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Mantendo uma distância segura: mitigação da exposição à radiação para inspeções de usinas nucleares usando videoboroscópios

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Usina nuclear à distância com um rio em primeiro plano

As inspeções com boroscópio em usinas de energia nuclear podem desempenhar um papel crucial para ajudar a garantir a segurança, a credibilidade e a conformidade regulatória das operações da usina. Elas contribuem com os esforços de manutenção preventiva, ajudam na análise de causa raiz e ajudam a manter um alto nível de eficiência operacional. Para as equipes que realizam essas inspeções, tempo e distância não medições cruciais para manter um ambiente de trabalho seguro e evitar níveis perigosos de exposição à radiação.
 

Quais são as diretrizes de dose de radiação para usinas nucleares?

Minimizar a exposição dos inspetores à radiação em usinas nucleares é crucial para proteger a saúde dessas pessoas, garantir a conformidade com os regulamentos e facilitar inspeções e atividades de manutenção seguras e eficazes. Quando essas inspeções cruciais revelam suspeitas de corrosão ou conduítes ou reservatórios entupidos na área de contenção, os problemas precisam ser tratados imediatamente para ajudar a evitar vazamento acidental da radiação. Em alguns casos, o reator pode precisar ser desligado para que os trabalhadores equipados com equipamentos de proteção de corpo inteiro possam realizar a inspeção. No entanto, a inspeção visual remota (RVI) oferece uma alternativa a esse método, ajudando a evitar interrupções dispendiosas, economizando tempo e custos operacionais e reduzindo o risco de exposição a uma dose de radiação prejudicial para os trabalhadores.
 

Normas da NRC

A Comissão Reguladora Nuclear (NRC), um órgão regulatório importante, impõe diretrizes rigorosas para monitorar e regular instalações nucleares. Ela garante a conformidade com protocolos de segurança para minimizar os possíveis riscos associados a materiais nucleares e radiação. A exposição à radiação no local de trabalho é regulada meticulosamente de acordo com essas normas de segurança, e o limite da dose efetiva anual é estabelecida em 5 rems (0,05 sieverts (Sv)). Para comparação, uma pessoa comum normalmente encontra menos de 0,003 Sv de radiação natural por ano. Funcionários de usinas nucleares geralmente são expostos a menos de 0,01 Sv por ano, um limite considerado razoavelmente seguro pelas normas existentes. Cumprir essas diretrizes garante um ambiente controlado e seguro para pessoas que operam em instalações nucleares.
 

Definição de "tão baixa quanto razoavelmente possível" (ALARA)

O princípio de ALARA (tão baixa quanto razoavelmente possível) é uma abordagem fundamental à segurança da radiação e enfatiza a necessidade de minimizar a exposição à radiação ao menor nível possível, sem comprometer a eficiência das operações na usina. Esse princípio exige vigilância permanente, emprego de tecnologias avançadas e otimização de procedimentos de trabalho para manter a radiação em doses bem abaixo dos limites estabelecidos. A tecnologia de inspeção visual remota evolui constantemente e oferece uma alternativa mais segura para que a equipe realize inspeções a uma distância suficiente para ajudar a diminuir o nível de dose efetiva anual.
 

Requisitos importantes para boroscópios de vídeo usados em usinas de energia nuclear

Inspeções visuais dentro de tubos em áreas perigosas usando endoscópio industrial de inspeção visual remota

Os videoboroscópios industriais são ferramentas de inspeção avançadas que permitem que os inspetores realizem remotamente observações visuais por meio de equipamentos externos com câmera. Os tubos de inserção de videoscópio são usados para acessar a área alvo, enquanto a tecnologia de vídeo permite que o inspetor analise a área à distância por um monitor. Os dados de imagem podem ser vistos em tempo real na tela e gravados para avaliação, análise e criação de relatórios posteriores

Os sistemas de videoboroscópio IPLEX™ oferecem aos inspetores a capacidade de identificar rapidamente problemas, permitindo tomada de decisão mais rápida e manutenção direcionada. Nossa tecnologia de boroscópio industrial oferece tubos de inserção manobráveis, que podem percorrer facilmente estruturas complexas na usina. Oferecemos modelos IPLEX com diferentes opções de configuração e vários diâmetros e comprimentos de tubos de inserção para se adaptar a condições de inspeção diversas e complicadas. Além disso, os vídeos e as imagens capturados servem como documentos valiosos para elaboração de relatórios, apoiando inspeções detalhadas que cumprem os regulamentos.


Tempo e distância são fatores importantes para determinar as condições de inspeção. Videoboroscópios equipados com um tubo de inserção comprido podem permitir a inspeção visual em locais de difícil acesso, como conduítes de água. Quanto mais longo o tubo de inserção, mais longe os trabalhadores podem ficar da radiação. O reservatório do reator contém componentes cruciais para a operação a usina, mas acessar essas áreas pode ser complicado devido aos altos níveis de radiação. Os videoboroscópios são usados para inspecionar a parte interna do reservatório do reator, inclusive a proteção do núcleo, mecanismos de acionamento das hastes de controle e outros elementos críticos. Os inspetores podem conduzir o boroscópio remotamente, capturando vídeo e imagens em tempo real para avaliar as condições dos componentes sem que um ser humano precise entrar no ambiente altamente radioativo.

