由で評価カーブが再計算され変更になった際にも、閉塞評価値を再計算することなく推定閉塞率を算出することができる。
（閉塞状態把握工程：ステップＳ１５）
算出した推定閉塞率に基づいて、ＥＣＴ検査した各位置（アドレス）のＢＥＣ穴２１の隙間部２２の閉塞状態を把握する（ステップＳ１５）。ＢＥＣ穴２１の閉塞状態として、本実施例では、ＢＥＣ穴２１の平均閉塞率の算出（ステップＳ１５−１）、又はＢＥＣ穴２１の閉塞状況を可視化する可視化処理（ステップＳ１５−２）を行う。
（平均閉塞率の算出：ステップＳ１５−１）
ステップＳ１４で算出された推定閉塞率の値を平均して平均閉塞率を求める。平均閉塞率は、各伝熱管のＢＥＣ穴２１の４つの隙間部２２の推定閉塞率の値の平均でもよいし、ＢＥＣ穴２１の４つの隙間部２２のうちの複数の推定閉塞率の値の平均でもよい。また、ステップＳ１４で算出した全ての推定閉塞率の値を用いて複数の管支持板１７の平均閉塞率を求めてもよい、あるいは各管支持板１７毎に推定閉塞率の値の平均を求め、各管支持板１７毎の平均閉塞率を求めてもよい。具体的には、制御部５１が記録部５２の閉塞状態の把握プログラム６６の平均閉塞率の算出プログラム６６−１を読み込んで実行することにより実現される。
（閉塞状況の可視化処理：ステップＳ１５−２）
可視化処理は、各管支持板１７Ａ〜１７ＧのＢＥＣ穴２１の推定閉塞率に応じて色分けして表示する。具体的には、制御部５１が記録部５２の閉塞状態の把握プログラム６６の閉塞状況の可視化プログラム６６−２を読み込んで実行することにより実現される。
（３次元可視化）
可視化処理は、各管支持板１７Ａ〜１７Ｇを３次元に変換して３次元的な可視化を行うことができる。各管支持板１７Ａ〜１７Ｇを支持板の長軸と短軸との比率を所定の範囲内として楕円形状の模式図として、各管支持板１７Ａ〜１７Ｇが重ならないように直列に配置して表示する。この３次元表示した模式図を、各管支持板１７Ａ〜１７ＧのＢＥＣ穴２１の推定閉塞率に応じて色分けして表示することにより、管支持板１７Ａ〜１７Ｇにおける各ＢＥＣ穴２１の閉塞具合を３次元表示できる。
各管支持板１７Ａ〜１７Ｇを３次元表示した一例を図１５に示す。図１５に示すように、３次元表示した模式図は各々の管支持板１７が重ならないように直列に配置され、各管支持板１７Ａ〜１７ＧのＢＥＣ穴２１の推定閉塞率は、そのＢＥＣ穴２１の推定閉塞率の値に応じて色分けして表示される。これにより、各管支持板１７Ａ〜１７ＧのＢＥＣ穴２１の推定閉塞率の分布を容易に把握できるため、蒸気発生器１０全体の状況を容易に把握することができる。
各管支持板１７Ａ〜１７Ｇを３次元表示する際には、ＢＥＣ穴２１の長軸と短軸との比率は１．０以上２．０以下の範囲内とし、特に黄金比（１．６２）であることが好ましい。図１５は、楕円の長軸と短軸の軸比率を１．６２：１として３次元表示したものである。楕円の長軸と短軸の軸比率がこの軸比率の場合は、蒸気発生器１０の管支持板１７Ａ〜１７Ｇにおける３次元の空間関係を維持したまま、管支持板１７Ａ〜１７Ｇ全面の状態を確認できる。
