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The Economical Application of Non-Destructive Testing to Reactor Components, Especially Jacket Tubing; Avantages Economiques du Controle Non Destructif des Pieces de Reacteurs, Notamment des Tubes de Gainage; Ehkonomicheskoe primenenie nedestruktivnykh ispytanij dlya reaktornykh komponentov, v chastnosti obolochechnykh trub; Aplicacion en Condiciones Economicas de Ensayos No Destructivos a las Piezas de los Reactores, en Especial a los Tubos de Revestimiento

Conference:

Abstract

The ideal reactor design, in addition to its other desirable characteristics, would require no non-destructive testing. This ideal, like others, will probably never be attained. In any reactor design where cost is an important factor, the question of whether components can be economically tested should be proposed at the same time that questions of fabricability are being considered. Some development of these points as well as a discussion of the importance of non- destructive tests in specification writing is included in this section. Responsibility also rests on the fabricator to use the help provided by non-destructive testing in maintaining quality in the product through various stages in the fabrication process, and to use the test results to indicate those steps in the process most likely to introduce defects in the component. Often it develops that non-destructive testing in earlier stages of component fabrication cannot be replaced economically, if at all, by inspection of the component in finished or semi-finished form. Examples are cited to illustrate this point, particularly with regard to tubing for fuel jacket and heat-exchanger applications. The application of various non-destructive tests during a tube-fabrication development programme is described in some detail. The fabrication and inspection costs for  More>>
Authors:
Renken, C. J. [1] 
  1. Metallurgy Division Argonne National Laboratory Argonne, IL (United States)
Publication Date:
Oct 15, 1965
Product Type:
Conference
Report Number:
IAEA-SM-63/27
Resource Relation:
Conference: Symposium on Non-Destructive Testing in Nuclear Technology, Bucharest (Romania), 17-21 May 1965; Other Information: 9 refs., 2 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; DEFECTS; FABRICATION; HEAT EXCHANGERS; INSPECTION; NONDESTRUCTIVE TESTING; NUCLEAR FUELS; PLATES; REACTOR COMPONENTS; REFRACTORY METALS; SPECIFICATIONS; STAINLESS STEELS; STANDARDS; TUBES; WALLS; ZIRCALOY
OSTI ID:
22145703
Research Organizations:
International Atomic Energy Agency, Vienna (Austria)
Country of Origin:
IAEA
Language:
English
Other Identifying Numbers:
Other: ISSN 0074-1884; TRN: XA13M2546100332
Submitting Site:
INIS
Size:
page(s) 125-136
Announcement Date:
Nov 07, 2013

Conference:

Citation Formats

Renken, C. J. The Economical Application of Non-Destructive Testing to Reactor Components, Especially Jacket Tubing; Avantages Economiques du Controle Non Destructif des Pieces de Reacteurs, Notamment des Tubes de Gainage; Ehkonomicheskoe primenenie nedestruktivnykh ispytanij dlya reaktornykh komponentov, v chastnosti obolochechnykh trub; Aplicacion en Condiciones Economicas de Ensayos No Destructivos a las Piezas de los Reactores, en Especial a los Tubos de Revestimiento. IAEA: N. p., 1965. Web.
Renken, C. J. The Economical Application of Non-Destructive Testing to Reactor Components, Especially Jacket Tubing; Avantages Economiques du Controle Non Destructif des Pieces de Reacteurs, Notamment des Tubes de Gainage; Ehkonomicheskoe primenenie nedestruktivnykh ispytanij dlya reaktornykh komponentov, v chastnosti obolochechnykh trub; Aplicacion en Condiciones Economicas de Ensayos No Destructivos a las Piezas de los Reactores, en Especial a los Tubos de Revestimiento. IAEA.
