مرحبًا بالجميع! إذا كنت من متابعي عالم تكنولوجيا محطات الطاقة النووية، فمن المحتمل أنك رأيت تلك الكلاب الروبوتية القوية للتفتيش وهي تتجول حول مباني احتواء المفاعلات، وتتحقق من التسربات، ونقاط الإشعاع الساخنة، وتآكل الأنابيب - كل ذلك دون تعريض العمال البشريين للأذى. باعتباري شخصًا يقوم بتزويد المنشآت النووية بهؤلاء المساعدين ذوي الأرجل الأربعة لسنوات، لدي سؤال واحدطوال الوقتهو: "ما هو نوع مصدر الطاقة الذي يستخدمه الكلب الآلي لتفتيش محطة الطاقة النووية؟"
إنها ليست مثل المكنسة الآلية العادية، هذا أمر مؤكد. تعتبر المحطات النووية بيئات قاسية، مثل الإشعاع العالي، والمساحات الضيقة، ودرجات الحرارة القصوى، والأسطح التي يمكن أن تكون زلقة أو زلقة بسبب المبرد. لا يمكن أن يكون مصدر الطاقة مجرد شيء يدير المحركات؛ يجب أن يكون موثوقًا ومقاومًا للإشعاع وقادرًا على إبقاء الروبوت يعمل لفترة كافية لتغطية مهمة فحص كاملة (أحيانًا أكثر من 8 ساعات) دون أن يموت في منتصف المهمة.
دعونا نحلل هذا، كلام حقيقي. أولاً، لماذا لن تقطعها البطاريات العادية؟ بطارية الليثيوم أيون القياسية الخاصة بك من طائرة بدون طيار للمستهلك؟ فهو يذوب عند تعرضه للإشعاع العالي، أو ينخفض عمره إلى بضعة أسابيع فقط لأن الجزيئات تسحق الكيمياء بداخله. بالإضافة إلى ذلك، فهي لا تحتفظ بالشحن لفترة كافية تقريبًا للقيام بدورية كاملة في المحطة النووية، حيث ستتوقف للشحن كل ساعتين، وهو أمر غير عملي عندما تحتاج إلى فحص أميال من الأنابيب وغرف المعدات المتعددة.
إذًا، ما الذي نستخدمه بالفعل لكلابنا الآلية للتفتيش النووي؟ لنبدأ بالعمود الفقري الآن: بطاريات فوسفات أيون الليثيوم (LFP) عالية الحرارة والمتصلبة بالإشعاع. انتظر، ولكن لماذا LFP مقابل أنواع الليثيوم الأخرى؟ يعتبر LFP أكثر استقرارًا بكثير - فهو أقل عرضة للاشتعال، وهو أمر كبير في منشأة تحتوي على مواد قابلة للاشتعال (حتى لو كنا أكثر أمانًا). وعندما نقوم بتقويتها، نقوم بتعديل الغلاف والمكونات الداخلية لمنع إشعاعات جاما والنيوترونات، حتى لا تتحلل بمرور الوقت مثل البطاريات العادية. يمكن أن يستمر هؤلاء الأشرار لمدة تصل إلى 12 ساعة بشحنة واحدة، اعتمادًا على الطراز والكلب الآلي الذي نبيعه/robotic-dog/robotic-dog-for-inspection-and-maintenance/nuclear-power-plant-inspection-robotic-dog.htmlلمزيد من المواصفات، بالمناسبة. يعد وقت التشغيل الطويل أمرًا أساسيًا لأن عمليات تفتيش المحطات النووية ليست مجرد خطوة سريعة، بل إنها شاملة، حيث يتم فحص كل زاوية وركن.
ولكن مهلا، ماذا لو كانت المهمة طويلة جدا؟ مثلاً، تقوم بعض المصانع بإجراء عمليات تفتيش على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع أثناء انقطاع الخدمة، حيث تقوم بإغلاق أجزاء من المصنع للصيانة. بالنسبة لهذه الحالات، نقوم بإقران بطاريات LFP بنظام شحن لاسلكي مدمج في البنية التحتية للمصنع. إنها ليست مثل لوحة الشحن التي تستخدمها لهاتفك، فهذه أجهزة شحن حثية متخصصة يمكنها التعامل مع الإشعاع. يعود الكلب الآلي إلى محطة الشحن عندما ينخفض مستوى الطاقة والأرصفة ويصل إلى أعلى مستوى، بينما يستمر في إرسال البيانات إلى غرفة التحكم. لا يتعين على أي إنسان أن يقوم بتوصيل أي شيء فعليًا، وهو أمر مثالي لأن التنقل حول محطة نووية أثناء انقطاع التيار الكهربائي يكون مقيدًا. يمكنك أن ترى كيف يعمل هذا مع عمليات التفتيش الصناعية الأخرى أيضًا، مثل خطوط أنابيب النفط والغاز، على الموقع/robotic-dog/robotic-dog-for-inspection-and-maintenance/robotic-dog-for-oil-pipeline-inspection.html- تُترجم التكنولوجيا بشكل جيد حقًا، وقد تم تكييفها للتو مع القواعد النووية الأكثر صرامة.
