Acoustic emission (AE) offers significant promise for the monitoring of the structure integrity. This study mainly describes laboratory experiments conducted to clarify the AE sources and characteristics of AE signals associated with the fluid leakage ie. saturated steam, subcooled water, pressurized water and air, to find out how AE signals may vary with the leak rate, the stagnation pressure and temperature, and the leak hole geometry (L/D).
Signal rms value for leaks increases linearly with the square root of the leak rate for the saturated steam leakage, in agreement with the aerodynamic energy model. Signal rms values of low frequency are greater than that of high frequency. The discontinuity of the signal rms values appears near a 0.18MPa stagnation pressure for a air, saturated steam, and subcooled water due to the critical flow. The cavitation which occur above 0.392MPa stagnation pressure in a water leakage play a major role on acoustic emission source. The flashing source of subcooled water has a burst peak frequency spectrum at a low L/D ratio and large leak rate.
Acoustic emission monitoring is capable of detecting leaks as small as 0.12g/s for saturated steam and monitoring the leak size.
포화증기, Subcooled Water, Water, 그리고 공기 누출시 작용하는 AE source를 규정하고 AE signal 이 누출 유량 누출 부위의 온도, 압력, 그리고 누출 geometry(L/D)에 어떻게 변화하는지를 알기 위해 본 실험이 행하여졌다.
포화증기 누출시 Aerodynamic Model과 같이 AE의 rms 값이 누출 유량의 1/2승에 비례하였고, 일반적으로 30KHz 영역의 신호가 175KMz 신호보다 더 크게 나타났다.
특히, Critical flow가 발생하는 0.18MPa의 누출 부위 압력에서 rms값이 감소하였다가 다시 증가하였다.
포화증기와 Air 누출시 fluid dynamic source와 volume expansion Source가 주로 작용했으며, Subcooled Water 누출시 flashing Source가 큰 영향을 미치었고, 상온에서 가압된 Water 누출시에는 0.4MPa 이상의 누출 부위 압력에서 Cavitation Source가 크게 작용하였음을 Frequency Spectrum 분석에서 알 수 있었다. AE을 이용한 누출 탐지는 다른 원자력발전소의 기존 누출탐지법에 비해 상당히 작은 유량(0.12g/5 : 포화증기)도 탐지해 낼 수 있음이 확인되었다.
