KR200242546Y1 - 17 * 17 type reactor for control rod and current inspection - Google Patents
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Abstract
본 고안은 17*17형 핵연료 집합체에 삽입되는 제어봉집합체의 피복관 건전성을 평가하기 위해 사용되는 17*17형 원자로 제어봉 와전류 검사용 교정시편 집합체에 관한 것이다.The present invention relates to a calibration specimen assembly for 17 * 17 reactor control rod eddy current inspection, which is used to evaluate the cladding integrity of control rod assemblies inserted into a 17 * 17 fuel assembly.
본 고안은 교정시편봉 각각을 집합체로 구성하여 와전류 탐촉자 24개를 동시에 교정할 수 있도록 하며, 원자로 제어용 흡수체영역의 피복관에서 나타나는 마모성결함을 모의하기 위해 그루브를 크기별로 다단가공하여서 이루어진다.The present invention consists of a group of calibration specimens, which can be used to calibrate 24 eddy current transducers simultaneously, and multi-stage processing of grooves by size to simulate wear defects in the cover of the absorber region for reactor control.
본 고안은 교정시편 집합체를 이용하여 한번에 24개 와전류 탐촉자를 동시에 교정할 수 있으므로써 와전류 신호를 용이하고도 신속하게 획득할 수 있어 와전류검사 전공정일수를 크게 단축시킬수 있고, 더욱 정확한 교정곡선을 얻을 수 있게 된다.The present invention can calibrate 24 eddy current transducers at the same time by using the calibration specimen assembly, so that the eddy current signal can be obtained easily and quickly, greatly reducing the number of days of eddy current inspection, and obtaining a more accurate calibration curve. Will be.
Description
본 고안은 17*17형 원자로 제어봉 와전류 검사용 교정시편집합체에 관한 것으로, 웨스팅 하우스사 공급원자로 17*17형 핵연료 집합체에 삽입되는 제어봉집합체의 피복관 건전성을 평가하기 위해 사용되는 비파괴 검사방법의 하나로서 와전류 검사시 와전류 탐촉자의 동시 교정에 사용하도록 하는 것이다.The present invention relates to a calibrated editorial assembly for testing 17 * 17 reactor control rod eddy currents, and is one of the nondestructive testing methods used to evaluate the cladding integrity of control rod assemblies inserted into 17 * 17 fuel assemblies as Westinghouse supply reactors. It is to be used for simultaneous calibration of eddy current transducer during eddy current inspection.
국내 원자력 발전소 원자로 제어봉 집합체의 건전성 평가는 와전류 검사법을 사용하여 미국의 웨스팅 하우스사에 의해 수행되었고, 웨스팅하우스사에서 사용한 교정시편봉은 단일 교정시편봉으로서 도 6에 도시되어 있다.Integrity evaluation of the reactor control rod assembly of a domestic nuclear power plant was performed by the Westinghouse Corporation of the United States using the eddy current test method, and the calibration specimen rod used by the Westinghouse Corporation is shown in FIG. 6 as a single calibration specimen rod.
그리고 원자로에 삽입되어 사용되는 제어봉집합체(10)는 원자로 출력 제어용 장치로서 도 4에 도시되어 있다. 17*17형 핵연료 집합체에서 상기 제어봉집합체(10)는 24개의 제어봉(1)으로 이루어져 있고, 각 제어봉(1)은 중성자 흡수체(Ag-Zn-Cd합금)(1')가 피복관(UNS S30400)(1")에 스프링에 의해 지지된 형태로 내장되어 있는 구조로 되어 있다. 그리고 상기 24개의 제어봉(1)은 평면상 방사형으로 배치되며, 내부에 스프링(1A')이 내장되어 제어봉집합체(10) 낙하시 충격을 완화하는 기능과 제어봉 구동장치와의 체결을 위해 내부에 나사부를 갖는 스파이더 바디부(Spider Body)(1A)와, 제어봉 선단부로서 피복관(1") 끝단과 용접되어 있는 팁(Tip)영역부(1B)와, 스프링(1C')이 내장되어 있는 공간영역인 공동영역(Plenum)부(1C)와, 원자로 내부중성자를 흡수하는 기능을 가지는 흡수체영역(1D)으로 이루어져 있다.The control rod assembly 10 inserted and used in the reactor is shown in FIG. 4 as a device for controlling the reactor output. In the 17 * 17 fuel assembly, the control rod assembly 10 is composed of 24 control rods 1, and each control rod 1 has a neutron absorber (Ag-Zn-Cd alloy) 1 'coated tube (UNS S30400). And the 24 control rods 1 are arranged radially in a plane, and a spring 1A 'is built therein so that the control rod assembly 10 is provided. ) Spider body (1A) with a threaded portion inside for fastening the impact when falling and control rod driving device, and tip welded to the end of the cover pipe (1 ") as the control rod tip A region 1B, a cavity 1C which is a space region in which the spring 1C 'is built, and an absorber region 1D having a function of absorbing the reactor internal neutron.
