JP6097755B2 - 自動分析適用範囲の検証（ａａｃｖ） - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本出願は、「AUTOMATED ANALYSIS COVERAGE VERIFICATION (AACV)」と題する、２０１１年９月３０日に提出された米国仮特許出願第６１／５４１，３１３号に基づく優先権を主張する。

本発明は、蒸気発生器伝熱管検査の分析適用範囲を検証するためのソフトウェアツール及び方法に関する。具体的には、本発明のソフトウェアツール及び方法は、拡張自動データスクリーニング（Enhanced Automated Data Screening: ＥＡＤＳ）とリアルタイム自動分析（Real Time Automated Analysis: ＲＴＡＡ）という２つの自動化された分析プロセスの分析適用範囲を検証する。

蒸気発生器伝熱管を検査することが当技術分野で知られている。さらに、蒸気発生器伝熱管の検査に使用する当技術分野で公知の自動分析法の欠点も知られている。例えば、自動分析の設定に不完全な適用範囲またはギャップがあると、蒸気発生器伝熱管のある領域が全く分析されないか、あるいは正しく分析されないことになりかねない。かかる適用範囲に欠落またはギャップがあることにより、蒸気発生器伝熱管の劣化が検出漏れとなることがある。検出漏れのまま劣化が進行する結果、様々な問題や障害が発生し得る。例えば、原子力発電所に設置された蒸気発生器内の劣化の検出漏れが、予定外の運転停止につながる可能性がある。

蒸気発生器伝熱管の劣化の検査に使用する自動化分析プロセスとして、ＥＡＤＳとＲＴＡＡという２つのプロセスが当技術分野で知られている。以下の利点、即ち、分析適用範囲中の未分析領域またはギャップの検出、蒸気発生器伝熱管に対する未分析領域またはギャップの場所の特定、そして未分析領域またはギャップが許容可能であるか否かの評価のうち少なくとも１つを提供できる検証ツール及び方法を設計し、開発することが望まれている。適用範囲の検証結果として、管の分析適用範囲が完全であること、分析適用範囲は不完全ではあるが未分析領域またはギャップは許容可能であること、または分析適用範囲は不完全で、かつ未分析領域またはギャップは許容不可能であり、したがって対処する必要があることの何れかが示される。

一局面において、本発明は蒸気発生器伝熱管の検査において分析適用範囲が完全であるか否かを検証するためのコンピュータソフトウェアシステムを提供する。このシステムは、設定動作と分析動作とより成る自動分析プロセスを含む。設定動作は、蒸気発生器伝熱管の検査対象として自動的に分析される１つ以上の異常の種類を分類することと、蒸気発生器伝熱管を複数のセグメントへマッピングすることとを含む。各セグメントは蒸気発生器伝熱管の長さ部分である。このシステムはさらに、蒸気発生器伝熱管の検査対象となる特定の異常または一組の異常について、分析適用範囲のギャップを検出して特定するソフトウェア検証プログラムを含む。

別の局面において、本発明は、蒸気発生器伝熱管の検査において分析適用範囲が完全であるか否かを検証する方法を提供する。この方法は、設定機能と分析機能とを有する自動分析プロセスを使用することを含む。設定機能は、蒸気発生器伝熱管の検査対象として自動的に分析される１つ以上の異常の種類を選択し、蒸気発生器伝熱管を複数のセグメントへマッピングすることより成る、設定動作に対する情報入力を行うことを含む。各セグメントは蒸気発生器伝熱管の長さ部分である。この方法はさらに、蒸気発生器伝熱管の検査対象となる１つ以上の異常のうちの特定の異常が複数のセグメントのうちの１以上のセグメントにあるか否かについて、分析適用範囲内のギャップを検出して特定するソフトウェア検証プログラムを使用することを含む。

