Роботизированные технологии локализации и дезактивации радиоактивных просыпей и проливов

• Автор: Крусанов, Виктор Сергеевич
• Шифр специальности: 05.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 184 с. : ил.

VJ, СОДЕРЖАНИЕ

Глава 1. Анализ существующих методов и оборудования, применяемых
при ликвидации последствий радиационных инцидентов
Глава 2. Исследование взаимодействия полимерной композиции с
загрязненными поверхностями и рабочими органами
робототехнических комплексов
Глава 3. Расчетно-теоретическое обоснование характеристик и проектные
^ рекомендации по разработке прицепного и навесного оборудования
робототехнических комплексов для локализации и дезактивации
Глава 4. Методика и результаты комплексных испытаний созданного
оборудования в составе робототехнических комплексов
Основные результаты и выводы
Список использованных источников
Приложения
Прил. 1 Сравнительный анализ затрат на локализационные работы
Прил. 2 Коммерческая ценность разработки устройства управления
пистолетом-распылителем
Ш Прил. 3 Технико-экономическое обоснование разработки специализированного РТК для сбора проливов и просыпей
Прил. 4 Результаты измерения механических характеристик взаимодействия
полимерных композиций, конструкционных материалов и навесного
оборудования РТК
Прил. 5 Статистическая обработка результатов экспериментов
Прил. 6 Результаты расчетов отрывных усилий захвата
Прил. 7 Результаты расчетов усилий в пантографном механизме
Прил. 8 Акт приемо-передачи в опытную эксплуатацию дистанционноуправляемого средства «Гамма-локатор»
Прил. 9 Акт приемо-передачи в эксплуатацию механизма включения и
выключения пистолета-распылителя
|ф. Прил. 10 Акт приемки в опытную эксплуатацию прицепа
Прил. 11 Акт приемо-передачи в эксплуатацию механизма включения

По мере перехода общества на более высокие ступени развития ценность человеческой жизни и здоровья неуклонно возрастает и, в связи с этим, возрастает потребность в технических средствах, способных защитить человека в экстремальных условиях.
Атомная энергетика относится к тем отраслям, которые, при минимальном ущербе окружающей среде, способны производить наибольшее количество энергии на единицу затраченных природных ресурсов и человеческого труда. При этом все большее внимание уделяется безопасности ядерных технологий, так как даже небольшие радиационные инциденты способны нанести ущерб здоровью человека.
Также нельзя сбрасывать со счетов и так называемый «человеческий фактор». По статистике подавляющее большинство чрезвычайных ситуаций на транспорте и в промышленности возникает как раз вследствие ошибок оператора или при нарушении требований технологической дисциплины.
К таким техногенным чрезвычайным ситуациям относятся разного рода инциденты на ядерных энергетических установках, случаи нештатного обращения с ядерными отходами и нештатные ситуации при перевозке и переработке высокотоксичных химических веществ. Общим для всех перечисленных чрезвычайных ситуаций является то, что в природе нет естественных механизмов самоочищения, позволяющих справиться с их последствиями без участия человека, как это, например, происходило на протяжении веков с разного рода органическими загрязнениями.
Произошедшие в последнее время террористические акты показали, что в их подготовке задействованы огромные финансовые ресурсы и специалисты, владеющие всеми современными достижениями науки и техники. Поэтому, к сожалению, нельзя исключить проведения акции с разбрасыванием радиоактивных материалов в густонаселенных городах любой страны мира.
Как указывает в своей книге «Силы и средства для ликвидации чрезвычайных ситуаций с радиационными последствиями» руководитель Управления по ядерной и радиационной безопасности Федерального агентства по атомной энергии (УЯР ФААЭ) А.М.Агапов: «В составе оснащения спасательных служб отрасли имеется широкий набор оборудования, начиная от простейших средств защиты персонала и универсальной техники спасателей, до уникальных мобильных диагностических и робототехнических комплексов. Несмотря на указанные обстоятельства УЯР ФААЭ России считает важным решение задачи не только поддержания достигнутого потенциала, но и его развитие за счет разработки и внедрения новых робототехнических комплексов, еще более активное использование современных дистанционных технологий дезактивации».
Главной целью создания робототехнических комплексов и дистанционноуправляемых систем для обеспечения ими аварийно-спасательных формирований ФААЭ РФ является минимизация или полное исключение радиационного облучения персонала при выполнении спасательных и ремонтно-диагностических работ, при выводе из эксплуатации ядерных установок и при выполнении манипуляций с радиоактивными отходами. В «Перечне приоритетных работ и основных направлений применения РТК», являющемся частью Программы создания робототехники ФААЭ РФ, в пункте 1.2.10 указано, что к моменту начала работ по данной теме «отсутствовало оборудование для дистанционного удаления пыли, аэрозолей и мелких фрагментов с поверхностей оборудования и зданий». Там же в пункте 1.2.11 указано на «отсутствие оборудования для дистанционного удаления луж радиоактивных жидкостей».
Все вышесказанное делает разработку робототехнического оборудования для ликвидации радиационных инцидентов весьма актуальной проблемой. Эта тематика получила сильнейший импульс для развития во время и после трагических событий на ЧАЭС в 1986г. Можно отметить, в частности, разработки робототехнических транспортных машин систем и комплексов,

Во всех проведенных экспериментах усилие плоскопараллельного вертикального отрыва дезактивирующего захвата превышало усилие его запрокидывания в 2-г2,15 раза.
Этот эффект вызван совместным влиянием следующих факторов:
• Различна длина уплотнительного элемента, задействованного в процессе отрыва захвата, в начальный период.
• Различна длина линии отрыва армированной пленки от поверхности.
В процессе испытаний были зафиксированы местные разрывы армирующего элемента дезактивирующего захвата и вытягивание армирующих нитей из-под элементов крепления.
2.2.2 Статистическая обработка результатов экспериментального исследования отрывных усилий дезактивирующих захватов
Как выяснилось в результате экспериментов, механические характеристики полимерной пленки в значительной степени зависят от ряда внешних факторов. К таким факторам относятся: температура окружающего воздуха, температура поверхности, на которой полимеризуется пленка, атмосферное давление и относительная влажность воздуха.
Было также выяснено, что весьма значительное влияние на адгезивную способность полимерной пленки оказывает также структура покрытия поверхности, размер и расположение фрагментов просыпи, а также, допускаемые техническими условиями, отклонения в химическом составе исходного сырья. На окончательных результатах могли также сказаться ошибки измерений при проведении экспериментов.
Все факторы этой группы, в условиях реального проведения дезактивационных работ, могут складываться и случайным образом влиять на работу РТК. Поэтому было решено, собрав статистический материал, определить, с использованием математического аппарата теории вероятностей, как наиболее вероятные значения отрывных усилий дезактивирующих