塞拉菲尔德机械臂改装手套箱成功
摘要
英国塞拉菲尔德成功通过机器人技术改装手套箱,以降低操作风险并加速核设施退役。RrOBO项目展示了机械臂在复杂任务中的潜力,并受到行业专家的高度评价,未来有望推广至其他核设施。

在英国塞拉菲尔德的核设施中,一台机械臂被改装并在一座运行中的核手套箱内操作。手套箱操作风险降低(RrOBO)项目由塞拉菲尔德有限公司与AtkinsRéalis合作,携手Cavendish Nuclear和Taylor Kightley Engineering共同开展。
塞拉菲尔德面临的关键挑战是如何安全清理和处置数十年来核能工作中积累的数百个报废核手套箱。其中一些已有60年的历史,且位于难以进入的区域。许多手套箱内仍装有受污染的管道、电缆或尖锐物体,对工人和环境构成危害。
在这一全球首创的突破性示范项目中,塞拉菲尔德首次证明,机械臂能够安全地改装到核手套箱中,帮助消除操作员的风险。通过“主动示范项目”,塞拉菲尔德有限公司识别出关键的清理挑战,然后与供应商合作,设计、测试、安装并展示潜在的技术解决方案。
2023年,塞拉菲尔德展示了一台装在防护套中的Kinova机械臂如何改装到手套箱中,并配备多种工具和感应设备以辅助操作。操作员证明他们可以远程控制机械臂执行一系列任务,包括材料和设备搬运、擦拭、去污以及放射性扫描。因此,RrOBO项目于2024年11月成功部署于塞拉菲尔德MOX示范设施中一座报废手套箱的退役工作。
RrOBO项目的核心是AtkinsRéalis远程手套箱操作系统(ARGO),该系统可以插入现有手套箱中,并由操作员远程安全控制。经过数月的设计和异地测试,该系统被部署到塞拉菲尔德MOX主动示范设施的两座手套箱中。
在工程师操作机器人系统的同时,操作员提供了关键的接口支持和反馈,确保学习成果最大化,为未来的开发提供参考。这证明机器人能够成功执行一系列复杂且精确的手套箱任务,同时保持完整的密闭性。
现在,这一技术可部署到塞拉菲尔德的其他老旧手套箱中,扩展其用途,并帮助加速该场址及其他核退役管理局(NDA)所属场址的退役工作。塞拉菲尔德拥有700多座手套箱。
“RrOBO项目取得了卓越成果,提前数月完成且预算大幅节省。”塞拉菲尔德有限公司修复技术与创新负责人Nicholas Clarke表示,“它证明了机器人手套箱操作的可行性,并展示了当我们鼓励团队协作、自由思考和共同创新时能够取得的成就。我们还获得了关于如何扩展这项技术以支持塞拉菲尔德更广泛使命的宝贵见解,并帮助英国及全球其他核设施。”
AtkinsRéalis机器人技术负责人Robert Marwood表示,将手从手套箱中解放出来是核工业的一项关键挑战。“这次合作很好地展示了如何以精益和敏捷的方式将其他行业的解决方案融入核领域。通过推动创新,我们可以使核操作更安全、更高效。”
NDA研发主管Kate Canning称,RrOBO是利用机器人技术降低风险、消除人工操作危险并提高效率的绝佳范例。“示范项目展示了该技术在NDA集团内更广泛应用的巨大潜力。”