添付の図面と併せて以下の実施態様の説明を読めば、本発明のさらなる理解を得ることができよう。

本発明の特定の実施形態に係る蒸気発生器伝熱管セグメントの概略図である。

本発明の特定の実施形態に係る、自動分析ソート及び蒸気発生器伝熱管モデルを含むギャップ分析を示す。

本発明の特定の実施形態に係る、図２のギャップ分析及び分析範囲中のギャップに関する通知を示す。

本発明は、蒸気発生器伝熱管検査の対象となる領域が分析適用範囲に完全に含まれているか否かを検証するためのソフトウェアツール及び方法に関する。これらのソフトウェアツール及び方法は、種々の設計の蒸気発生器及びその中に配置された伝熱管の検査に用いられるプロセスに適用可能である。本発明のある特定の実施形態において、蒸気発生器は、例えば加圧水型原子力発電所又は沸騰水型原子力発電所のような原子力発電所内に配置されている。蒸気発生器伝熱管の検査は典型的には、設定とそれに続く分析を含む自動分析プロセスを使用する。設定、例えば構成パラメータが蒸気発生器伝熱管の検査対象領域全体をカバーしないものであれば、１つ以上の対象領域について、適用範囲の欠落または適用範囲中のギャップが生じる可能性がある。

本発明は、蒸気発生器伝熱管検査において対象領域を全て分析するにあたり、カバーされない領域またはギャップを減らすか、最小限に抑えるかまたはなくする検証ツール及び方法を提供する。これらの検証ツール及び方法は、未分析領域またはギャップを特定し、未分析領域またはギャップを通知し、蒸気発生器伝熱管の長手方向における未分析領域またはギャップの場所を特定し、未分析領域またはギャップが許容可能か否かについて評価することを可能にする。許容可能であれば、さらなるアクションは不要であろう。許容不可能であれば、未分析領域またはギャップに対処し、これを解消するために、さらなるアクションを取ればよい。

当技術分野では様々な自動分析プロセスが知られており、蒸気発生器伝熱管を検査することにより劣化を突き止めて評価するのに用いられている。限定的ではない自動分析プロセスの例としては、拡張自動データスクリーニング（ＥＡＤＳ）及びリアルタイム自動分析（ＲＴＡＡ）等の公知のソフトウェアプログラムを挙げることができる。公知の様々なコンピュータシステムを用いて、これらのソフトウェアプログラムを実行し作動させることができる。

一般に、ＥＡＤＳとＲＴＡＡプロセスのいずれも、設定は検査対象の蒸気発生器伝熱管及び支持構造体のマッピングを含む。管及び構造体の構成パラメータをソフトウェアプログラムの設定部分に入力する。設定部分に入力する情報の例は、蒸気発生器伝熱管の数、蒸気発生器伝熱管の長さ等である。この情報は、特定の蒸気発生器の設計及び原子力発電所に固有なものになり得る。特定の実施形態では、蒸気発生器伝熱管は以下のようにマッピングされる。蒸気発生器の各伝熱管を長手方向に複数のセグメントに分割する。各セグメントの長さを測定して記録する。この実施形態では、ランドマークを決めて、ランドマークからのオフセットを測定する。ランドマークはセグメントの一方の端点を表し、オフセットはセグメントのもう一方の端点までの距離または長さを表す。このことを図１に示す。図１は、本発明の特定の実施形態に係る蒸気発生器伝熱管１を示している。蒸気発生器伝熱管１のセグメント５は点Ａから点Ｂに延びている。点Ａがセグメント５のランドマークであり、点Ｂが端点である。点Ａから点Ｂまでの距離または長さ７がオフセットである。このセグメント化プロセスを、蒸気発生器伝熱管に沿って特定の距離がカバーされるまで行う。ある特定の実施形態では、このプロセスを蒸気発生器伝熱管のホットレグ側端部から開始し、Ｕ字形屈曲部を進んで、コールドレグ側端部で終える。このようにすると、ランドマークはホットレグ側端部に位置し、オフセットが相次ぐ端点またはセグメント毎に決まる。あるいは、１つのセグメントの端点を、別の（それに続く）セグメントのランドマークとしてもよい。このことを図１に示す。図１は、蒸気発生器伝熱管１のセグメント８を示す。セグメント８の位置は、セグメント５に隣接したところにある。点Ｂは、セグメント５の端点であり、また、セグメント８のランドマークでもある。

