KR102481720B1

KR102481720B1 - 증기 발생기 튜브의 와전류 검사를 위한 위치 기반 샘플링

Info

Publication number: KR102481720B1
Application number: KR1020197031589A
Authority: KR
Inventors: 존 씨 리차우어; 다니엘 씨 우드; 토마스 더블유 넨노; 퀴 브이 르; 카일 엠 플래니건
Original assignee: 웨스팅하우스 일렉트릭 컴퍼니 엘엘씨
Priority date: 2017-03-29
Filing date: 2018-03-08
Publication date: 2022-12-26
Also published as: US10746697B2; WO2018182942A1; CA3057606A1; CN110603407B; ES2953014T3; EP3601884B1; KR20190126439A; EP3601884A1; CN110603407A; JP2020512554A; EP3601884A4; JP7058283B2; US20180284067A1

Abstract

와전류 센서를 이용하여 증기 발생기의 튜브의 검사를 수행하는 방법은, 와전류 센서에 대한 손상 가능성을 실질적으로 감소시키는 사전결정된 방식으로 와전류 센서를 가속 및 감속하는 것을 포함한다. 프로브 응력의 감소는 방사성 폐기물을 줄이고, 손상된 프로브의 교환과 관련된 작업자의 방사능 노출을 감소시킨다. 튜브를 따른 균등하게 이격된 복수의 위치 각각에서 와전류 신호를 기록하면, 기록된 데이터의 유효성을 손상시킴이 없이 와전류 센서의 속도를 변경할 수 있다. 검사 시스템은 프로브가 증기 발생기의 튜브 내에서 증분 거리만큼 전진함에 따라 일련의 신호를 출력하는 인코더를 사용하며, 와전류 센서 신호는 인코더로부터 신호되는 적어도 일부에 응답하여 기록된다.

Description

증기 발생기 튜브의 와전류 검사를 위한 위치 기반 샘플링

관련 출원에 대한 교차 참조

본 출원은 2017 년 3 월 29 일자로 출원된 미국 가특허 출원 제 62/478,226 호의 우선권을 주장하며, 그 개시 내용은 본 명세서에 참조로 포함된다.

분야

개시 및 청구된 개념은 일반적으로 증기 발생기에 관련되며, 보다 구체적으로는 증기 발생기의 튜브를 검사하는 검사 시스템 및 관련 방법에 관련된다.

원자력 발전소의 증기 발생기의 튜브 등에 대해 와전류 검사를 수행하는 것이 알려져 있다. 이러한 검사 동안, 와전류 센서(eddy current sensor)를 갖는 프로브는 증기 발생기의 튜브를 통해 이동하는 한편, 와전류 센서로부터의 응답 신호는 고정된 시간 간격으로 샘플링 및 기록된다. 프로브는 일정한 속도로 가속되고, 예로서 인치당 25 개의 샘플 또는 인치당 40 개만큼 많은 샘플이 기록되도록 속력이 설정된다. 그러나 가장 전형적으로 증기 발생기의 이전의 와전류 검사가 참조되며, 동일한 증기 발생기의 현재의 테스트는 일반적으로 계속적인 측정 기록 사이의 시간 및 프로브 속력 측면에서 이전 테스트의 매개 변수를 따르도록 조정된다. 이것은 튜브 상의 현재의 와전류 데이터와 동일한 튜브 상의 이전의 와전류 데이터 사이의 의미있는 비교를 가능하게 하기 위해 수행된다. 이러한 와전류 테스트는 그의 의도된 목적용으로는 대체로 효과적이지만 제한 없이 행해지지 않았다.

관련 기술 분야에서 일반적으로 이해되는 바와 같이, 증기 발생기의 각각의 튜브는 튜브 시트에 장착되는 한 쌍의 직선부와, 튜브 시트 반대편의 상기 한 쌍의 직선부 사이에 위치된 굴곡부를 갖는다. 튜브의 와전류 분석을 수행하기 위해, 프로브가 전형적으로 튜브의 제 1 단부 내에 수용되고, 와전류 센서가 튜브의 반대쪽 제 2 단부 밖으로 돌출될 때까지 튜브를 따라 전진된다. 그러는 과정에서, 와전류 센서, 및 와전류 센서로부터 연장되는 통신 케이블의 길이가 튜브의 제 2 단부로부터 돌출되도록, 프로브는 전형적으로 튜브의 개방된 제 2 단부를 지나서 10 내지 40 인치 더 전진된다. 프로브가 제 1 단부로부터 제 2 단부로 튜브 내에서 초기에 전진되는 동안에는, 측정이 수행되지 않는다. 그러나, 프로브는 검출 패스로서 특징지울 수 있는 동안 튜브의 제 2 단부로부터 튜브의 제 1 단부를 향해 다시 당겨진다. 검출 패스는 고정된 속도로 발생하고, 와전류 신호는 서로 이격된 고정된 시간 간격인 사전결정된 시간 간격으로 기록된다.

검출 패스 동안 와전류 센서를 튜브 내에서 고정된 속도로 유지하기 위해, 프로브는 전형적으로 와전류 센서가 검출 패스에서 튜브의 제 2 단부에 재진입될 때까지 와전류 센서가 고정 속도에 도달할 수 있도록 하기 위해 대기 정지로부터 급속히 가속되어야 한다. 이러한 가속 동안, 와전류 센서는 종종 검출 패스를 위해 튜브로 들어갈 때 튜브 시트에서 튜브의 제 2 단부에 충돌할 수 있으며, 이는 와전류 센서를 손상시킬 수 있다. 또한, 와전류 센서가 직선부를 떠나 튜브의 제 1 단부를 향해 굴곡부를 통해 이동할 때 굴곡부가 와전류 센서의 직선 경로를 변경하기 때문에, 와전류 센서가 굴곡부를 통해 이동함에 따라 와전류 센서가 손상될 수 있다.

와전류 센서의 비용이 수천달러일 수 있고, 때로는 검사 팀이 단일 증기 발생기의 검사에서 수십개의 와전류 센서를 파괴할 수 있기 때문에, 와전류 센서에 대한 손상은 막대한 비용을 초래할 수 있다. 와전류 센서만 교체하는 비용도 상당하다. 더구나, 사용 및 파괴된 와전류 센서는 방사성인 것으로 여겨지므로, 사용/파괴된 와전류 센서를 폐기하기 위해서는 특별한 방사성 폐기물 절차를 따라야 하고, 그에 의해 비용이 더욱 증가한다.

더욱이, 고정된 시간 간격으로 기록된 와전류 신호는 때때로 부정확할 수 있는데, 그 이유는 와전류 센서가 튜브 시트에서 튜브에 처음 들어갈 때와 같은 일부 상황에서 와전류 센서가 때때로 원하는 고정 속도로 이동하지 않을 수도 있기 때문이다. 와전류 센서가 원하는 고정 속도 미만의 속도로 이동하는 경우, 고정된 시간 간격으로 기록되어진 기록된 데이터 포인트는 튜브의 다른 부분들에서 취한 데이터 포인트보다 함께 상대적으로 더 가깝게 이격된 튜브 위치를 나타낼 수 있다. 와전류 센서가 상정된 고정 속도로 이동하지 못해서 생길 것 같은 결과는 현재의 검사 중에 기록되고 있는 와전류 센서 신호가 어쩌면 보다 정확히 기록된 과거 와전류 센서 신호와 쉽게 비교되지 않을 것이라는 점이다. 따라서 주어진 튜브에서 검사를 반복해야 하므로 비용이 추가로 증가한다.

그러므로 개선이 바람직할 것이다.

따라서, 와전류 센서를 이용하여 증기 발생기의 튜브의 와전류 검사를 수행하는 방법은, 검사 과정 중 와전류 센서에 대한 손상 가능성을 실질적으로 감소시키는 사전결정된 방식으로 와전류 센서를 가속 및 감속하는 것을 포함한다. 이러한 손상 메커니즘(프로브 응력)의 제거는 궁극적으로 방사성 폐기물을 줄이고, 손상된 프로브를 교체해 버리는 것과 관련된 작업자의 방사능 노출을 감소시킨다. 튜브를 따른 복수의 균등하게 이격된 복수의 위치 각각에서 와전류 센서로부터 와전류 신호를 기록하면, 기록된 데이터의 유효성을 손상시킴이 없이 와전류 센서의 속도를 변경할 수 있다. 검사 시스템은 와전류 프로브를 증기 발생기의 튜브 안으로 그리고 튜브 밖으로 공급할 때 사용되는 롤러 상에 위치된 인코더를 이용한다. 인코더는 프로브가 증분 거리만큼 전진함에 따라 일련의 신호를 출력하며, 와전류 센서 신호는 인코더로부터의 신호들 중 적어도 일부에 응답하여 기록된다.