図１６〜図１８は、各管支持板のＢＥＣ穴の閉塞割合を３次元表示した他の一例を示す図である。図１６に示すように楕円の長軸と短軸の軸比率が１．２：１の場合、図１７に示すように楕円の長軸と短軸の軸比率が２：１の場合には、直列に配置した各管支持板１７Ａ〜１７ＧのＢＥＣ穴２１の推定閉塞率の分布を容易に把握でき、蒸気発生器１０全体の状況を容易に把握することができる。一方、図１８に示すように楕円の長軸と短軸の軸比率は３：１の場合には、楕円の面積が小さくなり、各管支持板１７Ａ〜１７Ｇの各ＢＥＣ穴２１の表示が過密になるため、直列に配置した各管支持板１７Ａ〜１７ＧのＢＥＣ穴２１の推定閉塞率の分布は把握しにくく、蒸気発生器１０全体の状況を容易に把握することは困難である。よって、楕円の長軸と短軸の軸比率が２．０より大きいと、楕円の面積が小さくなり、各管支持板１７Ａ〜１７Ｇの各ＢＥＣ穴２１の表示が過密になる。また、軸比率が１．０より小さいと、縦の楕円となるため管支持板１７Ａ〜１７Ｇとして認識し難くなり、各管支持板１７Ａ〜１７ＧのＢＥＣ穴２１を把握しにくくなる。
また、３次元的な可視化を行う場合、図１５〜図１８に示すように、各管支持板１７Ａ〜１７Ｇを縦に複数配列する方法に限定されるものではないが、各管支持板１７Ａ〜１７Ｇを３次元表示してＢＥＣ穴２１の推定閉塞率の分布を把握し、蒸気発生器１０全体の状況を容易に把握するためには、各管支持板１７Ａ〜１７Ｇが重ならないように直列に配置するのが好ましい。図１９は、各管支持板１７Ａ〜１７ＧのＢＥＣ穴２１の閉塞割合を３次元表示した他の一例を示す図である。図１９に示すように、各管支持板１７Ａ〜１７ＧでＥＣＴ検査した各位置（アドレス）におけるＢＥＣ穴２１の隙間部２２の推定閉塞率に基づいて、管支持板１７Ａ〜１７ＧのＢＥＣ穴２１の隙間部２２の閉塞具合を３次元表示した図を斜めに表示すると、図１７のように、各管支持板１７Ａ〜１７Ｇの断面における閉塞状況を視覚的に容易に把握するのは困難である。
よって、各管支持板１７Ａ〜１７Ｇを３次元に変換した図で表示する場合、各管支持板１７Ａ〜１７Ｇの断面をＢＥＣ穴２１の長軸と短軸との比率を所定の範囲内として楕円形状の模式図として、各管支持板１７Ａ〜１７Ｇが重ならないように直列に配置し、この管支持板１７Ａ〜１７Ｇを各管支持板１７Ａ〜１７ＧのＢＥＣ穴２１の推定閉塞率に応じて色分けして表示することで、直感的なイメージが蒸気発生器の実際の設置状況に近づくことから、各管支持板１７Ａ〜１７Ｇの断面における閉塞状況を同時に容易に把握することができる。
（推定閉塞率の平滑処理）
可視化処理（Ｓ１５−２）する際には、管支持板１７Ａ〜１７Ｇの各位置（アドレス）の各ＢＥＣ穴２１の隙間部２２の推定閉塞率として、同じ管支持板内の近傍に位置（アドレス）する隙間部２２の推定閉塞率の平均値で用いて、表示するようにしてもよい。各管支持板１７Ａ〜１７ＧでＥＣＴ検査した各位置（アドレス）におけるＢＥＣ穴２１の隙間部２２の推定閉塞率のばらつきが大きい場合でも、平均値を用いることでムラを小さく抑えられるため、各管支持板１７Ａ〜１７Ｇでの閉塞具合の傾向が把握しやすくなる。
（推定閉塞率の補間）
可視化処理（Ｓ１５−２）する際には、推定閉塞率が算出されていない位置（アドレス）におけるＢＥＣ穴２１の隙間部２２の推定閉塞率の値を、同じ管支持板の推定閉塞率が算出されている近傍のＢＥＣ穴２１の隙間部２２の位置（アドレス）の推定閉塞率の値を利用して補間して算出し、可視化して表示するようにしてもよい。これにより、処理時間を短縮するためにＢＥＣ穴２１の隙間部２２の限定的な位置（アドレス）のみの推定閉塞率を算出している場合、あるいは何らかの制約によるＢＥＣ穴２１の隙間部２２の推定閉塞率の算出ができない位置（アドレス）がある場合、すなわちＢＥＣ穴２１の隙間部２２の推定閉塞率の値の抜けがある場合でも、管支持板１７Ａ〜１７ＧのＢＥＣ穴２１の隙間部２２の推定閉塞率の連続的に可視化して表示することが可能となり、管支持板１７Ａ〜１７Ｇ全体のＢＥＣ穴２１の隙間部２２の推定閉塞率の全体の傾向を容易に把握することができる。
補間手法としては、例えば、ドロネー三角形分割（Delaunay Triangulation）手法を用いる方法などが挙げられる。ドロネー三角形分割手法とは、ポリゴンをその構成点を頂点とする複数の三角形に分割する手法である。ＢＥＣ穴２１の隙間部２２の推定閉塞率を算出した各伝熱管の位置を各頂点とする。三角形に分割した後、各頂点の推定閉塞率の値を用いて、三角形内部及び各辺の値を線形補間等により算出する。図１９は、ドロネー三角形分割を示す図であり、図２０は、図１９の部分拡大図であり、図２１は、図１９を色素化した図である。図１９〜図２１に示すように、管支持板１７Ａ〜１７Ｇの各位置（アドレス）におけるＢＥＣ穴２１の推定閉塞率の傾向を容易に把握することができる。
（閉塞速度分布マップ）
可視化処理（Ｓ１５−２）する際には、管支持板１７Ａ〜１７Ｇにおける各管位置（アドレス）におけるＢＥＣ穴２１の隙間部２２のＮ回目までの推定閉塞率の値から最小二乗法の近似直線を導き、近似直線の傾きをＢＥＣ穴２１の隙間部２２が閉塞する推定閉塞速度とみなす。近似直線の傾きから推定閉塞速度を求めることで、ＢＥＣ穴２１の隙間部２２の推定閉塞率の傾向を求めることができる。なお、この場合、少なくとも２回は定期検査していることが必要である。
また、可視化処理する際に、最小二乗法による近似直線の傾きから任意の点検時までの運転時間から予想されるＢＥＣ穴２１の隙間部２２の閉塞速度を推定し、このＢＥＣ穴２１の隙間部２２の閉塞速度を現在のＢＥＣ穴２１の隙間部２２の推定閉塞率に加算することで、その点検時におけるＢＥＣ穴２１の隙間部２２の推定閉塞率を求めることができる。これにより、管支持板１７Ａ〜１７Ｇの各位置（アドレス）におけるＢＥＣ穴２１の推定閉塞率の傾向を容易に把握することができる。
この求められたＢＥＣ穴２１の隙間部２２の推定閉塞率をカラー化して表示することでカラー管支持板を提示することができる。これにより、管支持板１７Ａ〜１７Ｇの各位置（アドレス）におけるＢＥＣ穴２１の推定閉塞率の傾向を視覚的に更に容易に把握することができる。
また、管支持板１７Ａ〜１７Ｇの各位置（アドレス）ごとのＢＥＣ穴２１の隙間部２２の推定閉塞率の近似直線による傾きを導出した後、蒸気発生器１０ごとに平均することで、各蒸気発生器１０毎の閉塞速度を求めることができる。
また、ＢＥＣ穴２１の閉塞の進展速度をより容易に把握し易くするため、推定閉塞率の可視化処理と共に、管支持板１７Ａ〜１７Ｇの各位置におけるＢＥＣ穴２１の隙間部２２の閉塞速度の分布マップを表示するようにしてもよい。これにより、閉塞具合の進展速度の分布を容易に把握することができるため、洗浄などの実施時期の一指標として提示するために用いることができる。
［Ｎ＋１回目以降の検査］
Ｎ＋１回目以降の検査において、Ｎ回目の検査に用いた評価カーブを再利用して最新の状態に更新する。
（評価カーブ更新工程：ステップＳ１６）