さらに、自動分析処理プロセスの設定部分は、様々な異常や劣化があるか否かにつき蒸気発生器伝熱管を選択的に分析する能力を含む。これを自動分析ソート（分類）と称する。分析モードは様々で、劣化の検出、伝熱管の幾何学的形状のばらつき及び／または部品片の検出を含む。ある特定の実施形態において、自動分析ソートはへこみ、くぼみ及びキズ等が含まれる。分析プロセスは、へこみ、くぼみ及びキズのような異常がただ１個あるか、あるいは複数個あるかについて選択的に検査する能力を提供する。例えば、上述した図１の蒸気発生器伝熱管１のセグメント５、８の各々を、例えば、へこみ、くぼみ及びキズ（これらに限定されない）のような特定の異常がただ１個あるか、あるいは複数の異常があるかについて分析することができる。

ＥＡＤＳの分析適用範囲検証部分には、ギャップ分析ツール（ＧＡＴ）と自動レポート範囲検証という次の２つの部分が含まれている。ＧＡＴは、所与の蒸気発生器モデルについて、ＥＡＤＳ適用範囲を視覚的に表示する。したがって、分析の各モードについて、適用範囲が全て完全にカバーされているか否かを視覚的に検証し、適用範囲中のギャップの有無を観察することができる。したがって、ＧＡＴは例えば、蒸気発生器伝熱管の各セグメントについて、へこみ、くぼみ及びキズに関する分析の適用範囲を示すことができる。さらにＧＡＴは、へこみ、くぼみ及びキズが１つ以上あるか否かにつき蒸気発生器伝熱管の特定のセグメントが分析されなかったか否かも示すことができる。ＥＡＤＳは分析の範囲を含むレポートを自動的に作成するが、そのレポートはさらに分析モードの適用範囲における問題、例えば、分析のギャップの問題を特定するエラーメッセージを含む。例えば、自動レポート機能は、１つ以上のへこみ、くぼみ及びキズがあるか否かについて分析されなかった蒸気発生器伝熱管の特定セグメントを特定するエラーメッセージを発生することができる。レポートをデータベースにロードし、分析範囲の検証を行うことによって、分析範囲が計画された検査範囲に合致することを確認する。

ＲＴＡＡは、分析対象の各蒸気発生器伝熱管について、リアルタイムで追加の検証を行う。ＲＴＡＡは、各データポイントが計画された検査範囲内にあるか否かのチェックを行い、当該データポイントが自由スパンノイズ測定または構造関連ノイズ測定のようなノイズ測定手法の少なくとも１つによって行われたことを確認する。適用範囲にギャップがあることを示す可能性があるノイズ測定のギャップがあれば、ＲＴＡＡは中断してノイズ監視ログにエラーメッセージを発生させる。ノイズ測定値がデータベースにロードされ、予想されるすべてのノイズ測定の最終チェックが行われる。データベースは、各対象領域（ＲＯＩ）について、ノイズ測定値の回数が予想公差内であり、ノイズ測定値も予想通りであることを検証するものである。測定回数または測定予想値からの極端なずれに対しては、処置のためのフラグを立てる。

本発明のソフトウェアツール及び方法は、ＥＡＤＳとＲＴＡＡの設定で特定及び／またはモデル化されたセグメントの各々が分析済みであることを検証する。分析モードは様々であり、上述したように、多種多様な状態を分析することができる。例えば、分析モードとして、へこみ、くぼみ及びキズ等の蒸気発生器伝熱管の異常の分析を含めることができる。さらに、本発明のソフトウェアツール及び方法によれば、ＥＡＤＳとＲＴＡＡに分析の欠落またはギャップがあるか否かを検出することができる。さらに、該ツール及び方法によれば、分析の欠落またはギャップが存在する蒸気発生器伝熱管の特定セグメントまたは場所を特定することができる。未分析の領域を検出し特定すると、さらに分析を行い、ギャップの説明がつくからギャップが許容可能であるか、それとも説明がつかず、したがって対処の必要があるから許容不能であるかを判断する。

