Роботи все частіше використовуються в ядерній промисловості для виконання таких завдань, як інспекція, технічне обслуговування та виведення з експлуатації, зменшуючи вплив небезпечних середовищ на людину.
Очікується, що використання робототехніки в ядерній енергетиці зростатиме завдяки технологічному прогресу і більшій відкритості до модернізації через діджиталізацію.
Міжнародні організації, такі як МАГАТЕ, заохочують впровадження робототехніки та інших передових технологій в ядерному секторі для підвищення безпеки, ефективності та рентабельності.
Ядерна енергетика
Технологічні інновації допомагають підвищити безпеку в ядерній енергетиці завдяки використанню роботів, які можуть зменшити вплив виробничих небезпек на людину. Енергетичні компанії по всьому світу інтегрують автономні розумні технології у свою діяльність, щоб покращити охорону здоров’я та безпеку, зменшити витрати та розширити віддалений доступ. Роботи стали широко використовуватися в операціях з видобутку викопного палива та відновлюваних джерел енергії по всьому світу, а зараз їхня роль в проєктах ядерної енергетики розширюється. Ядерні компанії все частіше використовують робототехніку для виведення з експлуатації, а також для моніторингу операцій. Очікується, що використання роботів зростатиме в найближчі роки завдяки постійним технологічним інноваціям і більшій відкритості до модернізації через діджиталізацію.
У вересні дослідники використали повністю автономного робота для огляду внутрішньої частини реактора ядерного синтезу в рамках першого у своєму роді проекта, спрямованого на вдосконалення дистанційного моніторингу. Проєкт на об’єкті Спільного європейського торусу (JET) Агентства з атомної енергії Великобританії (AEA) тривав 35 днів. Управління з атомної енергії використовувало робота Spot від Boston Dynamics для дослідження реактора, використовуючи датчики для картографування простору, моніторингу умов, об’їзду перешкод і працівників та збору критично важливих даних. Таку роботу зазвичай виконують люди, але використання роботів для таких завдань може допомогти посилити заходи з охорони здоров’я та безпеки в ядерних операціях.
Роберт Скілтон з команди UKAEA з небезпечних середовищ заявив: «Це розгортання демонструє, що автономні роботи можуть підвищити безпеку і скоротити витрати». Скілтон додав: «Ці рішення “наступного покоління” стають готовими до використання на інших промислових об’єктах, таких як виведення з експлуатації ядерних установок, очищення навколишнього середовища та ліквідація наслідків стихійних лих».
Хоча доступ людини на атомні станції обмежений через екстремальні умови всередині, які включають радіацію, вакуум і високі температури, компанії, що займаються ядерною енергетикою, можуть безпечно використовувати роботів для довгострокового моніторингу. Мета полягає в тому, щоб поступово вивести JET з експлуатації з можливістю повторного введення в експлуатацію для майбутніх ядерних енергетичних проєктів. Хоча це перший приклад використання повністю автономного робота для виведення з експлуатації, кілька компаній по всьому світу почали інтегрувати робототехніку у свою діяльність.
Ринок послуг з виведення з експлуатації атомних електростанцій швидко зростає, прогнозований середньорічний темп приросту (CAGR) в період з 2020 по 2024 рік становитиме 13 відсотків. Ядерні компанії в усьому світі все частіше впроваджують інноваційні технології для діяльності з виведення з експлуатації, такі як Інтернет речей, великі дані, штучний інтелект і 5G. У минулому впровадженню роботизованих технологій на атомних електростанціях перешкоджали суворі галузеві правила, які все частіше змінюються, щоб дозволити використання нових технологій.
Великобританія є лідером у світі з використання роботів для виведення АЕС з експлуатації: у травні цього року в Шотландії дослідники запустили ще один проєкт з виведення АЕС з експлуатації за допомогою робототехніки. Інженери використовують робота Spot для огляду будівель і обладнання та сортування відходів на 70-річній електростанції Dounreay на півночі Шотландії. Dounreay не використовувалася протягом декількох десятиліть через складність виведення з експлуатації. На майданчику розташовано понад 200 окремих об’єктів, наповнених радіоактивними матеріалами. Spot допомагає інженерам нанести на карту місце радіації на об’єктах, щоб зрозуміти, як найкраще підійти до завдання виведення з експлуатації.
Інші країни прагнуть наслідувати приклад Великої Британії, а галузеві гравці чинять тиск на уряди з метою розробки національних стратегій робототехніки, орієнтованих на ядерну енергетику. Це дозволить впроваджувати передові технології в ядерні операції за більшої підтримки з боку регулюючих органів. Сьогодні Японія, Південна Корея, Європейський Союз, Великобританія та деякі інші країни приділяють значну увагу застосуванню автономних роботів при знятті з експлуатації АЕС.
Міжнародне агентство з атомної енергії (МАГАТЕ) заохочує компанії по всьому світу використовувати передові технології у своїй діяльності для підвищення ефективності, скорочення витрат і поліпшення умов охорони здоров’я та безпеки. Михайло Чудаков, заступник генерального директора МАГАТЕ та керівник Департаменту ядерної енергетики, пояснив: «Чи то роботи, стійкі до радіації, які працюють на аварійних майданчиках, таких як Фукусіма Дайічі в Японії, чи то 3D-моделювання, яке використовується для кращого планування демонтажу на електростанціях, що виводяться з експлуатації, сектор виведення з експлуатації ядерних установок все частіше опиняється на передовій технологічних інновацій». Чудаков додав: «Ці технології надають життєво важливу інформацію для планування та реалізації проєктів, особливо в ситуаціях, які можуть бути ризикованими для людей, тим самим допомагаючи забезпечити безпечне та ефективне виконання цих робіт».
Завдяки останнім досягненням у галузі робототехніки, МАГАТЕ вважає, що роботи можуть бути використані від початку до кінця проекта з виведення з експлуатації в усьому світі. Агентство пропонує ядерним компаніям створювати модульні, інтегровані системи управління інформацією шляхом побудови інтегрованої системи на основі тривимірного сканування і автоматизованого проєктування (CAD) або створення моделей управління інформацією про будівлі (BIM), що включають тривимірні радіологічні та інші дані. Цей тип моделей управляє всією інформацією, інтегрується з радіологічними фізичними моделями та іншими системами і об’єднує їх в систему, яка підтримує принцип зниження радіологічного ризику до «розумно досяжного рівня» (ALARA — «настільки низького, наскільки це можливо»).
Цей підхід наразі використовується у Фукусімі. У вересні на реакторі 2-го енергоблока атомної електростанції Фукусіма, що не працює, розпочалися роботи з вилучення невеликого шматка палива, що розплавилося у 2011 році. Для проведення операції інженери використовують пристрій під назвою Telesco, роботизований захоплювач. Після того, як 3 грами палива будуть зібрані, дослідники проаналізують їх, щоб зрозуміти, в якому стані вони перебувають. Tokyo Electric Power Company Holdings та уряд Японії мають на меті очистити весь об’єкт від радіоактивних матеріалів до 2050 року. Якщо проєкт буде успішним, він, ймовірно, заохотить ядерні компанії в інших країнах використовувати робототехніку для виведення з експлуатації.
За матеріалами: oilprice.com
Переклад: DeepL.com
