- عنوان کتاب: Methods for Locating Pool Liner Leakage at Nuclear Power Plants
- نویسنده: Madelene Danielzon Larsson
- حوزه: نیروگاه هستهای
- سال انتشار: 2026
- تعداد صفحه: 97
- زبان اصلی: انگلیسی
- نوع فایل: pdf
- حجم فایل: 7.49 مگابایت
این گزارش به چالش مکانیابی عیوب مرتبط با نشتی در آسترهای نازک استخر فولاد ضد زنگ آستنیتی در نیروگاههای هستهای میپردازد، با تأکید ویژه بر بازرسیهای انجام شده در زیر آب و تحت شرایط دسترسی محدود. این کار، مروری پیشرفته بر تکنیکهای آزمایش غیرمخرب (NDT) و مفاهیم استقرار رباتیک را با تحقیقات تجربی هدفمند ترکیب میکند، که هدف آن ارزیابی قابلیت فنی و کاربرد عملی است. بررسی ادبیات، روشهای بازرسی مبتنی بر موج مکانیکی، الکترومغناطیسی و بصری را از نظر حساسیت به نقص، مقاومت در محیطهای غوطهور، سازگاری با پلتفرمهای رباتیک و مناسب بودن برای تشخیص عیوب شکست سطحی مرتبط با نشتی ارزیابی میکند. تکنیکهای الکترومغناطیسی، به ویژه اندازهگیری میدان جریان متناوب (ACFM)، به دلیل حساسیت بالای سطح، تحمل به بلند شدن و پوششها و عملکرد نشان داده شده در محیطهای زیر آب و هستهای، به خوبی با ویژگیهای ترکهای مرتبط با نشتی همسو هستند. آزمایش اولتراسونیک آرایه فازی (PAUT) در مواردی که تصویربرداری کمی، بررسی جوش یا توصیف دقیقتر نقص مورد نیاز است، قابلیتهای مکملی را ارائه میدهد. بازرسی بصری و فتوگرامتری، غربالگری و مستندسازی کارآمدی را ارائه میدهند اما فاقد اطلاعات عمقی هستند، در حالی که تکنیکهای انتشار آکوستیک و جریان گردابی مرسوم برای مکانیابی مستقیم نشت در این کاربرد، کمتر مناسب ارزیابی میشوند. برای پشتیبانی و زمینهسازی این بررسی، آزمایشهای کنترلشدهای بر روی یک صفحه فولادی ضد زنگ 3 میلیمتری EN 1.4307 (304L) در هر دو پیکربندی آزاد و متصل به بتن انجام شد که بر امواج هدایتشده برشی-افقی (SH) تولید شده با استفاده از مبدلهای صوتی الکترومغناطیسی (EMATs) تمرکز داشتند. آزمایشها نشان میدهند که امواج SH0 در 600 کیلوهرتز، اندازهگیریهای انتقال پایدار و بدون کوپلنت را امکانپذیر میکنند و میتوانند نقصهای مصنوعی باریک و کشیده را در شرایط کنترلشده تشخیص دهند. نتایج روشن میکند که چگونه جهتگیری نقص، قطبش، محتوای حالت و شرایط مرزی بر قابلیت تشخیص تأثیر میگذارند، ضمن اینکه محدودیتهای عملی در وضوح قابل دستیابی برای نقصهای بسیار کوچک را نیز برجسته میکنند. این آزمایشها به جای ایجاد محدودیتهای تشخیص مطلق برای کوچکترین نشتیهای ممکن، برای روشن کردن مکانیسمهای تشخیص و رفتار اسکن در نظر گرفته شدهاند. بر اساس یافتههای ترکیبی، این گزارش نتیجه میگیرد که مکانیابی مؤثر نشت در آسترهای استخر هستهای نیازمند یک رویکرد عملی و مبتنی بر استقرار است. ACFM به عنوان تکنیک اولیه کوتاهمدت برای مکانیابی ترکهای سطحی در آسترهای نازک در زیر آب توصیه میشود و PAUT به صورت انتخابی در مواردی که نیاز به توصیف بیشتر است، اعمال میشود. بازرسی بصری و فتوگرامتری باید برای هدایت و زمینهسازی NDT هدفمند استفاده شود، در حالی که سایر تکنیکها ممکن است در نقشهای مکمل یا پشتیبانی نقش داشته باشند. در مجموع، نتایج، مبنای روشنی برای اولویتبندی روشهای بازرسی و برنامهریزی توسعه آینده به سمت مکانیابی نشت قابل اعتمادتر و کارآمدتر با تأثیر عملیاتی کمتر فراهم میکند.
This report addresses the challenge of localizing leakage-relevant defects in thin austenitic stainless-steel pool liners at nuclear power plants, with particular emphasis on inspections performed under water and under access-limited conditions. The work combines a state-of-the-art review of non-destructive testing (NDT) techniques and robotic deployment concepts with targeted experimental investigations, aiming to assess both technical capability and practical applicability. The literature review evaluates mechanical wave-based, electromagnetic, and visual inspection methods with respect to defect sensitivity, robustness in submerged environments, compatibility with robotic platforms, and suitability for detecting surface-breaking defects relevant to leakage. Electromagnetic techniques, in particular Alternating Current Field Measurement (ACFM), are identified as well aligned with the characteristics of leakage-relevant cracks due to their high surface sensitivity, tolerance to lift-off and coatings, and demonstrated performance in underwater and nuclear environments. Phased Array Ultrasonic Testing (PAUT) offers complementary capabilities where quantitative imaging, weld interrogation, or more detailed defect characterization is required. Visual inspection and photogrammetry provide efficient screening and documentation but lack depth information, while Acoustic Emission and conventional eddy current techniques are assessed as less suitable for direct leakage localization in this application. To support and contextualize the review, controlled experiments were performed on a 3 mm EN 1.4307 (304L) stainless-steel plate in both free and concrete-bonded configurations, focusing on shear-horizontal (SH) guided waves generated using electromagnetic acoustic transducers (EMATs). The experiments demonstrate that SH0 waves at 600 kHz enable stable, couplant-free transmission measurements and can detect narrow, elongated artificial defects under controlled conditions. The results clarify how defect orientation, polarization, mode content, and boundary conditions influence detectability, while also highlighting practical limitations in achievable resolution for very small defects. The experiments are intended to elucidate detection mechanisms and scanning behaviour rather than to establish absolute detection limits for the smallest possible leaks. Based on the combined findings, the report concludes that effective leakage localization in nuclear pool liners requires a pragmatic, deployment-oriented approach. ACFM is recommended as the primary near-term technique for underwater localization of surface-breaking cracks in thin liners, with PAUT applied selectively where additional characterization is needed. Visual inspection and photogrammetry should be used to guide and contextualize targeted NDT, while other techniques may contribute in complementary or supporting roles. Together, the results provide a clear basis for prioritizing inspection methods and for planning future development toward more reliable and efficient leakage localization with reduced operational impact.
این کتاب را میتوانید از لینک زیر بصورت رایگان دانلود کنید:
Download: Methods for Locating Pool Liner Leakage at Nuclear Power Plants





نظرات کاربران