Ｎ＋１回目以降にＢＥＣ穴２１の閉塞率を検査する際に、評価カーブを最新の状態に近いものに更新する（ステップＳ１６）。上述の検査工程（ステップＳ１１）と同様、隙間部２２の閉塞率を評価する。Ｎ＋１回目の検査においては、管支持板１７Ａ〜１７Ｇの特定の領域のＢＥＣ穴２１のみを目視点検を行うと共にＥＣＴ波形採取を行い、目視点検した領域の隙間部２２の実閉塞率を算出すると共に、ＥＣＴ波形より閉塞評価値を算出する。具体的には、制御部５１が記録部５２の評価カーブの更新プログラム６３を読み込んで実行することにより実現される。
目視点検により得られた特定の領域の隙間部２２の実閉塞率と、目視点検に対応する位置（アドレス）のＥＣＴ波形から閉塞評価値を求め、下記式（２）の誤差量が最小になるように最小二乗法を用いて評価式のパラメータ値を算出することで評価カーブを更新する。Ｎ回目の検査で得られた実閉塞率と閉塞評価値の組み合わせのデータに対して、補間情報としてＮ＋１回目以降に新たに得た実閉塞率と閉塞評価値の組み合わせのデータの誤差量を重く見るように最小二乗法を行うことで、ベースとなる評価カーブの基本的な情報は維持しつつ、新しいデータを反映して評価カーブを更新する。評価カーブを新たに更新する際には、新たに得られた目視点検での実閉塞率、ＥＣＴ波形から得られた閉塞評価値の組み合わせデータの影響が大きくなればよいため、下記式（２）のαは、１よりも大きければよいが、新たに得られたデータの影響が大きすぎると、ベースとなる評価カーブの影響が小さくなる。αの値は、過去の複数回の目視点検と閉塞評価値データを用いて模擬的に計算し、妥当な値を適宜決定する。また、更新した評価カーブ（更新評価カーブ）は、メモリやファイル等に保存しておく。
なお、評価カーブの更新を行う方法としては、上述のような統計的な手法の他に、ニューラルネットや遺伝子アルゴリズムなどの各種の最適化アルゴリズムが利用できる。
誤差量=Σ（Ｙ(ｉ)−ｆ（Ｅ（ｉ）））2 ＋ α・Σ（Ｙ(ｊ)−ｆ（Ｅ（ｊ）））2 ・・・（２）
Ｙ：目視点検による閉塞率
Ｅ：ＥＣＴ波形から得られた閉塞評価値
ｉ：前回の評価カーブの元になったデータ
ｆ：評価カーブであり、閉塞評価値を入力変数、推定閉塞率を出力とする一変数関数
α：誤差への重み付け
ｊ：今回の新たに得られたデータ
評価カーブの更新は、Ｎ回目までの検査において目視点検による隙間部２２の閉塞率とＥＣＴ波形から得られた閉塞評価値との相関に基づいて作成されたベース評価カーブの傾きａ、切片ｂを、Ｎ＋１回目以降の検査において目視点検して得られた隙間部２２の実閉塞率と、ＥＣＴ波形から得られた閉塞評価値とに基づいて補正を行う。これにより、評価カーブを最新の状態に更新することができるため、評価カーブの評価誤差を小さくすることができる。
補間情報として、目視点検して隙間部２２の閉塞率を求める際には、ハンドホール２５近傍など目視点検用カメラの挿入などが容易な部分に限定した特定の領域に限定した小規模の目視点検などでもよい。
また、本実施例では、閉塞評価値の算出にＥＣＴ波形から算出した値を用いているが、本実施例はこれに限定されるものではなく、ＢＥＣ穴２１の閉塞評価値となるものであればよい。
また、本実施例では、補間情報としてＮ＋１回目以降の各位置（アドレス）の閉塞率及び閉塞評価値を用いたが、Ｎ＋１回目以降の時点の運転時の水位や熱効率等の情報に基づいて別の考え方から全体としての推定閉塞率を求め、これとＥＣＴ波形に基づく閉塞評価値と評価カーブから求められる推定閉塞率の平均値とが整合するように評価カーブのパラメータを更新する方法もある。
（閉塞評価値の算出工程：ステップＳ１７）