Renken, C. J. 1965. "The Economical Application of Non-Destructive Testing to Reactor Components, Especially Jacket Tubing; Avantages Economiques du Controle Non Destructif des Pieces de Reacteurs, Notamment des Tubes de Gainage; Ehkonomicheskoe primenenie nedestruktivnykh ispytanij dlya reaktornykh komponentov, v chastnosti obolochechnykh trub; Aplicacion en Condiciones Economicas de Ensayos No Destructivos a las Piezas de los Reactores, en Especial a los Tubos de Revestimiento." IAEA.
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title = {The Economical Application of Non-Destructive Testing to Reactor Components, Especially Jacket Tubing; Avantages Economiques du Controle Non Destructif des Pieces de Reacteurs, Notamment des Tubes de Gainage; Ehkonomicheskoe primenenie nedestruktivnykh ispytanij dlya reaktornykh komponentov, v chastnosti obolochechnykh trub; Aplicacion en Condiciones Economicas de Ensayos No Destructivos a las Piezas de los Reactores, en Especial a los Tubos de Revestimiento}
author = {Renken, C. J.}
abstractNote = {The ideal reactor design, in addition to its other desirable characteristics, would require no non-destructive testing. This ideal, like others, will probably never be attained. In any reactor design where cost is an important factor, the question of whether components can be economically tested should be proposed at the same time that questions of fabricability are being considered. Some development of these points as well as a discussion of the importance of non- destructive tests in specification writing is included in this section. Responsibility also rests on the fabricator to use the help provided by non-destructive testing in maintaining quality in the product through various stages in the fabrication process, and to use the test results to indicate those steps in the process most likely to introduce defects in the component. Often it develops that non-destructive testing in earlier stages of component fabrication cannot be replaced economically, if at all, by inspection of the component in finished or semi-finished form. Examples are cited to illustrate this point, particularly with regard to tubing for fuel jacket and heat-exchanger applications. The application of various non-destructive tests during a tube-fabrication development programme is described in some detail. The fabrication and inspection costs for some tubing used for jacket applications by Argonne National Laboratory are compared. Although component inspection in finished form can be minimized by these procedures, it cannot in all cases be eliminated entirely. The economical testing of plates and tubes, especially the latter, is discussed in detail. The discussion is centred around components of stainless steel, Zircaloy, and certain refractory metal alloys. It is shown through various examples that although the use of radiography and penetrants may be useful or even essential steps in the testing, critical inspection of thin-wall tubing must usually be made by either an ultrasonic or an electro-magnetic method for technical as well as economic reasons. The optimum area of application of these two methods is explained as well as the large area of overlap where results produced by well- designed and properly operated equipment of both types are essentially equivalent. Spurious defect indications contribute directly to increased component costs, so an evaluation of these effects for both the ultrasonic and the electromagnetic test methods is included for several commonly encountered sources of spurious defect signals. The experience in the application of these methods at Argonne National Laboratory on relatively large quantities of tubing from various sources are recounted from the standpoint of the lowest possible inspection cost per unit length of tubing. This section also summarizes experience gained at Argonne with the newer pulsed electromagnetic test methods. The critical but generally unappreciated role of tube diameter and wall thickness on tube inspection cost is discussed. Since the question of economical inspection is closely related to allowable defect levels, defect