JPS5934242B2 - 熱交換器の配管の支持間隙を測定する装置及び方法 - Google Patents
熱交換器の配管の支持間隙を測定する装置及び方法Info
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- JPS5934242B2 JPS5934242B2 JP55001987A JP198780A JPS5934242B2 JP S5934242 B2 JPS5934242 B2 JP S5934242B2 JP 55001987 A JP55001987 A JP 55001987A JP 198780 A JP198780 A JP 198780A JP S5934242 B2 JPS5934242 B2 JP S5934242B2
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- Japan
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- tube
- gap
- heat exchanger
- acceleration
- measuring
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/14—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring distance or clearance between spaced objects or spaced apertures
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
- G01B21/16—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring distance of clearance between spaced objects
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/04—Analysing solids
- G01N29/12—Analysing solids by measuring frequency or resonance of acoustic waves
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、熱交換器、特に原子力発電所の蒸気発生器、
の配管の支持間隙を決定する装置及び方法に関する。
の配管の支持間隙を決定する装置及び方法に関する。
現在原子力発電所に用いられている蒸気発生器の多くは
熱交換管と管支持プレートとの間隙に生じる腐食の問題
で悩まされている。
熱交換管と管支持プレートとの間隙に生じる腐食の問題
で悩まされている。
この様な腐食生成物がたまると、管をへこませたり、小
さな直径へと収縮させたりしてクラックを生じさせそし
て漏れを生じさせるという様な数多くの悪影響を及ぼす
。従つて、へこみ等の出来始めに警報を得るためには、
管の外径と管支持プレートとの間隙を測定することが望
ましい。超音波技術や渦電流技術が試みられているが満
足なものではない。更に、腐食堆積物を化学的に清掃又
は逆洗することも考えられる。この場合には、化学的な
清掃をなすべき時を指示しそしてその後この化学的な清
掃の効果を測定するという技術も所望される。それ故、
本発明の一般的な目的は、熱交換器の配管の支持間隙を
測定する方法を提供することである。本発明の更に特定
の目的は、原子力発電所の蒸気発生器に特に適用できる
方法及び装置を提供することである。
さな直径へと収縮させたりしてクラックを生じさせそし
て漏れを生じさせるという様な数多くの悪影響を及ぼす
。従つて、へこみ等の出来始めに警報を得るためには、
管の外径と管支持プレートとの間隙を測定することが望
ましい。超音波技術や渦電流技術が試みられているが満
足なものではない。更に、腐食堆積物を化学的に清掃又
は逆洗することも考えられる。この場合には、化学的な
清掃をなすべき時を指示しそしてその後この化学的な清
掃の効果を測定するという技術も所望される。それ故、
本発明の一般的な目的は、熱交換器の配管の支持間隙を
測定する方法を提供することである。本発明の更に特定
の目的は、原子力発電所の蒸気発生器に特に適用できる
方法及び装置を提供することである。
本発明の更に別の目的は、非破壊的な方法を提供するこ
とである。
とである。
以上の目的によれば、熱交換器の管と管支持体との間の
間隙を測定する方法が提供される。
間隙を測定する方法が提供される。
管は管支持体に接近して振動されそして管支持体の領域
で加速度が監視される。この監視された加速度から間隙
が決定される。又、装置という観点から、熱交換器の管
と管支持体との間の間隙を測定する装置が提供される。
で加速度が監視される。この監視された加速度から間隙
が決定される。又、装置という観点から、熱交換器の管
と管支持体との間の間隙を測定する装置が提供される。
細長い一体構造体が管に挿入されるが、この構造体は管
を管支持体に接近して振動運動状態にセツトする手段と
、この振動運動の加速度を感知する手段とを支持する。
この感知された加速度を処理して間隙を決定する手段も