개시되고 청구된 개념의 양태는 와전류 센서를 이용하여 원자력 시설의 증기 발생기의 복수의 튜브 중에서 하나의 튜브에 대한 검사를 수행하는 개선된 방법을 제공하는 것이며, 여기서 와전류 센서는 와전류 신호를 출력하도록 구성되고, 상기 튜브는 제 1 직선부, 제 2 직선부, 및 제 1 직선부와 제 2 직선부 사이에 위치된 굴곡부를 갖는다. 상기 방법은 상기 와전류 센서가 제 1 직선부 내에서 굴곡부를 향하는 방향으로 제 1 속도로 이동하도록 상기 와전류 센서를 가속시키는 것과; 상기 와전류 센서가 굴곡부에 도달함에 따라 상기 와전류 센서가 제 1 직선부 내에서 굴곡부를 향하는 방향으로 상기 제 1 속도보다 느린 제 2 속도로 이동하도록 상기 와전류 센서를 감속시키는 것을 포함하는 것으로서 일반적으로 기술될 수 있다.

개시되고 청구된 개념의 다른 양태는 복수의 튜브를 포함하는 증기 발생기의 검사를 수행하는데 사용 가능한 개선된 검사 시스템을 제공하는 것이다. 이 검사 시스템은 와전류 신호를 출력하도록 구성된 와전류 센서를 포함하는 것으로 일반적으로 언급될 수 있는 와전류 프로브와, 상기 와전류 프로브와 협력하여 상기 복수의 튜브중 하나의 튜브에 대해 와전류 센서를 이동시키는 구동 메커니즘―상기 구동 메커니즘은 일련의 출력을 발생시키도록 구성된 인코더를 포함하는 것으로 일반적으로 언급될 수 있고, 상기 일련의 출력의 각각의 출력은 튜브에 대한 와전류 센서의 사전결정된 거리의 계속적인 이동을 나타냄―과, 상기 일련의 출력을 검출하고 상기 와전류 신호를 기록하도록 구성된 컴퓨터를 포함하고, 상기 컴퓨터는 프로세서 및 저장 장치를 갖는 것으로 일반적으로 언급될 수 있는 프로세서 장치를 구비하는 것으로 일반적으로 언급될 수 있고, 상기 저장 장치는 그 내에 저장된 다수의 루틴을 가지며, 상기 다수의 루틴은, 상기 프로세서 상에서 실행될 때 상기 검사 시스템으로 하여금, 상기 구동 메커니즘을 작동시켜서 상기 와전류 센서를 상기 튜브에 대해 이동시키는 것과, 상기 인코더로부터 일련의 출력을 출력하는 것과, 상기 컴퓨터를 이용하여 일련의 출력을 검출하는 것과, 상기 일련의 출력들 중 적어도 일부의 출력의 각각에 응답하여, 컴퓨터를 트리거해서 상기 와전류 신호를 저장하는 것을 포함하는 동작을 수행하게 한다.

개시 및 청구된 개념의 추가 이해는 하기의 설명을 아래의 첨부 도면과 함께 읽을 때 얻을 수 있다.
도 1은 원자력 시설의 증기 발생기에서 개시 및 청구된 개념에 따른 검사 방법을 수행하는 개시 및 청구된 개념에 따른 개선된 검사 시스템의 개략도이다.
도 2는 청구항 1의 검사 시스템의 프로세서 장치 및 이와 연결된 데이터베이스의 개략도이다.
도 3은 개시 및 청구된 개념에 따른 개선된 방법의 특정 양태를 도시하는 제 1 흐름도이다.
도 4는 개시 및 청구된 개념에 따른 다른 개선된 방법의 다른 양태를 도시하는 제 2 흐름도이다.
명세서 전체에 걸쳐 유사한 참조 부호는 유사한 부분을 지칭한다.

개시 및 청구된 개념에 따른 개선된 검사 시스템(4)이 일괄하여 도 1에 도시된다. 검사 시스템(4)은 원자력 시설(10)의 증기 발생기(6)에 대한 와전류 테스트을 수행하기 위해 상기 증기 발생기(6)에서 사용 가능하다. 증기 발생기(6)는 복수의 튜브(12)를 포함하고, 이 중 2 개는 도 1에 번호(12A, 12B)로 도시되어 있으며, 본 명세서에서 집합적으로 또는 개별적으로 번호(12)로 언급될 수 있다. 증기 발생기(6)는 도 1에 명시적으로 도시된 것보다 더 많은 튜브(12)를 포함하는 것으로 이해된다. 도 1이 각기 대략 동일한 높이를 갖는 한 쌍의 튜브를 도시하지만(즉, 도 1의 관점에서 수평 방향으로 나타낸 바와 같음), 다른 튜브들(12)이 상이한 치수를 가질 수도 있으며, 가장 전형적으로는 굴곡부의 반경이 증가함에 따라 높이가 증가하며, 상대적으로 더 큰 굴곡부 반경을 갖는 튜브(12)가 전형적으로 상대적으로 작은 굴곡부 반경을 갖는 튜브(12) 위에 끼워맞춰진다.

검사 시스템(4)은 서로 협력할 수 있는 컴퓨터(16) 및 검출 장치(18)를 포함한다고 말할 수 있다. 검출 장치(18)는 한 쌍의 풀리(28A 및 28B) 주위로 연장되는 무한 벨트(24)를 포함하는 구동 메커니즘(22)을 포함한다. 구동 메커니즘(22)은 풀리(28A)와 작동 가능하게 연결된 모터(30)를 더 포함하고, 벨트(24)에 인접하여 위치되고 자유롭게 구르는 한 세트의 롤러(34)를 더 포함한다.

구동 메커니즘(22)은, 모터(30)에 근접하게 위치하여 모터(30)의 샤프트(31)의 회전을 검출하는 모터 인코더(36)를 추가로 포함한다. 구동 메커니즘(22)은 롤러들(34) 중 한 롤러에 근접하게 위치하여 롤러들(34) 중 상기 한 롤러의 회전을 검출하는 롤러 인코더(40)를 더 포함한다. 모터 인코더(36) 및 롤러 인코더(40)는 각각 모터 샤프트(31) 및 롤러들(34) 중 한 롤러의 회전을 검출한 것에 응답하여 전자 펄스 형태의 일련의 구동 신호를 각각 출력한다. 모터 인코더(36)에 의해 출력되는 일련의 전자 펄스들의 각 전자 펄스는 모터 샤프트(31)의 회전축을 중심으로 사전결정된 고정된 각도 회전 거리만큼 모터 샤프트(31)의 증분 회전을 나타내는 출력이다. 마찬가지로, 롤러 인코더(40)에 의해 출력되는 일련의 전자 펄스들의 각 전자 펄스는 롤러들(34) 중 한 롤러의 회전축을 중심으로 사전결정된 고정된 각도 회전 거리만큼 롤러들(34) 중 한 롤러의 증분 회전을 나타내는 출력이다.

모터 인코더(36)로부터 전자 펄스의 출력을 초래하는 모터 샤프트(31)의 사전결정된 고정된 각도 회전 거리는 롤러 인코더(40)로부터 전자 펄스의 출력을 초래하는 롤러들(34) 중 한 롤러의 사전결정된 고정된 각도 회전 거리와 반드시 동일할 필요는 없으며, 어쩌면 이 둘은 동일하지 않을 것이다. 모터 인코더(36) 및 롤러 인코더(40)로부터의 일련의 전자 펄스는 와전류 테스트 기구(98)에 의해 수신되며, 와전류 테스트 기구(98)는 LAN 케이블(이더넷)에 의해 컴퓨터(16)와 인터페이스되어 와전류 신호를 컴퓨터(16)에 전달하고, 컴퓨터는 와전류 신호를 저장한다. 도시된 예시적인 실시예에서, 와전류 테스트 기구(98)는 주로 릴(52) 내에 위치하고 이렇게 도 1에 개략적으로 도시된다. 와전류 신호의 기록을 트리거하기 위해 양자의 일련의 전자 펄스가 사용될 수 있지만, 도시된 예시적인 실시예에서는 컴퓨터(16)에 의해 와전류 신호의 기록을 트리거하기 위해 롤러 인코더(40)로부터의 구동 신호가 와전류 테스트 기구(98)에 의해 사용되는 점이 주목된다.

