Serpiente robot de corte por láser de residuos nucleares
Docenas de reactores nucleares de las viejas generaciones no cumplen con los requisitos de seguridad modernos, están moral y técnicamente desactualizados. Las viejas centrales nucleares de todo el mundo ahora deben ser clausuradas y clausuradas gradualmente, y el combustible gastado y los equipos cortados, vertidos con hormigón y eliminados lejos de la gente.El reprocesamiento y la eliminación del combustible nuclear gastado y otros desechos es una tarea de ingeniería compleja. En primer lugar, porque todas las operaciones en las centrales nucleares son realizadas por robots, y no por humanos, por razones de seguridad. El combustible en sí y los fragmentos del reactor deben cortarse en pequeños fragmentos y colocarse en contenedores para su eliminación. Por ejemplo, en la central nuclear de Chernobyl se trata de botes con una longitud de solo 4444 mm y un diámetro de 1876,4 mm. En la central nuclear de Chernobyl, se utiliza una sierra circular estacionaria, que puede cortar solo las varillas que se colocaron previamente en la máquina.El trabajo de entrega y corte de combustible gastado en la central nuclear de Chernobyl se realiza automáticamente, con control remoto. La empresa estadounidense Holtec para esto construyó una mini fábrica robóticaen el que se realiza la preparación del combustible gastado para su eliminación.
Esquema de almacenamiento en seco de combustible gastado “ISF-2” (Instalación Provisional de Almacenamiento de Combustible Gastado, ISF-2) en el territorio de la planta de energía nuclear de Chernobyl, donde los desechos se cortan antes del entierroDespués del corte, los fragmentos de las barras de combustible gastado se colocan en recipientes de doble pared que se vierten con concreto y se transfieren en almacenaje
Área de almacenamiento de combustible gastado en las instalaciones provisionales de almacenamiento de combustible gastado, CN ChernobylSi solo necesita cortar varillas y nada más, como en la planta de energía nuclear de Chernobyl, entonces esta es una tarea bastante simple. Un simple cortador láser es suficiente.
Cortador con una sierra circular para cortar varillas. La foto fue tomada durante la aceptación de la planta ISF-2 en funcionamientoEl ejemplo de la central nuclear de Chernobyl demuestra bien los problemas que enfrentan los ingenieros al desarrollar equipos automatizados para cortar los desechos nucleares. Afortunadamente, la ciencia no se detiene y las compañías de robótica están listas para ofrecer equipos más avanzados y versátiles para la eliminación de desechos nucleares. Dada la necesidad de desmantelar reactores nucleares inseguros, tales equipos serán útiles.La compañía británica OC Robotics ha desarrollado una máquina inusual que parece una serpiente de metal grueso con una picadura mortal. Este es un manipulador robótico LaserSnake2 , que se coloca con precisión en todos los grados de libertad y está equipado con un potente cortador láser para cortar cualquier material.El proyecto ha estado en desarrollo desde 2013 . Fue dirigido por OC Robotics con la participación de TWI, National Nuclear Laboratory, ULO Optics e Laser Optical Engineering. La financiación fue proporcionada por Innovate UK, el Departamento de Energía y Cambio Climático del Reino Unido y la Autoridad de Desmantelamiento Nuclear del Reino Unido.Después de un desarrollo de tres años de la "serpiente láser" en julio-agosto de 2016, la máquina se instaló y probó en la planta de reprocesamiento de primera generación en Sellafield (Reino Unido). Este es un extenso complejo nuclear en la costa del mar de Irlanda. A lo largo de los años, se ha producido plutonio apto para armas aquí (desde 1950), se ha producido combustible para centrales nucleares, se ha procesado combustible nuclear irradiado, se han puesto en funcionamiento centrales nucleares (de 1956 a 1983).La operación LaserSnake2 demostró que la máquina hace frente con éxito a las tareas. En noviembre de 2016, este robot recibió incluso el Premio de Implementación de Tecnología / Innovación de la Autoridad de Desmantelamiento Nuclear del Reino Unido.La tecnología de nueva generación puede encontrar una amplia aplicación en condiciones reales de eliminación y procesamiento de residuos nucleares. Incluso en las estaciones que están siendo desmanteladas.El cortador está diseñado sobre la base de un potente láser con un sistema de enfoque óptico (consulte los parámetros del haz y la velocidad de corte al probar un láser de 5 kilovatios y varias lentes de difracción).
La cortadora LaserSnake2 puede manejar incluso piezas metálicas gruesas.
La antorcha es controlada remotamente por un equipo de ingenieros ubicados en una habitación segura.
Los desarrolladores creen que LaserSnake2 puede ser útil no solo para la eliminación de residuos, sino también para tareas de corte por láser en cualquier condición hostil o restringida, incluso bajo el agua . En el futuro, nada impide combinar este robot con una plataforma móvil, proporcionándole una cierta libertad de movimiento.Además de la energía nuclear, se propone utilizar LaserSnake2 en el sector de petróleo y gas, donde dicha instalación puede participar en la inspección y reparación de tuberías y equipos, en la construcción y la ingeniería. Por ejemplo, en las condiciones estrechas de diseño de un avión, durante el montaje y mantenimiento de las alas de los aviones.Junto con el robot, se suministra el software de gestión. Los desarrolladores pueden adaptar el diseño de LaserSnake2 a tareas específicas.Source: https://habr.com/ru/post/es399671/
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