設けられている。以下添付図面を参照して本発明を詳細
に説明する。第1図は典型的なU字型蒸気発生器の形状
を示している。
を管支持体に接近して振動運動状態にセツトする手段と
、この振動運動の加速度を感知する手段とを支持する。
この感知された加速度を処理して間隙を決定する手段も
設けられている。以下添付図面を参照して本発明を詳細
に説明する。第1図は典型的なU字型蒸気発生器の形状
を示している。
原子炉からの加熱された冷却材の入口は10で示されそ
して出口は11で示されている。3対のU字型の管12
が示されており、これら管は水平プレート13によつて
支持されている。
して出口は11で示されている。3対のU字型の管12
が示されており、これら管は水平プレート13によつて
支持されている。
凝縮器からの給水は14において蒸気発生器に入り、管
12を通して循壊する冷却材によつて加熱され、そして
16において蒸気としてタービンへ放出される。概して
云えば、第1図は原子力発電所に用いられる典型的な飽
和蒸気発生器を示している。第2図は管12が通る穴1
35を有する支持プレート13の1部を示している。上
記した様に、こ/れらの点に腐食物が形成される傾向が
ある。
12を通して循壊する冷却材によつて加熱され、そして
16において蒸気としてタービンへ放出される。概して
云えば、第1図は原子力発電所に用いられる典型的な飽
和蒸気発生器を示している。第2図は管12が通る穴1
35を有する支持プレート13の1部を示している。上
記した様に、こ/れらの点に腐食物が形成される傾向が
ある。
第3図は第2図の斜視図であり、管12と共に支持プレ
ート13を示している。然し乍ら、本発明によれば、振
動器17が加速度計18と共に管12内に装着されるも
のとして示されている。振動器は17′として示された
回転軸を有しており、これは管の軸線に直角である。然
し乍ら、管の軸線に平行にすることもできる。振動器1
7は偏心質量17aを含み、これはその関連電気モータ
又は工アダーピンによつて作動された時に管12を振動
状態にセツトする偏心おもリシエーカを形成する。加速
度計18も管に装着されそして典型的には互いに901
の角度に配置される。第4図は、管が振動状態にセツト
された時に支持プレート13との衝突が生じるまで加速
度計の信号振巾6A゛が増加するという本発明の作用を
示している。
ート13を示している。然し乍ら、本発明によれば、振
動器17が加速度計18と共に管12内に装着されるも
のとして示されている。振動器は17′として示された
回転軸を有しており、これは管の軸線に直角である。然
し乍ら、管の軸線に平行にすることもできる。振動器1
7は偏心質量17aを含み、これはその関連電気モータ
又は工アダーピンによつて作動された時に管12を振動
状態にセツトする偏心おもリシエーカを形成する。加速
度計18も管に装着されそして典型的には互いに901
の角度に配置される。第4図は、管が振動状態にセツト
された時に支持プレート13との衝突が生じるまで加速
度計の信号振巾6A゛が増加するという本発明の作用を
示している。
この点において、振動数を測定し且つ加速度計の信号振
巾を用いることにより、次式によつて間隙を決定できる
。但し、Fsは衝突振動数である。
巾を用いることにより、次式によつて間隙を決定できる
。但し、Fsは衝突振動数である。
振動器17及び加速度計18を一体構造体に保持する実
際の装置が第5図に示されている。
際の装置が第5図に示されている。
管設けられ、これは基体的にはその尖端22が堅固なゴ
ム又はシリコンで構成される。尖端には加速度計18が
装着される。更に、渦電流ユニツト23が設けられ、こ
れは加速度計18及び振動器17が管支持プレートに接
近した時を決定するため支持プレート13(第3図)の
大きな金属のかたまりを感知する。換言すれば、全構造
体21は管支持プレートに接近するまで管の内に通され
る。もちろん、これとは別の簡単な測定技術を用いるこ
ともできる。振動器17はモータ24及び当然のことな
がら偏心質量17aと共に示されている。
ム又はシリコンで構成される。尖端には加速度計18が
装着される。更に、渦電流ユニツト23が設けられ、こ
れは加速度計18及び振動器17が管支持プレートに接
近した時を決定するため支持プレート13(第3図)の
大きな金属のかたまりを感知する。換言すれば、全構造
体21は管支持プレートに接近するまで管の内に通され
る。もちろん、これとは別の簡単な測定技術を用いるこ
ともできる。振動器17はモータ24及び当然のことな
がら偏心質量17aと共に示されている。
26で示された適当なリード線が設けられる。
更にこのユニツト21及び管を適当な位置に保持するた
めに、1対の摩擦パツド27a,27bがあり、これら
パッドは空気シリンダ28によつて管の面に対して駆動
される。第6図はX及びY加速度計18a及び18b1
並びにこれら加速度計の出力信号を分析する電子回路を
示している。
めに、1対の摩擦パツド27a,27bがあり、これら
パッドは空気シリンダ28によつて管の面に対して駆動
される。第6図はX及びY加速度計18a及び18b1
並びにこれら加速度計の出力信号を分析する電子回路を
示している。
これら電子回路は1対の低域フイルタ31a,31bを