図２は、本発明のある特定の実施形態によるギャップ分析２を示す。図２は、本明細書に記載の、蒸気発生器伝熱管の検査に使用する自動分析プロセスの設定部分と検証部分を含む。列１は自動分析ソート（分類）を特定するものであり、それには分析対象である蒸気発生器伝熱管の分析モードが含まれる。列１に示されるように、蒸気発生器伝熱管は、へこみ１０、くぼみ１１及び管板のキズ１２の有無について分析中である。へこみ１０、くぼみ１１及び管板のキズ１２は、それぞれを表わす異なる陰影１０ａ、１１ａ及び１２ａに対応している。ある特定の実施形態では、へこみ１０、くぼみ１１及び管板のキズ１２がそれぞれ異なる色に対応する。例えば、くぼみ１０、疵１１、管板欠陥１２をそれぞれ、赤、青、黄に対応させることができる。

図２はさらに、垂直方向に離間して列２に配置された点２０乃至３０を示す。点２０乃至３０は、蒸気発生器伝熱管のセグメントをモデル化するために使用される端点を表す。さらに、列２において点４０乃至４２は水平方向に離間配置されており、これらの点はそこから下方に延びる陰影付きの棒に対応する。点２０は、（例えば原子力発電所の原子炉冷却系（ＲＣＳ）の）ホットレグ側の蒸気発生器伝熱管の端部に対応し、点２１は、ホットレグ側の蒸気発生器管板に対応する。点２９は、（例えばＲＣＳの）コールドレグ側の蒸気発生器管板に対応し、点３０は、コールドレグ側の蒸気発生器伝熱管の端部に対応する。上述したように、蒸気発生器伝熱管の各々は、複数のセグメントに分割される。この点に関して、点２０から点３０まで延びる蒸気発生器伝熱管は、例えば、点２０から点２１まで、点２１から点２２まで、というようにして、複数のセグメントに分割されている。したがって、上述したように、点２０は最初のランドマークであり、点３０は最終の端点である。同様に、点２１乃至２９は、蒸気発生器伝熱管の長手方向に延びる複数のセグメントを特定するランドマーク／端点である。列２中の点２０乃至３０は、単一の蒸気発生器伝熱管を表す。実際の蒸気発生器及びその分析において、蒸気発生器の伝熱管の数は１より大きいため、実際には多数の列により特定することを了解されたい。

列３には、符号２０Ｌ乃至３０Ｌが垂直方向に離間して配置されている。符号２０Ｌ乃至３０Ｌの各々は、列２の点２０乃至３０によって示される連続した端点間の距離であるセグメントの長さに対応する。例えば、符号２０Ｌは、蒸気発生器伝熱管の端部にある開始点（即ち、点２０）つまり最初のランドマークであるから、長さゼロに対応する。符号２１Ｌは、蒸気発生器伝熱管の第１セグメント、即ち蒸気発生器伝熱管の（ランドマークである）点２０から（端点である）点２１まで延びる部分の長さである。符号２２Ｌは、（ランドマークである）点２１から（端点である）点２２まで延びるセグメントの長さであり、以下同様である。

点２０乃至３０に沿って下方に延びる陰影付き垂直棒４０、４１及び４２の陰影はそれぞれ、へこみ１０、くぼみ１１及び管板のキズ１２の陰影１０ａ、１１ａ及び１２ａに対応する。陰影付き棒４０は、へこみ１０について分析が行われたセグメントを示す。陰影付き棒４１はくぼみ１１について分析が行われたセグメントを示し、また、陰影付き棒４２は管板のキズ１２について分析が行われたセグメントを示す。陰影付き棒４０、４１及び４２を目視検査すると、棒４０、４１及び４２が例えば点２４と２５の間で途切れていることからギャップ５０が存在することが分かる。ギャップ５０は、蒸気発生器伝熱管の点２４と２５の間の長さ部分では、へこみ１０、くぼみ１１及び管板のキズ１２の有無について分析が行われなかったことを示す。

