Роботите елиминират все повече рискове за хората при извеждането от експлоатация на ядрени съоръжения

Извеждането от експлоатация на ядрени съоръжения е ключово предизвикателство за съвременното общество. То изисква бързо, евтино и безопасно изпълнение, като същевременно е съпроводено с множество рискове за хората във връзка с евентуално радиационно облъчване.

 

Роботиката все по-често се разглежда от специалистите в сферата на високорисковото инженерство като работещо решение за елиминиране на голяма част от опасностите за човека в процеса. Отчетлив европейски пример е един от най-големите и сложни ядрени обекти в Обединеното кралство – площадката Sellafield.

 

Обезопасяване на наследството на европейската ядрена индустрия

 

Използвано за производство и преработка на ядрено гориво, днес съоръжението има за основна мисия извеждане от експлоатация и управление (обработка и съхранение) на радиоактивни материали и отпадъци. На площадката тече постепенно демонтиране, а в дългосрочен план се цели пълно обезопасяване на терена. Така Sellafield се превръща в реална тестова среда за авангардни технологии в областта на роботизираните системи, изкуствения интелект и телеуправлението.

 

Оператор на обекта е едноименното дружество Sellafield, а собственик държавата в лицето на Nuclear Decommissioning Authority (NDA) – правителственият орган, който отговаря за управлението и финансирането на извеждането от експлоатация на ядрени съоръжения. С процеса по разработка, изпитване и внедряване на роботи и иновативни технологии се ангажират екипът за отдалечено управление Remote Technologies Group и центърът за колаборация в роботиката и AI RAICo (Robotics & AI Collaboration).

 

Вземането на проби от замърсени повърхности може да се делегира на робот

 

Един от най-интересните и значими експерименти на площадката включва успешното монтиране върху четирикрак робот на специален уред за вземане на проби с цел инспекция на повърхности за радиационно замърсяване. Като основа за системата екипът избира популярния модел Spot на Boston Dynamics. Инструментът е проектиран изключително за тази цел и очаква патентоване, разказват от Sellafield.

 

Тестовете демонстрират огромния потенциал на роботите ефективно да заместят хората при изпълнението на опасни дейности с потенциално радиоактивни материали и драстично да намалят произтичащите от тях здравословни рискове. В замърсените зони на обекта се извършват стотици подобни проверки на ден. С помощта на кръгли хартиени филтри уредите за инспекция проследяват нивата на радиация по различни повърхности, осигурявайки на техническите екипи ценна информация във връзка със стратегиите по извеждане от експлоатация и гарантирайки съответствие с регулациите за ядрена безопасност.

 

 

Широко обединение на експерти по роботика и ядрена безопасност

 

В консорциума RAICo влизат експерти от Британската служба за атомна енергия, NDA и по-широкия ядрен комплекс от активи под управлението на органа, Sellafield, Университета в Манчестър и компанията за ядрена сигурност AWE Nuclear Security Technologies. Целта на специалистите е да ускорят процеса по декомисиониране чрез роботика и AI, както и да натрупат опит за сферата на термоядреното инженерство.

 

Ключова в дизайна на системата за вземане на проби е способността на робота да извършва комплексно действие с нелинейна траектория, изискващо високо ниво на сръчност, прецизност и повторяемост – т. нар. "swabbing". В превод това означава "обтриване с тампон" и традиционно се изпълнява от хората. Уникалната форма на разработения за целта инструмент се допълва от персонализиран контролер с хаптична обратна връзка и специален софтуер, който събира данни в реално време от движенията на ръката на оператор и ги превръща в команди за манипулатора на Spot.

 

В рамките на един от успешно проведените тестове робокучето е изпратено в зона с ограничен достъп, в която е симулиран радиологичен разлив. Управляван изцяло дистанционно, роботът се справя отлично с инспекцията и връщането на използваема проба от субстанцията, като доказва, че една традиционно човешка и високорискова операция в ядрената енергетика може сигурно да бъде делегирана на роботизираните системи.

 

 

Потенциал за по-широко прилагане на роботи в декомисионирането

 

"Демонстрирайки, че четирикрак робот с телеуправление може да извършва необходимите проби, разкриваме значими възможности за повишаване на безопасността и ефективността при ядрено декомисиониране. Едновременно пъргав и стабилен, роботът осигурява достъп до зони, които са опасни за хората, а интуитивната тактилна обратна връзка гарантира прецизна манипулация, сравнима с тази на човешката ръка.

 

Това увеличава доверието в събраните проби, подобрява бързината, сигурността и разходната ефективност на операциите по извеждане от експлоатация и дава тласък за по-широко внедряване на усъвършенствана роботика в ядрената сфера", коментира Дион Булман, ръководител на програмата за оборудване за дистанционно управляеми апарати (ROV) в Remote Technologies Group.

 

 

Юън Шолфийлд, системен инженер и специалисти по поддръжката в Sellafield, който е автор на идеята за използване на Spot в аварийни сценарии, допълва: "Подобни проекти показват колко бързо се развиват възможностите на роботите в сектора. Екипите виждат все по-голям потенциал в гъвкавостта на роботи като Spot и в способностите им да изпълняват обширен набор от задачи.

 

Процесът се ускорява с разработването на персонализирани инструменти, хващачи и интерфейси, като създадените от RAICo, които позволяват на роботите да имитират с точност специфични човешки движения като вземането на проби".

 

Източник: GOV.UK, RAICo, Sellafield

Ключови думи: Sellafield   RAICo   NDA   Обединено кралство   ядрена безопасност   радиационно замърсяване   извеждане от експлоатация   ядрени съоръжения   декомисиониране   роботи   изкуствен интелект   Spot   Boston Dynamics   ядрена индустрия  

Област: Енергетика