이와 같은 제어봉집합체(10)는 냉각재 유동이 있는 원자로 내에서 출력제어를 위한 상,하운동과 유체유발진동(Flow Induced Vibration)에 의해 제어봉집합체(10)의 각 제어봉(1)은 지지카드(Guide Card)와의 상호작용에 의해 미끄럼 및 접촉(Sliding & Fretting)에 의해 마모성 결합이 나타나는데 이를 비파괴적으로 검출하는 방법으로서 주로 와전류 검사법이 사용된다.The control rod assembly 10 of the control rod assembly 10 is a support card (Guide) by the up, down motion and the flow induced vibration (Flow Induced Vibration) for the output control in the reactor with the coolant flow Abrasive bonds are produced by sliding and contacting by interacting with the card), and the eddy current test method is mainly used as a method of non-destructively detecting them.
와전류 검사법은 와전류 탐촉자로 획득한 신호를 평가하기 위해서 교정시편을 사용하여 교정신호를 얻는 공정이 필요하다.Eddy current inspection requires a process of obtaining a calibration signal using calibration specimens to evaluate the signal obtained with the eddy current transducer.
일반적으로 와전류 검사법으로 피복관 마모결함을 검출하기 위해서는, 검출하고자 하는 결함의 종류 예컨데 마모성결함, 균열성결함, 덴팅(Denting)등에 따라 각각의 모의 결함을 교정시편에 만들어 와전류 탐촉자를 교정하도록 하고 있다. 따라서, 와전류 검사법으로 검사체의 건전성을 평가하기 위해서는 검사체의 결함 메카니즘의 이해하에 대표적 결함 형태에 맞는 교정시편을 만들도록 되어 있으며, 원자력 발전소 설비검사에 사용되는 와전류 검사 교정시편은 ASME Sec. V Article 8(튜브류의 와전류검사에 대한 규정)에 따라 가공하고 있다.In general, in order to detect cladding tube wear defects by the eddy current inspection method, each simulated defect is made on a calibration specimen according to the kind of defects to be detected, for example, wear defect, crack defect, denting, etc. to calibrate the eddy current probe. Therefore, in order to evaluate the integrity of the specimen by the eddy current inspection method, it is necessary to make a calibration specimen suitable for the representative defect type under the understanding of the defect mechanism of the specimen. It is processed according to V Article 8 (Specification for Eddy Current Testing of Tubes).
이와 같이 원자로 제어봉집합체(10)의 피복관(1") 손상은 결함발생 원리상 마모성 결함이 주로 발생하고 있고, 이와 같은 결함신호를 평가하기 위하여 웨스팅 하우스사에서 사용한 종래의 교정시편은 도 6에 도시한 바와 같이 단일 교정시편봉(20)을 사용하고 있다. 즉, 종래 단일 교정시편봉(20)은 도 6에 도시한 바와 같이, 흡수체(20')가 피복관(20") 내에 내장된 구조로 되어 있고, 마모성결함을 모사하기 위하여 교정시편봉(20) 외주면에 일정간격으로 그루브(Groove)(20"')가 형성되어 있는 구조이다. 그리고, 상기 교정시편봉(20)은 제어봉(1)과 마찬가지로 팁영역부(20A), 공동영역부(20B) 및 흡수체영역부(20C)를 가진다.As described above, damage to the cover tube 1 "of the reactor control rod assembly 10 is mainly caused by abrasion defects due to a defect generation principle, and a conventional calibration specimen used by Westinghouse for evaluating such a defect signal is shown in FIG. As described above, a single calibration specimen rod 20 is used, that is, the conventional single calibration specimen rod 20 has a structure in which the absorber 20 'is embedded in the sheath 20 "as shown in FIG. In order to simulate abrasion defects, grooves 20 ″ 'are formed on the outer circumferential surface of the calibration specimen rod 20 at regular intervals, and the calibration specimen rod 20 is a control rod 1. Similarly, it has a tip region 20A, a cavity region 20B, and an absorber region 20C.
웨스팅 하우스사에서 제어봉집합체(10)의 피복관(1")의 건전성 평가를 위해 사용한 종래의 탐촉자 교정작업은 상기 종래의 단일 교정시편봉(20)으로 탐촉자 각각을 개별적으로 교정하여 교정곡선(Calibration Curve)을 얻도록 하고 있다.The conventional probe calibration operation used by Westinghouse for the integrity evaluation of the cladding 1 "of the control rod assembly 10 is a calibration curve by calibrating each transducer individually with the conventional single calibration specimen rod 20. I'm getting.
