Kim, Seog-Nam;Koo, Jun-Mo;Chang, Ik-Ho;Jung, Ho-Chang;Han, Sang-Joon
Nuclear Engineering and Technology
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제28권4호
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pp.423-430
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1996
The improved and advanced Annulus Gas System(AGS) has been developed for Wolsong 2 to satisfy the requirements of the regulatory body. The Atomic Energy Control Board(AECB) required a shorter detection time following a small leak from a pressure tube and/or calandria tube. This paper describes licensing requirements, functional requirements and detail design description for the AGS. The Wolsong unit No. 1 AGS was designed to operate as a stagnant system normally requiring only pressure regulation and having provisions for purging. no improved AGS involves the adoption of gas recirculation in AGS, duplication of dew point indicators with additional instrumentation and sampling provisions to prompt operator action. The improved system operates in the recirculation mode with continuous dew point measurement for leak detection. An AGS with improved detection instrumentation is provided.
포항가속기 저장링 진공챔버는 진공도가 $10^{-10}Torr$로 유지될 수 있도록 설계되었고, 초고진공에 적합하도록 TIG용접을 하여 헬륨에 대한 누설률이 $1{\times}10^{-10}Torr{\cdot}{\ell}/sec$ 이하의 기밀성이 요구되고 있다. 저장링 진공챔버에 적용된 TIG용접방법과 결함에 대해 논하고 누설검사에 사용된 헬륨누설검사기의 원리 및 검사방법에 대해서 보고하고자 한다.
In this paper the potential of the principal component analysis(PCA) technique for the application of detecting leaks in water pipe networks was evaluated. For this purpose the PCA was conducted to evaluate the relevance of the calculated outliers of a PCA model utilizing the recorded pipe flows and the recorded pipe leak incidents of a case study water distribution system. The PCA technique was enhanced by applying the computational algorithms developed in this study which were designed to extract a partial set of flow data from the original 24 hour flow data so that the effective outlier detection rate was maximized. The relevance of the calculated outliers of a PCA model and the recorded pipe leak incidents was analyzed. The developed algorithm may be applied in determining further leak detection field work for water distribution blocks that have more than 70% of the effective outlier detection rate. However, the analysis suggested that further development on the algorithm is needed to enhance the applicability of the PCA in detecting leaks by considering series of leak reports happening in a relatively short period.
본 논문에서는 저전력 무선 음향센서 모듈을 통한 데이터 수집과 딥 오토인코더를 이용한 데이터 분석을 통해 배관의 누출을 탐지하는 시스템을 제안한다. 데이터 통신량을 줄이기 위해서 푸리에 변환을 통해 음향센서 데이터 양을 약 1/800로 감소시키는 저전력 무선 음향센서 모듈을 구성하였고, 20kHz~100kHz 주파수 신호를 이용하여 가청 주파수 대역에서 발생하는 노이즈에 강인한 누출 탐지 시스템을 설계하였다. 또한, 데이터 양의 감소에도 배관 누출을 정확하게 탐지하도록 딥 오토인코더를 이용한 데이터 분석 기법을 설계하였다. 수치적인 실험을 통해, 본 논문에서 제안한 누출 탐지 시스템이 고주파 대역대의 노이즈가 섞인 환경에서도 99.94%의 높은 정확도와 Type-II error 0%의 높은 성능을 보이는 것을 검증하였다.
Leak detection technology is a challenging research until nowadays, because it has wide and various applications in industry. Furthermore pneumatic component reliability test based on ISO requires air leakage measurement. The conventional measurement methods need a complex operation and the calibration of leak detector. Tracing the history of our study, we proposed a new method for measurement of leak flow rate using isothermal chamber. In this study, propose a simulation model of isothermal chamber by infinitesimal flow -rate, such as a leak flow-rate. The effectiveness of the proposed simulation model is proved by simulation and experimental results. Base on the comparison results, proposed simulation model is good agreement with experimental results.