검출 장치(18)는 와전류 센서(46) 및 기다란 가요성 통신 케이블(48)을 구비하는 와전류 프로브(42)를 추가로 포함하며, 와전류 센서(46)는 통신 케이블(48)의 단부에 위치된다. 통신 케이블(48) 자체는 가동형 릴(52) 상에 해제가능 및 수축가능하게 저장되며, 이 릴(52)은 와전류 프로브(42)가 튜브(12)로부터 회수될 때에는 그 위에 통신 케이블(48)을 저장하고, 와전류 프로브(42)가 튜브들(12) 중 하나 내에 수용되어 있을 때에는 통신 케이블(48)을 늦추어 풀어낸다. 와전류 센서(46)는 와전류 신호를 공지된 방식으로 출력하며, 이 와전류 신호는 통신 케이블(48)을 따라 전송되고 와전류 테스트 기구(98)에 의해 수신된다.

전술한 바와 같이, 롤러 인코더(40)로부터 수신된 신호는 와전류 테스트 기구(98)에 의해 와전류 센서(46)로부터의 와전류 신호의 컴퓨터(16) 상의 기록을 트리거하는데 사용된다. 즉, 전자 펄스가 롤러 인코더(40)에 의해 발생되고 와전류 테스트 기구(98)에 의해 전자적으로 수신된다. 인코더 펄스는 통신 케이블(48)에 의해 와전류 테스트 기구(98)로 전송된다. 대안적으로, 와전류 테스트 기구(98)는 컴퓨터(16)에 장착된 카드일 수도 있다. 와전류 테스트 기구(98)에 의해 적어도 일부의 전자 펄스가 수신되면, 와전류 센서(46)에 의해 순간적으로 발생되고 있고 통신 케이블(48) 및 와전류 테스트 기구(98)를 거쳐서 컴퓨터(16)와 통신하고 있는 와전류 신호 데이터를 기록하도록 컴퓨터(16)를 트리거한다.

도 1로부터 이해될 수 있는 바와 같이, 통신 케이블(48)은 벨트(24)와 롤러(34) 사이에 팽행하게 개재된다. 따라서, 모터(30)의 작동에 의해 샤프트(31)가 회전하면, 풀리(28A 및 28B) 둘레로의 벨트(24)의 대응하는 운동이 야기되고, 그 결과로 튜브(12)에 대한 와전류 프로브(42)의 이동 뿐만 아니라 결과적으로 롤러(34)의 회전도 발생되는 것을 이해할 수 있다. 따라서, 사전결정된 고정된 각도 회전 거리만큼의 샤프트(31)의 각각의 회전은 튜브(12)를 따른 그리고 튜브(12)에 대한 와전류 프로브(42)의 사전결정된 선형 거리의 증분 이동을 나타내는 것으로 이해될 수 있다. 그렇기 때문에, 모터 인코더(36)로부터의 각각의 전자 펄스는 튜브(12)를 따른 및 튜브(12)에 대한 와전류 프로브(42)의 사전결정된 선형 거리의 증분 이동을 나타낸다. 유사한 방식으로, 또다른 사전결정된 고정된 각도 회전 거리만큼의 롤러(34) 중 한 롤러의 각각의 회전은 튜브(12)를 따른 그리고 튜브(12)에 대한 와전류 프로브(42)의 또다른 사전결정된 선형 거리의 증분 이동을 나타낸다. 마찬가지로, 그에 따라서 롤러 인코더(40)로부터의 각각의 전자 펄스는 튜브(12)를 따른 그리고 튜브(12)에 대한 와전류 프로브(42)의 또 다른 사전결정된 선형 거리의 증분 이동을 나타낸다. 모터 인코더(36)로부터 전자 펄스의 출력을 초래하는 사전결정된 고정된 각도 회전 거리는 롤러 인코더(40)로부터 전자 펄스의 출력을 초래하는 사전결정된 고정된 각도 회전 거리와 반드시 동일하지는 않다는 것이 이해된다. 그렇기 때문에, 모터 인코더(36)에 의해 출력되는 일련의 펄스는 롤러 인코더(40)에 의해 출력되는 일련의 펄스가 나타내는 고정된 거리와는 다른 고정된 거리를 갖는 와전류 프로브(42)의 증분 이동을 나타낼 수도 있다.

증기 발생기(6)는 튜브(12)가 장착되는 튜브 시트(53)를 포함한다. 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 튜브(12A)는 제 1 직선부(54A), 굴곡부(58A) 및 제 2 직선부(60A)을 포함한다고 말할 수 있다. 굴곡부(58A)는 제 1 및 제 2 직선부(54A, 60A) 사이에 위치되고 그들에 연결되며 반경(64A)을 갖는다. 유사한 방식으로, 튜브(12B)는 제 1 직선부(54B), 굴곡부(58B) 및 제 2 직선부(60B)를 갖는다. 굴곡부(58B)는 제 1 및 제 2 직선부(54B, 60B) 사이에 위치되고 그들과 연결되며 반경(64B)을 갖는다. 제 1 직선부(54A 및 54B)는 본 명세서에서 번호(54)로 집합적으로 또는 개별적으로 언급될 수도 있다. 굴곡부(58A, 58B)는 본 명세서에서 집합적으로 또는 개별적으로 번호(58)로 언급될 수도 있다. 제 2 직선부(60A 및 60B)는 본 명세서에서 번호(60)로 집합적으로 또는 개별적으로 언급될 수도 있다.

도시된 예시적인 실시예에서, 와전류 프로브(42)는 튜브(12A)의 내부에 위치되며, 특히 통신 케이블(48)이 튜브(12A)의 길이를 통해 연장되고, 와전류 센서(46)는 제 1 직선부(54A)의 개방 단부 외측에 위치되며, 튜브 시트(53)에 인접한 제 1 직선부(54A)의 개방 단부를 넘어 돌출하는 통신 케이블(48)의 단부로부터 매달려 있는 것으로 도시된다. 와전류 프로브(42)가 튜브(12A)로부터 제거되고 있을 때, 통신 케이블(48)이 튜브(12A)의 내부로부터 인출되기 시작하고, 이것은 초기에 와전류 센서(46)가 제 1 직선부(54A)의 단부의 개구에 수용되게 할 것이다. 튜브(12A)로부터의 통신 케이블(48)의 계속적인 인출은 와전류 센서(46)가 굴곡부(58A)에 도달할 때까지 와전류 센서(46)를 굴곡부(58A)를 향한 방향으로 제 1 직선부(54A)를 따라 이동하게 할 것이다. 튜브(12A)로부터의 통신 케이블(48)의 추가의 계속적인 인출은 와전류 센서(46)가 굴곡부(58A)를 지나 이동하게 하고, 그 후 와전류 센서(46)가 튜브 시트(53)에 인접한 제 2 직선부(60A)의 개방 단부에 도달할 때까지 제 2 직선부(60A)를 통해 이동하게 할 것이며, 상기 제 2 직선부(60A)의 개방 단부는 와전류 센서(46)가 제 1 직선부(54A)에 진입한 튜브(12A)의 반대쪽 단부이다.

또한, 튜브(12A)는, 제 1 직선부(54A)와 굴곡부(58A)가 서로 연결되는 지점이며 굴곡부(58A)의 단부를 구성한다고 말할 수 있는 제 1 접점(66A)을 가질 수 있다. 튜브(12A)는, 제 2 직선부(60A)와 굴곡부(58A)가 서로 연결되는 지점이며 따라서 굴곡부(58A)의 다른 단부를 구성한다고 말할 수 있는 제 2 접점(70A)을 더 포함한다. 특정 구현에 따라서, 튜브(12A)는 제 1 및 제 2 접점(66A 및 70A)으로부터 각각 굴곡부(58A)로부터 멀어지는 방향으로 연장되는 제 1 완충 구역(72A) 및 제 2 완충 구역(76A)을 제 1 및 제 2 직선부(54A 및 60A)에 추가로 규정할 수도 있다.