더욱 구체적으로 설명하면, 원자로 제어봉집합체(10) 와전류검사에서 적용되는 코드인 ASME Sec. Article 8에 의하면 교정시편은 검사체와 물리적, 화학적 성질 및 기하학적 치수 등 제 측면에서 동일한 것으로 제작해야 되고, 와전류 탐촉자의 변화등 검사장비의 하드웨어(Hardware)상의 어떠한 변화에 대해서도 그때마다 교정시편으로 교정하게 되어 있다.In more detail, the code that is applied in the reactor control rod assembly 10 eddy current test ASME Sec. According to Article 8, the calibration specimens shall be made identical in terms of physical, chemical and geometrical dimensions to the specimen, and any changes in hardware of the inspection equipment, such as changes in eddy current transducers, shall be calibrated with the calibration specimens at any time. It is supposed to be done.
앞서 설명한 바와 같이, 17*17형 핵연료 집합체(10)에 삽입되어 운전되는 제어봉집합체(10)의 제어봉(1) 갯수는 24개이고, 제어봉(1) 피복관(1") 와전류검사에 사용되는 탐촉자의 수는 6개 (웨스팅 하우스사 방법) 또는 24개(한전전력연구원 방법)가 있으며, 각 탐촉자는 도 7에 도시한 제어봉 와전류검사 장치대(30)에 설치되어 사용된다.As described above, the number of control rods 1 of the control rod assembly 10 inserted and operated in the 17 * 17 fuel assembly 10 is 24, and the control rod 1 of the probe used for the eddy current test The number is 6 (Westing House method) or 24 (KEPCO method), and each transducer is installed and used in the control rod eddy current inspection apparatus 30 shown in FIG.
상기에서 어느 방법이든지 간에 교정곡선을 얻기 위해서는 각 탐촉자 별로 교정작업이 필요하다.In any of the above methods, calibration is required for each transducer to obtain a calibration curve.
즉, 24개 탐촉자가 내장된 와전류검사 장치대(30)는 24개 모두를 검사할 수 있어 전체 제어봉집합체(10) 와전류검사 공정일수를 줄일 수 있는 반면에 6개 탐촉자가 내장된 와전류검사 장치대(30)를 사용한 경우는 한 제어봉집합체(10)에 대해 4번에 걸쳐 검사해야 하므로 검사 공정일수가 증가하는 차이가 있다.That is, the eddy current inspection apparatus 30 having 24 transducers can inspect all 24, so that the total control rod assembly 10 can reduce the number of eddy current inspection process days, while the eddy current inspection apparatus with six transducers is installed. In the case of using (30), since the control rod assembly 10 needs to be inspected four times, there is a difference that the inspection process days increase.
제어봉 와전류검사에 사용되는 탐촉자는 고방사선 및 고산성수의 환경하에서 사용되고 반복 및 장기사용에 따른 탐촉자 마모, 코일단락 등의 이유로 탐촉자 열화 및 폐기처분이 발생된다. 그리고 탐촉자 열화에 의한 리프트 오프(Lift-Off), 감도 등의 변화가 생긴 경우와 탐촉자 교체시 이미 설정한 교정결과가 달라질 수 있으므로 제어봉 검사중 주기적인 교정작업이 요구된다.The transducers used for the control rod eddy current inspection are used under high radiation and high acid water environment, and the deterioration and disposal of the transducer occurs due to the abrasion of the transducer due to repeated and long-term use and the coil short circuit. In addition, if the change of the lift-off, sensitivity, etc. occurs due to the deterioration of the transducer, and the calibration result set previously may be changed when the transducer is replaced, periodic calibration is required during the control rod inspection.
이외에도 실제 원자로 제어봉집합체(10) 검사시 교정작업이 요구되는 시기로는 광디스크(Optical Disk) 각면의 시작, 제어봉 와전류검사 장치대(30)의 보수 및 구성품 교체, 각 제어봉집합체 검사 전,후, 검사업무 교대전 또는 교대후 등이 있다.In addition, during the inspection of the actual reactor control rod assembly 10, calibration is required at the beginning of each side of the optical disk, repair and replacement of components of the control rod eddy current inspection device 30, and before and after inspection of each control rod assembly. Work shifts or after shifts.
