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The Role of Non-Destructive Testing in Test-Reactor Operation at the National Reactor Testing Station; Role des Essais Non Destructifs dans l'Exploitation des Reacteurs d'Essai au Centre National d'Essais de Reacteurs; Rol' nedestruktivnykh ispytanij pri ehkspluatatsii ispytatel'nykh reaktorov na natsional'noj stantsii po ispytaniyam reaktorov; Papel de los Metodos No Destructivos en la Explotacion de los Reactores de la National Reactor Testing Station

Conference:

Abstract

The huge investment (well over $100 000 000) in the Nuclear Test Reactors at the National Reactor Testing Station and the need to operate them safely requires the highest order of quality control for reactor and test components, especially for fuel and control elements. Non-destructive testing has, therefore, assumed a very vital role in establishing the quality of these components before their use in the Test Reactors. Although many of these non-destructive tests follow well-established procedures, many unique techniques have been developed and new uses made of conventional equipment. Ultrasonic techniques have long been used at this site for detecting voids, non-bonding and internal cracking. More recently this work has been extended to the automated scanning of curved plates and to the inspection of irradiated fuel plates in the storage canals. A very interesting work has been the application of the ultrasonic technique to the detection of brittle core fracture which may occur in forming operations. A gamma-scanning technique to establish the U{sup 235} content of fuel elements has proved so reliable that it is the basis for assessing financial penalties for out-of-specification material. Radiographs of fuel plates provide core dimensions and, with densitometer scans, determine fuel distribution. Radiographing of  More>>
Authors:
Francis, W. C.; Brown, E. S.; Burdick, E. E.; Gibson, G. W.; Tingey, F. H. [1] 
  1. Phillips Petroleum Company, Atomic Energy Division, Idaho Falls, Idaho (United States)
Publication Date:
Oct 15, 1965
Product Type:
Conference
Report Number:
IAEA-SM-63/30
Resource Relation:
Conference: Symposium on Non-Destructive Testing in Nuclear Technology, Bucharest (Romania), 17-21 May 1965; Other Information: 10 refs., 6 figs.; Related Information: In: Non-Destructive Testing in Nuclear Technology Vol. II. Proceedings of a Symposium on Non-Destructive Testing in Nuclear Technology| 462 p.
Subject:
42 ENGINEERING; BLISTERS; BURNUP; CONTROL ELEMENTS; CORROSION; CRACKS; DENSITOMETERS; EDDY CURRENT TESTING; ETRC REACTOR; FRACTURES; FUEL PLATES; IDAHO NATIONAL LABORATORY; IRRADIATION; LIQUID PENETRANT INSPECTION; OXIDES; PLATES; QUALITY CONTROL; SPENT FUELS; URANIUM 235; WELDED JOINTS
OSTI ID:
22127297
Research Organizations:
International Atomic Energy Agency, Vienna (Austria)
Country of Origin:
IAEA
Language:
English
Other Identifying Numbers:
Other: ISSN 0074-1884; TRN: XA13M2558082376
Submitting Site:
INIS
Size:
page(s) 331-347
Announcement Date:
Sep 12, 2013

Conference:

Citation Formats

Francis, W. C., Brown, E. S., Burdick, E. E., Gibson, G. W., and Tingey, F. H. The Role of Non-Destructive Testing in Test-Reactor Operation at the National Reactor Testing Station; Role des Essais Non Destructifs dans l'Exploitation des Reacteurs d'Essai au Centre National d'Essais de Reacteurs; Rol' nedestruktivnykh ispytanij pri ehkspluatatsii ispytatel'nykh reaktorov na natsional'noj stantsii po ispytaniyam reaktorov; Papel de los Metodos No Destructivos en la Explotacion de los Reactores de la National Reactor Testing Station. IAEA: N. p., 1965. Web.
Francis, W. C., Brown, E. S., Burdick, E. E., Gibson, G. W., & Tingey, F. H. The Role of Non-Destructive Testing in Test-Reactor Operation at the National Reactor Testing Station; Role des Essais Non Destructifs dans l'Exploitation des Reacteurs d'Essai au Centre National d'Essais de Reacteurs; Rol' nedestruktivnykh ispytanij pri ehkspluatatsii ispytatel'nykh reaktorov na natsional'noj stantsii po ispytaniyam reaktorov; Papel de los Metodos No Destructivos en la Explotacion de los Reactores de la National Reactor Testing Station. IAEA.
