Accessible Requires Authentication Published by De Gruyter April 25, 2013

Research on pitting corrosion of steam generator heat transfer tubes based on acoustic emission

Untersuchungen zur Lochfraßkorrosion bei Wärmeübertragungsrohren von Dampferzeugern auf der Grundlage von Schallemissionen
S. Hou, J. Luo, Q. Zhang and J. Xu
From the journal Kerntechnik

Abstract

Corrosion of steam generator heat transfer tubes (SGHTT) is one of the important problems which affect safety operation of nuclear power plants (NPP), and the hazard of pitting corrosion of heat transfer tubes is the most serious. With an acoustic emission device, the signals during a corrosion test on SGHTT were collected and analyzed, and the corrosion points in the tubes were located accurately. The results show that pitting corrosion of heat transfer tubes has passed through three periods in its development: expansion phase, stationary phase and rapid developing phase. The corrosion damage of HTT can be found earlier with acoustic emission than any other non-destructive testing methods. Acoustic emission can be used for on-line and real-time monitoring of the safety and operation of the steam generator and has therefore a great significance.

Kurzfassung

Korrosion bei Wärmeübertragungsrohren von Dampferzeugern (SGHTT) ist eines der wichtigen Probleme, die den sicheren Betrieb von Kernkraftwerken beeinträchtigen und die Gefahr des Lochfraßes bei Wärmeübertragungsrohren ist besonders ernst. Mit Hilfe eines Schallemissionsgerätes wurden Signale während eines SGHTT Korrosionstests gesammelt und analysiert und die Lage der Korrosionspunkte in den Rohren wurde genau bestimmt. Die Ergebnisse zeigen, dass der Lochfraß bei Wärmeübertragungsrohren in seiner Entwicklung drei Phasen durchläuft: Expansionsphase, stationäre Phase und schnelle Entwicklungsphase. Der Korrosionsschaden bei Wärmeübertragungsrohren kann mit Hilfe der Schallemission früher gefunden werden mit zerstörungsfreien Testverfahren. Mit Hilfe der Schallemission kann die Sicherheit und der Betrieb von Dampfgeneratoren on-line und in Real-time überwacht werden. Die Schallemission ist deshalb von großer Bedeutung.

References

1 Ji Hwan, J.; Young, C. K.: The Effect of Tube Rupture Location on The Consequences of Multiple SG Tube Rupture Event. Annals of Nuclear Energy29 (2002) 18091826 Search in Google Scholar

2 EPRI, Proceedings: Specialist meeting on environmental degradation of Alloy 600, EPRI TR-104898, 1996 Search in Google Scholar

3 Cattant, F.et al.: Proceedings: 5th Inter. symposium on environmental degradation of materials in nuclear power system-water reactors, Aug. 25–29, 1991, Monterey, California, ANS, La Grange Park 901, USA Search in Google Scholar

4 Xunshen, D.: Pitting and its Protection of SG Tubes in Nuclear Power Plants. Corrosion & Protection.28 (2007) 364366 Search in Google Scholar

5 Beattie, A. G.; Jaramillo, R. A.: The Measurement of Energy in Acoustic Emission. Review of Science Instrument45 (1974) 35235710.1063/1.1686627 Search in Google Scholar

6 Vanegas, C.; Holtham, P.: On-Line Froth Acoustic Emission. Measurements in Industrial Sites. Minerals Engineering21 (2008) 883888 Search in Google Scholar

7 Renusch, D.; Schütze, M.: Experience With The Use of The Acoustic Emission Technique for Monitoring Scale Failure in Wet And Dry Environments. Materials at High Temperatures22 (2005) 12 Search in Google Scholar

8 Ferrer, F.; Idrissi, H.; Mazille, H.: Study of Abrasion-Corrosion of AISI 304L Austenitic Stainless Steel in Saline Solution Using Acoustic Emission Technique. NDT & E. International33 (2000) 363–371 Search in Google Scholar

9 Dunegan, H. L.; Harris, D.; Tetelman, A. S.: Detection of fatigue crack growth by acoustic emission techniques. Materials Evaluation28 (1970) 221227 Search in Google Scholar

10 Ziola, G. R.: Source Location in Thin Plates Using Cross-Correlation. JASA90 (1991) 25512556 Search in Google Scholar

11 Shindo, M.; Kondo, T.: Studies on Improving Compatibility of Nickel-Base Alloys With High Temperature Helium-Cooled Reactor (VHTR) Environment. BNES Conference, Gas-cooled Reactors Today, Bristol, UK, 1982, p. 134139 Search in Google Scholar

Received: 2010-4-15
Published Online: 2013-04-25
Published in Print: 2010-09-01

© 2010, Carl Hanser Verlag, München