이와 같이 제어봉집합체(10) 와전류검사에는 잦은 교정작업이 요구되고, 도 6과 같은 단일 교정시편봉(20)을 사용한 종래의 방식은 와전류 탐촉자 각각에 대해서 교정작업이 요구되는 시기마다 교정업무를 수행해야 하므로 교정에 요구되는 시간이 많이 소요되는 문제점이 지적된다.As such, frequent calibration operations are required for the eddy current inspection of the control rod assembly 10, and the conventional method using the single calibration specimen rod 20 as shown in FIG. 6 performs calibration for each eddy current probe when calibration is required. The time consuming problem required for calibration is pointed out.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 제어봉 와전류검사 장치대(30)의 탐촉자 각각에 대한 개별적 교정작업이 아닌 제어봉 와전류검사 장치대(30)의 모든 탐촉자에 대해 동시교정을 수행할 수 있는 교정시편집합체를 개발하는 것이 필요하다.In order to solve such a problem, an edit-time-assembly assembly capable of performing simultaneous calibration for all the transducers of the control rod eddy current inspection apparatus stage 30 is not an individual calibration operation for each transducer of the control rod eddy current inspection apparatus stage 30. It is necessary to develop.
기존 방식에서 단일 교정시편봉(20)에 의한 와전류 탐촉자 각각에 대한 개별 교정작업을 수행한 기술적 배경에는 개발하여 사용한 6개 와전류 탐촉자 내장의 제어봉 와전류검사 장치대(30)가 전체 제어봉집합체 와전류검사 공정일수를 단축시키기 위해 사용한 24개 와전류 탐촉자 내장방식의 검사장치대 보다 동시 교정방식의 필요성이 상대적으로 덜하기 때문이다. 또한 탐촉자 열화를 고려한 검사 정확도를 높이기 위해 주기적 탐촉자 교체방식을 사용한 경우 동시교정의 필요성이 증대된다.In the technical background of the individual calibration of each eddy current transducer by a single calibration specimen rod 20 in the conventional method, the control rod eddy current inspection apparatus 30 with built-in six eddy current transducers was developed and used for the entire control rod assembly eddy current inspection process. This is because the need for simultaneous calibration is relatively less than the 24 eddy current probes used to reduce the number of days. In addition, the need for simultaneous calibration increases when periodic transducer replacement is used to improve inspection accuracy considering the deterioration of the transducer.
본 고안은 제어봉집합체의 와전류검사 공정에서 와전류신호 획득을 용이하고도 신속하게 하여 전체공정일수를 단축시키도록 함을 목적으로 하는 것이다.The present invention aims to shorten the overall process days by easily and quickly acquiring the eddy current signal in the eddy current inspection process of the control rod assembly.
본 고안은 17*17형 핵연료 집합체에 사용되는 제어봉집합체 피복관 와전류검사에서 교정작업에 사용하도록 하는 교정시편집합체에 관한 것으로, 교정시편봉 각각을 집합체로 구성하여 와전류 탐촉자 24개를 동시에 교정할 수 있도록 하고, 원자로 제어봉 흡수체 영역의 피복관에서 나타나는 마모성결함을 모의하기 위하여 그루브(Groove)를 크기별로 다단가공하여 정확한 교정곡선을 얻도록 하는 것이다.The present invention relates to a calibration assembly for use in calibration work in the control rod assembly sheathed tube eddy current test used for 17 * 17 type fuel assemblies, and each calibration specimen rod is composed of assemblies so that 24 eddy current probes can be calibrated simultaneously. In order to simulate wear defects in the cover tube of the reactor control rod absorber region, grooves are processed by size in multiple stages to obtain an accurate calibration curve.
도 1은 본 고안의 교정시편집합체의 구성도1 is a block diagram of the editorial assembly of the present invention
도 2는 도 1의 평면도2 is a plan view of FIG. 1
도 3은 본 고안의 교정시편봉 일부 확대도3 is an enlarged view of a portion of the calibration specimen rod of the present invention
도 4는 웨스팅 하우스사에서 공급한 17*17형 원자로 제어봉집합체의 개략도4 is a schematic diagram of a 17 * 17 reactor control rod assembly supplied by Westinghouse
도 5는 도 4의 평면도5 is a plan view of FIG.