levels and standards in use at Argonne are covered. Finally, the practical and theoretical barriers to reduced component inspection costs are enumerated and a projection of what possible reductions in cost might be attainable in the future with the ultrasonic and electromagnetic test methods is attempted. (author) [French] Le reacteur ideal aurait entre autres caracteristiques celle de ne pas exiger de controles non destructifs. Cet ideal, comme tant d'autres, ne sera probablement jamais atteint. Dans l'etude de tout reacteur pour lequel le prix de revient constitue un facteur important, il faudrait envisager la question de savoir si les pieces de ce reacteur pourront etre essayees de facon economique en meme temps que l'on examine les possibilites de fabrication. Cette partie du memoire contient quelques considerations a ce propos ainsi qu'un expose de l'importance des essais non destructifs dans l'etablissement des specifications. Il incombe aussi au fabricant de tirer parti des avantages que presentent les essais non destructifs pour maintenir la qualite du produit au cours des divers stades de fabrication, et d'utiliser les resultats des essais pour determiner les stades 043E 0439 l'apparition de defauts est le plus probable. Il arrive trequemmennt que des essais non destructifs au debut des operations de fabrication ne puissent pas etre remplaces, economiquement ou non, par une inspection du produit fini ou semi-fini. L'auteur cite des exemples a l'appui de cette consideration, notamment en ce qui concerne les tubes de gainage du combustible et les circuits caloporteurs. Il decrit de facon assez detaillee l'application des divers essais non destructifs au cours de la mise au point de gaines et de canaux. H compare les couts de fabrication et d'inspection de plusieurs modeles de gaines de combustible utilises par le Laboratoire national d'Argonne. Bien que le controle du produit fini puisse etre reduit a un minimum a la suite de ces essais, il ne peut pas etre elimine entierement dans tous le cas. L'auteur discute en'detail, du point de vue des economies, les essais des plaques et des tubes, particulierement des seconds. Son examen porte principalement sur les pieces en acier inoxydable, en Zircaloy et en certains metaux refractaires. Il montre, par divers exemples, que si la radiographie et l'emploi de liquides penetrants peuvent constituer des mesures utiles ou meme essentielles au cours des essais, l'inspection critique des tubes % paroi mince doit etre effectuee habituellement, soit par les ultrasons, soit par une methode electromagnetique, pour des raisons a la fois techniques et economiques. L'auteur decrit le domaine optimum d'application de ces deux methodes ainsi que la vaste gamme dans laquelle les resultats obtenus avec des instruments ultrasonores et electromagnetiques bien concus et convenablement utilises sont pratiquement equivalents. Des indications erronees de defauts contribuent directement a l'accroissement du prix de revient des pieces; c'est pourquoi le memoire contient une evaluation de ces effets pour les methodes ultrasonores et electromagnetiques en ce qui concerne plusieurs sources frequentes d'indications erronees. L'auteur expose l'experience acquise au Laboratoire national d'Argonne dans l'application de ces methodes a des quantites relativement importantes de tubes d'origines diverses, du point de vue du prix minimum du controle parunite de longueur de tube. Cette partie du memoire resume egalement l'experience acquise au Laboratoire d'Argonne avec les methodes electromagnetiques et impulsions les plus recentes. L'auteur discute l'influence primordiale, mais generalement trop negligee, du diametre et de l'epaisseur du tube sur le prix de revient du controle. Comme la question de l'economie du controle est etroitement liee et celle des defauts admissibles, l'auteur expose les normes appliquees a cet egard au Laboratoire d'Argonne. Enfin, il enumere les obstacles pratiques et theoriques qui empechent de reduire le prix de revient du controle des pieces et il s'efforce de faire une prevision des reductions possibles de c e prix grace aux methodes ultiasonores