유사한 방식으로, 튜브(12B)는 제 1 및 제 2 직선부(54B 및 60B)와 굴곡부(58B) 사이에 제 1 접점(66B) 및 제 2 접점(70B)을 포함한다. 추가의 유사한 방식으로, 튜브(12B)는 제 1 및 제 2 접점(66B 및 70B)으로부터 각각 굴곡부(58B)로부터 멀어지는 방향으로 연장되는 제 1 완충 구역(72B) 및 제 2 완충 구역(76B)을 포함할 수 있다.

도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 와전류 프로브(42)의 통신 케이블(48)이 벨트(24)와 롤러(34) 사이에 수용된다. 모터(30)가 통전되거나 이와 다른 방식으로 활성화되면, 풀리(28A)가 회전하여 벨트(24)를 이동시키고, 이것은 벨트(24)와 롤러(34) 사이에 결합되어 있는 통신 케이블(48)이, 모터(30)가 통전되거나 이와 다른 방식으로 활성화되는 방향에 종속하여, 튜브 시트(53)를 향하는 방향 또는 튜브 시트(53)로부터 멀어지는 방향으로 이동하게 한다. 모터(30)의 샤프트가 회전함에 따라, 모터 인코더(36)는 본 명세서의 다른 곳에서 언급된 바와 같이 일련의 전자 펄스의 형태로 신호를 출력한다. 이러한 각각의 전자 펄스는 사전결정된 각도 회전만큼의 모터(30)의 샤프트의 증분 회전의 결과이고 그 증분 회전을 나타낸다. 다른 실시예에서, 풀리(28B)가 벨트(24)를 이동시키기 위해 사용될 수도 있고, 또는 다른 구동 메커니즘이 증기 발생기(6)에 대해 와전류 프로브(42)를 이동시키기 위해 사용될 수도 있다.

유사한 방식으로, 풀리(28A)의 이동 및 풀리(28A 및 28B) 둘레로의 벨트(24)의 대응하는 이동과 벨트(24)와 롤러(34) 사이에 맞물린 통신 케이블(48)의 결과적인 이동으로 인해, 와전류 프로브(42)가 증기 발생기(6)에 대해 이동하는 경우, 롤러(34) 중 하나는 [나머지 롤러들(34)과 함께] 회전하게 되고, 그 결과 롤러 인코더(40)는 롤러(34) 중 하나의 사전결정된 각도 회전 거리만큼의 각도 회전을 각각 나타내는 다른 일련의 전자 펄스 형태로 또다른 신호를 출력한다. 도시된 예시적인 실시예에서, 모터 인코더(36) 및 롤러 인코더(40)는 튜브 시트(53)를 향하거나 멀어지는 방향으로 와전류 프로브(42)의 매 이동 인치마다 대략 4,000 내지 5,000 개의 전자 펄스를 각각 출력한다. 모터(30)의 샤프트가 롤러(34)와 동일한 각속도(angular speed)로 회전하지 않을 수도 있기 때문에, 모터 인코더(36)와 롤러 인코더(40)에 의해 출력되는 전자 펄스는 서로 동기화되지 않으며 심지어 동일한 전자 펄스 레이트(electronic pulse rate)도 전형적으로 갖지 않는다. 그러나, 튜브(12)를 따른 와전류 센서(46)의 소정의 속도에서, 모터 인코더(36)의 전자 펄스 레이트가 고정되어야 하고, 롤러 인코더(40)의 전자 펄스 레이트도 마찬가지로 고정되어야 하지만, 이 둘이 컴퓨터(16)에 알려진 다른 전자 펄스 레이트를 가질 수도 있다고 이해된다.

컴퓨터(16)와 연결된 프로브 움직임 제어기(97)(움직임 제어 카드)는 구동 모터(30)를 제어하고 모터 및 롤러 인코더(36 및 40)의 양자로부터 인코더 전자 펄스를 수신한다. 이것은 전자 펄스 레이트에 있어서의 예기치 않은 차이가 감지되는 곳이다. 프로브 움직임 제어기(97)가 모터 인코더(36)와 롤러 인코더(40)의 전자 펄스 레이트들 사이의 예기치 않은 차이를 검출하면, 이는 어딘가에 슬리피지(slippage)가 있거나 또는 어떤 다른 고장을 나타내는 것일 수 있다. 모터 인코더(36) 및 롤러 인코더(40) 중 하나 또는 둘 다로부터 예상치 못한 전자 펄스 레이트가 검출되는 상황에서, 검출된 데이터는 신뢰할 수 없는 것으로 표시될 것이고, 튜브(12)는 재검사될 것이다. 예를 들어, 모터 및 롤러 인코더(36 및 40)의 전자 펄스 레이트에 있어서의 임의의 예상된 차이를 나타내는 데이터가 프로브 움직임 제어기(97)에 저장된다. 모터 인코더(36)로부터의 특정 전자 펄스 레이트에 기초하여, 프로브 움직임 제어기(97)는 예를 들면 롤러 인코더(40)의 전자 펄스 레이트가 어때야 하는지를 결정할 수 있고, 그 역도 결정할 수 있을 것이다. 마찬가지로, 구동 모터(30)로의 입력에 기초하여, 프로브 움직임 제어기(97)는 추가의 예로서 모터 인코더(36) 및 롤러 인코더(40)의 전자 펄스 레이트가 어때야 하는지를 결정할 수 있을 것이다. 프로브 움직임 제어기(97)에 의해 수신되는 예상되는 것 이외의 전자 펄스 레이트와 같은 입력은 검사 시스템(4)의 하나 이상의 부분의 오류 또는 문제를 나타내는 것으로 결정되며, 그 결과 검출되는 데이터는 신뢰할 수 없는 것으로서 "실패"로 표시될 것이고, 튜브(12)는 재검사될 것이다. 그렇지 않으면, 프로브 움직임 제어기(97)에 의해 검출될 수도 있는 소정의 튜브(12)에 대한 데이터에 어떤 다른 문제가 없는 경우, 튜브(12)에 대한 데이터는 "통과"로 표시된다. 본 명세서에 제시된 예시적인 실시예에서, 프로브 움직임 제어기(97)는 구동 모터(30) 및 모터 인코더(36)를 갖는 하우징 내에 위치되어 있으므로, 프로브 움직임 제어기(97)는 컴퓨터(16)와 연결된 것으로 도 1에 개략적으로 도시된다.

통과/실패에 관한 정보는 프로브 움직임 제어기(97)에 의해 컴퓨터(16)로 전송된다. 프로브 움직임 제어기(97)는 구동 모터(30) 및 모터 인코더(36)를 또한 수납하는 하우징 내에 있다.

와전류 테스트 기구(98)는 롤러 인코더(40)로부터 전자 펄스를 수신하고, 도시된 예시적인 실시예에서 와전류 샘플을 취한다. 다른 실시예에서, 와전류 테스트 기구(98)는 컴퓨터(16)에게 다양한 시간에 와전류 프로브(42)의 출력을 기록하도록 단순히 지시할 수도 있고, 또는 롤러 인코더(40)로부터 검출된 전자 펄스에 기초하여 다른 행동을 수행할 수도 있다. 와전류 테스트 기구(98)는 릴(52)에 부착된다. 프로브 움직임 제어기(97) 및 와전류 테스트 기구(98)는 모두 LAN 케이블(이더넷)에 의해 컴퓨터(16)와 인터페이스한다. 프로브 움직임 제어기(97) 및 와전류 테스트 기구(98) 양자는 컴퓨터(16)에서 특수 카드로서 구현될 수도 있지만, 도시된 예시적인 실시예에서 이들은 컴퓨터(16)와 분리된 구성 요소이다.

도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 컴퓨터(16)는 서로 통신하는 프로세서(82) 및 저장장치(storage: 84)를 포함하는 프로세서 장치(78)를 포함한다고 말할 수 있다. 프로세서(82)는 예를 들어 제한 없이 마이크로프로세서와 같은 광범위한 프로세서 중 임의의 것일 수 있다. 저장장치(84)는 RAM, ROM, EPROM, FLASH, 솔리드 스테이트 드라이브 등과 같은 다양한 컴퓨터 저장 디바이스 중 임의의 것일 수 있으며, 휘발성 또는 비 휘발성 저장장치일 수 있다. 저장장치(84)는 검사 시스템(4)이 다양한 동작을 수행하도록 프로세서(82) 상에서 실행 가능한 다수의 루틴(88)을 저장한다. 본원에 사용된 "다수"라는 표현 및 그 변형은 하나의 수량을 포함하여 0이 아닌 임의의 수량을 광범위하게 지칭한다.