도 6은 종래 교정시편봉의 일부 확대도6 is a partially enlarged view of a conventional calibration specimen rod
도 7은 원자로 제어봉 와전류검사 장치대의 평면 개략도7 is a schematic plan view of the reactor control rod eddy current inspection apparatus
도 8은 기존의 교정시편봉으로 얻은 3점 사용시 교정곡선 그래프8 is a calibration curve graph using three points obtained with a conventional calibration specimen rod
도 9는 기존의 교정시편봉으로 얻은 5점 사용시 교정곡선 그래프9 is a calibration curve when using five points obtained with a conventional calibration specimen rod
도 10은 본 고안의 교정시편집합체로 얻은 7점 사용시 교정곡선 그래프10 is a calibration curve graph using seven points obtained by the editing unit when the calibration of the present invention
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>
1 : 제어봉 20 : 교정시편봉 30 : 제어봉 와전류검사 장치대1: control rod 20: calibration specimen rod 30: control rod eddy current inspection device
1" : 피복관 20A : 팁영역부 400 : 교정시편집합체1 ": Cladding pipe 20A: Tip area 400: Editing unit during calibration
10 : 제어봉집합체 20B : 공동영역부 40 : 교정시편봉10: control rod assembly 20B: cavity area 40: calibration specimen rod
20C : 흡수체영역부 45 : 그루브20C: Absorber region 45: Groove
도 1은 본 고안의 교정시편 집합체의 구성도이고, 도 2는 도 1의 평면도이다. 이하 설명에서 기존부분과 동일부분은 동일부호를 사용한다.1 is a block diagram of a calibration specimen assembly of the present invention, Figure 2 is a plan view of FIG. In the following description, the same parts as the existing parts are denoted by the same reference numerals.
본 고안은 도 1에 도시한 바와 같이 지지봉(41)의 자유 단부의 측면에 방사상으로 다수개의 파지용 날개(411)를 형성하고 각각의 파지용 날개(411)의 자유단부에 교정시편봉(40)의 상단부를 각각 고정하여 방사상 형태로 결합하여 단일 교정 시편집합체(400)로 구성하여 제어봉 와전류검사 장치대(30)의 와전류 탐촉자 24개를 사용하여 교정시편 집합체(400)를 동시에 교정할 수 있도록 하는 것이다. 즉 본 고안에 따른 교정시편 집합체(400)의 교정시편봉(40)은 제어봉집합체(10)의 제어봉(1)과 같은 개수로 동일한 형태로 구성되어 있다.The present invention forms a plurality of gripping blades 411 radially on the side of the free end of the support rod 41 as shown in Figure 1 and the calibration specimen rod 40 at the free end of each gripping wing 411 The upper ends of the upper and lower ends are fixed to each other to form a single calibration test assembly 400 so that the calibration specimen assembly 400 can be simultaneously calibrated using 24 eddy current probes of the control rod eddy current inspection device stage 30. It is. That is, the calibration specimen rod 40 of the calibration specimen assembly 400 according to the present invention is configured in the same number as the control rod 1 of the control rod assembly 10.
본 고안은 교정시편 집합체(400)를 제어봉 와전류검사 장치대(30)의 24개 와전류 탐촉자에 대하여 한번의 삽입 및 인출을 수행하도록 함으로써 교정신호를 얻도록 하는 것이며, 이러한 동시교정 신호는 다채널 기능을 보유한 와전류검사장비(Miz-30/8, Zetec사, 최대 64채널)의 사용에 의해 가능하다.The present invention is to obtain a calibration signal by performing the insertion and withdrawal of the calibration specimen assembly 400 once for the 24 eddy current probes of the control rod eddy current inspection apparatus 30, and the simultaneous calibration signal is a multi-channel function By using eddy current test equipment (Miz-30 / 8, Zetec, up to 64 channels).
이와 같은 교정시편집합체(400)를 구성하는 각각의 교정시편봉(40)은 공동영역부(42), 흡수체영역부(43), 팁영역부(44)등 3부분으로 구성되며, 상기 흡수체영역부(43)는 지지카드와 제어봉(1)간의 상호작용에 의해 발생되는 제어봉(1)의 흡수체영역의 마모성결함을 측정하는 영역이고 팁영역부(44)에서는 제어봉(1)의 하단부 즉 팁영역에서 나타나는 균열성결함을 측정하기 위한 영역이다.Each of the calibration specimen rods 40 constituting the editing assembly 400 is composed of three parts such as a cavity region 42, an absorber region 43, and a tip region 44. Part 43 is an area for measuring the wear defect of the absorber area of the control rod (1) generated by the interaction between the support card and the control rod (1) and in the tip region 44, the lower end of the control rod (1), that is, the tip region This is the area to measure the crack defects appearing at.