図３は、図２のギャップ分析２を示すとともに、さらに、分析適用範囲が不完全であることを通知または特定する手立ても示す。図３において、（図２に示す）ギャップ５０は、蒸気発生器伝熱管のこの部分に分析適用範囲のギャップがあることを通知する陰影付き水平線６０によって特定される。また、モデル化された蒸気発生器伝熱管のある長さ部分に対応する分析適用範囲にギャップがあることを通知するメッセージボックス６５が表示される。ある特定の実施形態においては、陰影付き水平線６０とメッセージボックス６５の一方または両方を使用することができる。

さらに、本発明の特定の実施形態に従えば、モデル化された各蒸気発生器伝熱管の各セグメントをリストし、さらに、未分析領域またはギャップを特定するレポートを作成することができる。例えば、レポートでは、図２及び図３に示したギャップ５０が特定される。ギャップ５０が検出され、特定され、通知されると、これに基づいて、蒸気発生器伝熱管のこの部分（即ち、点２４と点２５との間）をさらに評価することにより、ギャップ５０が許容可能か否かを判断することができる。ギャップ５０が許容可能である一例は、蒸気発生器の構造が、障害物の存在により、この部分（即ち、点２４と点２５との間）にへこみ１０、くぼみ１１及び管板のキズ１２があるか否かの分析を行えないようなものである場合である。一方、ギャップ５０に対応するセグメント（即ち、点２４、２５の間を延びる管部分）を分析できない理由として、障害物または他の理由がない場合には、ギャップ５０を許容不可能と見做し、分析適用範囲の不完全性を解消するアクションをとることができる。

本発明の特定の実施形態について詳しく説明してきたが、当業者は、本開示書全体の教示するところに照らして、これら詳述した実施形態に対する種々の変更及び代替への展開が可能である。したがって、ここに開示した特定の実施形態は説明目的だけのものであり、本発明の範囲を何らも制約せず、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲に記載の全範囲及びその全ての均等物である。

Claims (15)