컴퓨터(16)는 프로세서(82)에 입력 신호를 제공하는 입력 장치(90) 및 프로세서(82)로부터 출력 신호를 수신하는 출력 장치(94)를 더 포함한다. 출력 장치(94)는 시각적 출력, 전자 출력 등과 같은 출력을 제한 없이 제공할 수 있다. 예로서, 출력 장치(94)의 구성 요소는 튜브(12)에 대해 와전류 프로브(42)를 이동시키기 위해 모터(30)를 제어하는 프로브 움직임 제어기(97)와 인터페이스한다. 추가의 예로서, 입력 장치(90)의 구성 요소는 와전류 센서(46)에 의해 출력된 와전류 신호를 와전류 테스트 기구(98)로부터 수신할 수도 있다. 입력 장치(90)의 구성 요소는 마찬가지로 모터 인코더(36) 및 롤러 인코더(40)에 의해 출력되는 일련의 전자 펄스를 수신할 것이다. 다른 예들이 명백할 것이다.

도시된 예시적인 실시예에서, 컴퓨터(16)는, 증기 발생기(6)의 각 튜브(12)의 아이덴티티를 포함하고 각각의 이러한 튜브(12)에 대해 제 1 직선부의 길이, 제 2 직선부의 길이(전형적으로 제 1 직선부의 길이와 동일할 것임), 및 제 1 직선부와 제 2 직선부 사이에 개재된 굴곡부의 반경을 더 포함하는, 증기 발생기(6)에 특정된 데이터베이스(96)에 액세스할 수 있다. 이러한 각 튜브(12)의 이러한 치수는 검출 패스 상에서 그러한 튜브를 통해 이동할 때 와전류 센서(46)의 이동을 지시할 각각의 이러한 튜브(12)에 대한 와전류 센서(46)의 속도 프로파일을 결정하는데 사용된다. 와전류 센서(46)에 대한 손상 가능성을 최소화하기 위해 속도 프로파일이 결정된다.

보다 구체적으로, 튜브(12A)와 같은 튜브(12)의 와전류 테스트는 와전류 프로브(42)가 도 1에 일반적으로 도시된 것과 같은 방식으로 위치된 상태에서 시작하며, 와전류 프로브(42)는 튜브(12A)에 대해 정지되어 있다. 와전류 센서(46)가 튜브 시트(53)에서 제 1 직선부(54A)의 단부의 개구로 들어갈 때 와전류 센서(46)에 대한 손상을 피하기 위해, 모터(30)는 와전류 센서(46)를, 예를 들어 제곱초당 25 인치 또는 어쩌면 제곱초당 50 인치로 서서히 가속시키기 위해 통전되거나 이와 달리 작동될 것이다. 이와 관련하여, 본 예에서 튜브(12A)인 특정 튜브의 속도 프로파일에 따라 모터(30)의 회전 속도를 프로브 움직임 제어기(97)에 의해 제어하여서, 와전류 센서(46)를 특정 속도 프로파일에 따른 속도 및 가속도로 이동시키는 것으로 이해된다.

모터(30)에 의한 와전류 센서의 그러한 가속은 와전류 센서(46)가 굴곡부(58A)를 향한 방향으로 제 1 직선부(54A) 내에서 사전결정된 속도에 도달할 때까지 계속될 것이며, 그 후 가속은 전형적으로 중지되고 와전류 센서(46)는 전형적으로 제 1 직선부(54A)의 적어도 일 부분을 따라 사전결정된 속도로 계속 이동할 것이다. 제 1 직선부(54A)에서 와전류 센서(46)의 사전결정된 속도는 예를 들어 초당 120 인치일 수 있지만, 다른 속도가 이용될 수 있다.

와전류 센서(46)가 굴곡부(58A)에 들어가서 횡단할 때 와전류 센서(46)가 적절히 보다 느린 속도로 이동하도록 하기 위해, 와전류 센서(46)는 굴곡부(58A)에 접근하기 시작함에 따라, 예를 들어 제곱초당 100 인치로 감속될 것이다. 예를 들어, 반경이 2.2 인치일 수 있는 가장 작은 반경을 갖는 튜브(12)에서, 와전류 센서(46)는 예를 들어 대략 초당 18 인치의 속도로 그것의 굴곡부를 통해 이동할 수도 있다. 제 1 직선부(54A)에서의 그 속도와 비교하여 상대적으로 느린 속도로 굴곡부(58A)를 통해 와전류 센서(46)를 이동시키는 것에 의해서, 와전류 센서(46)와 굴곡부(58A) 내의 튜브(12A) 내부 사이의 충돌이 감소 및 최소화되고, 그에 따라 마찬가지로 와전류 센서(46)에 대한 손상도 최소화된다. 와전류 센서(46)는, 굴곡부(58A)를 빠져 나간 후, 굴곡부(58A)로부터 멀어지는 방향으로 예를 들어 초당 120 인치의 제 2 직선부(60A) 내의 속도에 도달할 때까지 예를 들어 제곱초당 100 인치로 다시 가속될 것이다.

원하는 경우, 와전류 센서(46)는 이후 튜브 시트(53)에 인접한 개방 단부에서 종결되는 제 2 직선부(60A)의 단부에서의 0의 속도까지 예를 들어 제곱초당 100 인치로 감속될 수 있으며, 이것은 와전류 센서(46)가 튜브(12)의 단부로부터 제거되는 것을 필요로 한다. 대안적으로, 와전류 센서(46)가 매우 느린 속도로 튜브 시트(53)에서 제 2 직선부(60A)를 빠져 나갈 때, 와전류 센서(46)는 동일 또는 상이한 가속률로 매우 느린 속도까지 감속될 수 있다. 마찬가지로 유사하게, 와전류 센서(46)가 튜브(12A)를 빠져 나갈 때 와전류 센서(46)가 감속되지 않을 수도 있고, 제 2 직선부(60A)를 횡단하는 것과 동일한 고정 속도로 튜브(12A)를 간단히 빠져 나갈 수도 있다.

롤러 인코더(40)는, 튜브(12A)를 통한 와전류 센서(46)의 전술한 모든 이동 중에 튜브(12A)를 따른 와전류 센서(46)의 고정된 거리만큼의 증분 이동을 각기 나타내는 일련의 전자 펄스를 출력하고 있을 것이다. 와전류 테스트 기구(98)는 와전류 센서(46)로부터 와전류 신호를 수신하고 롤러 인코더(40)로부터의 전자 펄스에 응답하여 기록된 와전류 신호의 샘플을 컴퓨터(16)로 전송한다.

루틴들(88)은, 컴퓨터(16)가, 롤러 인코더(40)에 의해 발생된 전자 펄스 중 적어도 일부에 기초하여, 튜브(12)의 길이를 따라 복수의 균등하게 이격된 위치들의 각각에서 기록된 와전류 센서(46)로부터의 와전류 신호의 샘플을 저장장치(84)에 기록 및 저장하게 한다. 즉, 전술한 바와 같이, 롤러 인코더(40)는 예를 들어 튜브(12A)를 따른 와전류 센서(46)의 이동 인치당 4,000 개의 전자 펄스를 출력할 수 있다. 증기 발생기(6)의 검사를 위해, 컴퓨터(16)는 아마도 튜브(12)의 인치당 40 개의 와전류 측정 값을 기록할 수도 있으므로, 컴퓨터(16)는 예를 들어 롤러 인코더(40)로부터 검출된 100 개의 전자 펄스마다의 와전류 샘플 측정 값을 저장장치(84)에 기록 및 저장할 수 있다. 이러한 상황에서, 프로브 움직임 제어기(97), 와전류 테스트 기구(98), 또는 컴퓨터(16)의 다른 구성 요소들이 예를 들어 롤러 인코더(40)[또는 예를 들어 다른 실시예에서는 모터 인코더(36)]에 의해 출력되는 각각의 전자 펄스를 검출 및 카운트할 것이다. 전자 펄스의 카운트가 0과 99 사이의 어떤 것인 경우, 컴퓨터(16)는 와전류 테스트 기구(98)로부터의 어떤 데이터도 기록하지 않을 것이다. 그러나, 전자 펄스의 수가 백(100)에 도달하면, 와전류 테스트 기구(98)는 컴퓨터(16)를 트리거해서 와전류 테스트 기구(98)로부터 출력된 와전류 데이터를 반응적으로 기록하고, 튜브(12)를 따른 거리, 시간 값 및/또는 기록된 와전류 데이터에 대응하는 다른 정보와 같은 다른 대응하는 정보를 선택적으로 기록할 수도 있다. 그런 다음 전자 펄스의 카운트를 0으로 재설정하고 검출, 카운팅 및 기록 프로세스를 계속한다.