따라서 교정시편봉(40)의 흡수체영역부(43)로 정량화(定量化)된 마모성결함을 검출하기 위해 도 3에 도시된 바와 같이 교정시편봉(40)의 흡수체영역부(43)에 정량화된 인위적인 마모성 모의결함인 다수개의 그루브(45)를 깊이를 달리하여 다단으로 가공한다. 상기 그루브(45)는 흡수체영역부(43)의 외주면에 가로방향으로 파인 홈으로 된 둥근 띠 형상으로 가공된 모의 결함으로 깊이는 각 그루브(45)마다 다르게 형성되며, 그루브(45)의 폭은 그루브(45)간의 간격과 대비하여 1 : 4의 비율을 갖는다.Therefore, in order to detect wear defects quantified by the absorber region portion 43 of the calibration specimen rod 40, it is quantified in the absorber region portion 43 of the calibration specimen rod 40 as shown in FIG. A plurality of grooves 45, which are artificial abrasion simulation defects, are processed in multiple stages at different depths. The groove 45 is a simulated defect that is processed into a round strip shape formed by grooves recessed in the transverse direction on the outer circumferential surface of the absorber region portion 43. The depth is formed differently for each groove 45, and the width of the groove 45 is It has a ratio of 1: 4 compared with the interval between the grooves 45.
도 3에 있어서 미설명부호 46은 흡수체, 47은 피복관이다.In Fig. 3, reference numeral 46 denotes an absorber and 47 denotes a covering tube.
와전류검사 장치대(30)로 와전류신호를 평가하기 위해서는 교정곡선이 필요하고 교정곡선은 교정시편봉(40)의 흡수체영역부(43)에 모의결함인 그루브(45)를 크기별로 적어도 2개 이상 만들어 각각의 크기에 대응한 교정신호를 얻도록 한것인데, 예를 들어 모의결함의 크기를 그루브(45)의 깊이로 표현하고 흡수체영역부(43)의 외측면에 결함이 없는 부위를 0%라 하였을 때 모의결함의 크기를 50%, 100% 2개로 가공하고 0%-5%-100%의 세점을 잇는 곡선을 연결하여 교정곡선을 얻고, 이 곡선을 컴퓨터 등을 이용하여 최적화하여 최적화된 곡선으로 만들어 결함크기에 대한 전압과 결함크기에 대한 위상각의 함수관계식을 나타내는 곡선을 얻는 것이다.In order to evaluate the eddy current signal with the eddy current inspection apparatus 30, a calibration curve is required, and the calibration curve includes at least two grooves 45, the size of which is simulated in the absorber region portion 43 of the calibration specimen rod 40, by size. In order to obtain a calibration signal corresponding to each size, for example, the size of the simulated defect is expressed by the depth of the groove 45, and the portion without defect on the outer surface of the absorber area portion 43 is 0%. When the size of simulation defect is processed into two 50%, 100%, and the curve connecting three points of 0% -5% -100%, the correction curve is obtained, and this curve is optimized by computer optimization. We obtain a curve representing the functional relationship between the voltage for the defect size and the phase angle for the defect size.
이하 모의결함의 크기는 상술한 바와 같이 %로 표시하고 모의결함의 깊이가 깊을수록 높은 수치를 사용하여 모의결함 즉 그루브(45)의 크기를 표현한다.Hereinafter, the size of the simulation defect is expressed in% as described above, and the deeper the depth of the simulation defect, the higher the numerical value is used to express the size of the simulation defect, that is, the groove 45.
따라서 교정시편(40)의 흡수체영역부(43)에 모의 결함인 그루브(45)를 가공하는 개수는 적어도 2개 이상이어야 하고, 피검사대상체인 제어봉(1)의 위치별 발생 가능한 결함들을 모의할 수 있는 형태로 가공한다.Therefore, at least two grooves 45 which are simulated defects are to be processed in the absorber body portion 43 of the calibration specimen 40, and the defects which can occur at each position of the control rod 1 to be inspected can be simulated. It can be processed to form.
따라서 본 고안의 교정시편집합체(400)는 교정시편봉(40) 각각의 평면상 기하학적 배치가 17*17형 제어봉집합체(10)의 제어봉(1) 각각의 평면상 위치와 동일하게 배치됨이 필요하다.Therefore, in the calibration assembly 400 of the present invention, the planar geometrical arrangement of each of the calibration specimen rods 40 needs to be arranged in the same plane position of each of the control rods 1 of the 17 * 17 type control rod assembly 10. .