et electromagnetiques. (author) [Spanish] Ademas de las caracteristicas que debe reunir el modelo ideal de reactor, hay que aplicarle metodos de ensayo que no tengan caracter destructivo. Como otros ideales, es probable que este no se alcance nunca. Para cualquier modelo en el que el costo sea un factor importante, la cuestion de la posibilidad de ensayar las piezas en condiciones economicas debe plantearse al mismo tiempo que la de la posibilidad de fabricacion. En la presente memoria se resellan algunas observaciones al respecto y se examina la importancia que ha de atribuirse a los metodos de ensayo no destructivo al establecer las especificaciones correspondientes. El fabricante ademas es responsable de la utilizacion de metodos de ensayo no destructivo para mantener la calidad del producto durante las diversas etapas del proceso y de indicar, a base de los resultados obtenidos, en cuales de esas etapas es mas probable que la pieza adquiera defectos. A menudo ocurre que el ensayo no destructivo de la pieza en las primeras etapas de su fabricacion no puede sustituirse, por la inspeccion de dicha pieza en forma acabada o semiacabada. Para demostrarlo se citan ejemplos, sobre todo relativos a los tubos para revestimiento del combustible y a las aplicaciones de los intercambiadores de calor. Se expone, en forma bastante circunstanciada, la aplicacion de los diversos metodos de ensayo no destructivo durante el desarrollo de un programa de produccion de tubos, y se comparan los costos de fabricacion y de inspeccion de algunas clases de tubos utilizadas para revestimiento por el Argonne National Laboratory. Aunque con esos procedimientos la inspeccion de las piezas acabadas tiene una importancia secundaria, no siempre puede eliminarsela enteramente. Se examina detenidamente el metodo economico de ensayo de placas y tubos, en especial de estos ultimos, refiriendose sobre todo a las piezas de acero inoxidable, zircaloy y ciertas aleaciones de metales refractarios. Con varios ejemplos queda demostrado que si bien el uso de la radiografia y de los agentes de penetracion puede ser titil o incluso constituir una parte imprescindible del ensayo, en general, por razones de Indole tecnica o economica, es preciso proceder a una inspeccion critica de los tubos delgados, ya sea por metodos ultrasonicos o electromagneticos. Se explica el campo de aplicacion de esos dos metodos en condiciones optimas y tambien la amplia zona de superposicion en que los resultados obtenidos con equipo de ambas clases, bien concebido y manejado, son esencialmente equivalentes. La indicacion falsa de defectos contribuye directamente a aumentar el costo de la pieza; por ello, se incluye una evaluacion de ese efecto pernicioso de varias fuentes indicadoras de falsos defectos que seuelen existir tanto cuando se aplican los metodos ultrasonicos como los electromagneticos. La experiencia adquirida en la aplicacion de esos dos metodos por el Argonne National Laboratory a cantidades relativamente grandes de tubo de diversas procedencias se estudia desde el punto de vista del costo mas bajo posible a que pueda efectuarse la inspeccion por unidad de longitud del tubo de que se trate. En la presente seccion se expone ademas en forma concisa la experiencia adquirida en Argonne con los modernos metodos de impulsos electromagneticos. Se examina la influencia critica, pero generalmente inapreciada, que tienen en el costo de la inspeccion el diametro y el espesor de pared del tubo. Teniendo en cuenta que el problema de la inspeccion en condiciones economicas guarda una estrecha relacion con el numero medio de defectos admisibles, se estudian asimismo los promedios y las normas que se aplican en Argonne. Por ultimo, se enumeran los obstaculos de orden teorico y practico para reducir el costo de la inspeccion de piezas sobre esa base, y se evaluan las posibles reducciones de costo que podrian lograrse en lo futuro aplicando los metodos de ensayo ultrasonicos y electromagneticos. (author) [Russian] Ideal'naja konstrukcija reaktora, pomimo drugih zhelatel'nyh dlja nee harakteristik, ne potrebuet provedenija ispytanij bez razrushenija obolochki