含み、このフイルタは管と管支持体との衝突により生じ
た高い周波成分をフイルタ除去する。換言すれば、問題
とする情報を含んでいるのは低い周波成分である。フイ
ルタの出力は陰極線管32の特にX及びY入力に印加さ
れてリサジユ一図形即ちパターンが形成され、及び/又
はスペクトル分析ユニツト33へも印加される。陰極線
管のリサジユ一図形の典型的な出力が間隙及び振動数並
びに陰極線管の相対スケールと共に第7A図乃至第7F
図に示されている。これらの図形は何回もの繰り返しに
よつて作られたものであり、従つて蓄積オシロスコープ
によつて作られたものであることに注意されたい。第8
図は第7A図乃至第7F図をプロツトしたグラフであり
、特に正方形の点はタラップ状態でのデータ点を示して
いる。換言すれば、これらのデータ点を得た時には実1
験用の管がその両端でクランプされそして中央の支持プ
レートに対して振動できる様にされた。第8図のグラフ
の横軸は管と管支持プレートとの間の実際の間隙を示し
ており、そして縦軸は測定された間隙を示している(単
位ミル)。45定の線34は実際の間隙と測定された間
?との間の最適な関係であることが明らかである。
含み、このフイルタは管と管支持体との衝突により生じ
た高い周波成分をフイルタ除去する。換言すれば、問題
とする情報を含んでいるのは低い周波成分である。フイ
ルタの出力は陰極線管32の特にX及びY入力に印加さ
れてリサジユ一図形即ちパターンが形成され、及び/又
はスペクトル分析ユニツト33へも印加される。陰極線
管のリサジユ一図形の典型的な出力が間隙及び振動数並
びに陰極線管の相対スケールと共に第7A図乃至第7F
図に示されている。これらの図形は何回もの繰り返しに
よつて作られたものであり、従つて蓄積オシロスコープ
によつて作られたものであることに注意されたい。第8
図は第7A図乃至第7F図をプロツトしたグラフであり
、特に正方形の点はタラップ状態でのデータ点を示して
いる。換言すれば、これらのデータ点を得た時には実1
験用の管がその両端でクランプされそして中央の支持プ
レートに対して振動できる様にされた。第8図のグラフ
の横軸は管と管支持プレートとの間の実際の間隙を示し
ており、そして縦軸は測定された間隙を示している(単
位ミル)。45定の線34は実際の間隙と測定された間
?との間の最適な関係であることが明らかである。
実験に基いて第7A図乃至第7F図の曲線が三角形の点
と丸い点とでプロツトされた。三角形の点は隣接支持体
に10ミルの間隙が設けられた場合であり、丸い点は隣
接支持体がない場合である。点線36は、一定の修正を
適用しなければならない方法の精度を示している。第8
図のデータ点は実際には極座標ベースで第7A図乃至第
7F図を測定しそして最大点を効果的に取り上げること
によつて得られたものである。第9A図及び第9B図は
リサジユーパターン技術の変型を示しており、そして第
7C図のスペクトル分析グラフである。
と丸い点とでプロツトされた。三角形の点は隣接支持体
に10ミルの間隙が設けられた場合であり、丸い点は隣
接支持体がない場合である。点線36は、一定の修正を
適用しなければならない方法の精度を示している。第8
図のデータ点は実際には極座標ベースで第7A図乃至第
7F図を測定しそして最大点を効果的に取り上げること
によつて得られたものである。第9A図及び第9B図は
リサジユーパターン技術の変型を示しており、そして第
7C図のスペクトル分析グラフである。
これは第6図のスペクトル分析器33によつて達成され
、そして垂直及び水平応答に対する適当なデータ点は第
8図と同様のデータ点を生じる様に示されている。更に
、別の実験的なリサジユーパターンが第10図に示され
ており、これは120Hzの振動数0.4+の力で励起
されて管が中央支持プレートに衝突する応答である。
、そして垂直及び水平応答に対する適当なデータ点は第
8図と同様のデータ点を生じる様に示されている。更に
、別の実験的なリサジユーパターンが第10図に示され
ており、これは120Hzの振動数0.4+の力で励起
されて管が中央支持プレートに衝突する応答である。
ここでは、管と管支持体との衝突により生じた高い周波
数成分が明確に示されているが、これら成分は第6図の
適当なフイルタ31a,31bによつてフイルタ除去さ
れる。当然のことながら、リサジユ一図形は時間と共に
変化される監視された加速度信号によつて形成され、そ
してこれら信号は直角にずれているためにこれら信号間
には位相差があることが明らかである。装置という観点
から、加速度計はBOLT,BEROEK及びNEWM
ANMOdel5Olという商標で販売されている型式
のものでよい。これらの加速度は2Hzから50,00
0Hzまでの平らな振動数応答を有し且つ100m/9
という感度を有する。かくて間隙を測定する効果的な技
術が提供された。
数成分が明確に示されているが、これら成分は第6図の
適当なフイルタ31a,31bによつてフイルタ除去さ
れる。当然のことながら、リサジユ一図形は時間と共に
変化される監視された加速度信号によつて形成され、そ
してこれら信号は直角にずれているためにこれら信号間
には位相差があることが明らかである。装置という観点
から、加速度計はBOLT,BEROEK及びNEWM
ANMOdel5Olという商標で販売されている型式
