Hur drönare stöder avvecklingen av kärnkraftverk
Drönare för invändig inspektion och undervattensdrönare levererar vid avvecklingen av kärnkraftverk bilder och 3D-data från områden som personal bara skulle nå med stor insats eller under strålningsexponering. Här kan du läsa var de används och vad de bidrar med till planeringen.
Avveckling av kärnkraftverk: mindre strålningsexponering för din personal
Avvecklingen av kärnkraftverk är ett stort tekniskt och organisatoriskt åtagande. Drönare och undervattensdrönare hjälper till att förenkla planering och arbetsgång: de ger insyn i svåråtkomliga områden, minskar personalens strålningsexponering och ersätter omfattande tillträdesåtgärder. I den här artikeln får du veta hur utrustningen gör avvecklingen säkrare och mer ekonomisk.
Christian Engelke
Utmaningar vid avveckling av kärnkraftverk
1. Komplex anläggningsstruktur
- Kärnkraftverk består av svåråtkomliga konstruktioner som reaktortryckkärl, rörledningar och kylsystem.
- Tillträdet till dessa områden är ofta riskfyllt och tekniskt krävande.
2. Strålskydd
- Även när bränsleelementen har avlägsnats förblir en del av anläggningen kontaminerad eller aktiverad.
- Att minimera personalens strålningsexponering har högsta prioritet.
3. Planering och dokumentation
- Avvecklingen kräver exakta data om komponenternas tillstånd och kontamination.
- Dessa data är viktiga för att planera arbetet målinriktat och dokumentera det spårbart för myndigheterna.
4. Avfallslogistik
- Korrekt sortering, förpackning och transport av kontaminerat och icke kontaminerat material kräver ett genomtänkt logistikkoncept.
- Olika avfallskategorier måste hanteras och lagras på olika sätt, från låg- till högaktivt material.
5. Teknisk komplexitet vid dekontaminering
- Ytdekontaminering med mekaniska eller kemiska metoder måste anpassas efter olika material och kontaminationsgrader.
- Vissa komponenter måste dekontamineras fjärrstyrt eller med robotar, vilket är tekniskt mycket krävande.
6. Tid och kostnader
- Avvecklingen pågår ofta i många år.
- Kostnaderna är svåra att beräkna och stiger ofta under processen på grund av oväntade utmaningar.
7. Krav på personal
- Högt kvalificerad personal med särskild kompetens behövs.
- Eftersom avvecklingen tar lång tid måste kunskap föras vidare mellan generationer.
- Den demografiska utvecklingen gör det svårare att rekrytera fackfolk.
8. Juridiska och samhälleliga aspekter
- Komplexa tillståndsprocesser måste genomgås.
- Allmänhetens uppfattning och acceptans spelar en viktig roll.
- Lagkrav kan ändras under den långa avvecklingsfasen.
Rättsliga ramar och avvecklingsstrategier
1. Direkt rivning
- I Tyskland rivs kärnkraftverk i regel direkt efter den slutliga avstängningen, i stället för att kapslas in säkert i årtionden.
- Direkt rivning utnyttjar befintlig infrastruktur och kunskapen hos de medarbetare som känner anläggningen.
2. Systematisk ordning för avvecklingen
- Rivningen följer ett godkänt koncept i flera faser, från demontering av systemen till reaktortryckkärl och interna delar.
- När byggnaderna har rivits och friklassats kan ”grön mark” uppnås.
3. Tekniska metoder
- Ytdekontaminering av berörda områden.
- Fjärrstyrda system för avveckling av aktiverade komponenter.
- Löpande strålningsmätningar för att förbereda materialen för friklassning eller slutförvar.
Registrera kontrollerat område och bassäng för använt kärnbränsle utan att personal går in
Flyability ELIOS 3 är en drönare för invändig inspektion med skyddsbur för inspektioner i trånga och farliga områden, även i kontrollerade områden. Som komplement möjliggör vår undervattensdrönare inspektion av konstruktioner under vatten i kärnkraftverk, som bassänger för använt kärnbränsle eller kylvattenreservoarer. Båda levererar data utan att personal behöver gå in i områdena.
1. Åtkomst och flexibilitet
- ELIOS 3 inspekterar efter avstämning med ditt strålskydd:
- Rum och schakt
- Ventilationskanaler
- Stora behållare med tillräckligt tvärsnitt
- Undervattensdrönaren inspekterar områden under vatten som:
- Bassänger för använt kärnbränsle
- Kylvattensystem
- Underjordiska tankar och reservoarer
- Båda systemen fjärrstyrs; att ELIOS 3 nuddar väggar är okritiskt tack vare skyddsburen.
2. Lägre strålningsexponering
- Tack vare fjärrstyrningen möjliggör ELIOS 3 och undervattensdrönaren inspektion utan att arbetare kommer i direkt kontakt med kontaminerade eller svåråtkomliga områden. Det minskar strålningsexponeringen avsevärt och ökar säkerheten.
