Ular laser cutting robot limbah nuklir

Lusinan reaktor nuklir generasi tua tidak memenuhi persyaratan keselamatan modern, sudah usang secara moral dan teknis. Pembangkit listrik tenaga nuklir tua di seluruh dunia sekarang harus secara bertahap dinonaktifkan dan ditutup, dan bahan bakar dan peralatan dipotong, dituangkan dengan beton dan dibuang jauh dari manusia.

Pemrosesan ulang dan pembuangan bahan bakar nuklir bekas dan limbah lainnya adalah tugas rekayasa yang rumit. Pertama-tama, karena semua operasi di pembangkit listrik tenaga nuklir dilakukan oleh robot, dan bukan oleh manusia, untuk alasan keamanan. Bahan bakar itu sendiri dan fragmen reaktor harus dipotong menjadi fragmen kecil dan ditempatkan dalam wadah untuk dibuang. Misalnya, di pembangkit listrik tenaga nuklir Chernobyl ini adalah tabung dengan panjang hanya 4444 mm dan diameter 1876,4 mm. Di pembangkit listrik tenaga nuklir Chernobyl, gergaji stasioner digunakan, yang hanya dapat memotong batang yang sebelumnya ditempatkan di dalam mesin.

Pengerjaan pengiriman dan pemotongan bahan bakar bekas di pembangkit listrik tenaga nuklir Chernobyl dilakukan secara otomatis, dengan remote control. Perusahaan Amerika Holtec untuk ini membangun pabrik mini robotdi mana persiapan bahan bakar bekas untuk pembuangan dilakukan.


Skema penyimpanan bahan bakar bekas kering "ISF-2" (Fasilitas Penyimpanan Bahan Bakar Bekas, ISF-2) di wilayah pembangkit listrik tenaga nuklir Chernobyl, di mana limbah dipotong sebelum penguburan.

Setelah dipotong, potongan-potongan batang bahan bakar bekas ditempatkan dalam tabung berdinding ganda yang dituang dengan beton dan dipindahkan. dalam penyimpanan.


Area penyimpanan bahan bakar bekas di Fasilitas Penyimpanan Bahan Bakar Bekas, Chernobyl NPP

Jika Anda hanya perlu memotong batang dan tidak ada yang lain, seperti di pembangkit listrik tenaga nuklir Chernobyl, maka ini adalah tugas yang cukup sederhana. Pemotong laser sederhana sudah cukup.


Pemotong dengan gergaji bundar untuk memotong batang. Foto itu diambil selama penerimaan pabrik ISF-2 beroperasi

Contoh Chernobyl NPP menunjukkan dengan baik apa masalah yang dihadapi insinyur ketika mengembangkan peralatan otomatis untuk memotong limbah nuklir. Untungnya, sains tidak tinggal diam, dan perusahaan robot siap untuk menawarkan peralatan yang lebih canggih dan serbaguna untuk pembuangan limbah nuklir. Mengingat kebutuhan untuk menonaktifkan reaktor nuklir lama yang tidak aman, peralatan seperti itu akan berguna.

Perusahaan Inggris OC Robotics telah mengembangkan mesin yang tidak biasa yang terlihat seperti ular logam tebal dengan sengatan mematikan. Ini adalah manipulator robot LaserSnake2 , yang tepat diposisikan di semua tingkat kebebasan dan dilengkapi dengan pemotong laser yang kuat untuk memotong bahan apa pun.


Proyek ini sedang dikembangkan sejak 2013 . Itu dipimpin oleh Robotika OC dengan partisipasi TWI, Laboratorium Nuklir Nasional, Optik ULO dan Teknik Optik Laser. Pendanaan disediakan oleh Innovate UK, Departemen Energi dan Perubahan Iklim Inggris, dan Otoritas Penonaktifan Nuklir Inggris.

Setelah tiga tahun pengembangan "laser snake" pada Juli-Agustus 2016, mesin itu dipasang dan diuji di First Generation Reprocessing Plant di Sellafield (Inggris). Ini adalah kompleks nuklir yang luas di pantai Laut Irlandia. Selama bertahun-tahun, plutonium tingkat senjata telah diproduksi di sini (sejak 1950), bahan bakar untuk pembangkit listrik tenaga nuklir telah diproduksi, bahan bakar nuklir iradiasi telah diproses, pembangkit listrik tenaga nuklir telah beroperasi (1956-1983).

Operation LaserSnake2 menunjukkan bahwa mesin berhasil mengatasi tugas-tugas tersebut. Pada bulan November 2016, robot ini bahkan dianugerahi Penghargaan Implementasi Teknologi / Inovasi dari Otoritas Dekomisioning Nuklir Inggris.

Teknologi generasi baru dapat menemukan aplikasi luas dalam kondisi nyata pembuangan dan pemrosesan limbah nuklir. Termasuk di stasiun yang sedang dinonaktifkan.

Pemotong dirancang berdasarkan laser yang kuat dengan sistem pemfokusan optik (lihat parameter balok dan kecepatan potong saat menguji laser 5-kilowatt dan berbagai lensa difraksi).



Pemotong LaserSnake2 dapat menangani bagian logam yang tebal sekalipun.



Obor dikendalikan dari jarak jauh oleh tim insinyur yang berlokasi di ruang aman.



Pengembang percaya bahwa LaserSnake2 dapat berguna tidak hanya untuk pembuangan limbah, tetapi juga untuk tugas pemotongan laser dalam kondisi bermusuhan atau terbatas, termasuk di bawah air . Di masa depan, tidak ada yang mencegah menggabungkan robot ini dengan platform mobile, memberikannya kebebasan bergerak tertentu.

Selain energi nuklir, LaserSnake2 diusulkan untuk digunakan di sektor minyak dan gas, di mana fasilitas tersebut dapat mengambil bagian dalam inspeksi dan perbaikan pipa dan peralatan, dalam konstruksi dan teknik. Misalnya, dalam kondisi sempit merancang pesawat terbang, selama perakitan dan pemeliharaan sayap pesawat.

Seiring dengan robot, perangkat lunak manajemen disediakan. Pengembang dapat menyesuaikan desain LaserSnake2 dengan tugas-tugas tertentu.

Source: https://habr.com/ru/post/id399671/