Minimalizacja ekspozycji: wideoskopy RVI wyznaczają nowy najniższy poziom ekspozycji na promieniowanie

Podczas przeprowadzania inspekcji kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa personelu elektrowni jądrowych mają czas i odległość. Odległość od źródła promieniowania i czas trwania inspekcji mogą wpływać na dawkę skuteczną promieniowania, na które wystawiony jest pracownik, gdy wkroczy na obszar wysokiego promieniowania, by zbadać potencjalny problem lub wykonać rutynową kontrolę.

By zapobiegać przypadkowemu przeniknięciu promieniowania, wszelkie podejrzenia korozji lub zablokowania rur bądź zbiorników wewnątrz obudowy bezpieczeństwa należy sprawdzać bezzwłocznie. Czasami dopiero po wyłączeniu reaktora pracownicy ubrani w pełną odzież ochronną mogą przystąpić do inspekcji. Istnieje jednak alternatywa w postaci zdalnej inspekcji wizualnej (RVI — ang. Remote Visual Inspection), która pozwala uniknąć kosztownych przestojów, zaoszczędzić czas, a także obniżyć koszty operacyjne i zmniejszyć ryzyko przyjęcia przez personel szkodliwej dawki promieniowania.

Ekspozycja na promieniowanie — limity i zagrożenia

Normy bezpieczeństwa jasno określają limity ekspozycji na promieniowanie w miejscu pracy, a dopuszczalna roczna dawka promieniowania wynosi 5 remów (czyli 0,05 siwerta (Sv)). Dla porównania: przeciętny człowiek przyjmuje w ciągu roku ze źródeł naturalnych dawkę promieniowania o wartości mniejszej niż 0,003 siwerta. Roczna dawka promieniowania, na którego działanie jest wystawiony personel elektrowni jądrowej, wynosi zasadniczo mniej niż 0,01 Sv. Zgodnie z obowiązującymi normami taki poziom jest względnie bezpieczny.

Najniższy racjonalnie osiągalny poziom: na ile można ograniczyć ekspozycję?

Oprócz ogólnych zasad bezpieczeństwa pracy w elektrowniach jądrowych obowiązuje też tzw. zasada ALARA (ang. As Low As Reasonably Achievable — najniższy racjonalnie osiągalny poziom), zgodnie z którą plany ochrony radiologicznej w miejscu pracy powinny minimalizować ekspozycję pracowników. Wykorzystując metody zdalnej inspekcji wizualnej (RVI), pracownicy mogą przeprowadzać inspekcje z odpowiedniej odległości, która pomaga zmniejszyć roczną wartość dawki skutecznej promieniowania.

W jaki sposób RVI może zredukować ekspozycję na promieniowanie

Do wyprodukowania energii jądrowej niezbędna jest woda. Sposób jej wykorzystania zależy od zakładu i rodzaju stosowanej technologii, ale zazwyczaj używa się jej w trzech etapach.

Etap 1: W obudowie bezpieczeństwa woda służy do chłodzenia prętów uranowych reaktora jądrowego; w trakcie tego procesu reaktor podgrzewa wodę.

Etap 2: Radioaktywna (inaczej „skażona”) woda z reaktora płynie w obiegu zamkniętym, podgrzewając przy tym zbiornik z czystą, świeżą wodą.

Etap 3: Po podgrzaniu czysta woda zmienia się w parę, która napędza turbinę generatora.

Rury i zbiorniki zlokalizowane w obudowie bezpieczeństwa znajdują się w obszarze wysokiego promieniowania. W takim obszarze nawet kombinezony chroniące przed skażeniem lub inne środki ochrony indywidualnej nie mogą uchronić pracowników przeprowadzających inspekcję przed wystawieniem na wyższe dawki promieniowania.

Dzięki zdalnej inspekcji wizualnej (RVI) przeprowadzanie inspekcji w niebezpiecznej lokalizacji nie wymaga fizycznej obecności na miejscu. Wideoskop wyposażony w długą sondę inspekcyjną pozwala nie tylko zachować bezpieczną odległość od obszaru o wysokiej radioaktywności, ale też skontrolować trudno dostępne miejsca, takie jak przewody wodociągowe. Im dłuższa sonda inspekcyjna, tym większa może być odległość pomiędzy pracownikiem a źródłem promieniowania.