のものでよい。これらの加速度は2Hzから50,00
0Hzまでの平らな振動数応答を有し且つ100m/9
という感度を有する。かくて間隙を測定する効果的な技
術が提供された。
この技術は、凝縮器及び変成器の冷却器並びに蒸気発生
器を含むあらゆる形式の熱交換器に適用できる。
器を含むあらゆる形式の熱交換器に適用できる。
第1図は蒸気発生器を示す断面図、第2図は第1図の拡
大部分断面図であり、管支持プレートを通る管を示した
図、第3図は本発明を示した簡単化された斜視図、第4
図は本発明を理解する上で有用な波形特性図、第5図は
本発明を実施するのに用いられる装置の部分断面図、第
6図は本発明を実施したプロツク図、第7A図乃至第7
F図は本発明を理解する上で有用なオシロスコープパタ
ーンを示す図、第8図はグラフ、第9A図及び第9B図
はスペクトル分析プロツト図、そして第10図はリサジ
ユ一図形を示す図である。 10・・・・・・冷却材入口、11・・・・・・出口、
12・・・・・・U字型の管、13・・・・・・水平支
持プレート、17・・・・・・振動器、18・・・・・
・加速度計、31a,31b・・・・・・低域フイルタ
、32・・・・・・陰極線管、33・・・・・・スベク
トル分析ユニツト。
大部分断面図であり、管支持プレートを通る管を示した
図、第3図は本発明を示した簡単化された斜視図、第4
図は本発明を理解する上で有用な波形特性図、第5図は
本発明を実施するのに用いられる装置の部分断面図、第
6図は本発明を実施したプロツク図、第7A図乃至第7
F図は本発明を理解する上で有用なオシロスコープパタ
ーンを示す図、第8図はグラフ、第9A図及び第9B図
はスペクトル分析プロツト図、そして第10図はリサジ
ユ一図形を示す図である。 10・・・・・・冷却材入口、11・・・・・・出口、
12・・・・・・U字型の管、13・・・・・・水平支
持プレート、17・・・・・・振動器、18・・・・・
・加速度計、31a,31b・・・・・・低域フイルタ
、32・・・・・・陰極線管、33・・・・・・スベク
トル分析ユニツト。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 熱交換器等の管と管支持体との間の間隙を測定する
方法において、上記管支持体に接近して上記管を振動さ
せ、管支持体の領域における上記管の加速度を監視し、
そしてこの監視された加速度から上記間隙を決定するこ
とを特徴とする方法。 2 熱交換器等の管と管支持体との間の間隙を測定する
装置において、この管に挿入できる細長い一体構造体を
具備し、この構造体はこの管を上記管支持体に接近して
振動運動状態にセットする手段と、この振動運動の加速
度を感知する手段とを支持しており、そして更に、上記
感知された加速度を処理して上記間隙を決定する手段を
具備することを特徴とする装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/002,899 US4235110A (en) | 1979-01-12 | 1979-01-12 | Apparatus and method for measuring the crevice gap clearance in a heat exchanger |
US2899714-3L78 | 1979-01-12 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5599502A JPS5599502A (en) | 1980-07-29 |
JPS5934242B2 true JPS5934242B2 (ja) | 1984-08-21 |
Family
ID=21703098
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP55001987A Expired JPS5934242B2 (ja) | 1979-01-12 | 1980-01-11 | 熱交換器の配管の支持間隙を測定する装置及び方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4235110A (ja) |
JP (1) | JPS5934242B2 (ja) |
BE (1) | BE881109A (ja) |
DE (1) | DE3000084C2 (ja) |
FR (1) | FR2446478A1 (ja) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4845991A (en) * | 1986-12-22 | 1989-07-11 | Combustion Engineering, Inc. | Hydraulic clearance measurement system |
DE4222990B4 (de) * | 1991-07-12 | 2004-04-08 | Roman Koller | Verfahren und Vorrichtung zur Auswertung einer Berührung |
DE4143364A1 (de) * | 1991-09-09 | 1993-09-30 | Roman Koller | Verfahren mit Anordnung zur Bildung einer Berührungserkennung, bzw. einer Berührungsfunktion |