루틴(88)은, 테스트 속력을 최대화하면서 와전류 센서(46)에 대한 손상을 최소화하기 위해, 증기 발생기(6)의 각각의 튜브(12)에 대한 데이터베이스(96) 내의 치수 및 기타 데이터를 이용하여, 튜브(12)의 제 1 단부와 튜브(12)의 대향하는 제 2 단부 사이의 튜브(12)(또는 복수의 유사한 튜브들의 각각)에 대한 와전류 센서(46)의 속도와 가속 및 감속 각각의 지속 시간 및 크기를 특정하는 속도 프로파일을 각각의 그러한 튜브(12)에 대해 구축한다. 이러한 속도 프로파일은, 검사되고 있는 각각의 튜브(12)에 대한 제 1 및 제 2 직선부(54, 60)의 길이와 그들 사이에 위치된 굴곡부(58)의 고정된 반경에 기초한다. 작은 반경의 굴곡부(58)를 갖는 튜브의 경우, 그러한 굴곡부(58)를 통한 와전류 센서(46)의 속도는 와전류 센서(46)가 더 큰 반경의 굴곡부(58)를 통해 이동하는 속도보다 반드시 상대적으로 느릴 것이다.

테스트 속력을 최대화하면서 와전류 센서(46)에 대한 손상을 최소화하기 위해, 와전류 센서(46)가 각각의 굴곡부(58)를 횡단하는데 걸리는 고정된 지속 시간을 설정하는 것이 바람직할 수도 있다. 그렇기 때문에, 상대적으로 작은 반경의 굴곡부(58)는 이러한 굴곡부(58)를 통해 이동할 때 와전류 센서(46)가 상대적으로 느린 속도로 횡단할 것이고, 상대적으로 큰 반경의 굴곡부(58)는 와전류 센서(46)가 상대적으로 빠른 속도로 횡단할 것이다.

예를 들어, 튜브(12A)에 대해, 굴곡부(58A)의 고정된 반경이 2.2 인치인 경우, 굴곡부(58A) 뿐만 아니라 제 1 및 제 2 완충 구역(72A 및 76A)에서 초당 18 인치의 고정 속도이면, 와전류 센서(46)가 제 1 완충 구역(72A)의 처음부터 제 1 완충 구역(72A)을 통과하고 굴곡부(58A)를 통과하고 그리고 제 2 완충 구역(76A)을 통과해서 제 2 완충 구역(76A)의 끝까지 이동하는데 약 1.5 초가 걸릴 것이다. 그렇기 때문에, 루틴(88)에 의해 튜브(12B)의 속도 프로파일이 계산되고 있는 경우, 루틴(88)은 와전류 센서(46)의 속도를 결정해서, 제 1 완충 구역(72B)의 처음부터 제 1 완충 구역(72B)을 통과하고 굴곡부(58B)를 통과하고 그리고 제 2 완충 구역(76B)을 통과해서 제 2 완충 구역(76B)의 끝까지의 이동 시간을 1.5 초로 결론낼 것이다. 대안적으로, 와전류 센서(46)의 속도를 결정해서 제 1 및 제 2 접점(66B, 70B) 사이에서의 이동 시간이 1.5 초라고 단순히 결론내는 것에 의해서, 루틴(88)에 의해 튜브(12B)의 속도 프로파일을 산출할 수 있다. 즉, 제 1 완충 구역(72B)은 와전류 센서(46)가 제 1 직선부(54B)에서의 상대적으로 빠른 직선 속도로부터 굴곡부(58B)에서의 상대적으로 느린 속도로 감속되는 영역으로서 이용될 수 있고, 제 2 완충 구역(76B)은 와전류 센서(46)가 굴곡부(58B)에서의 상대적으로 느린 속도로부터 제 2 직선부(60B)에서의 상대적으로 빠른 직선 속도로 가속되는 영역으로서 이용될 수 있다. 제 1 및 제 2 완충 구역(72A, 72B, 76A, 76B) 중 하나인 것으로 추가로 규정되는 제 1 및 제 2 직선부(54, 60)의 일부를 의미하는 다양한 제 1 및 제 2 완충 구역(72A, 72B, 76A, 76B)의 길이는 다양한 튜브(12)의 기하학적 구조 및 치수에 따라 변할 수도 있다.

그러나, 굴곡부(58)에서의 와전류 센서(46)의 그러한 속도는 그 제한을 가질 수도 있으며, 따라서 각 굴곡부(58) 내의 와전류 센서(46)의 속도는 이러한 굴곡부(58)에 인접한 제 1 및 제 2 직선부(54 및 60)에서의 와전류 센서(46)의 속도보다 빠르지 않도록 제한하는 것이 바람직할 수도 있다. 그렇기 때문에, 굴곡부(58)에 대해 매우 큰 반경을 갖는 특정 튜브의 경우, 와전류 센서(46)는 굴곡부를 통해 이동하기 전에 감속되지 않을 수도 있고, 오히려 굴곡부를 통해 그리고 튜브(12)의 제 1 및 제 2 직선부(54, 60)의 인접 부분을 통해 일정한 속도로 유지될 수도 있다. 한편, 와전류 센서(46)가 예를 들어 와전류 센서(46)에 대한 잠재적 손상을 더욱 최소화하기 위해, 제 1 완충 구역(72A 또는 72B)에서와 같이 굴곡부(58)에 들어가기 전에 또는 그와 다른 방식으로 와전류 센서(46)에 대해 적어도 약간의 감속을 수행하는 것이 바람직할 수 있다. 이것은 와전류 센서(46)가 굴곡부(58)를 빠져 나온 후에 제 2 완충 구역(76A 또는 76B)에 있을 때 또는 달리 있을 때 와전류 센서(46)의 가속이 뒤따를 것이다. 또한, 이것은 튜브(12)의 치수에 따라 달리질 것이다.

게다가, 제 1 및 제 2 완충 구역(72A 및 76A)을 굴곡부(58A)의 일부로 보는 것이 바람직할 수 있는데, 이 경우 와전류 센서(46)는 제 1 완충 구역(72A), 굴곡부(58A) 및 제 2 완충 구역(76A) 전체를 통과하기 위하여 제 1 직선부(54A) 내에서 그것의 보다 느린 속도로 감속될 것이다. 와전류 센서는, 제 2 완충 구역(76A)을 빠져 나온 후, 제 2 직선부(60A)의 나머지를 통해 이동하기 위한 보다 빠른 속도로 제 2 직선부(60A) 내에서 가속될 것이다. 이러한 완충 구역의 사용은 특정 튜브(12) 또는 모든 튜브(12)에서 와전류 센서(46)에 대한 손상 위험을 최소화하기 위해 바람직한 것으로 간주될 수 있다. 제 1 및 제 2 완충 구역은 예를 들어 10 인치 또는 임의의 다른 적절한 길이일 수 있으며, 이 길이는 와전류 센서(46)에 대한 잠재적 손상을 최소화하면서 검사 속도를 최대화하기 위해 시스템의 요구에 따라 달라질 수도 있다.

전술한 바와 같이, 데이터베이스(96)는 증기 발생기(6) 내의 각 튜브(12)에 대한 정보를 포함하고, 이러한 정보는 다른 가능한 정보 중에서도 특히, 예를 들어 튜브(12)의 식별, 제 1 및 제 2 직선부(54 및 60)의 길이 및 굴곡부(58)의 반경을 포함할 수도 있다. 임의의 특정 튜브(12)에 관한 데이터베이스(96) 내의 정보는 그 튜브(12)에 대한 와전류 센서(46)의 속도 프로파일을 결정하기 위해 사용된다. 임의의 주어진 튜브(12)에 대한 속도 프로파일은 마찬가지로 미래의 검사 동안의 재사용을 위한 것이든, "실패" 데이터가 다소 잘못된 속도 프로파일에 기인할 수도 있는 것인지의 여부를 평가하기 위한 것이든, 및/또는 다른 목적을 위한 어떠한 것이든, 가능한 미래의 사용을 위해, 데이터베이스(96)에 저장될 수도 있음에 유의한다.

