Aplicación de larobótica en la industria nuclear

Aplicaciones de la robótica en la Industria Nuclear

Por sus especiales características, el sector nuclear es uno de los más susceptibles de utilizar robots de diseño especifico. Entre las diversas aplicaciones se han escogido aquí, por su especial relevancia, las relativas a las operaciones de mantenimiento en zonas contaminadas y de manipulación de residuos.

• Inspección de los tubos del generador de vapor en un reactor nuclear

Las operaciones de inspección y mantenimiento de las zonas más contaminadas de una central nuclear de producción de energía eléctrica son, por su naturaleza, largas y costosas.
De realizarlas manualmente, el tiempo de exposición de los operadores a la radiación es un factor crítico que, junto con el elevado coste que supone una interrupción temporal del funcionamiento del sistema en cuestión, justifica sin lugar a dudas la utilización de sistemas robotizados, normalmente teleoperados, total o parcialmente, que sustituyan al operador.
En el generador de vapor se produce el intercambio de calor entre el fluido primario y secundario. Para ello, dentro de la vasija del generador, se encuentran dispuestas en forma matricial los tubos por los que circula el fluido receptor del calor.

  

El inevitable desgaste de estos tubos obliga a realizar periódicamente labores de inspección, para que en el caso de que alguno se encuentre dañado inutilizarlo, poniendo en funcionamiento alguno de los tubos de reserva que a tal fin se han dispuesto en el generador.
Para realizar esta labor de manera automática puede utilizarse un robot de desarrollo específico que, introducido en la vasija, posicione una sonda de inspección en la boca de cada tubo. Ésta, empujada por el interior del tubo, proporcionará información sobre el estado mismo.
Es preciso considerar que el robot se introduce en la vasija mediante un sistema mecánico que, junto con los posibles errores en la disposición matricial de los tubos, obliga a que el robot trabaje, bien con ayuda de tele-operación, o bien con sistemas sensoriales externos como visión láser, que proporcionen la posición real relativa entre el extremo del robot y los tubos.

• Manipulación de residuos radiactivos

La industria nuclear genera una cantidad considerable de residuos radiactivos de baja contaminación (vestimentas, envases de plástico, papel, etc.) o de alta contaminación (restos de las células del reactor, materiales en contacto directo prolongado con las zonas radiactivas, etc.). La forma tamaño y peso de estos desechos es variable y su manipulación tiene por objeto final su envase de contenedores especiales, que son posteriormente transportados y almacenados (lo que origina una nueva problemática).
Para manipular remotamente estos residuos se hace uso tanto de manipuladores con unión mecánica y seguimiento directo del proceso por parte del operador a través de un cristal (en caso de baja contaminación), como con sistemas con mando remoto por radio o cable en el caso de contaminación elevada. Estos manipuladores permiten la flexibilidad necesaria para manipular elementos de peso variable y forma no definida.
Además, es preciso considerara la importancia que tiene la optimización del espacio ocupado por los residuos en su almacenamiento, por lo que antes de su envasado en los contenedores puede ser preciso fragmentarlos.