3. Noggrann datainsamling
- LiDAR-skanningar: 3D-punktmoln för planering och analys av avvecklingen.
- Ingen strålningsmätning: Någon strålningsmodul använder vi inte; dosraten mäter ditt strålskydd.
- 4K-kameror: Högupplösta bilder med stöd av kraftfulla lysdioder gör det lättare att identifiera sprickor, korrosion och andra defekter.
- Undervattensdrönarens sonar: Ger orientering och kartläggning av konstruktioner under vatten även vid dålig sikt; detaljer på ytan visar kameran.
4. Mindre arbete och lägre kostnader
- Tekniken minskar omfattande arbeten som:
- Ställningsbygge och klätterinsatser
- Omfattande säkerhetsåtgärder
- Tömning av vattenreservoarer för inspektioner
- Datainsamlingen tar timmar i stället för dagar, och projektkostnaderna minskar.
Rörsystem, behållare, betongväggar: underlag för din avvecklingsplanering
1. Inspektion av rörsystem
- Registrering av rörledningar och deras dragning före avvecklingen för planering av kapställena.
- Lokalisering av de mätpunkter där ditt strålskydd bestämmer dosraten.
- Identifiering av lämpliga åtkomstpunkter för senare demontering.
2. Kontroll av tankar och behållare
- 3D-registrering av behållare och interna delar som underlag för avvecklingsplaneringen.
- Bilder och punktmoln som rumsligt kompletterar strålningsmätningarna från ditt strålskydd.
- Dokumentation av tätningars och förbindningars tillstånd för säker demontering.
3. Analys av betong- och stålkonstruktioner
- Dokumentation av synliga ytor på betongväggar och stålkonstruktioner före dekontaminering och rivning.
- Lokalisering av områden som ska provtas eller mätas.
- Mått och materialövergångar ur 3D-punktmolnet för val av lämpliga rivningstekniker.
4. Undervattensinspektioner
- Bild- och sonarupptagningar av bränslebassänger före dekontamineringen.
- Registrering av sediment och avlagringar i kylvattensystem för planering av avfallshanteringen.
- Dokumentation av tillståndet hos inbyggda delar under vatten för planering av segmenteringen.
5. Dokumentation
- Upprepade bilder gör avvecklingens framsteg i kontaminerade områden spårbara.
- 3D-punktmoln som underlag för planering och tillståndshandlingar.
- Spårbar dokumentation av avvecklingsstegen för myndigheter och tillsynsorgan.
Vad drönare bidrar med till planering, säkerhet och dokumentation
Avvecklingen av kärnkraftverk ställer inte bara tekniska utan också ekologiska och ekonomiska krav. Flyability ELIOS 3 och vår undervattensdrönare hjälper anläggningsägare att uppfylla dessa krav.
1. Mindre risker och miljöpåverkan
- Lägre strålningsexponering för personalen tack vare fjärrstyrda inspektioner och dokumentation.
- Noggrann planering av dekontamineringsåtgärder tack vare detaljerade förundersökningar.
- Onödiga ingrepp undviks tack vare exakt tillståndsregistrering före avvecklingsåtgärder.
2. Bättre planerbar avveckling
- Registrering av materialens tillstånd på timmar i stället för dagar för en målinriktad avvecklingsplanering.
- Bättre planerad segmentering tack vare 3D-punktmoln av anläggningsstrukturen.
- Mindre väntetid mellan avvecklingsstegen tack vare förutseende planering och dokumentation.
3. Transparens och kvalitetssäkring
- Spårbar dokumentation av avvecklingsstegen för tillsynsmyndigheter.
- Bildmaterial som komplement vid klassificeringen av material för planeringen av avfallshanteringen.
- Detaljerad uppföljning av framstegen för en transparent projektstyrning.
4. Integrering i dagens avvecklingskoncept
- Kombination med beprövade dekontaminerings- och segmenteringstekniker.
- Integrering i digitala planeringsverktyg för en sammanhängande projektledning.
- Stöd vid optimering av avfallsvägar och materialflöden.
5. Teknikutveckling för framtiden
- Inspektions- och dokumentationstekniken utvecklas löpande.
- Med varje uppdrag tillkommer nya tillämpningar för komplexa avvecklingssituationer.
Bilder och 3D-data från områden som personal bara når med strålningsexponering
Drönare ersätter inte dekontaminerings- eller segmenteringstekniken vid avveckling av kärnkraftverk, men de levererar bilder och 3D-data från områden som personal bara skulle nå med strålningsexponering eller stor insats. ELIOS 3 registrerar invändiga utrymmen, behållare och schakt, undervattensdrönaren bassänger och kylvattensystem. Så blir planering och dokumentation enklare och personalens strålningsexponering lägre.