Francis, W. C., Brown, E. S., Burdick, E. E., Gibson, G. W., and Tingey, F. H. 1965. "The Role of Non-Destructive Testing in Test-Reactor Operation at the National Reactor Testing Station; Role des Essais Non Destructifs dans l'Exploitation des Reacteurs d'Essai au Centre National d'Essais de Reacteurs; Rol' nedestruktivnykh ispytanij pri ehkspluatatsii ispytatel'nykh reaktorov na natsional'noj stantsii po ispytaniyam reaktorov; Papel de los Metodos No Destructivos en la Explotacion de los Reactores de la National Reactor Testing Station." IAEA.
@misc{etde_22127297,
title = {The Role of Non-Destructive Testing in Test-Reactor Operation at the National Reactor Testing Station; Role des Essais Non Destructifs dans l'Exploitation des Reacteurs d'Essai au Centre National d'Essais de Reacteurs; Rol' nedestruktivnykh ispytanij pri ehkspluatatsii ispytatel'nykh reaktorov na natsional'noj stantsii po ispytaniyam reaktorov; Papel de los Metodos No Destructivos en la Explotacion de los Reactores de la National Reactor Testing Station}
author = {Francis, W. C., Brown, E. S., Burdick, E. E., Gibson, G. W., and Tingey, F. H.}
abstractNote = {The huge investment (well over $100 000 000) in the Nuclear Test Reactors at the National Reactor Testing Station and the need to operate them safely requires the highest order of quality control for reactor and test components, especially for fuel and control elements. Non-destructive testing has, therefore, assumed a very vital role in establishing the quality of these components before their use in the Test Reactors. Although many of these non-destructive tests follow well-established procedures, many unique techniques have been developed and new uses made of conventional equipment. Ultrasonic techniques have long been used at this site for detecting voids, non-bonding and internal cracking. More recently this work has been extended to the automated scanning of curved plates and to the inspection of irradiated fuel plates in the storage canals. A very interesting work has been the application of the ultrasonic technique to the detection of brittle core fracture which may occur in forming operations. A gamma-scanning technique to establish the U{sup 235} content of fuel elements has proved so reliable that it is the basis for assessing financial penalties for out-of-specification material. Radiographs of fuel plates provide core dimensions and, with densitometer scans, determine fuel distribution. Radiographing of welds is standard procedure for reactor and test loop components. Burnup of fuel and poison in test specimens may be determined each reactor cycle by the use of the Advanced Reactivity Measurement Facility (ARMF). A somewhat unusual application for a critical facility is the measurement of the boron content of fuel in the Engineering Test Reactor Critical Facility (ETRC). Eddy-current and mechanical probing of fuel-plate spacing and eddy-current gauging of oxide film thickness (corrosion) on irradiated plates have given excellent results. Additional techniques, which have proved valuable, include liquid penetrant inspection and liquid nitrogen tests for surface cracks, thermal anneal tests for blistering, and gamma-scanning of irradiated plates. Hydraulic testing of statistical sampling of fuel elements is used to confirm structural integrity, particularly the fuel plate-side plate-joint strength. A continuous effort is made to improve existing techniques and to develop new non-destructive inspection procedures. (author) [French] Les investissements tres importants (plus de 100 millions de dollars) consacres aux reacteurs d'essai du Centre national d'essais de reacteurs et la necessite d'exploiter ces reacteurs en toute securite exigent un controle extremement strict de la qualite des reacteurs et de leurs parties constitutives, notamment des elements combustibles et du dispositif de commande. Les essais non destructifs ont donc joue un role essentiel dans le controle de la qualite de ces pieces avant leur utilisation dans les. reacteurs d'essai. Bien qu'un grand nombre de ces essais non destructifs soient executes selon des procedures bien etablies, on a mis au point de nombreuses methodes inedites et introduit de nouvelles utilisations du materiel