所定の位置のＢＥＣ穴２１の隙間部２２のＥＣＴ波形より閉塞評価値を算出する。閉塞評価値の算出工程（ステップＳ１７）は、上述の閉塞評価値の算出工程（ステップＳ１３）と同様であるため、ここでは説明は省略する。
（推定閉塞率の算出工程：ステップＳ１８）
閉塞評価値の算出工程（ステップＳ１７）で得られた閉塞評価値と更新評価カーブに基づいて、各位置（アドレス）のＢＥＣ穴２１の隙間部２２の推定閉塞率を算出する（ステップＳ１８）。推定閉塞率の算出工程（ステップＳ１８）は、上述の推定閉塞率の算出工程（ステップＳ１４）と同様であるため、ここでは説明は省略する。
（閉塞傾向把握工程：ステップＳ１９）
算出した推定閉塞率に基づいて、各位置（アドレス）のＢＥＣ穴２１の隙間部２２の閉塞状態を把握する（ステップＳ１９）。閉塞傾向把握工程（ステップＳ１９）は、上述の閉塞傾向把握工程（ステップＳ１５）と同様であるため、ここでは説明は省略する。
このように、本実施例によれば、新たに隙間部２２の推定閉塞率を評価する際に、前回以前の隙間部２２の推定閉塞率を評価する際に求めた評価カーブに経年変化による変更が生じても、改めて従来のように大規模な目視点検を実施した上で評価カーブを作成し直しなくても、当該評価カーブをベースに、少量短期間の手間で採取できる補間情報を追加することで最新の状態に近い状態に予め評価カーブを更新してから、検査対象とするＢＥＣ穴２１の隙間部２２の推定閉塞率を算出することができる。評価カーブの更新のためのデータの採取に要する工程を少なくすることで、少ない手間で容易に蒸気発生器１０のＢＥＣ穴２１の隙間部２２の閉塞率の評価を実施することができる。このため、ＢＥＣ穴２１の隙間部２２の閉塞評価に要する費用を軽減することができると共に、閉塞評価の頻度を上げることができる。この結果、蒸気発生器１０の閉塞状況をより正確に把握できるようになり、蒸気発生器１０の洗浄をより適切なタイミングで実施できるようになる。これにより、原子力プラントの運転効率を向上させることができる。
また、本実施例によれば、ＢＥＣ穴２１の推定閉塞率を各管支持板１７Ａ〜１７Ｇを３次元の図で表示する場合、各管支持板１７Ａ〜１７Ｇの断面をＢＥＣ穴２１の長軸と短軸との比率を所定の範囲内として楕円形状の模式図として、各管支持板１７Ａ〜１７Ｇが重ならないように直列に配置し、この管支持板１７Ａ〜１７Ｇを各管支持板１７Ａ〜１７ＧのＢＥＣ穴２１の推定閉塞率に応じて色分けして表示することで、直感的なイメージが蒸気発生器の実際の設置状況に近づくことから、各管支持板１７Ａ〜１７Ｇの断面における閉塞状況を同時に容易に把握することができるため、蒸気発生器１０全体の状況を容易に把握することができる。
なお、本実施例においては、原子力発電プラントに適用される蒸気発生器の管支持板１７Ａ〜１７Ｇの伝熱管１２を挿通させる隙間部２２の閉塞率を評価する場合について説明しているが、本実施例はこれに限定されるものではなく、熱交換器に用いる伝熱管を支持するために用いる管支持板の挿通孔の閉塞率を評価するために用いることもできる。
１０ 蒸気発生器
１１ 胴部
１１ａ 上部胴
１１ｂ 下部胴
１２ 伝熱管
１３ 気水分離器
１４ 湿分分離器
１５ 管群外筒
１６ 管板
１７Ａ〜１７Ｇ 管支持板
２１ ＢＥＣ穴
２２ 隙間部
２５ ハンドホール
２７ 水室
３０ 仕切り板
３１ 入室
３２ 出室
３３ 入口ノズル
３４ 出口ノズル
３５ 一次冷却材（水）
３７ 二次冷却材（水）
３８ 給水管
４１ 蒸気排出口
４２ 給水路
４３ 検査装置
５０ 処理装置
