إيجاد حلول مبتكرة للرصد عن بعد لصيانة المفاعلات

The Unique maintenance demands of CANDU Reactors

وتختلف مفاعلات البيوت، وهي مفاعل مائي ثقيل مصمم من كندا، اختلافاً جوهرياً عن تصميمات المياه الخفيفة، فبدلاً من أنبوب ضغط كبير واحد، تستخدم مئات قنوات الوقود الأفقية في كالاندريا التي تحتوي على مشغل مياه ثقيلة، وهذا اللب الموزع، إلى جانب إعادة الإمداد بالوقود، يوفر الاقتصاد النيترونية المميز ومرونة الوقود، ولكنه يخلق أيضاً تحديات الصيانة التي لا توجد في أنواع أخرى من المفاعلات الوقود.

وتضاف إلى التعقيدات البيئة الإشعاعية، حيث إن التريتيوم الذي ينتج عن امتصاص النيوترونات في مهاجرات المياه الثقيلة إلى نظم فولاذ الكربون، مما يخلق خطراً على التلوث يجعل الأفراد يدخلون إلى قبو المفاعل أو إلى حلقة التبريد الأولية خاضعة للرقابة الشديدة، وقد اشتمل التفتيش اليدوي على تخطيط واسع، وبذلات وقائية، وتتبع الجرعات، ومحدودية النوافذ الزمنية، بل إن المهام الروتينية مثل رصد الاختراق في مضخة في مضخات الأولية من أجل الصيانة الأولية كانت تتطلب برمجة.

وقد سعت الصناعة منذ وقت طويل إلى التقليل إلى أدنى حد من وجود الإنسان في المناطق ذات الإشعاع العالي مع الحفاظ على ثراء البيانات اللازمة لتقييم الأوضاع المتقدمة، وقد برز الرصد عن بعد كجواب طبيعي، وتعبئة المواد العلمية، والاتصالات السلكية واللاسلكية، والاستخبارات الاصطناعية من أجل جلب مركز التشخيص إلى مكتب بدلا من العامل إلى منطقة الخطر، ويمكن تصنيف طلبات الصيانة المحددة في عدة مجالات رئيسية:

• Fuel channel integrity:] Creep and sag of pressure tubes, garter spring migration, and hydride blister formation require periodic measurement. Underestimation of these phenomena can lead to pressure tube rupture, a beyond-design-basis event.
• Heat transport system:] Pumps, valves, and steam birth generateds need vibration analysis, leak detection, and thermal performance monitoring.
• Moderator and calandria:] Heavy water chemistry, cover gas purity, and structural aging of the calandria shell must be tracked. Any leak in the calandria tubes can contaminate the moderator with fission products.
• ] Cable and conduit systems:] Aging insulation, connection resistance, and fire barrier integrity are safety-critical. Deteriorated cables can cause spurious safety system actuations or prevent essential signals from reaching the control room.
• Ancillary systems:] cooling water, air handling, and fire suppression equipment all require condition monitoring to ensure overall plant reliable.