classique. On applique depuis longtemps au Centre d'essais les methodes ultrasonores pour la detection des cavites, des defauts de liaison et des craquelures internes. Recemment, on a etendu ces methodes a l'exploration automatique des plaques courbes et a l'inspection des elements combustibles irradies dans les canaux de stockage. Des travaux tres interessants ont permis d'appliquer la methode des ultrasons a la detection des fractures qui peuvent se produire dans l'ame lors du faconnement. Une methode d'exploration par rayons gamma, pour determiner la teneur d'elements combustibles en {sup 23}5{sup U}, s'est revelee tellement fiable qu'elle a ete adoptee pour calculer les penalisations financieres pour les articles non conformes aux specifications. Les radiographies de plaques de combustible donnent les dimensions de l'ame et, associees aux explorations'a l'aide d'un densimetre, permettent de determiner la distribution du combustible. On a habituellement recours a la radiographie des soudures pour les parties constitutives des reacteurs et des boucles d'essai. Le dispositif perfectionne de mesure de la reactivite (Advanced Reactivity Measurement Facility, ARMF) permet de determiner, pour chaque cycle de reacteur, l'irradiation du combustible et l'empoisonnement dans des specimens. Une application assez peu courante pour un assemblage critique est la mesure de la teneur en bore du combustible dans l'assemblage critique d'essai en genie des reacteurs (Engineering Test Reactor Critical Facility, ETRC). Le controle par courants de Foucault et par des procedes mecaniques de l'espacement des plaques de combustible et la mesure par courants de Foucault de l'epaisseur de l'oxydation (corrosion) sur les plaques irradiees ont donne d'excellents resultats. Des methodes complementaires qui ont fait leurs preuves sont l'inspection par liquide penetrant et les essais a l'azote liquide pour les craquelures superficielles, les essais par recuit thermique pour les souitlures et l'exploration par rayons gamma des plaques irradiees. On a recours a l'essai hydraulique d'un echantillon statistique d'elements combustibles pour verifier l'integrite structurale, notamment la resistance de la liaison entre les plaques de combustible et la gaine. Des efforts constants sont deployes pour ameliorer les methodes actuelles et mettre au point de nouveaux procedes de controle non destructif. (author) [Spanish] Los reactores de ensayo de la National Reactor Testing Station suponen una enorme inversion (superior a 100 millones de dolares) y la necesidad de explotarlos en condiciones de seguridad obliga a proceder a un control de calidad muy estricto de los componentes nucleares y de ensayo, especialmente en lo que respecta a los elementos combustibles y de control. Por tanto, los metodos no. destructivos son fundamentales para determinar la calidad de estos componentes antes de emplearlos en los reactores. Aunque muchos de estos ensayos no destructivos se efectuan segun procedimientos bien establecidos, se han desarrollado numerosas tecnicas especiales y se ha encontrado aplicaciones originales para diversos instrumentos clasicos. Desde hace tiempo se vienen aplicando tecnicas ultrasonicas a la deteccion de cavidades, uniones defectuosas y grietas internas. Mas recientemente, estos trabajos se han ampliado a la exploracion automatica de placas curvas y a la inspeccion de placas combustibles irradiadas que se encuentran en los canales de almacenamiento. Particular interes reviste la aplicacion de tecnicas ultrasonicas para detector fracturas en nucleos fragiles que se pueden producir durante las operaciones de conformado. Se ha observado que la tecnica de exploracion con rayos gamma para determinar el contenido en uranio-235 de los elementos combustibles es tan precisa que puede emplearse como la base para determinar la cuantfa de las indemnizaciones que se han de pagar por materiales que no cumplan ciertas especificaciones. Las radiografias de las placas combustibles indican las dimensiones del nucleo, y si se exploran densitometricamente, la distribucion del combustible. La radiografia de soldaduras constituye un procedimiento corriente para comprobar las piezas del reactor y de los circuitos de ensayo. El grado de