obrazca. Takogo ideala, kak i mnogih drugih, verojatno, nikogda ne dobit'sja. Pri ljubom proektirovanii reaktora, kogda zatraty javljajutsja vazhnym faktorom, vopros otom, mogut liego komponenty ispytyvat'sja jekonomicheski vygodno, sleduet vydvigat' odnovremenno s rassmotreniem voprosov izgotovlenija. V nastojashhij razdel vkljucheny nekotorye momenty razrabotki jetih voprosov, a takzhe obsuzhdenie vazhnosti provedenija ispytanij bez razrushenija obolochki obrazca v pis'mennyh specifikacijah. Na izgotovitelja takzhe lozhitsja otvetstvennost' ispol'zovat' pomoshh', predostavljaemuju pro- vedeniem ispytanij bez razrushenija obolochki dlja sohranenija kachestva produkta na razlich- nyh stadijah processa izgotovlenija, a takzhe ispol'zovanie rezul'tatov ispytanie dlja togo, chtoby opredelit' te momenty, kotorye verojatnee v sego vyzovut defekty v komponente v processe izgotovlenija. Chashhe v sego poluchaetsja tak, chto ispytanie bez razrushenija obolochki v nachal'nyh stadijah izgotovlenija komponenta ne mozhet byt' zameshheno jekonomicheski vy- godno inache,esli voobshhe jeto vozmozhno, kak tol'ko putem obsledovanija komponenta v vide goto - vogo produkta ili polufabrikata. Privodjatsja primery dlja illjustracii jetoj tochki zrenija, oso -benno v otnoshenii sistemy trub dlja primenenija obolochki teplovydeljajushhego jelementa i primenenij v teploobmennikah. Primenenie razlichnyh ispytanij bez razrushenija obolochki obrazca podrobnym obrazom opisyvaetsja v programme razrabotok po izgotovleniju trub. Daetsja sravnenie rashodov na izgotovlenie i obsledovanie nekotoryh sistem trub, ispol'- zovavshihsja Argonnskoj nacional'noj laboratoriej dlja pokrytija jetih trubobolochkoj. Hotja obsledovanie komponenta v okonchatel'nom vide mozhet 'yt' svedeno do minimuma posredstvom takih procedur, odnako nel'zja vse jeti sluchai ustranit' celikom. Podrobnym obrazom obsuzhdaetsja jekonomicheskoe provedenie ispytanij plastinok i trub, v osobennosti poslednih. Obsuzhdenie vedetsja glavnym obrazom o komponentah iz nerzhavejushhej stali, cirkalloja i nekotoryh ogneupornyh metallicheskih splavah. Na raz- lichnyh primerah pokazyvaetsja, chto hotja ispol'zovanie radiografii i smachivajushhih rea- gentov mozhet okazat'sja ves'ma poleznym, a mozhet byt' dazhe i neobhodimym delom pri provedenii ispytanij, odnako objazatel'no, kak pravilo, sleduet provodit' tshhatel'noe o b - sledovanie tonkostennyh trub s pomoshh'ju libo ul'trazvuka, libo jelektromagnitnogo metoda kak s tochki zrenija tehnicheskih, tak i jekonomicheskih aspektov. Ob{sup j}asnjaetsja optimal'naja oblast' primenenija jetih dvuh metodov, a takzhe perekryvaemaja imi oblast', gde poluchennye rezul'taty blagodarja horoshej konstrukcii i tochno rabotajushhemu oborudovaniju oboih vidov javljagtsja v znachitel'noj stepeni jekvivalentnymi. Lozhnye ukazanija na defekty vedut ne- posredstvenno k udorozhaniju komponentov, pojetomu kak pri ul'trazvukovom tak i pri jelektro- magnitnom metode uchityvaetsja celyj rjad obychno vstrechajushhihsja istochnikov signalov lozh- nyh defektov. Opyt po primeneniju jetih metodov v Argonnskoj nacional'noj laboratorii v otnoshenii sravnitel'no bol'shogo kolichestva sistem trub iz razlichnyh istochnikov iz- lagaetsja podrobno s tochki zrenija naimen'shih vozmozhnyh zatrat na proverku edinicy dliny trub. V nastojashhem razdele takzhe v kratce izlagaetsja opyt, priobretennyj v Argonne s pomoshh'ju samyh novyh metodov ispytanij jelektromagnitnoj pul'sacii. Obsuzhdaetsja kri- ticheskaja, no, kak pravilo, nezhelatel'naja rol' diametra trub i tolshhiny stenok v voprose zatrat pri obsledovanii trub. Poshol'ku vopros jekonomicheskogo obsledovanija neposred- stvenno svjazan s urovnjami dopustimyh defektov, zatragivaetsja takzhe vopros ob urovnjah defektov i standartah, ispol'zuemyh v Argonne. I, nakonec, perechisljajutsja prakticheskie i teoreticheskie bar'ery dlja snizhenija zatrat, svjazannyh s obsledovaniem komponentov, i ukazvajutsja perspektivy vozmozhnogo snizhenija rashodov, kotoryh mozhno dobit'sja v budu- shhem s pomoshh'ju ul'trazvukovyh i jelektromagnitnyh metodov ispytanij. (author)}
place = {IAEA}
year = {1965}
month = {Oct}
}