５１ 制御部
５２ 記録部
５３ 表示部
５４ 入力部
５５ 出力部
６１ 検査処理プログラム
６２ 評価カーブの作成プログラム
６３ 評価カーブの更新プログラム
６４ 閉塞評価値の算出プログラム
６５ 推定閉塞率の算出プログラム
６６ 閉塞状態の把握プログラム
６６−１ 平均閉塞率の算出プログラム
６６−２ 閉塞状況の可視化プログラム

Claims (3)

  1. 伝熱管と、前記伝熱管を通すための挿通孔が形成された管支持板と、前記伝熱管が前記挿通孔に挿入された際にその周方向に形成される複数の隙間部とを有する熱交換器の前記隙間部の閉塞率を評価する挿通孔の閉塞率評価システムにおいて、
    前記隙間部の閉塞率を算出する制御部と、
    前記制御部により算出された前記隙間部の閉塞率を表示する表示部と、を備え、
    前記制御部は、
    前記表示部に、長軸と短軸との比率が１．２以上２．０以下となる範囲内で３次元となる楕円形状の前記管支持板の模式図を表示させ、
    各々の前記管支持板の前記模式図が重ならないように、短軸方向に直列に配置して表示させ、
    前記挿通孔の閉塞率を調査して得られた前記挿通孔の閉塞率の値と、前記挿通孔の位置とに基づいて、前記模式図を色分けして表示させる可視化処理を実行することを特徴とする挿通孔の閉塞率評価システム。
  2. 伝熱管と、前記伝熱管を通すための挿通孔が形成された管支持板と、前記伝熱管が前記挿通孔に挿入された際にその周方向に形成される複数の隙間部とを有する熱交換器の前記隙間部の閉塞率を、閉塞率評価システムを用いて評価する挿通孔の閉塞率評価方法において、
    前記閉塞率評価システムは、
    前記隙間部の閉塞率を算出する制御部と、
    前記制御部により算出された前記隙間部の閉塞率を表示する表示部と、を備え、
    前記制御部が、
    前記表示部に、長軸と短軸との比率が１．２以上２．０以下となる範囲内で３次元となる楕円形状の前記管支持板の模式図を表示させ、
    各々の前記管支持板の前記模式図が重ならないように、短軸方向に直列に配置して表示させ、
    前記挿通孔の閉塞率を調査して得られた前記挿通孔の閉塞率の値と、前記挿通孔の位置とに基づいて、前記模式図を色分けして表示させる可視化処理を実行する工程を有することを特徴とする挿通孔の閉塞率評価方法。
  3. 伝熱管が挿入された際にその周方向に複数の隙間部が形成される挿通孔を点検して求められる前記隙間部の閉塞率を用いて前記隙間部の閉塞具合を評価する閉塞率評価システムにおいて実行される挿通孔の閉塞率評価プログラムであり、
    前記閉塞率評価システムは、
    前記隙間部の閉塞率を算出する制御部と、
    前記制御部により算出された前記隙間部の閉塞率を表示する表示部と、を備え、
    前記表示部に、長軸と短軸との比率が１．２以上２．０以下となる範囲内で３次元となる楕円形状の前記管支持板の模式図を表示させ、
    各々の前記管支持板の前記模式図が重ならないように、短軸方向に直列に配置して表示させ、
    前記挿通孔の閉塞率を調査して得られた前記挿通孔の閉塞率の値と、前記挿通孔の位置とに基づいて、前記模式図を色分けして表示させる可視化処理を、前記制御部に実行させることを特徴とする挿通孔の閉塞率評価プログラム。
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