为核清理的车轮加油

50年前的这个月，英国坎布里亚郡(Cumbria)的Windscale核电站1号桩(Pile 1)发生大火，放射性物质飘到了伦敦、德国和斯堪的纳维亚。

现在，一种基于石油勘探中更为熟悉的传统液压技术的新型机器人工具在退役过程中发挥着关键作用。

的

英国原子能机构

(UKAEA)正在与美国自动化公司合作

特殊应用(SA)机器人

专业退役工程师C2HM Hill将Windscale恢复到棕地。

核电站项目经理理查德·罗珀(Richard Roper)说:“2006年，核设施检查署(NII)提出了一个新的安全案例。”在对堆芯进行侵入式调查后，他们发现燃料状态良好，临界或爆炸的风险不可信，并决定加快退役进程，降低成本。”

与现代发电厂不同，Windscale不是为退役而设计的，因此在工作开始之前需要进行大量的现场准备和损坏燃料的特性描述。

被燃料阻塞

CH2M HILL的项目经理迪克·塞克斯顿(Dick Sexton)说:“Windscale比目前的反应堆大得多。有3500个单独的燃料通道和同位素通道，还有400个4英寸(10厘米)的舱室被降解的燃料堵塞。”

在使用过程中，操作人员插入燃料，并通过堆的装料面控制过程。燃料需要从堆的小得多的排放面上移除，需要使用远程操作的机器人机械。

研究小组将在反应堆顶部切割一个槽，并安装一个碳纤维桅杆，用于定位和操作该装置，即燃料通道移除工具(FCRT)。

FCRT就像一个装有22根凯利杆的圆形加特林枪，这些杆可以一个接一个地连接到另一端。摄像机信号和“末端效果器”的控制——如抓取器、铲子和放松工具——需要通过凯利杆发送。

在堆的边缘，燃料基本完好无损，被包裹在一个铝制翅片容器中。在火灾开始的地方，燃料处于各种状态:退化、原地融化和燃烧。

该团队通过有线摄像机的迭代表征过程记录了52个频道。下一个特征描述活动将检查150多个。

当操作员知道前面的挑战是什么时，他或她可以选择适当的末端效果器。

塞克斯顿说:“这个检索工具功能强大，非常‘有扭矩’。”“如果有铝被卡住，你可以拧开。”

去除的废料将使用工业分离器分离成完整的燃料和碎片。它将被封装在一种聚合物中——目前正在测试各种类型的聚合物——并保存在塞拉菲尔德基地的缓冲库中。每一单位的燃料都需要与其他单位分开，以防止加热的风险。将需要一个不同的封装从使用完整的燃料碎片。

塞克斯顿说:“我们正在彻底测试FCRT。我们不希望它发生故障，因为这是一个高辐射区域，我们无法进入。我们已经从事了20年的退役工作，发现简单、现成的技术效果最好。”

在燃料和同位素被移除后，该小组将移除控制棒和关闭棒，并将建造模块化的堆芯安全壳结构。安装在桩子顶部用来固定桩子的沉重石块将被拆除。

然后，将使用各种行业公认的切割、夹持和提升工具移除石墨块。最后，生物防护罩将被拆除。

尽管新提案旨在加快退役进程，但要清除所有燃料还需要10到15年的时间。到2030年左右，Windscale将成为一个可用的棕地，耗资约5亿英镑

核退役管理局

(NDA)。

据现场项目经理理查德·罗珀(Richard Roper)说:“我们希望在三年内拆除西面的进气管道，对燃料通道移除机进行反复测试，并购买所需的起重机和通风系统。”但到那时我们还没有开始移除燃料。”

“风尺”火灾引发了现代核工业的起源，并影响了未来核电站的建设。它的设计和建造花了三年时间，但可能还需要23年的时间才能使场地恢复到可用的状态。