Mantenimento della distanza di sicurezza: Limitazione dell'esposizione alle radiazioni per l'ispezione delle centrali nucleari mediante i videoscopi

Le ispezioni con videoscopi nelle centrali nucleari possono avere un ruolo fondamentale nel garantire sicurezza, affidabilità e conformità alle normative relativamente alle operazioni effettuate all'interno della centrale. Contribuiscono all'efficacia della manutenzione preventiva, al supportare le analisi delle cause originarie e al mantenimento di un elevato livello di efficienza operativa. Per il personale che esegue queste ispezioni, il tempo e la distanza rappresentano dei fattori fondamentali per assicurare un ambiente lavorativo sicuro e per evitare l'esposizione a pericolosi livelli di radiazione.
 

Quali sono le linee guida relative alle dosi di radiazione per le centrali nucleari?

La minimizzazione dell'esposizione delle radiazioni per gli operatori delle centrali nucleari è fondamentale per proteggere la propria salute, garantire la conformità alle norme, nonché per agevolare la sicurezza e l'efficacia delle ispezioni e delle attività di manutenzione. Quando queste ispezioni critiche evidenziano la potenziale presenza di corrosione o di ostruzione in tubazioni o recipienti nell'area contaminata, la situazione deve essere immediatamente gestita per evitare delle accidentali perdite radioattive. In alcuni casi potrebbe dover essere spento in modo che gli operatori, indossando una tuta integrale protettiva, possano svolgere l'ispezione. Tuttavia l'Ispezione visiva remota (RVI -remote visual inspection) offre un'alternativa a questo metodo, contribuendo a evitare dei costosi spegnimenti degli impianti, in modo da assicurare un risparmio in termini di tempo e costi, oltre a ridurre il rischio per gli operatori di essere sottoposti a una dose di radiazioni pericolosa.
 

Regolamentazione NRC

L'NRC (Nuclear Regulatory Commission), un importante organismo di regolamentazione, applica delle rigorose linee guida per il monitoraggio e la regolamentazione degli impianti nucleari. Assicurano la conformità con i protocolli di sicurezza per minimizzare i potenziali rischi associati ai materiali nucleari e alle radiazioni. L'esposizione alle radiazioni sui luoghi di lavoro è scrupolosamente regolamentata in conformità alla normativa relativa alla sicurezza e il limite della dose effettiva annuale è determinata in 5 rems (0,05 sieverts (Sv)). Come termine comparativo, in media una persona è esposto ogni anno a una radiazione naturale inferiore a 0,003 sieverts. Gli operatori degli impianti nucleari in genere sono esposti a livelli di radiazione inferiori a 0,01 Sv all'anno, una soglia considerata ragionevolmente sicura in base alle principali normative. Conformandosi a queste linee guida è possibile assicurare un ambiente sicuro e controllato per gli operatori delle centrali nucleari.
 

Definizione del principio ALARA

Il principio di "tanto basso quanto ragionevolmente possibile" (ALARA - as low as reasonably achievable) rappresenta un approccio fondamentale per la radioprotezione, sottolineando la necessità di minimizzare l'esposizione alla radiazione ai livelli più bassi possibili, senza compromettere l'efficienza dell'operatività degli impianti. Questo principio presuppone un impegno continuo, impiegando tecnologie avanzate e ottimizzando le procedure per mantenere le dosi di radiazione decisamente al di sotto dei limiti stabiliti.La tecnologia per l'ispezione visiva remota ha continuato ad evolvere e rappresenta un'alternativa più sicura per gli operatori, potendo effettuare le ispezioni da una distanza sufficiente per permettere una diminuzione del loro livello annuale di dose effettiva.
 

Requisiti importanti per un videoscopio usato nelle centrali nucleari

I videoscopi industriali sono strumenti di ispezione avanzati che permettono agli operatori di eseguire delle osservazioni visive remote attraverso un'apparecchiatura esterna con fotocamera. Le sonde di inserimento dei videoscopi sono usati per accedere all'area target, mentre la tecnologia video permette a un operatore di analizzare a distanza l'area attraverso un monitor. Le immagini possono essere visualizzate in tempo reale sullo schermo e registrate per l'esecuzione di successive operazioni di valutazione, analisi e presentazione di report I sistemi di videoscopia IPLEX™ offrono agli operatori la capacità di identificare velocemente problematiche, velocizzando il processo di presa di decisione e la manutenzione mirata. La nostra tecnologia per videoscopi industriali comprende sonde di inserimento resistenti e manovrabili in grado di esplorare facilmente strutture complesse all'interno degli impianti. Offriamo dei modelli IPLEX con diverse opzioni di configurazione oltre a diversi diametri e lunghezza di sonda di inserimento, in modo da adattarsi alle condizioni variabili delle ispezioni complesse. Inoltre il video e le immagini acquisite sono utili a fini di documentazione e di creazione di report, supportando in modo completo le ispezioni conformi alle normative.

Il tempo e la distanza rappresentano dei fattori importanti per la determinazione delle condizioni di ispezione. I videoscopi dotati di una lunga sonda di inserimento permettono l'ispezione visiva di punti a difficile accesso come le tubazioni dell'acqua. Maggiore è la lunghezza della sonda di inserimento e maggiore è la distanza che gli operatori possono mantenere dalla radiazione. Il recipiente del reattore contiene delle componenti fondamentali per il funzionamento dell'impianto, tuttavia queste aree possono risultare critiche a causa degli alti livelli di radiazione. I videoscopi sono utilizzati per ispezionare visivamente la parte interna dei recipienti dei reattori, inclusi la turbina principale, i meccanismi di azionamento della barra di controllo e altri meccanismi critici. Gli operatori possono operare con il videoscopio in remoto, acquisendo video e immagini in tempo reale per valutare le condizioni di queste componenti senza esporgli a un ambiente altamente radioattivo.

