核电站的日常运营中需要大量的水。这就意味着,在核电站的日常运行维护中,有些工作采用水下机器人将会更加高效、安全。我们整理了水下机器人在核电站中可能的应用,期待能够对粉丝们有所帮助。
一、核电厂反应堆压力容器的检查与焊接
在核电站压力容器中,其内部充满了硼酸水。压力容器在运行过程中,最大要承受230个大气压,工作温度可达350℃,其内部水深可达到20米。压力容器需要定期进行检查。乏燃料水池的四周和底部的钢覆板采用较薄(3到6毫米)的锈钢蒙皮与钢材底搭接后的氟弧焊焊接而成。这些焊缝需要定期检查,否则存在漏水的风险。
在这种特殊的环境中,人工进行检查成本高、风险大。而水下机器人用于压力容器内部检查,不需要将其内部硼酸水排出,可以大大减少检查的时间、成本。同时,水下机器人可以在水中的三维空间内运动,对压力容器侧面、底部等多个部位进行全面的检查。水下机器人既能够吸附在水池侧壁,也能够在水中游动,在水下定位缺陷的准确位置。水下机器人亦可搭载机械臂,用于焊缝的焊接,保证核电站的安全运营。
二、反应堆燃料池异物处理
核电站检修期间,时间紧、任务重、参与人员多,且为多工种交叉作业。作业过程中操作工具或其他类型异物难免坠入反应堆水池,若异物落入反应堆底部或堆芯狭窄的环境中,其辐射剂量高、作业空间局限,普通打捞工具往往束手无策,因此需要吊出反应堆堆芯组件进行彻底检查和异物打捞,在其吊装过程中,不仅对维修操作人员造成极大的辐照危害,而且直接导致检修关键路径的延迟和重大的经济损失。
因此,开发一种可用于反应堆水池等水环境中,集监控、打捞等功能于一体,可靠性高、操作方便的多功能水下机器人极为必要的。该机器人主要技术难点体积小、运动灵活、容易控制,能够抓起多种多样的异物。
三、清理淤积物
在乏燃料池中,水下机器人可以用于清理池中的金属碎屑、碎渣等物质。
PX泵站旋转滤网是核电站最终冷源海水的过滤设备,一个循环周期滤网底部会堆积大量青口、藤壶、生蚝等海生物及淤泥。为防止堆积物堵塞滤网,每轮大修均需进行清理。在清理的时候,需要十余名工人向下攀爬竖梯,忍受四处弥漫的海生物腐烂气息,在狭窄潮湿的滤网底部,佩戴着防毒面具、佝偻着身子连续作业,通过铁锹将水下沉积的海生物及淤泥收集至桶内,由吊装口上方的卷扬机缓慢地转运至垃圾斗。现有的清理工艺安全风险高、作业环境恶劣、持续时间久、劳动强度大。
通过水下机器人清理,可以避免海洋生物堵塞管道,保证引水管道的正常工作;在核电厂运行和检修期间,代替潜水员自动清理自动清理水闸门的水下导轨、粗格栅、细格栅、滤网等滤区的杂物进行清理。
北京大海无量科技有限公司是一家专门从事水下机器人、水下装备研发的科技型公司,团队主要成员来自哈尔滨工程大学、哈尔滨工业大学等国内知名高校。大海无量致力于水下机器人的模块化、多功能,产品性价比高,可拓展,易维护。
针对上述水下机器人在核电站中的应用场景,可用大海无量的观察级水下机器人实现燃料池与压力容器的检测;如有检修必要,可利用作业级机器人的机械臂搭载相关工具完成焊接、打磨、清理异物等工作,无需将容器内的水排干,大大缩短作业时间,降低作业成本。此外,针对通海管路清理需求,大海无量已设计相应的管道机器人,并已申请专利。