combustion de las especies fisionables y de los venenos en las muestras a ensayar se pueden determinar en cada ciclo del reactor empleando la Advanced Reactivity Measurement Facility (ARMF). Una aplicacion poco corriente para una instalacion crftica es la medicion del contenido de boro del combustible en el Engineering Test Reactor Critical Facility (ETRC). Se han obtenido excelentes resultados con la aplicacion de corrientes de Foucault y del sondeo mecanico para determinar el espaciamiento de las placas combustibles, asi como en el calibrado del espesor de las peliculas de oxido (corrosion) de placas irradiadas empleando corrientes de Foucault. Otras tecnicas que han demostrado su utilidad son la inspeccion por penetracion de liquidos, los ensayos con nitrogeno liquido para detector grietas superficiales, los ensayos de recocido termico para determinar ampollas, y la exploracion gamma de placas irradiadas. Muestras de elementos combustibles tomadas estadisticamente se ensayan por metodos hidraulicos para confirmar su integridad estructural, especialmente la estabilidad de la union entre la placa combustible y la placa lateraL Constantemente se intenta mejorar las tecnicas actuales y perfeccionar nuevos procedimientos de inspeccion de caracter no destructivo. (author) [Russian] Bol'shie kapitalovlozhenija (bolee 100 mln. doll. ) v jadernye opytnye reaktory pri Nacional'noj labo- ratorii po ispytaniju reaktorov i neobhodimost' jekspluatirovat' ih bezopasno trebujut vyso- kokachestvennogo kontrolja za reaktorami i opytnymi komponentami v osobennosti za topli- vom i upravljajushhimi sterzhnjami. Pojetomu nedestruktivnye ispytanija igrajut ochen' vazhnuju rol' v opredelenii kachestva jetih komponentov do togo , kak oni ispol'zujutsja na opytnyh reaktorah. Hotja mnogie iz jetih opytov provodjatsja po horosho otrabotannym programmam, tem ne menee bylo razrabotano mnogo unikal'nyh sposobov i shiroko ispol'zuetsja obychnoe oborudovanie. Dolgoe vremja ispol'zovalis' ul'trazvukovye metody v celjah obnaruzhenija rakovin, nediffuzioznosti teplovydeljajushhih jelementov i vnutrennih treshhin. V poslednee vremja jeta rabota byla rasprostranena na avtomaticheskoe skennirovanie krivyh plastin i dlja o b - sledovanija obluchennyh toplivnyh plastin v kanalah dlja hranenija. Ves'ma interesnaja rabota byla provedena v dele primenenija ul'trazvuka dlja obnaruzhenija razryva hrupkih aktivnyh zon, kotoryj mozhet vozniknut' v prcesse izgotovlenija. Metod gamma-skennirovanija dlja opredelenija soderzhanija urana-235 v toplivnyh jele- mentah okazalsja nastol'ko nadezhnym, chto on javljaetsja osnovoj dlja podscheta finansovyh zatrat na material, chisljashhijsja vne specifikacii. Rentgenovskie snimki toplivnyh plasti- nok dajut razmery aktivnyh zon i s pomoshh'ju razvertki densitometra opredeljajut rasprede- lenie topliva. Rentgenovskaja s{sup e}mka svarnyh shvov javljaetsja standartnoj proceduroj dlja reaktorov i komponentov opytnyh petel'. Vygoranie topliva i otravlenie v opytnyh obrazcah mozhet byt' opredeleno v kazhdom cikle reaktora putem ispol'zovanija usovershenstvovannogo ustrojstva po izmereniju reak- tivnosti (ARMF). V kakoj-to stepeni neobychnoe primenenie dlja kriticheskogo ustrojst- va javljaetsja izmerenie soderzhanija bora v toplive na kriticheskoj ustanovke po tehnologii ispytatel'nyh reaktorov (ETNS). Toki Fuko i mehanicheskoe zondirovanie rasstojanija toplivnyh plastinok i izmerenie tolshhiny okisi plenki (korrozija) s pomoshh'ju tokov Fuko obluchennyh plastinok dali otlich- nye rezul'taty. Dopolnitel'nye sposoby, kotorye okazalis' ves'ma cennymi, vkljuchajut obsledovanie zhidkih proniknovenij i opyty po zhidkomu azotu dlja treshhin na poverhnostjah, opyty po teplovomu otzhigu dlja okalin i g a m m a - skennirovanie obluchennyh plastin. Gid- ravlicheskoe ispytanie stabil'nyh obrazcov toplivnyh jelementov ispol'zuetsja dlja t o g o , chtoby podtverdit' strukturnuju celostnost', v osobennosti, silu soedinenija.toplivnyh plastinok. Vedutsja dal'nejshie raboty po uluchsheniju sushhestvujushhih metodov i po razrabotke novyh nedestruktivnyh metodov obsledovanija. (author)}
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year = {1965}
month = {Oct}
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