Inspección de una Central Nuclear

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El  dron tolerante a colisiones Elios de Flyability ha sido utilizado en una importante central nuclear, demostrando su utilidad en los espacios antiguamente inaccesibles de las instalaciones del reactor nuclear.

 

BENEFICIOS EN POCAS PALABRAS

TIEMPO

La inspección de los tanques se redujo de 1,5 horas a menos de 15 minutos.

COSTES

Alrededor de 391.000€ de gastos ahorrados en un solo uso.

SEGURIDAD

Hasta 10% de la dosis anual de exposición a radiación evitada.

 

INTRODUCCIÓN

Elios se usó para dos misiones diferentes:

1. Realizar la inspección anual requerida de los tanques subterráneos de la central.

2. Investigar una posible fuga dentro del edificio del reactor.

Ambas misiones fueron críticas para la seguridad del personal, minimizando su exposición a radiaciones dañinas. La capacidad de Elios de volar en espacios reducidos para obtener videos de alta resolución lo convierte en la herramienta ideal para este trabajo.

 

NECESIDADES DEL CLIENTE

Las plantas de energía nuclear son algunos de los lugares de trabajo más regulados y conscientes de la importancia de la seguridad en el mundo. Una fuga o un accidente podría tener graves consecuencias, y para garantizar la seguridad tanto del personal como de las instalaciones se llevan a cabo procesos de inspección que requieren mucho tiempo y conllevan altos costes.

La principal preocupación del cliente es la seguridad: el personal debe seguir procesos minuciosos para evitar una exposición innecesaria a la radiación. Para una inspección anual rutinaria de tres tanques subterráneos, el personal designado para la inspección debe acceder a cada una de las tres estancias por una escalera, pasando de las áreas de baja dosis (áreas seguras) en la parte superior de la escalera a las áreas de dosis más altas (protegidas por compuertas de seguridad estancas y protecciones que bloquean el acceso). El proceso requiere que el personal de inspección se vista con un traje completo de ropa desechable anticontaminación antes de acceder a cada estancia, tome fotografías de varios puntos dentro del espacio para evaluar el estado de las estructuras y se quite la ropa anticontaminación cada vez después de abandonar cada zona. Además del inspector, se requiere un monitor de radiación para acompañarlo, exponiendo a dos personas a la radiación durante cada inspección. Después de realizar la inspección de 3 tanques, seis juegos de ropa anticontaminación deben almacenarse como desechos y enviarse para su eliminación.

El cliente de Flyability utiliza equipos de detección de fugas extremadamente sensibles para identificar posibles filtraciones antes de que se conviertan en un problema. Cualquier fuga potencial detectada debe ser evaluada. Sin Elios, es decir, con los métodos tradicionales, significa reducir la producción de la central nuclear al 20% para que la inspección sea humanamente posible. El proceso de apagado tarda alrededor de seis horas, la mitad de un turno, para llevarlo a cabo de manera segura, con otras seis horas utilizadas para que la energía vuelva a subir lentamente después de la inspección.

La inspección en sí es un proceso difícil. “Solíamos enviar a una persona con una linterna”, explica el cliente. Esa persona y el monitor de radiación necesario podrían recibir hasta 250 milirem (2’500 μSv) de radiación, alrededor del 10% del límite anual de exposición a la radiación, durante una inspección de 1-2 minutos en el interior del edificio del reactor, incluso con la reducción de potencia. El tiempo de exposición aumenta en igual medida respecto al tiempo que tarda el operario en acceder al espacio y subir las escaleras para llegar a las áreas críticas.

 

SOLUCIÓN

Para inspeccionar los tanques subterráneos, los operadores volaron a Elios por la escalera hacia las estancias mientras permanecían arriba en un área de baja dosis de exposición. Elios voló dentro de la estancia durante aproximadamente 1 minuto, obteniendo un video panorámico de todo el espacio para su posterior evaluación y análisis. Uno de los operadores recuperó el dron desde la parte superior de la escalera utilizando solo un guante para protegerse de posibles contaminaciones y el equipo pasó a la habitación contigua.

