[发明专利]处理核电站的蒸汽发生器管道的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请涉及2009年7月23日递交的、名为“Method of Processing Steam Generator Tube Eddy Current Data”的美国临时申请No.61/227,899，并要求该申请的优先权。

技术领域

本发明总地涉及核电站，更具体地说，涉及评估核电站的蒸汽发生器的管道的方法。

背景技术

核电站已广为所知。核电站通常包括含有一个或多个燃料电池的反应堆、冷却反应堆的一次回路以及驱动使发电机运转的汽轮机的二次回路。这样的核电站一般还包括一次回路和二次回路之间的换热器。换热器一般为蒸汽发生器的形式，该蒸汽发生器包括承载一次冷却剂的管道及承载二次冷却剂的腔体，其中二次冷却剂与上述管道(进而与一次冷却剂)之间存在热交换关系。

另外众所共知，蒸汽发生器的管道会经受因机械振动、腐蚀及其它机械作用造成的磨损。因而有必要周期性地检查蒸汽发生器的管道的磨损情况，以免出现管道故障，这有可能导致诸如二次回路的核污染等问题。虽然已有大量方法被用于执行这样的检查，但这些方法都难免受到诸多限制。

一种检查蒸汽发生器的管道的方法涉及向一个或多个管道中插入涡流传感器，从该涡流传感器接收信号，该信号一般为电压及相角的形式。观测该信号数据的分析人员一般必须具有丰富的专业技能，以便准确地根据信号数据确定蒸汽发生器的管道的当前条件。典型的蒸汽发生器可能具有例如三千至一万二千个管道，每个管道的长度有几百英寸。因此，观测涡流数据可能需要分析人员付出极其大量的时间。虽然某些测试规程取决于具体规程、运行时间及其它因素，可能不需要测试蒸汽发生器的全部管道，但对这些数据的分析仍需要大量的时间和金钱。

在分析涡流数据时遇到的困难之一就是判断信号是表明管道的一部分可能出现故障，还是未表明这样的故障。蒸汽发生器的每个管道一般都有多处弯曲及多处机械支撑。在使涡流传感器穿过这样的管道时，来自涡流传感器的信号将随着每处机械支撑及每处弯曲而发生变化，信号也会在管道有瑕疵(例如裂纹或缺口)处发生变化。这样，分析中的困难就涉及以下能力，即判断来自涡流传感器的信号的变化是表明管道的已知几何状况(例如弯曲或支撑)还是表明裂纹或缺口，在前一种情况下一般不需要对信号做进一步分析，在后一种情况下一般需要对信号做进一步分析。

用于分析管道信号的现有方法涉及使用一个或多个预先建立的信号阈值。然而，由于在一台给定的蒸汽发生器内管道几何形状的复杂多变性以及每个这样的管道的相互不同的实际状况，使用有限数量的固定信号阈值来解析来自管道的涡流信号数据仍将导致很多管道信号的很多部分超出这些有限数量的固定信号阈值，因而需要分析人员做进一步的人工检查。因此希望提供一种用于估计蒸汽发生器的管道的气流条件的改进的系统。

发明内容

因此，本发明的一个方面可以包括提供一种改进的为蒸汽发生器建模的系统，该系统包括一个或多个关注区(ROI)的基线参数，还包括基于管道的历史分析的各个管道的各个ROI的异常数据。管道的历史分析可能已在蒸汽发生器的制造期间或者在先前的运行检查期间进行。在这样的历史数据收集期间，蒸汽发生器的每个管道的涡流数据可被收集和评估以确保质量。关于特定管道的特定ROI的数据若超过了ROI的基线性能的值，则将被存储为异常数据。这样的异常数据关系到已被确定为产生会超过对应的基线信号参数值，但仍可接受的信号数据的特定ROI，因为这样的信号数据代表了ROI的历史方面，而不代表ROI中的缺陷。一旦已收集管道数据，则可以建立蒸汽发生器的模型，其包括多种ROI的基线性能参数，还可以包括上述异常数据。