본 명세서의 다른 곳에 언급된 바와 같이, 전형적으로 검사 속도를 최대화하면서 와전류 센서(46)에 대한 잠재적 손상을 최소화하기 위해 주어진 튜브(12)에 대한 속도 프로파일이 조정될 것이다. 그러나, 와전류 신호의 기록이 전술한 방식으로 롤러 인코더(40)로부터 출력되는 전자 펄스에 의해 트리거되기 때문에, 와전류 센서(46)의 다양한 가속 및 감속과 와전류 센서(46)의 결과적인 속도는 튜브의 인치당 40 회의 측정률로 와전류 신호의 기록 필요성에 관계 없이 유리하게 선택될 수 있음에 유의한다. 그렇기 때문에, 주어진 튜브(12)에 대한 와전류 신호 샘플은 롤러 인코더(40)로부터 출력되는 전자 펄스에 기초하여 튜브(12)의 길이를 따라 복수의 이격된 위치 각각에 대해 저장장치(84)에 기록된다.

와전류 프로브(42)를 이동시키고 원자력 시설(10)의 증기 발생기(6)에서 그와 관련된 검사 작업을 수행하는 개선된 방법이 도 3에 도시된 흐름도에 개괄적으로 도시되어 있다. 도 3에 명시적으로 도시되지 않았지만, 이 방법은 와전류 프로브(42)가 도 1에 도시된 바와 같이 증기 발생기(6)의 튜브(12) 내에 위치되는 것으로 시작된다. 즉, 와전류 프로브(42)는 와전류 센서(46)가 튜브 시트(53)의 표면에서 종결되는 제 1 직선부(54)의 개방 단부로부터 외측으로 돌출될 때까지 제 2 직선부(60)를 통과하고 굴곡부(58)를 통과하고 그 후 제 1 직선부(54)를 통해 이동했을 것이다. 와전류 프로브(42)가 그와 같이 배치되면, 방법은, 104에서와 같이, 와전류 센서(46)가 제 1 직선부(54) 내에서 굴곡부(58)를 향하는 방향으로 제 1 속도로 이동하도록 와전류 센서(46)를 가속시키는 것으로 시작한다. 그 다음, 이 방법은, 108에서와 같이, 와전류 센서(46)가 굴곡부(58)에 도달함에 따라 와전류 센서(46)가 제 1 직선부(54) 내에서 굴곡부(58)를 향하는 방향으로 제 1 속도보다 느린 제 2 속도로 이동하도록 와전류 센서(46)를 감속시키는 것으로 계속된다. 본 명세서에서 104, 108 및 그 밖의 다른 곳에서 묘사된 가속 및 감속은 모터(30) 및 구동 메커니즘(22)의 다른 부분과 작동 가능하게 연결된 프로브 움직임 제어기(97)에 의해 수행된다.

이어서, 이 방법은, 112에서와 같이, 와전류 센서(46)가 굴곡부(58)의 적어도 일부를 통해 제 2 속도로 이동하게 하는 것으로 계속된다. 본 명세서의 다른 곳에서 언급된 바와 같이, 와전류 센서(46)는 전형적으로 굴곡부(58)의 전체를 통해 제 2 속도로 이동한다. 이 방법은, 116에서와 같이, 와전류 센서(46)가 제 2 직선부(60) 내에서 굴곡부(58)로부터 멀어지는 방향으로 제 2 속도보다 빠른 제 3 속도로 이동하도록 와전류 센서(46)를 가속시키는 것으로 계속된다. 이러한 가속은 전형적으로 제 2 완충 구역(76)에서 발생한다. 반드시 그럴 필요는 없지만, 제 3 속도와 제 1 속도는 서로 동일할 것으로 이해된다. 이 방법은, 120에서와 같이, 와전류 센서(46)가 튜브(12)를 따라 복수의 균등하게 이격된 위치의 각각에 위치될 때 와전류 센서(46)로부터 와전류 신호의 적어도 일부를 기록하는 것을 포함한다.

본 명세서의 다른 곳에 언급된 바와 같이, 와전류 신호의 이러한 기록은 롤러 인코더(40)에 의해 출력되는 적어도 일부의 전자 펄스에 의해 트리거되지만, 특정 응용예의 필요에 따라, 그러한 기록을 트리거하는데 사용되는 전자 펄스가 모터 인코더(36)로부터 검출될 수도 있다. 보다 구체적으로, 이 방법은 206에서와 같이, 구동 메커니즘(22)을 작동시켜 와전류 센서(46)를 튜브(12)에 대해 이동시키는 것을 포함할 수 있다. 이 방법은 또한, 210에서와 같이, 일련의 출력―도시된 예시적인 실시예에서는 전자 펄스의 형태임―을 롤러 인코더(40)로부터 [및/또는 예를 들면 모터 인코더(36)로부터] 출력하는 것을 포함한다. 이 방법은 또한, 214에서와 같이, 일련의 출력 중 적어도 일부를 검출하는 것을 포함한다. 도시된 예시적인 실시예에서, 와전류 테스트 기구(98)는 전자 펄스를 검출하고, 적절할 때 컴퓨터(16)를 트리거해서 와전류 데이터를 기록한다. 이 방법은 또한, 218에서와 같이, 일련의 전자 펄스 중 적어도 일부 전자 펄스의 각각에 반응하여, 컴퓨터(16)를 트리거해서 와전류 센서(46)로부터의 순간 와전류 신호, 또는 순간 와전류 신호의 적어도 일부를 저장하는 것을 포함한다.

제 2 데이터 신뢰성 검사가 제공된다는 점에 유의한다. 임의의 특정 튜브(12)에 관한 데이터베이스(96) 내의 정보를 사용하여, 튜브(12) 내의 랜드마크들 사이의 거리를 결정한다. 랜드마크는, 예를 들어, 제 1 및 제 2 접점(66A, 66B, 70A 및 70B), 튜브의 단부, 튜브가 부착되는 보강 구조물(bracing structure) 등을 제한 없이 포함할 수 있다. 이 알려진 거리에 기초해서, 랜드 마크들 사이의 영역에 있는 샘플 수를 계산하다. 획득된 와전류 신호를 사용하여, 소프트웨어는 랜드마크를 식별하고 와전류 데이터에 표시된 바와 같은 랜드마크 사이의 샘플 수를 결정하다. 이 계산된 수와 데이터에 존재하는 실제 샘플 수 사이에 예기치 않은 차이가 검출되면, 검출된 데이터는 신뢰할 수 없는 것으로 표시되고, 튜브(12)가 재검사될 것이다.

임의의 특정 튜브(12)에 관한 데이터베이스(96) 내의 정보를 사용하여, 튜브(12) 내의 랜드마크(들)의 폭을 결정한다. 이 알려진 폭에 기초하여, 랜드마크 내의 샘플 수를 계산한다. 획득된 와전류 신호를 이용하여, 소프트웨어는 랜드마크(들)을 식별하고 와전류 데이터에 표현된 바와 같은 랜드마크 내의 샘플 수를 결정한다. 이 계산된 수와 데이터에 존재하는 실제 샘플 수 사이에 예기치 않은 차이가 검출되면, 검출된 데이터는 신뢰할 수 없는 것으로 표시되고, 튜브(12)가 재검사될 것이다.

개선된 검사 시스템(4) 및 방법은 따라서 와전류 센서(46)에 대한 손상 가능성을 유익하게 감소시켜, 와전류 센서(46)의 교체 비용을 절감하고, 그 결과 방사성 와전류 센서(46)의 처분을 위한 폐기 비용을 피함으로써 비용을 추가로 감소시킨다. 또한, 튜브(12)로부터의 기록된 와전류 신호는, 경과 시간에 기초하여 실행된 측정치, 및 와전류 센서가 고정된 속도로 이동하고 있다는 단순한 희망을 토대로 하지 않고, 그 신호들이 튜브의 길이를 따라 다양한 위치에 균등하게 이격되어 있기 때문에 보다 재현성 있고 보다 정확하다. 결과적으로, 유익하게도 더 높은 데이터 정확성 및 튜브 재테스트의 감소가 달성된다. 다른 장점도 명백할 것이다.

개시된 개념의 특정 실시예가 상세하게 설명되었지만, 당업자는 이러한 세부 사항에 대한 다양한 수정 및 대안이 본 개시의 전체 교시에 비추어 개발될 수 있음을 이해할 것이다. 따라서, 개시된 특정 구성물은 단순히 예시적인 것이며 첨부된 청구 범위의 전체 폭으로 주어진 개시된 개념의 범위 및 이의 임의의 및 모든 등가물에 대해 제한하지 않는 것으로 의도된다.