1. 複数の伝熱管を有する蒸気発生器が備えられた原子力発電所蒸気発生器伝熱管の検査において分析適用範囲が完全であるか否かを検証するためのシステムであって、
   複数の伝熱管の各々をその長手方向に複数のセグメントに分割し、各セグメントの長さを測定して記録し、さらに選択的に１つ以上の異常について各セグメントを分析することにより、原子力発電所固有の蒸気発生器伝熱管マップを生成する分析ツールと、
   前記分析ツールに接続され、その分析結果を受け取るコンピュータであって、前記複数のセグメントのうち前記１つ以上の異常について分析が行われているセグメントをそれぞれ特定し、また、前記複数のセグメントのうち前記１つ以上の異常について分析が行われていないセグメントを検出して特定し、該コンピュータによる特定結果を示す視覚的表示を生成するコンピュータとを含み、
   前記視覚的表示には、前記１つ以上の異常をそれぞれ表わす、複数個ある場合には互いに異なる視覚的標識と、前記複数のセグメントの各々に対応付けられて各セグメントを識別する文字表示を含む第１の列とを含ませ、さらに、第１の列とは水平方向に離間させて、前記分析が行われた１つ以上の異常とそれぞれ対応付けられた１つ以上の第２の列をも含ませ、
   前記１つ以上の異常の各々につき、当該異常について分析が行われているセグメントについては、当該異常に対応する第２の列の、第１の列中の当該セグメントに対応する文字表示と水平方向に並ぶ部分に、当該異常に対応する視覚的表示を出現させ、
   前記１つ以上の異常の各々につき、当該異常について分析が行われていないセグメントについては、当該異常に対応する第２の列の、第１の列中の当該セグメントに対応する文字表示と水平方向に並ぶ部分に、当該異常に対応する視覚的表示を出現させないことにより、
   分析対象範囲のギャップを識別させることを特徴とするシステム。
2. 前記分析ツールはＥＡＤＳとＲＴＡＡから成る群より選択される、請求項１記載のシステム。
3. 前記蒸気発生器は加圧水型原子炉または沸騰水型原子炉内に配置されている、請求項１記載のシステム。
4. 分析適用範囲のギャップをコンピュータ印刷出力上で前記第２の列中の空白として視覚的に観察させる、請求項１記載のシステム 。
5. 前記第２の列中の陰影部が途切れていることによってギャップを視覚的に特定させ、前記第２の列中の陰影部の存在によって分析適用範囲を識別させる、請求項１記載のシステム。
6. 前記１つ以上の異常は、へこみ、くぼみ及び管板のキズから成る群より選択される、請求項１記載のシステム。
7. 複数のセグメントはホットレグ側の伝熱管端部からコールドレグ側の伝熱管端部に延びている、請求項１記載のシステム。
8. さらに、ギャップが許容可能か否かを判断するためにギャップに対応する蒸気発生器伝熱管の部分を評価することを含む、請求項１記載のシステム。
9. さらに、蒸気発生器伝熱管の検査時に特定されたすべてのギャップを特定するレポートすることを含む、請求項１記載のシステム。
10. 複数の伝熱管を有する蒸気発生器が備えられた蒸気発生器伝熱管の検査において分析適用範囲が完全であるか否かを検証する方法であって、
    分析ツールを用いることにより、
    蒸気発生器中の複数の伝熱管のマップを生成し、複数の伝熱管の各々をその長手方向に複数のセグメントに分割し、各セグメントの長さを測定して記録し、さらに選択的に１つ以上の異常について各セグメントの分析を行い、
    前記分析ツールに接続されたコンピュータを用いることにより、
    前記分析結果を受け取り、
    前記分析結果に基づいて、前記複数のセグメントのうち前記１つ以上の異常について分析が行われているセグメントをそれぞれ特定し、また、前記複数のセグメントのうち前記１つ以上の異常について分析が行われていないセグメントを検出して特定し、その特定結果を示す視覚的表示を生成し、
    前記視覚的表示には、前記１つ以上の異常をそれぞれ表わす、複数個ある場合には互いに異なる視覚的標識と、前記複数のセグメントの各々に対応付けられて各セグメントを識別する文字表示を含む第１の列とを含ませ、さらに、第１の列とは水平方向に離間させて、前記分析が行われた１つ以上の異常とそれぞれ対応付けられた１つ以上の第２の列をも含ませ、
    前記１つ以上の異常の各々につき、当該異常について分析が行われているセグメントについては、当該異常に対応する第２の列の、第１の列中の当該セグメントに対応する文字表示と水平方向に並ぶ部分に、当該異常に対応する視覚的表示を出現させ、
    前記１つ以上の異常の各々につき、当該異常について分析が行われていないセグメントについては、当該異常に対応する第２の列の、第１の列中の当該セグメントに対応する文字表示と水平方向に並ぶ部分に、当該異常に対応する視覚的表示を出現させないことにより、
    分析対象範囲のギャップを識別させることを特徴する方法。
11. 分析適用範囲のギャップをコンピュータ印刷出力上で前記第２の列中の空白として視覚的に観察させる、請求項１０記載の方法。
12. 前記第２の列中の陰影部が途切れていることによってギャップを視覚的に特定させ、前記第２の列中の陰影部の存在によって分析適用範囲を識別させる、請求項１０記載の方法。
13. 前記１つ以上の異常は、へこみ、くぼみ及び管板のキズから成る群より選択される、請求項１０記載の方法。
14. 複数のセグメントはホットレグ側の伝熱管端部からコールドレグ側の伝熱管端部に延びている、請求項１記載の方法。
15. さらに、ギャップが許容可能か否かを判断するためにギャップに対応する蒸気発生器伝熱管の部分を評価することを含む、請求項１０記載の方法。
    
    

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