Illustrazione delle aree da ispezionare all'interno di un reattore ad acqua a pressione (PWR) r di un reattore ad acqua bollente (BWR)

Sfortunatamente, anche il migliore videoscopio non esce completamente indenne da un'esposizione alle radiazioni. Se la sonda di inserimento viene usata per ispezionare tubazioni con presenza di acqua radioattiva, la contaminazione diventa inevitabile e potrebbero verificarsi anche dei danni. Quando l'apparecchiatura viene utilizzata in aree con presenza di un elevato livello di radiazione, in alcuni casi, la decontaminazione dell'apparecchiatura potrebbe essere considerata eccessivamente costosa e rischiosa per la salute degli operatori. Si potrebbe scegliere di sacrificare la sonda di inserimento lasciandola permanentemente nell'area con le radiazioni. In ogni caso, la sonda di inserimento e il videoscopio dovrebbero essere sufficientemente robusti per soddisfare i requisiti e le aspettative dei programmi di manutenzione e ispezione per la sicurezza della centrale nucleare. Questo è il motivo per il quale creiamo questi sistemi come il videoscopio IPLEX GAir, con funzionalità che permettono di resistere più a lungo in area con presenza di radiazioni.

Di seguito viene riportato un elenco di 5 modi per cui il sistema GAir è ottimizzato per l'ispezione delle centrali nucleari.
 

Cinque vantaggi nell'utilizzo del videoscopio IPLEX™ GAir per l'ispezione delle centrali nucleari

1. Resistenti alle alterazioni da radiazioni

Abbiamo testato la sonda di inserimento del videoscopio IPLEX GAir determinando che, anche in seguito a un'esposizione di 1 400 Gy (unità di misura relativa alla dose di radiazione assorbita), il sistema di illuminazione del laser e il sensore dell'immagine CCD continuano a funzionare. Particolarmente vantaggioso risulta l'adattatore del terminale ottico illuminato con LED, il quale elimina il bisogno di utilizzare le fibre ottiche che possono virare al giallo quando sono esposte alle radiazioni. In questo modo la durata di vita è maggiore in un ambiente radioattivo. In funzione del tipo di radiazione, 1 Gy equivale approssimativamente a 1 sievert. Questo si traduce in una resistenza alla radiazione della sonda di inserimento considerevolmente maggiore rispetto ai limiti di sicurezza stabiliti per gli operatori: circa da 140 000 volte il limite di esposizione annuale per una persona.

2. Ispezione da una distanza di sicurezza Il videoscopio IPLEX GAir è dotato di una sonda di inserimento di elevata lunghezza in grado di permettere agli operatori di realizzare ispezioni da una distanza di sicurezza. La sonda di 30 metri può essere inserita in tubazioni con acqua radioattiva nell'area di contenimento delle radiazioni e può essere controllata a distanza dagli operatori. Per una maggiore flessibilità, un adattatore LAN wireless USB permette di osservare immagini in tempo reale, nonché di registrare immagini e video su un tablet-computer, a una distanza compresa tra 15 m e 20 m (da 49 ft a 65 ft) dallo strumento. Attraverso un sistema con ripetitore disponibile sul mercato, il videoscopio IPLEX GAir può essere controllato fino a una distanza di 100 m (328 ft).

3. Sonda di inserimento sostituibile

La sonda di inserimento sostituibile del videoscopio IPLEX GAir può essere sostituito direttamente nel luogo di ispezione. Questo permette di risparmiare tempo e ridurre i costi visto che l'operatore può trasportare un endoscopio sostitutivo e cambiarlo sul campo se l'endoscopio inizialmente installato si contamina con le radiazioni.

4. Illuminazione, contrasto e esposizione ottimali

La luminosità dell'immagine è essenziale per l'ispezione della parte interna di una tubazione o di un recipiente da una certa distanza. L'adattatore del terminale ottico del videoscopio IPLEX GAir è dotato di un'illuminazione LED che permette di assicurare una luminosità intensa indipendentemente dalla lunghezza dell'endoscopio. Combinato con l'elaborazione delle immagini WiDER™ (wide, dynamic extended range), il videoscopio permette di acquisire delle immagini con contrasto e luminosità bilanciate nell'ambito dell'intera profondità di campo. Inoltre la funzione di lunga esposizione aiuta gli operatori a individuare facilmente i difetti quando si ispezionano ampi spazi come i recipienti dei reattori.

5. Facile manipolazione per una veloce ispezione

Per massimizzare la sicurezza dell'operatore, le ispezioni in un ambiente con presenza di radiazioni devono essere completate il più velocemente possibile. L'articolazione pneumatica del videoscopio IPLEX GAir risulta compatta con un compresso d'aria integrato, permettendo di trasportare velocemente il sistema nel luogo di ispezione.

Quando si manovra la sonda di inserimento attraverso una tubazione, un sensore di gravità presente nel terminale dell'endoscopio orienta automaticamente l'immagine in modo da individuare il posizionamento verso l'alto, riducendo le situazioni disorientanti e velocizzando l'ispezione. Inoltre un terminale guida nel terminale distale dell'endoscopio facilita il passaggio attraverso i raccordi a gomito delle tubazioni, migliorando ulteriormente l'efficienza di ispezione.
 

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