Claims

와전류 센서(46)를 사용하여, 원자력 시설(10)의 증기 발생기(6)의 복수의 튜브(12) 중에서 하나의 튜브(12)에 대한 검사를 수행하는 방법으로서, 상기 와전류 센서는 와전류 신호를 출력하도록 구성되고, 상기 튜브는 제 1 직선부(54), 제 2 직선부(60), 및 제 1 직선부와 제 2 직선부 사이에 위치된 굴곡부(58)를 갖는, 검사 수행 방법에 있어서,
상기 와전류 센서가 제 1 직선부 내에서 굴곡부를 향하는 방향으로 제 1 속도로 이동하도록 상기 와전류 센서를 가속시키는 것과;
상기 와전류 센서가 굴곡부에 도달함에 따라 상기 와전류 센서가 제 1 직선부 내에서 굴곡부를 향하는 방향으로 상기 제 1 속도보다 느린 제 2 속도로 이동하도록 상기 와전류 센서를 감속시키는 것을 포함하는
검사 수행 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 굴곡부의 적어도 일부를 통해 상기 와전류 센서를 상기 제 2 속도로 이동시키는 것을 더 포함하는
검사 수행 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 와전류 센서가 상기 제 2 직선부 내에서 상기 굴곡부로부터 멀어지는 방향으로 상기 제 2 속도보다 빠른 제 3 속도로 이동하도록 상기 와전류 센서를 가속시키는 것을 더 포함하는
검사 수행 방법.
제 3 항에 있어서,
상기 와전류 센서가 상기 튜브를 따라 균등하게 이격된 복수의 위치의 각각에 위치될 때 상기 와전류 신호의 적어도 일부를 기록하는 것을 더 포함하는
검사 수행 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 와전류 센서가 상기 튜브를 따라 균등하게 이격된 복수의 위치의 각각에 위치될 때 상기 와전류 신호의 적어도 일부를 기록하는 것을 더 포함하는
검사 수행 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 와전류 센서를 제 1 직선부, 상기 굴곡부 및 제 2 직선부 각각의 적어도 일부를 통해 이동시키기 위해 구동 메커니즘(22)을 이용하는 것과;
와전류 센서가 튜브를 따라 사전결정된 거리만큼 이동했다는 것을 각각 나타내는 일련의 출력을 상기 구동 메커니즘으로부터 수신하는 것과;
상기 일련의 출력 중 적어도 서브세트에 응답하여 기록을 수행하는 것을 포함하는
검사 수행 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 굴곡부는 반경(64)을 가지며,
상기 검사 수행 방법은, 상기 제 1 직선부에 인접한 굴곡부의 처음부터 상기 제 2 직선부에 인접한 굴곡부의 끝까지의 와전류 센서의 통과가 사전결정된 시간이 걸리도록, 상기 와전류 센서를 상기 굴곡부의 처음부터 상기 굴곡부의 끝까지 굴곡부를 따라서, 제 2 속도를 포함하는 속도 프로파일에 따라 이동시키는 것을 더 포함하는
검사 수행 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 복수의 튜브 중 다른 튜브를 검사하는 것을 더 포함하고,
상기 다른 튜브는 다른 제 1 직선부, 다른 제 2 직선부, 및 다른 제 1 직선부와 다른 제 2 직선부 사이에 위치된 다른 굴곡부를 갖고, 상기 다른 굴곡부는 상기 반경과 다른 반경을 가지며,
상기 검사 수행 방법은, 상기 다른 제 1 직선부에 인접한 다른 굴곡부의 처음부터 상기 다른 제 2 직선부에 인접한 다른 굴곡부의 끝까지의 와전류 센서의 통과가 상기 사전결정된 시간이 걸리도록, 상기 와전류 센서를 상기 다른 굴곡부의 처음부터 상기 다른 굴곡부의 끝까지 상기 다른 굴곡부를 따라서 이동시키는 것을 더 포함하는
검사 수행 방법.
복수의 튜브(12)를 포함하는 증기 발생기(6)의 검사를 수행하는 데 사용할 수 있는 검사 시스템(4)에 있어서,
와전류 신호를 출력하도록 구성된 와전류 센서(46)를 포함하는 와전류 프로브(42)와;
상기 와전류 프로브와 협력하여 상기 복수의 튜브중 하나의 튜브(12)에 대해 와전류 센서를 이동시키는 구동 메커니즘(22)―상기 구동 메커니즘은 일련의 출력을 발생시키도록 구성된 인코더(36, 40)를 포함하고, 상기 일련의 출력중 각각의 출력은 튜브에 대한 와전류 센서의 사전결정된 거리의 계속적인 이동을 나타냄―과;
상기 일련의 출력을 검출하고 상기 와전류 신호를 기록하도록 구성된 컴퓨터(16)를 포함하고,
상기 컴퓨터는 프로세서(82) 및 저장 장치(84)를 갖는 프로세서 장치(78)를 구비하고,
상기 저장 장치는 그 내에 저장된 다수의 루틴(88)을 가지며,
상기 다수의 루틴은, 상기 프로세서 상에서 실행될 때 상기 검사 시스템으로 하여금,
상기 구동 메커니즘을 작동시켜서 상기 와전류 센서를 상기 튜브에 대해 이동시키는 것과;
상기 인코더로부터 일련의 출력을 출력하는 것과;
상기 컴퓨터를 이용하여 일련의 출력을 검출하는 것과;
상기 일련의 출력 중 적어도 일부의 출력의 각각에 응답하여, 컴퓨터를 트리거해서 상기 와전류 신호를 저장하는 것을 포함하는 동작을 수행하게 하고,
상기 튜브는 제 1 직선부(54), 제 2 직선부(60), 및 제 1 직선부와 제 2 직선부 사이에 위치된 굴곡부(58)를 가지며,
상기 동작은:
상기 와전류 센서가 제 1 직선부 내에서 굴곡부를 향하는 방향으로 제 1 속도로 이동하도록 상기 와전류 센서를 가속시키는 것과;
상기 와전류 센서가 굴곡부에 도달함에 따라 상기 와전류 센서가 제 1 직선부 내에서 굴곡부를 향하는 방향으로 상기 제 1 속도보다 느린 제 2 속도로 이동하도록 상기 와전류 센서를 감속시키는 것을 더 포함하는
검사 시스템.
삭제
제 9 항에 있어서,
상기 동작은, 상기 와전류 센서를 상기 굴곡부의 적어도 일부를 통해 상기 제 2 속도로 이동시키는 것을 더 포함하는
검사 시스템.
제 11 항에 있어서,
상기 동작은, 상기 와전류 센서가 상기 제 2 직선부 내에서 상기 굴곡부로부터 멀어지는 방향으로 상기 제 2 속도보다 빠른 제 3 속도로 이동하도록 상기 와전류 센서를 가속시키는 것을 더 포함하는
검사 시스템.
제 12 항에 있어서,
상기 동작은, 상기 와전류 센서가 상기 튜브를 따라 균등하게 이격된 복수의 위치 각각에 위치될 때 상기 와전류 신호의 적어도 일부를 기록하는 것을 더 포함하는
검사 시스템.
제 9 항에 있어서,
상기 와전류 센서가 상기 튜브를 따라 균등하게 이격된 복수의 위치 각각에 위치될 때 상기 와전류 신호의 적어도 일부를 기록하는 것을 더 포함하는
검사 시스템.
제 9 항에 있어서,
상기 컴퓨터는 상기 튜브에 관한 치수 데이터와 상기 튜브에 관한 복수의 랜드마크에 대한 데이터를 포함하는 데이터베이스(96)를 그 내에 저장하고,
상기 동작은:
상기 복수의 랜드마크 중 한 쌍의 랜드마크 사이의 거리를 결정하는 것과;
상기 한 쌍의 랜드마크 사이의 와전류 데이터 샘플들의 예상 개수를 산출하는 것과;
와전류 신호로부터 상기 한 쌍의 랜드마크 사이의 데이터 샘플들의 검출 개수를 결정하는 것과;
와전류 데이터 샘플들의 예상 개수와 데이터 샘플들의 검출 개수가 양적으로 동일하지 않다고 결정하고, 이에 응답하여, 데이터 샘플들의 개수가 신뢰할 수 없다고 결정하는 것을 더 포함하는
검사 시스템.