US5696324A (en) * | 1995-05-11 | 1997-12-09 | Iwatsu Electric Co., Ltd. | Method and apparatus for predicting the life of an object to be measured using longitudinal waves |
US20060044786A1 (en) * | 2004-08-25 | 2006-03-02 | Dennis Johnson | Illuminating base |
FR3028029B1 (fr) * | 2014-10-29 | 2016-12-23 | Areva | Procede de mesure des jeux entre des zones de tubes et ensemble de mesure des jeux associe |
CN107527665B (zh) * | 2017-08-22 | 2019-07-02 | 中广核工程有限公司 | 核电站蒸汽发生器支撑板状态监测方法 |
CN109029326B (zh) * | 2018-10-11 | 2020-06-23 | 合肥源康信息科技有限公司 | 一种两段轴的安装间隙快速计算方法 |
CN114646286B (zh) * | 2022-05-23 | 2022-07-29 | 潍坊埃锐制动系统有限公司 | 一种车桥用轴承游隙检测方法及检测设备 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1532340A (fr) * | 1967-04-06 | 1968-07-12 | Comp Generale Electricite | Dispositif de mesure de la largeur d'une cavité du système circulatoire |
US3564903A (en) * | 1968-05-20 | 1971-02-23 | Boeing Co | Bond failure detection in laminated structures using vibration response |
JPS5015583B1 (ja) * | 1970-09-11 | 1975-06-06 | ||
US3937065A (en) * | 1971-09-01 | 1976-02-10 | William Moore | Delamination detector |
US3860481A (en) * | 1973-01-29 | 1975-01-14 | Westinghouse Electric Corp | Metal impact monitor |
FR2334785A1 (fr) * | 1975-12-11 | 1977-07-08 | France Etat Ponts Chaussees | Procede et dispositif pour la detection de defauts dans une structure, notamment dans un corps de chaussee |
DE2617779C2 (de) * | 1976-04-23 | 1982-02-11 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V., 8000 München | Perkussionsinstrument für Diagnose- und Prüfzwecke |
-
1979
- 1979-01-12 US US06/002,899 patent/US4235110A/en not_active Expired - Lifetime
-
1980
- 1980-01-03 DE DE3000084A patent/DE3000084C2/de not_active Expired
- 1980-01-11 JP JP55001987A patent/JPS5934242B2/ja not_active Expired
- 1980-01-11 BE BE0/198931A patent/BE881109A/fr not_active IP Right Cessation
- 1980-01-11 FR FR8000579A patent/FR2446478A1/fr active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3000084C2 (de) | 1981-10-15 |
DE3000084A1 (de) | 1980-07-24 |
US4235110A (en) | 1980-11-25 |
FR2446478B1 (ja) | 1983-02-25 |
JPS5599502A (en) | 1980-07-29 |
BE881109A (fr) | 1980-05-02 |
FR2446478A1 (fr) | 1980-08-08 |
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