가스 누출 감지 시스템은 가스의 폭발성과 독성으로 인한 인명 피해를 최소화할 핵심적인 장치이다. 누출 감지 시스템은 대부분 단일 센서를 활용한 방식으로, 가스 센서나 열화상 카메라를 통한 검출 방식으로 진행되고 있다. 이러한 단일 센서 활용의 가스 누출감지 시스템 성능을 고도화하기 위하여, 본 연구에서는 가스 센서와 열화상 이미지 데이터에 멀티모달형 딥러닝을 적용한 연구를 소개한다. 멀티모달 공인 데이터셋인 MultimodalGasData를 통해 기존 논문과의 성능을 비교하였고, 가스 센서와 열화상 카메라의 단일모달 모델을 기반하여 네 가지 멀티모달 모델을 설계 및 학습하였다. 이를 통해 가스 센서와 열화상 카메라는 각각 1D CNN, GasNet 모델이 96.3%와 96.4%의 가장 높은 성능을 보였다. 앞선 두 단일모달 모델을 기반한 Early Fusion 형식의 멀티모달 모델 성능은 99.3%로 가장 높았으며, 또한 기존 논문의 멀티모달 모델 대비 3.3% 높았다. 본 연구의 높은 신뢰성을 갖춘 가스 누출 감지 시스템을 통해 가스 누출로 인한 추가적인 피해가 최소화되길 기대한다.
A leak detection method for diagnosis of the leak position in a pipeline was developed using an estimation theory with the assumption that the measured flow rates and pressures are stochastic processes. A notch filter was designed using power spectral density analysis of measurements to reduce the effects of disturbances. The noise model dimension was determined by hypothesis testing and then recursive extended least square method was applied to estimate the leak position in real time. The proposed method was applied to an experimental system for evaluation of its performance.
시간영역반사계(TDR)는 케이블의 물리적 결함을 검사하는 기법이며 누수 탐지 분야로의 응용영역을 확대하고 있다. 본 연구는 시간영역반사계 기법을 활용하여 선박 기관실 해수 배관의 누설 감지용 케이블형 센서를 개발하였다. 케이블 센서의 형상은 꼬임형상과 흡습부재를 이용하여 제작하였으며 개발된 센서의 누수 감지 여부와 위치 탐지 가능성을 확인하였다. 개발된 센서는 실제 배관 시험 장치에 부착하여 평가하였으며 해수 누설에 따른 다양한 TDR 신호를 취득하였다. 센서는 꼬임횟수, 피복 두께를 변수로 하여 제작하였으며 TDR 신호에 미치는 효과를 분석하였다. 실험 결과, 꼬임형 센서는 평행한 띠 형상의 센서에 비해 평활한 신호 취득이 가능하였으며 최적 꼬임 횟수는 단위길이 당 10회 이상인 것으로 나타났다. 절연 피복두께의 경우 적정 민감도 확보가 가능한 절연 피복부재의 두께는 도선직경의 80%~120%로 확인되었다. 누수 위치 추정을 위해 회귀분석 실시 결과, 결정계수는 0.9998로 실제 누설 위치와 높은 상관관계를 나타내었다. 결과적으로 제안된 TDR 기반의 누수 감지용 꼬임형 센서는 해수 배관 시스템의 누수 감시 센서로의 충분한 적용성을 확인하였다.
The safe operation of high pressure pipe line systems is of significant importance. Leaks due to faulty operation from the pipelines can lead to considerable product losses and to exposure of community to dangerous gases. There are several leak detection methods of pipeline network which have recently been suggested. The negative pressure wave detection technology, which has advantages of short time detection availability, accurate leaking location estimate capability and cost effective, is concentrated in this study. Theoretical analysis of the flow characteristics for leaking through a hole on the pipe wall has been performed by using Fluent 6.3, commercial CFD package. The results of 3-dimensional analysis near leaking hole confirm the occurrence of negative pressure wave, and the results of 2-dimensional analysis verify the characteristics of propagation of the wave which travels with speed equal to the speed of sound in the pipeline contents. Characteristics of leakage and pressure in a pipe with a hole have been analyzed for the various pipe and hole sizes.
PARK, JAI HAK;CHO, YOUNG KI;KIM, SUN HYE;LEE, JIN HO
Nuclear Engineering and Technology
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제47권3호
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pp.332-339
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2015
The leak before break (LBB) concept is widely used in designing pipe lines in nuclear power plants. According to the concept, the amount of leaking liquid from a pipe should be more than the minimum detectable leak rate of a leak detection system before catastrophic failure occurs. Therefore, accurate estimation of the leak rate is important to evaluate the validity of the LBB concept in pipe line design. In this paper, a program was developed to estimate the leak rate through circumferential cracks in pipes in nuclear power plants using the Henry-Fauske flow model and modified Henry-Fauske flow model. By using the developed program, the leak rate was calculated for a circumferential crack in a sample pipe, and the effect of the flow model on the leak rate was examined. Treating the crack morphology parameters as random variables, the statistical behavior of the leak rate was also examined. As a result, it was found that the crack morphology parameters have a strong effect on the leak rate and the statistical behavior of the leak rate can be simulated using normally distributed crack morphology parameters.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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