특히, 본 고안에 있어서 교정시편집합체(400)의 교정시편봉(40) 각각에 가공시킨 모의결함인 그루브(45)는 제어봉(1)의 흡수체와 스프링을 내장하고있는 얇은 튜브인 제어봉피복관(1")의 흡수체영역부(1D)에서 나타나는 체적성을 갖는 마모결함을 검출하기 위한 인위적으로 가공되는 모의 결함이므로, 교정시편봉(40)에 그루브(45)를 크기별로 다단가공되어야 하는데, 그루브(45)의 크기별 종류별로 교정곡선을 얻게 한다. 이와 같이 교정곡선을 작성하는데 있어서 3개의 그루브(45)(0%그루브, 25%그루브, 50%그루브)를 가공하는 것보다 5개의 그루브(45)(0%그루브, 25%그루브, 40%그루브, 50%그루브, 70%그루브)를 가공하는 것이 더욱 정확하며, 5개보다는 7개의 그루브(45)(0%그루브, 15%그루브, 25%그루브, 40%그루브, 50%그루브, 60%그루브, 70%그루브)가 가공된 교정시험편이 더욱정밀한 교정곡선을 작성하도록 한다. 7개이상을 가공하는것도 더욱 정밀할 것으로 추단되나 실험결과 7개이상에서는 정밀도가 현저하게 증가하지 않으므로 의미가 없는 것으로 나타났다. 또한 ASME 코드에서 요구한 결함감지부(Sensing Unit)는 와전류 탐촉자에 감긴 코일부분으로서 제어봉검사에 사용되는 코일(Encircling Coil)의 최대폭이 4.5mm이므로 본 고안에 있어서의 그루브(45)간 간격을 9.0mm 이상되게 40mm로 가공하여 인접한 결함신호간 상호영향을 배제시킨다.In particular, the grooves 45, which are simulated defects processed on each of the calibration specimen rods 40 of the edited assembly 400 during calibration, are control rod cladding tubes 1, which are thin tubes incorporating the absorber of the control rod 1 and springs. Since the artificially simulated simulation defects for detecting wear defects having the volume characteristics appearing in the absorber region 1D of the " " are to be processed, the grooves 45 must be multi-stage processed by the size of the grooves. Obtain a calibration curve for each type of size 45. In this way, five grooves (45) are required to produce three curves 45 (0% groove, 25% groove, 50% groove). (0% grooves, 25% grooves, 40% grooves, 50% grooves, 70% grooves) is more accurate, and seven grooves (45) (0% grooves, 15% grooves, 25% grooves) than five , 40% groove, 50% groove, 60% groove, 70% groove) It is estimated that machining more than 7 will be more precise, but the result of experiment shows that the precision does not increase remarkably, so it is meaningless. Sensing Unit) is a coil part wound around the eddy current probe, so the maximum width of the coil (Encircling Coil) used for the control rod inspection is 4.5mm. Eliminate mutual interactions.
이와 같은 본 고안을 비교실시예를 통하여 구체적으로 설명한다.This invention is described in detail through the comparative examples.
제어봉(1) 흡수체영역(1D)에서 나타나는 마모성결함을 모의하기 위해 크기별로 6종류의 그루브(45)를 가공한 교정시편집합체(400)와 크기별 2종류의 그루브(20"')를 가공한 종래 교정시편봉(20)과의 교정정확도를 비교하면 다음과 같다.In order to simulate the abrasion defects appearing in the control rod (1) absorber area (1D), a conventional edited machining assembly (400) in which six grooves (45) are processed for each size and two grooves (20 "') for each size is processed. Comparing the calibration accuracy with the calibration specimen rod 20 is as follows.
도 8, 도 9 및 도 10은 각각 결함 크기별로 3종류(0%, 25%, 50%), 5종류(0%, 25%, 40%, 50%, 70%), 7종류(0%, 15%, 25%, 40%, 50%, 60%, 70%) 모의결함들로 와전류검사 교정곡선 등을 얻은 것을 나타내며, 이 교정곡선 들은 미국 Zetec사 와전류검사장비(Miz-30/8)에 정착된 Eddynet 95(UNIX Uersion)로 얻었다.8, 9, and 10 show three types (0%, 25%, 50%), five types (0%, 25%, 40%, 50%, 70%), and seven types (0%) for each defect size. , 15%, 25%, 40%, 50%, 60%, 70%) The simulation results show that the eddy current test calibration curve is obtained, and these calibration curves are the Zetec eddy current test equipment (Miz-30 / 8) Obtained with Eddynet 95 (UNIX Uersion).
상기 교정곡선을 얻는 방법은 교정시편집합체(400) 또는 교정시편봉(20)을 와전류 탐촉자가 내장된 검사장치대(30)에 삽입 및 인출시켜 와전류검사장비(Miz 30/8)에서 와전류 신호를 얻어 예컨데 도 8, 도 9 및 도 10과 같이 신호크기에 해당하는 전압과 모의결함 크기를 1:1 대응시켜 교정곡선을 얻는다.In the method of obtaining the calibration curve, the editing assembly 400 or the calibration specimen rod 20 is inserted into and withdrawn from the inspection apparatus 30 in which the eddy current probe is embedded to obtain an eddy current signal from the eddy current inspection equipment (Miz 30/8). For example, as shown in FIGS. 8, 9, and 10, a calibration curve is obtained by matching a voltage corresponding to a signal size with a simulated defect size 1: 1.
