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洞见博客

保持安全距离:使用视频管道内窥镜减少核电站检测中的辐射暴露

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远处为核电站,前景为河流

核电站的管道内窥镜检测在帮助确保核电站运行的安全性、可靠性和合规性方面发挥着至关重要的作用。此内窥镜有助于开展预防性维护工作,协助进行根本原因分析,并帮助保持高水平的运行效率。对于执行这些检测的人员来说,时间和距离是实现安全工作环境和避免有害辐射暴露的关键度量指标。
 

核电站的辐照剂量规定是什么?

尽可能减少核电站检测人员的辐射暴露对于保护检测人员的健康、确保符合法规以及实施安全有效的检测和维护活动至关重要。当这些关键检测发现隔离区的管道或容器有可疑腐蚀或堵塞时,必须立即处理,以避免意外辐射泄漏。在某些情况下,可能需要关闭反应堆,这样穿戴全身防护装备的工人才能实施检测。但是,内窥镜检测(RVI)为此类情况提供了替代解决方案,此方案不仅有助于避免停机的高昂成本,有助于节省时间和运营成本,而且还有助于降低工人遭受的有害辐射暴露风险。
 

NRC 标准规定

核管理委员会(NRC)是一个重要的监管机构,此机构实施严格的规定来监控和管理核设施。此机构负责确保遵守安全协议,尽可能降低与核材料和核辐射相关的潜在风险。根据这些安全标准规定,工作场所的辐照量受到严格监管,每年的有效剂量限制为5雷姆(0.05希沃特(Sv))。根据此标准规定量,对普通人而言,每年受到的天然辐照量通常不到0.003希沃特。核电站工人每年受到的辐照水平一般低于0.01希沃特,此阈值是现行标准规定的理论安全值。遵守此规定可确保为在核设施中工作的人员提供受控和安全的环境。
 

“合理可行最低剂量”(ALARA)的定义

ALARA(合理可行最低剂量)原则是辐照安全的基本准则,强调在不影响核电站运行效率的前提下,将辐照降至可接受的最低水平。这一原则要求不断保持警惕,采用先进技术,优化工作程序,将辐照剂量控制在既定限值以下。远程视觉检测技术不断发展,为工作人员在足够远的距离进行检测提供了更安全的选择,有助于降低其遭受的年度有效剂量水平。
 

核电站使用的视频管道内窥镜的重要要求

使用远程视觉检测工业内窥镜对危险区域的管道内部进行视觉检测

工业视频管道内窥镜是一种先进的检测工具,可使检测人员通过外部摄像设备进行远程目视观察。视频管道内窥镜的插入管用于进入目标区域,而视频技术使检测人员能够通过监视器从远处分析该区域。可以在屏幕上实时查看并记录图像数据,以供进一步评估、分析和报告。

IPLEX视频管道内窥镜系统为检测人员提供了快速发现问题的能力,有助于更快地做出决策和进行有针对性的维护。我们的工业管道内窥镜技术提供了耐用、可操控的插入管,其能够轻松穿梭于核电站内的复杂结构。我们提供具有不同配置选项和多种插入管直径和长度的IPLEX型号,以适应不同和具有挑战性的检测条件。此外,拍摄的视频和图像还可作为宝贵的报告文件,为全面检测的合规性提供支持。


时间和距离是确定检测条件的重要因素。配备长插入管的视频管道内窥镜可对水导管等难以接近的位置进行目视检测。插入管越长,工人离辐射越远。反应堆容器中包含对核电站运行至关重要的部件,但由于辐射水平较高,进入这些区域可能非常困难。使用视频管道内窥镜可以对反应堆容器内部进行目视检测,包括堆芯护罩、控制棒驱动机构和其他关键部件。检测人员可以远程操控管道内窥镜,捕捉实时视频和图像,以评估这些部件的状况,而无需直接进入高辐射环境。