Wytrzymałość wideoskopu w warunkach radioaktywnych

Niestety, nawet najlepsze wideoskopy nie są całkowicie odporne na działanie promieniowania. Podczas badania sondą inspekcyjną rur, które wypełnia skażona woda, nie sposób uniknąć zanieczyszczenia sprzętu. Możliwe jest także jego uszkodzenie.

Przykładowo, w wyniku długotrwałej ekspozycji przezroczysty materiał światłowodowy zastosowany w sondzie inspekcyjnej do oświetlania może zżółknąć. Za sprawą zżółknięcia materiał pochłania światło, zmniejszając intensywność oświetlenia na końcówce. Matryca obrazująca sondy jest z kolei bardziej podatna na uszkodzenie pod wpływem krótkotrwałego, ale wysokiego promieniowania, co może skutkować zakłóconym lub mętnym obrazem na ekranie wideoskopu.

Dekontaminacja sprzętu używanego w obszarach wysokiego promieniowania może być czasami zbyt kosztowna i niebezpieczna dla zdrowia pracowników. W takiej sytuacji zakład może zdecydować o pozostawieniu sondy inspekcyjnej na stałe w obszarze promieniowania. Bez względu na wybrane rozwiązanie sonda inspekcyjna i wideoskop muszą być wystarczająco wytrzymałe, by sprostać wymogom i zadaniom określonym w planach konserwacji i inspekcji bezpieczeństwa elektrowni jądrowej. Właśnie dlatego tworzymy systemy wyposażone w rozwiązania, które pozwalają na dłuższą eksploatację sprzętu w obszarach promieniowania.

5 zalet stosowania wideoskopu IPLEX^™ YS w elektrowni jądrowej

1. Odporność na uszkodzenie pod wpływem promieniowania

   Przeprowadzone przez nas testy sondy inspekcyjnej wideoskopu IPLEX YS pokazały, że oświetlenie laserowe i matryca obrazowa CCD tego urządzenia były sprawne nawet po wystawieniu na działanie 200 000 radów (rad to jednostka pochłoniętej dawki promieniowania). W zależności od rodzaju promieniowania 1 rad jest równy około 0,01–0,2 siwerta. Oznacza to, że taka sonda inspekcyjna może wytrzymać wielokrotnie większe promieniowanie niż określone w limitach bezpieczeństwa dla personelu: od około 40 000 do 800 000 razy większe niż roczna dopuszczalna dla człowieka dawka promieniowania.

2. Inspekcja z bezpiecznej odległości

   Wideoskop IPLEX YS wyposażono w wyjątkowo długą sondę inspekcyjną, która pozwala personelowi na przeprowadzanie inspekcji z bezpiecznej odległości. Sonda ma długość 30 metrów i można ją wprowadzać do rur ze skażoną wodą w obszarze radioaktywnym, a personel może nią sterować i manewrować na odległość.

3. Wytrzymała sonda

   Sonda inspekcyjna tej długości jest narażona na wiele potencjalnych uszkodzeń. W wideoskopie IPLEX YS sonda inspekcyjna została jednak pokryta zewnętrzną warstwą zabezpieczającą z plecionki wolframowej, która chroni ją przed zużyciem ściernym.

4. Dobre oświetlenie

   Mocne źródło światła jest niezbędne, by odpowiednio oświetlić wnętrze rury lub zbiornika i przeprowadzić ich inspekcję z dużej odległości. W wideoskopie IPLEX YS zastosowano zaawansowany układ oświetlenia laserowego zintegrowany z naszą technologią przetwarzania obrazu WiDER^® (ang. Wide Dynamic Extended Range), która zapewnia jasne, dobrze skontrastowane obrazy na całej głębi pola.

5. Utrzymanie czystości

   Wyobraź sobie, że przeprowadzasz inspekcję zbiornika oddalonego o 30 metrów. Wprowadzasz sondę inspekcyjną do zbiornika i masz już przystąpić do dalszej pracy, gdy nagle na obiektywie osiada pył i przysłania obraz. Dzięki wideoskopowi IPLEX YS nie musisz zaczynać wtedy wszystkiego od nowa, ponieważ przyrząd ten jest wyposażony w wykorzystujący powietrze układ czyszczenia obiektywu, który wydmuchuje pył i skropliny z końcówki sondy, zapewniając operatorowi wyraźny obraz nawet podczas badania brudnych rur.

Powiązane treści

Czym są wideoskopy przemysłowe?

Inspekcja wideoskopowa elektrowni wodnych

Inspekcje turbin za pomocą wideoskopu IPLEX NX pomagają w ograniczaniu przestojów