본 고안에 의한 교정곡선은 도 10과 같고, 기존 교정시편봉(20)으로 얻은 교정곡선은 도 8과 도 9이며, 이러한 교정곡선데이터를 이용하여 각 교정방법에 대한 정확도를 비교한 것이 다음과 표 1이다.The calibration curve according to the present invention is shown in FIG. 10, and the calibration curves obtained with the existing calibration specimen rods 20 are FIGS. 8 and 9, and the accuracy of each calibration method is compared using the calibration curve data as follows. Table 1.
상기 표 1에서 알수 있듯이 오차들의 RMS(Root Mean Square)를 구해서 비교하면 3점 즉, 3종류 모의결함으로 교정곡선을 얻는 것보다 7점 즉, 7종류 모의결함으로 교정곡선을 얻는 것이 더 정확함을 알 수 있다.As can be seen from Table 1, it is more accurate to obtain a calibration curve with 7 points, that is, 7 types of simulations, than to obtain a calibration curve with 3 points, that is, 3 types of simulations. Able to know.
ASME 코드에서는 와전류검사 교정신호 취득속도를 14(in/sec)이하가 되게 규정하고 있고, 제어봉 와전류검사 장치대의 길이가 약 30Cm이므로 기존방식에 의한 교정시편봉 사용시 삽입 및 인출에 의한 와전류 교정신호를 획득하는데 최고 약 2초가 소요되나, 실제에 있어서는 제어봉 와전류검사 장치대 안내관에 초기 삽입시 시간지연과 깨끗한 와전류신호를 얻기 위해 낮은 삽입 및 인출속도로 인해 와전류 탐촉자 1개에서 교정을 위한 와전류신호(교정신호)를 얻는데 약 1분 정도 소요된다.The ASME code stipulates that the eddy current test calibration signal acquisition speed should be 14 (in / sec) or less, and the control rod eddy current tester length is about 30 cm, so the eddy current calibration signal by insertion and withdrawal is used when using the conventional test rod. It takes up to about 2 seconds to acquire, but in practice, the eddy current signal for calibration in one eddy current transducer due to the low insertion and withdrawal speed to obtain a time lag and initial eddy current signal during initial insertion into the control rod eddy current testing device guide. It takes about 1 minute to get the calibration signal.
본 고안은 17*17형 제어봉집합체 1개를 기존방식과 달리 한번에 검사할 수 있게 24개 와전류 탐촉자를 내장하여 장치화한 제어봉 와전류검사 장치대를 사용함으로써 검사하고자 하는 원자로내 17*17형 제어봉집합체의 와전류검사 및 평가공정일수를 크게 단축시킬 수 있다.The present invention is designed to test the 17 * 17 type control rod assembly by using the control rod eddy current inspection device built with 24 eddy current transducers so that one 17 * 17 type control rod assembly can be inspected at once. The number of days for eddy current inspection and evaluation can be greatly shortened.
즉, 본 고안은 24개 와전류 탐촉자 전부에 대한 한번의 교정신호를 획득하는데 필요한 시간은 1∼2분 정도밖에 걸리지 않아 기존방식의 1/24 수준이 되며, 또한 교정시편봉 각각의 이송속도를 동일하게 유지할 수 있어(한번의 삽입 및 인출) 교정신호 해석을 균일하게 할 수 있다.In other words, the present invention takes only 1 ~ 2 minutes to acquire one calibration signal for all 24 eddy current transducers, which is 1/24 of the conventional method, and the feed rate of each calibration specimen rod is the same. Can be maintained (one insertion and withdrawal) to make the calibration signal analysis uniform.
이와 같은 본 고안에 의한 동시교정신호 획득방법은 기존의 6개 탐촉자가 내장된 제어봉 와전류검사 장치대를 사용할 때보다 24개 탐촉자가 내장된 제어봉 와전류검사 장치대를 사용할때 더욱 필요하게 되고, 와전류신호 획득을 용이하고도 신속하게 얻을 수 있는 효과를 가진다.Such a method for acquiring the simultaneous calibration signal according to the present invention is more necessary when using the control rod eddy current inspection stand with 24 transducers than the conventional control rod eddy current inspection stand with six transducers, and the eddy current signal. It has an effect that can be obtained easily and quickly.
Claims (3)
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Applications Claiming Priority (1)
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| KR2019980019158U KR200242546Y1 (en) | 1998-10-07 | 1998-10-07 | 17 * 17 type reactor for control rod and current inspection |
Publications (2)
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Family Applications (1)
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Families Citing this family (2)
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