压水反应堆与沸水反应堆组件对比图

压水反应堆(PWR)和沸水反应堆(BWR)内部检测区域示意图

不幸的是,即使是最好的视频管道内窥镜,在暴露于辐射后也不会完全毫发无伤。如果使用插入管检测充满脏水的管道,则必然会造成污染,还可能发生损坏。设备在高辐射区使用时,有时设备洗消的成本可能比较高昂,还可能威胁工人健康。核电站可以选择放弃插入管,将它永久地留在辐射区。无论如何,插入管和视频内窥镜必须足够坚固,以满足核电站安全检测和维护方案的要求,达到预期目标。这就是为什么我们制造的系统(例如IPLEX GAir视频管道内窥镜)具有能够在辐射区域中生存更长时间的特性。

以下是GAir系统针对核电站检测进行优化的5种方式。
 

IPLEX GAir视频管道内窥镜用于核电站的5大优势

1. 抗辐射损伤

我们测试了IPLEX GAir视频管道内窥镜插入管,发现即使累计暴露于1,400 Gy(吸收辐射剂量的测量单位)后,激光照明和CCD图像传感器仍能正常运行。视频管道内窥镜的LED发光光学探头适配器尤其实用,其无需使用光纤,而光纤在受到辐射时会变黄。这样可使其在放射性环境中的使用寿命更长。根据辐射类型,1 Gy大约等于1希沃特。这意味着插入管能够承受比既定工人安全限值高出数倍的辐射:即大约是一个人一年暴露限值的140,000倍。

2. 从更安全的距离进行检测

IPLEX GAir视频管道内窥镜配备超长插入管,工人能够从更安全的距离实施检测。30米插入管可以伸入辐射隔离区的污水管,工人可以对其进行远程控制和操纵。为了实现更大的灵活性,USB无线LAN适配器使您能够在距离设备15米到20米的平板电脑上观察实时图像并录制静止图像和电影。通过商用中继器系统,IPLEX GAir视频管道内窥镜可以在100米之外进行远程控制。

配备视频显示屏的奥林巴斯IPLEX GAir管道内窥镜检测系统

3. 可更换的插入管

IPLEX GAir视频内窥镜的可更换插入管可在检查现场更换。这节省了时间并降低了成本,因为如果原件受到辐射污染,检查员可以携带一个备用内窥镜,并在现场进行更换。

4. 最佳照明、对比度和曝光

图像亮度对于从远处检查管道或容器内部至关重要。IPLEX GAir视频管道内窥镜的光学探头适配器配备LED照明,无论内窥镜的长度如何,都能持续提供明亮的光线。该内窥镜结合了WiDER(加宽、动态扩展范围)图像处理技术,能够在整个景深范围内提供明亮、对比度平衡的图像。此外,长时间曝光功能可帮助用户在检查大型空间(如反应堆容器)时轻松发现缺陷。

5. 易于操作,便于快速检查

为了最大限度地提高检查员的安全性,必须尽快完成辐射环境中的检查。IPLEX GAir视频管道内窥镜的气动铰接结构紧凑,配有集成空气压缩机,使您能够快速将系统运送至检查现场。

通过管道操纵插入管时,内窥镜探头中的重力传感器会自动确定图像的方向,以便您知道哪个方向是向上的,从而减少混淆并加快检查速度。此外,内窥镜远端的导向头使其更容易顺利通过管道弯头,进一步提高了检测效率。
 

了解我们的核电站设备视频管道内窥镜解决方案

了解我们用于核电站检测

的全系列IPLEX视频管道内窥镜解决方案,包括一级系统(核岛)和二级系统(常规岛)中的涡轮机、蒸汽发生器、反应堆容器、冷凝器和管道。请随时联系我们来咨询哪种视频管道内窥镜适合您的需求。
 

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RVI产品经理

Ryan是Evident工业远程视觉检测设备的产品经理,主要负责不断发展我们的RVI产品线,以提供满足现代工业检测需求的智能解决方案。Ryan于2020年毕业于得克萨斯大学泰勒分校,获得硕士学位,他的工作背景包括工厂维护(旋转设备)、油气操作和测量,以及油气软件应用的产品管理。

三月 5, 2024
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