هل هناك مصدر طاقة من الجيل التالي في الأعمال؟ تماما. نحن نختبر بطاريات بيتافولطية نووية صغيرة في الوقت الحالي، لكنني لن أكذب، فهي لا تزال في مرحلة التجربة. تستخدم الخلايا الفولتية بيتا النظائر المشعة (مثل التريتيوم) لتوليد الكهرباء، ويمكن أن تستمر لسنوات – مثل 10 إلى 20 سنة – دون الحاجة إلى شحن. لكن الصيد؟ إنهم ينتجون طاقة منخفضة، لذا يمكنهم حاليًا تشغيل أجهزة استشعار صغيرة فقط. نحن نقوم بتعديل التصميم لتعزيز الإخراج حتى يتمكنوا من التعامل مع محركات وكاميرات الكلاب الآلية دون ارتفاع درجة الحرارة. إنه أمر مثير، لكننا لسنا مستعدين لتقديم ذلك للعملاء بعد - نريد التأكد من أنه آمن بنسبة 100% للاستخدام حول المفاعلات النووية، ولا توجد فرصة للتسرب أو التداخل.
شيء آخر لا يفكر فيه الناس: إدارة الطاقة. لا يحتاج الكلب الآلي إلى الطاقة الكاملة لجميع الأنظمة على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع. نحن نبرمجهم لضبط استخدام الطاقة بناءً على ما يفعلونه - إذا كانوا يتحركون في ممر مستقيم، فيمكنهم إعادة تشغيل المحركات قليلاً وتعزيز الكاميرا عندما يكتشفون تسربًا محتملاً. إن الإدارة الذكية للطاقة لا تقل أهمية عن البطارية نفسها. إنه الفرق بين الروبوت الذي يعمل لمدة 10 ساعات والآخر الذي يعمل لمدة 15 ساعة، مما يعني انقطاعات أقل أثناء عمليات التفتيش.
دعونا نتحدث أيضًا عن سبب أهمية ذلك بالنسبة للسلامة النووية. إذا فقد الكلب الآلي طاقته في منتصف عملية التفتيش، فهذا ليس مجرد إزعاج. يمكن أن يفشل في اكتشاف تسرب صغير يتحول إلى مشكلة كبيرة لاحقًا، أو قد لا يكتشف نقطة إشعاع ساخنة تعرض العمال للخطر. لذلك يجب أن يكون مصدر الطاقة زائدًا عن الحاجة أيضًا. تحتوي موديلاتنا على بطارية احتياطية صغيرة تعمل على الفور إذا بدأت البطارية الرئيسية بالفشل، فنحن نتحدث عن أجزاء من الثانية. لا يوجد تأخير ولا فجوات في البيانات. هذا غير قابل للتفاوض في هذه الصناعة.
لقد كنت في هذه اللعبة لفترة من الوقت، ورأيت إلى أي مدى وصلت هذه الكلاب الآلية. قبل بضع سنوات، كان الناس متشككين في قدرة الروبوت ذو الأربع أرجل على التعامل مع الأرضيات غير المستوية والمساحات الضيقة في محطة نووية. وهي الآن قياسية في معظم المرافق التجارية. وجزء كبير من هذا النجاح هو الحصول على مصدر الطاقة الصحيح. لا يكفي أن يكون لديك روبوت رائع، فإذا مات عندما كنت في أمس الحاجة إليه، فهو عديم الفائدة.
إذا كان لديك فضول بشأن كيفية عمل كلابنا الآلية للتفتيش النووي، أو إذا كنت تتطلع إلى ترقية عملية التفتيش في منشأتك، تواصل معي. لقد ساعدنا العشرات من المصانع على تقليل تعرض الإنسان للإشعاع وتحسين دقة عمليات التفتيش الخاصة بها. سواء كنت بحاجة إلى وحدة للدوريات اليومية أو إعداد مخصص لانقطاعات التيار المخطط لها، فلدينا ما تحتاجه. للحصول على مزيد من التفاصيل حول روبوتات التفتيش الأخرى لدينا (مثل تلك الخاصة بالدوريات العامة)، قم بزيارة الموقع/robotic-dog/robotic-dog-for-inspection-and-maintenance/robotic-dog-for-inspection.htmlأيضًا - نفس التقنية الموثوقة، تم تكييفها فقط لتناسب بيئات مختلفة.
في نهاية المطاف، مصدر الطاقة هو العمود الفقري للكلب الآلي بأكمله. إنه ما يحول الأداة إلى أداة موثوقة تحافظ على تشغيل المحطات النووية بأمان وكفاءة. مع استمرار تطور الصناعة، فإننا نعمل على حلول أفضل للطاقة - أكثر متانة وأطول أمدًا وأكثر أمانًا. ولكن في الوقت الحالي، تعد بطاريات LFP المقواة بالإشعاع والمقترنة بالشحن الذكي هي المعيار الذهبي، وقد أحدثت بالفعل فرقًا كبيرًا لعملائنا.
مراجع
- معهد الطاقة النووية. (2022). التقنيات الروبوتية لتفتيش المحطات النووية.
- الوكالة الدولية للطاقة الذرية. (2021). المعدات المقاومة للإشعاع لصيانة المرافق النووية.
- جمعية الروبوتات الصناعية. (2023). أنظمة الطاقة لروبوتات التفتيش المتنقلة في البيئات القاسية.
