数字化保证核设施退役安全有效

2021-11-08 11:00  来源:嘿嘿能源heypower    数字化核电  核退役

数字化在推进核退役项目方面发挥着重要作用,使专家能够及时改进其规划和措施。


数字化在推进核退役项目方面发挥着重要作用,使专家能够及时改进其规划和措施。
 
1、核电退役过程重要性
 
 
在IAEA第65届大会的一次会外活动中,介绍了核电厂退役项目数字化的实际价值,包括3D模拟、可视化、虚拟和增强现实。(照片:A.Tarhi/IAEA)
  
最近在IAEA第65届大会期间,举行的一次活动强调了三维建模和仿真、可视化、虚拟现实、人工智能、机器学习和其他类似应用在核退役规划和实施中的实际价值。
 
尽管许多核反应堆正在延长寿命,但大量的退役工作也在进行中,预计将在发电厂达到经济运行的终点时进行。
 
根据IAEA预测,预计到2030年,2020年核能电力的12%至25%将退役。
 
退役过程的有效管理对核电的可持续性至关重要。
 
IAEA副总干事兼核能部部长Mikhail Chudakov在开幕词中表示:“创新的数字技术可以为退役项目的规划和实施提供重要的基础。它们可以在对人类工人来说困难或危险的退役情况下提供支持,并有助于确保项目安全有效地执行。”
 
2、退役要求
 
退役是一个多学科的过程,包括现场及其附近的物理和放射性特征描述、工厂和建筑结构的去污和拆除等活动,最终恢复现场,可以重新用于其他目的。
 
退役可能需要几年到几十年的时间,尤其是在延期拆卸的情况下,专家预计,数字技术将改善规划,缩短完成这一复杂程序所需的时间。
 
核设施的数字孪生体可以重建设施的技术和结构,越来越多地用于支持有效的设计、运行和维护。
 
数字双胞胎可以用作“竣工记录”,详细说明核设施在运行期间的建造和维护情况,以支持退役的规划和实施。数字化还有助于提高安全性:它可以根据工人的辐射暴露情况分析不同的拆卸方案,以便选择最安全的方案。
 
迄今为止,全球共有189座核反应堆因停运而关闭,其中17座完全停运。此外,130个燃料循环设施以及大约440个研究反应堆已经退役。
 
80多人在线参加了该活动,听取专家介绍数字技术如何应用于退役项目的实例。
 
俄罗斯Rosatom/TVEL退役项目经理Daria Daubaraite说:“使用数字信息模型的好处包括,通过改进前期策划、模拟不同类型设备的部署以及迅速改变项目参数的可能性,大大提高了工作质量和生产率。”
 
3、3D建模可用于核设施拆除的规划阶段
 
意大利退役和放射性废物管理公司(SOGIN)已使用3D模型和模拟,以便于准备拆除不同类型的动力反应堆,并支持对产生的废物流进行管理。
 
2019年,SOGIN被指定为IAEA合作中心,加强两个组织之间的合作,包括数字化合作,以促进核退役方面的知识管理、知识转让和培训。
 
斯洛伐克核与退役公司(JAVYS)是IAEA关于核设施退役和放射性废物管理的合作中心,该公司还利用3D建模和模拟技术支持拆除斯洛伐克西部Bohunice V1核电厂的WWER反应堆部件。
 
JAVYS利用这些技术确定并证明切割需要拆卸的初级电路组件的最佳策略,并设计用于检索、运输和切割活动的工具。
 
JAVYS的Tibor Kukan说:“拆卸干预的3D建模和模拟大大提高了退役过程的规划准确性,并促进了我们与监管机构的讨论。此外,模拟是支持与公众沟通的有效工具。”
 
先进的数据科学已成功用于支持退役和环境修复。佛罗里达国际大学(Florida International University)研究主任利奥·拉戈斯(Leo Lagos)讨论了美国能源部目前是如何做到这一点的。
 
拉戈斯说:“人工智能和机器学习技术被广泛应用于从退役基础设施的结构健康监测到能源部综合设施的持续监测和维护,以支持对老化核设施结构完整性的评估。”。
 
为了继续交流关于退役的信息,IAEA将于2023年5月在维也纳主办关于“核退役:处理过去和确保未来”的国际会议。会议的目标是分享关于核电退役“成就、挑战和经验教训”方面的信息,以及关于能够促进和提高安全、可靠和成本效益地执行国家退役方案的战略和方法的信息。


深圳核博会

图为技术


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