Desenho mostrando os componentes de um reator de água pressurizada em comparação com reator de água fervente

Ilustração das áreas para inspeção em reatores de água pressurizada (PWR) e reatores de água fervente (BWR)

Infelizmente, mesmo o melhor equipamento de videoboroscópio não sai ileso da exposição à radiação. Se o tubo de inserção for usado para inspecionar tubos cheios de água suja, a contaminação é inevitável e pode ocorrer danos. Quando o equipamento é usado em áreas de alta radiação, em alguns casos, descontaminar o equipamento pode ser muito caro e arriscado para a saúde dos trabalhadores. A usina pode optar por abandonar o tubo de inserção, deixando-o permanentemente na área com radiação. Independentemente disso, o tubo de inserção e o videoscópio precisam ser suficientemente robustos para satisfazer os requisitos e as expectativas dos programas de inspeção e manutenção de segurança da usina nuclear. Por isso, construímos sistemas como o videoboroscópio IPLEX GAir, com recursos que permitem a sobrevivência por mais tempo em áreas radioativas.

Veja uma lista com 5 itens que demonstram a otimização do sistema GAir para a inspeção em usinas de energia nuclear.
 

Cinco vantagens do videoboroscópio IPLEX™ GAir em usinas de energia nuclear

1. Resistente a danos por radiação

Testamos o tubo de inserção do videoboroscópio IPLEX GAir e descobrimos que, mesmo depois de exposto a 1.400 Gy (uma unidade que mede a dose de radiação absorvida) cumulativamente, a iluminação do laser e o sensor de imagem CCD ainda estavam funcionando. O adaptador óptico iluminado por LED é uma vantagem específica, porque elimina a necessidade de usar fibras ópticas que podem ficar amareladas quando expostas à radiação. Isso aumenta a vida útil em um ambiente radioativo. Dependendo do tipo de radiação, 1 Gy é aproximadamente igual a 1 sievert. Isso significa que o tubo de inserção pode suportar muito mais radiação do que os limites de segurança estabelecidos para os trabalhadores: cerca de 140.000 vezes o limite de exposição anual de uma pessoa.

2. Inspeção a partir de uma distância mais segura

O videoboroscópio IPLEX GAir possui um tubo de inserção extralongo que permite aos trabalhadores fazerem inspeções a partir de uma distância mais segura. O tubo de 30 metros (100 pés) pode ser introduzido em canos de água suja na área de contenção de radiação e os trabalhadores podem controlá-lo e manobrá-lo de longe. Para maior flexibilidade, um adaptador de LAN sem fio USB permite observar imagens ao vivo e gravar imagens estáticas e vídeos em um tablet de 15 m a 20 m (49 pés a 65 pés) de distância da unidade. Com um sistema repetidor disponível comercialmente, o videoboroscópio IPLEX GAir pode ser controlado remotamente a até 100 m (328 pés) de distância.

Sistema de inspeção por boroscópio Olympus IPLEX GAir com monitor de vídeo

3. Tubo de inserção substituível

O tubo de inserção intercambiável do videoscópio IPLEX GAir pode ser substituído no local da inspeção. Isso economiza tempo e reduz custos, pois o inspetor pode trazer um tubo de observação sobressalente e trocá-lo em campo se o original for contaminado com radiação. 

4. Iluminação, contraste e exposição ideais

O brilho da imagem é essencial para inspecionar o interior de um tubo ou reservatório à distância. O adaptador óptico do videoscópio IPLEX GAir com iluminação de LED fornece luz brilhante continuamente, independentemente do comprimento da sonda. Combinado com o processamento de imagem WiDER™ (amplo alcance dinâmico estendido), o videoscópio oferece imagens claras e com contraste equilibrado em toda a profundidade do campo. Além disso, a função de longa exposição ajuda os usuários a encontrar facilmente defeitos ao inspecionar grandes espaços, como um reservatório de reator.

5. Manuseio fácil para inspeção rápida

Para maximizar a segurança de um inspetor, as inspeções em um ambiente de radiação devem ser concluídas o mais rápido possível. A articulação pneumática do videoboroscópio IPLEX GAir é compacta com um compressor de ar integrado, permitindo carregar rapidamente o sistema para um local de inspeção.

Ao manobrar um tubo de inserção por uma tubulação, um sensor de gravidade na ponta da sonda orienta automaticamente a imagem para que você saiba em qual direção ele está se deslocando, reduzindo confusões e agilizando a inspeção. Além disso, um cabeçote guia na extremidade distal da sonda facilita a passagem por cotovelos, aumentando ainda mais a eficiência da sua inspeção.
 

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Descubra toda a variedade das soluções de videoboroscópio IPLEX para inspeções em usinas nucleares incluindo turbinas, geradores de vapor, reservatórios de reator, condensadores e canos, em sistemas principais (ilhas nucleares) e sistemas secundários (ilhas convencionais). Não hesite em entrar em contato conosco para discutir qual videoboroscópio é melhor para as suas necessidades.
 

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Gerente de Produto de RVI

Como gerente de produtos de equipamentos de inspeção visual remota industrial da Evident, o foco principal de Ryan é o desenvolvimento contínuo de nossa linha de produtos de RVI para oferecer soluções inteligentes que atendam às demandas das inspeções industriais modernas. Ryan concluiu o mestrado na Universidade do Texas em Tyler em 2020 e sua experiência abrange manutenção de usinas (equipamentos rotativos), operações e medição de petróleo e gás e gerenciamento de produtos para aplicações de software de petróleo e gás.

Março 5, 2024
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