Разработка и применение методов вывода из эксплуатации и реабилитации ядерно- и радиационно-опасных объектов НИЦ "Курчатовский институт" с использованием дистанционно управляемых робототехнических механизмов

• Автор: Семенов, Сергей Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.14.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 122 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР ДИСТАНЦИОННО УПРАВЛЯЕМЫХ МЕХАНИЗМОВ И РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДЛЯ РАДИАЦИОННО-ОПАСНЫХ УСЛОВИЙ .„13
1.1. Дистанционно управляемые механизмы и робототехнические средства для атомной промышленности
1.2. Использование робототехнических средств в аварийных ситуациях
1.3. Технологии использования робототехнических средств в работах по реабилитации и выводу из эксплуатации
1.3.1. Использование робототехнических средств при подготовительных работах
1.3.2. Использование дистанционно управляемых механизмов при работах по демонтажу оборудования и конструкций ядерно- и радиационно-опасных объектов23
1.4. Системы наведения на радиационно-опасный объект, системы
идентификации объекта
ГЛАВА 2. КРИТЕРИИ ВЫБОРА РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДЛЯ РАБОТ ПО ВЫВОДУ ИЗ ЭКСПЛУАТАЦИИ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ РЕАКТОРОВ И РЕАБИЛИТАЦИИ РАДИАЦИОННО-ОПАСНЫХ ОБЪЕКТОВ НИЦ «КУРЧАТОВСКИЙ ИНСТИТУТ»
2.1. Требования к робототехническим средствам при работах на радиационно-опасных объектах НИЦ «Курчатовский институт»
2.2. Особенности робототехнических средств, применяемых при выводе из эксплуатации исследовательских реакторов и реабилитации радиационно-опасных объектов
2.2.1. МРК-25(27)
2.2.2. Мобильные комплексы «Вгокк-330» и «Вгокк-110»
2.3. Дезактивация робототехнических средств
2.4. Некоторые результаты применения дистанционно управляемых роботов-манипуляторов в реабилитационных работах
ГЛАВА 3. ПРИМЕНЕНИЕ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ПРИ ОБСЛЕДОВАНИИ ХРАНИЛИЩ ВЫСОКОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ, ЛИКВИДАЦИИ ХРАНИЛИЩ И РЕАБИЛИТАЦИИ ТЕРРИТОРИИ ИХ РАЗМЕЩЕНИЯ
3.1. Разработка технологии работ по дозиметрическому обследованию и инвентаризации действующего хранилища высокоактивных отходов
3.1.1. Назначение и конструктивные особенности действующего хранилища высокоактивных отходов
3.1.3. Использование дистанционно управляемых механизмов при удалении РАО из действующего хранилища отходов
3.2.1. Измерения активности образцов РАО из хранилища
3.2.2. Разработка и реализация методов управления робототехническими средствами при удалении РАО и демонтаже конструкций хранилища
3.2.3. Обращение с высокоактивными отходами
3.3. Контроль радиационной обстановки при проведении работ на хранилище ВАО
3.3.1. Контроль мощности дозы у-излучения
3.3.2. Индивидуальный дозиметрический контроль. Дозовые нагрузки на персонал
3.3.3. Контроль внутреннего облучения персонала
3.3.4. Контроль объемной активности аэрозолей в воздухе рабочих зон и на периметре площадки временных хранилищ РАО при ликвидации хранилища ВАО
3.4 Обращение с твердыми РАО при загрузке транспортных контейнеров
3.5. Основные результаты работ
ГЛАВА 4. МЕТОДЫ ПРИМЕНЕНИЯ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ПРИ ПОДГОТОВКЕ И ВЫВОДЕ ИЗ ЭКСПЛУАТАЦИИ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ РЕАКТОРОВ

4.1. Особенности реактора МР и его петлевых установок с точки зрения работ по выводу его из эксплуатации
4.1.1. Петлевые установки реактора МР
4.1.2. Конструктивные особенности реакторной установки РФТ
4.2. Обращение с каналами петлевых установок реактора МР
4.2.1. Удаление конструкций петлевых каналов из бассейна-хранилища
реактора МР
4.2.2 Удаление канала, содержащего облученную сборку петлевой установки с металлическим теплоносителем
4.3. Инвентаризация и характеризация высокоактивных пеналов при обследовании приреакторного хранилища РАО
4.4. Технологии применения робототехнических средств при демонтаже конструкций петлевых канатов в технологических помещениях
4.5. Технологии обращения с радиоактивными отходами в процессе демонтажных и
реабилитационных работ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. Разработка технологий обращения с радиоактивными отходами (РАО) и отработавшим ядерным топливом (ОЯТ), а также ликвидации и вывода из эксплуатации большинства объектов ядерного наследия страны является в данный момент актуальнейшей задачей для дальнейшего развития атомных технологий. В начале нынешнего столетия на территории России эксплуатировались около 30 исследовательских ядерных реакторов и экспериментальных стендов, из которых 11 находились в Национальном исследовательском центре «Курчатовский институт» [1-6]. Кроме того, на специально выделенной площадке Центра размещались более 10 временных хранилищ радиоактивных отходов [7-9]. Возраст большинства эксплуатировавшихся в НИЦ «Курчатовский институт» исследовательских реакторов и радиационно-опасных объектов (ЯРОО), являвшихся наследием развития ядерных технологий в Советском Союзе [8, 10-14] превышал тридцать и более лет. Проблема ликвидации ядерного и радиационного наследия Центра стала приобретать особую значимость, начиная с середины 90-х годов прошлого века, когда был остановлен самый мощный на территории г.Москвы реактор МР [10-11]. Все выше сказанное определяло необходимость развертывания в Центре работ по ликвидации ядерного и радиационного наследия, и в 2001-2002 годах такое решение было принято. Предстояло организовать и выполнить весь спектр работ по комплексному инженерно-радиационному обследованию объектов Центра, разработать концепции, на их основе проекты вывода из эксплуатации и осуществить эти проекты.
Необходимо отметить ряд обстоятельств, которые существенно осложняли данные работы:
указанные ЯРОО располагались в непосредственной близости от густонаселенной городской жилой застройки, что создавало потенциальную опасность их радиационного воздействия на население и окружающую среду;
- практически ни по одному объекту не имелось в полном объеме исходных данных, которые позволили бы разработать оптимальный проект вывода его из эксплуатации;

Основные технические характеристики МРК-25(27):
Масса 170 кг
Длина 1,15 м
Ширина 0,7 м
Высота 0,65 м
Скорость передвижения до 1 км/ч
Высота преодолеваемого препятствия 200 мм
Лестничные марши 30 град.
Грузоподъемность манипулятора 20 кг
Максимальный вылет манипулятора 0,8 м
Управление с пульта:
- по кабелю 100 м
- по радио 200 м
- длительность непрерывной работы до 4 ч
ПОСТ ДИС1АНЦИОНГТП1 О У|||>ЛВЛЫ1ИЯ
Рис. 2.1 Внешний вид МРК-25(27) и блок его дистанционного управления. 1 - гусеница; 2- манипулятор; 3- катушка с кабелем; 4- панель управления;
5- мониторы; 6- аккумулятор; 7- тележка;8- анализатор газов.
2.2.2. Мобильные комплексы «Вгокк-330» и «Вгокк-110»
Комплекс «Вгокк-330» представляет собой гидравлическую машину с электроприводом и дистанционным управлением и предназначенную для работ в стесненном пространстве, в опасных средах и условиях (Рис.2.2). Она оснащена гусеничным шасси, полноповоротной платформой и сменным инструментом для