En la segunda misión, el inspector voló a Elios dentro del edificio del reactor para investigar la posible fuga ubicada a 6 metros del suelo en la parte superior de un tanque mientras permanecía en un área de menor riesgo. Elios voló durante aproximadamente 10 minutos y tomó un video de la válvula crítica, que luego fue evaluado por un equipo de inspectores y gerentes. La jaula protectora alrededor de Elios le permitió al operador volar incluso en espacios estrechos o confinados sin que la actividad del dron se viera interrumpida.

 

RESULTADOS

Los inspectores descubrieron que los datos recopilados durante las inspecciones (de un minuto de vuelo dentro de los tanques) eran más completos que los recogidos por métodos tradicionales, y además se había evitado la necesidad de enviar personal a un área de alto riesgo. El equipo de inspección no necesitó usar ropa anticontaminación ni desplazarse por las escaleras, lo que hace que la inversión de tiempo total para inspeccionar tres estancias sea de 1,5 horas a menos de 15 minutos.

El equipo de inspectores y gerentes que analizaban la grabación y los datos obtenidos por el dron para evaluar el riesgo de una posible fuga concluyó, basándose en una revisión cuadro por cuadro (frames del vídeo), que no existía ninguna filtración o riesgo de fuga. Las valiosas imágenes permitieron un examen minucioso de una válvula en la parte superior del tanque en el edificio del reactor. No se requirió que el personal escalara a las áreas críticas y redujo significativamente la exposición a la radiación del personal.

 

PÉRDIDA DE INGRESOS POR OPERACIÓN DE MANTENIMIENTO DE 5 MINUTOS

 

 

CONCLUSIÓN

Elios ahorró al cliente las 6 horas que conlleva el proceso de apagado, 6 horas para restablecer la energía y los costes asociados con la reducción de la producción durante la evaluación de la zona del reactor. La producción promedia de energía de un reactor nuclear es de aproximadamente 24 GWh al día; al precio mayorista promedio de electricidad por KWh ($ 0.12) y el precio promedio de producción por KWh ($ 0.025), un reactor nuclear genera alrededor de $ 2.3 M USD netos al día. Utilizando ese cálculo, los ahorros generados al conservar la producción total durante aproximadamente 12 horas se acercan a $ 456,000 (390.981 €).

Además, utilizar el dron Elios permite dedicar más tiempo a la inspección dentro de la zona del reactor puesto que al no enviar personal no existe límite de exposición a radiación. Elios pudo volar durante 10 minutos para recopilar datos y podría haber realizado múltiples  vuelos en el caso de tener que investigar más a fondo algún problema. En comparación, el peligro de la exposición a la radiación limita las inspecciones humanas a 1 -2 minutos, lo que ya representa el 10% del límite anual para la exposición a la radiación. El video preciso que obtiene Elios permitió que el equipo de inspección y administración del cliente obtuviera información detallada sobre sus infraestructuras. La inspección de los tanques con drones también ofreció al cliente una significativa reducción en tiempo y costes de personal.

Lo más importante, Elios redujo significativamente la exposición del personal a la radiación, al tiempo que obtenía información de mayor calidad que con los métodos tradicionales.

El personal de ingeniería de la central determinó que el bajo peso (1.6 lbs, 720 g) y la baja señal de radio frecuencia (100 mW) representan un riesgo aceptable de utilización del sistema dentro del edificio durante la operación. El éxito comprobado de Elios en el entorno nuclear abre la posibilidad de más aplicaciones. En algunas centrales, las salas de turbinas u otras áreas de altas dosis de radiación pueden estar rodeadas por escudos protectores de unos 10 metros de altura, abiertos en la parte superior. Si bien es arriesgado para los inspectores entrar en los espacios, Elios podría volar fácilmente sobre la parte superior del escudo para reunir información de medidores u otros equipos en áreas de alta exposición. Muchas de las inspecciones rutinarias necesarias en la planta pueden ser realizadas por la solución que ofrece Flyability, lo que permite ahorrar tiempo y dinero, al mismo tiempo que proporciona beneficios significativos en seguridad.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Información extraída de la página web de Flyability y traducida por Tecnitop. Para ver el artículo original en inglés hacer clic aquí.

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