10.14489/td.2015.03.pp.030-039

2015, 03 март (March)

DOI: 10.14489/td.2015.03.pp.030-039

Барабанов П. А., Лунин В. П.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ВИХРЕТОКОВОГО КОНТРОЛЯ ПРОВОДЯЩИХ ОТЛОЖЕНИЙ НА ВНЕШНЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБ ПАРОГЕНЕРАТОРА
(с. 30-39)

Аннотация. Ставится задача разработки способа вихретокового контроля электропроводящих и/или магнитных отложений продуктов коррозии на внешней поверхности теплообменных труб парогенераторов. В качестве основного способа исследования влияния отложений на сигнал вихретокового преобразователя выбран метод конечно-элементного моделирования процесса контроля. Смоделирован процесс контроля теплообменных труб внутритрубным проходным преобразователем. Подробно описаны создан-ные двумерная и трехмерная модели вихретокового контроля, а также проанализированы достоинства и недостатки каждой из них. Используя двумерную конечно-элементную модель, создана база модельных сигналов от отложений с различными электрофи-зическими и магнитными свойствами и различными геометрическими размерами. Проведен краткий предварительный анализ полученных данных, на основе которого кратко рассмотрены особенности влияния отложения на сигнал вихретокового преобра-зователя, сделан вывод о необходимости проведения более глубокого и детального анализа сигналов для выявления возможности применения тех или иных алгоритмов обработки вихретоковых сигналов для решения поставленной задачи.

Ключевые слова: вихретоковый контроль, отложения, теплообменные трубы, парогенератор, метод конечных элементов, моделирование.

Barabanov P.A., Lunin V.P.
FINITE ELEMENT MODELING OF EDDY CURRENT DEPOSITS EVALUATION ON STEAM GENERATOR HEAT-EXCHANGER TUBES
(pp. 30-39)

Abstract. In this paper the importance of deposits detection on external surfaces of the heat-exchanger tubes was discussed. The purpose of this re-search is to make an approach of eddy current deposit detection and evaluation. The finite element modeling has been applied for studying deposits influence on the eddy current signal. The model of the heat-exchanger tube testing by bobbin probe was made. This paper describes the detailed specifications of two-dimensional and three-dimensional finite element models of the testing process. Advantages and disadvan-tages of these models were considered. A database of eddy current signals from deposits with different electrical and magnetic properties and size was measured. Signals have been estimated using the 2D FE model. A brief preliminary analysis of signals and the first conclusion about deposits influence on eddy current probe impedance has been mentioned. Results of the data evaluation indicate the necessity for carrying of deep and detailed signal analysis, which can show the possibility to use one or another method of the signal processing to solve the deposits eddy current evaluation problem.

Keywords: eddy current testing, deposits, heat-exchanger tubes, steam generator, finite element, modeling.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

П. А. Барабанов, В. П. Лунин (Национальный исследовательский университет «Московский энергетический институт») Е-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

P. A. Barabanov, V. P. Lunin (National Research University “Moscow Power Engineering Institute”) Е-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. MacDonald P. E., Shah V. N., Ward L. W., Ellison P. G. Steam generator tube failures: Tech. Rep. NUREG/CR-6365. United States Nuclear Regulatory Commission, 1996. 306 р.
2. Барабанов П. А., Лунин В. П. Анализ признаков вихретоковых сигналов при оценке геометрических параметров дефектов труб парогенератора // XIX Всерос. науч.-техн. конф. по неразрушающему контролю и технической диагностике: тезисы докладов. Самара, 6 – 8 сентября 2011 г. М.: ИД «Спектр», 2011. 179 с.
3. Барабанов П. А., Лунин В. П. Алгоритм для раздельного определения геометрических параметров дефектов в теплообменных трубах при вихретоковом контроле // Тр. ХХ Междунар. науч.-техн. конф. «Ин-формационные средства и технологии». 20 – 22 ноября 2012 г., Москва: в 3 т. Т. 3. М.: ИД МЭИ, 2012. 141 с.
4. Kim M.-K., Yim C.-J., Um K.-S. et al. Development of scale measurement technologies for steam generator tubing // Singapore International NDT Conference & Exhibi-tion (SINCE2011). Singapore, 2011.
5. Jiang Z., El Guedri M., Haddar H., Lechleiter A. Eddy current tomography of deposits in steam generator // 19th European Signal Processing Conference (EUSIPCO 2011). Barcelona, Spain, 2011.
6. Герасимов В. Г., Покровский А. Д., Сухоруков В. В. Неразрущающий контроль: в 5 кн. Кн. 3. Элек-тромагнитный контроль: практ. пособие. М.: Высш. шк., 1992.
7. Лунин В. П. Метод конечных элементов в зада-чах прикладной электротехники. М.: Изд-во МЭИ, 1996.

Eng

1. MacDonald P. E., Shah V. N., Ward L. W., Ellison P. G. (1996). Steam generator tube failures: Tech. Rep. NUREG/CR-6365. United States Nuclear Regulatory Com-mission.
2. Barabanov P. A., Lunin V. P. (2011). Analysis of the characteristics of eddy current signals in estimating geomet-rical parameters of the defects of the pipes of the steam gen-erator. XIX all-Russian scientific and technical conference on non-destructive testing and technical diagnostics: ab-stracts. Samara, 6 – 8 September 2011. Moscow: Izdatel'skii dom «Spektr».
3. Barabanov P. A., Lunin V. P. (2012). The algorithm for the separate determination of geometrical parameters of defects in the heat exchange tubes with eddy current inspec-tion. Proceedings of the ХХ International scientific and technical conference «Information means and technology». 20 – 22 No-vember 2012, Moscow: in 3 volumes. Vol. 3. Moscow: ID MEI.
4. Kim M.-K., Yim C.-J., Um K.-S. et al. (2011). De-velopment of scale measurement technologies for steam gen-erator tubing. Singapore International NDT Conference & Exhibition (SINCE2011). Singapore.
5. Jiang Z., El Guedri M., Haddar H., Lechleiter A. (2011). Eddy current tomography of deposits in steam gen-erator. 19th European Signal Processing Conference (EUSIPCO 2011). Barcelona, Spain.
6. Gerasimov V. G., Pokrovskii A. D., Sukhorukov V. V. (1992). Non-destructive testing: in 5 books. Book 3. Electromagnetic testing. Moscow: Vysshaia shkola.
7. Lunin V. P. (1996). The finite element method in problems of applied electrical engineering. Moscow: Izdatel'stvo MEI.

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 350 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа статьи заполните форму:

Форма заказа статьи

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 350 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please fill out the form below: