加拿大從事專業(yè)定制移動(dòng)重型設(shè)備公司MEDATech已經(jīng)設(shè)計(jì)了一種自主無人叉車,用于移動(dòng)和堆放地下膨潤土包裹的放射性廢物罐。該設(shè)備是應(yīng)加拿大核廢料管理組織(NWMO)的要求開發(fā)的。
使用中的自主叉車的效果圖(圖片: MEDATech)
NWMO公司負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)和實(shí)施加拿大對(duì)廢舊核燃料的安全、長期管理計(jì)劃。使用過的燃料最終將被放置在地下約500米的深層地質(zhì)庫中,使用一系列的工程和自然屏障來容納和隔離這些材料。作為這種多屏障方法的一部分,銅制的廢舊燃料罐將被包裹在高度壓實(shí)的膨潤土 "緩沖箱 "中,然后儲(chǔ)存在設(shè)施的基巖中。
每塊重約8000磅(3.6噸)的膨潤土磚將由電梯輸送到存儲(chǔ)層,在那里它們將被拾起并沿著一條狹窄的隧道運(yùn)輸,然后由遠(yuǎn)程操作的自動(dòng)叉車分兩層堆放。
MEDATech說,這帶來了幾個(gè)挑戰(zhàn)。這些挑戰(zhàn)包括:使遠(yuǎn)程操作員控制和能見度正常工作;檢測(cè)與膨潤土箱的距離,因?yàn)榕驖櫷料鋾?huì)吸收光線;在不損壞它們的情況下?lián)炱鸫嘈砸姿榈恼惩料洌辉讵M窄的隧道中航行并精確地堆放箱子;以及在叉車運(yùn)動(dòng)緩慢時(shí)使液壓系統(tǒng)精確工作。
一個(gè)高清攝像頭被用來讓操作員遠(yuǎn)程控制叉車的接近和最初的貨叉插入,而一個(gè)激光陣列能夠精確地計(jì)算與每個(gè)箱子的距離。
一旦貨叉插入,安裝在貨叉周圍的低壓氣囊系統(tǒng)就會(huì)充氣,緊緊抓住膨潤土容器。然后,操作員將叉車開到地板上的一條橙色油漆線,并將機(jī)器切換到自主模式。在那里,自動(dòng)駕駛系統(tǒng)接管了每個(gè)箱子,將其送到最終目的地。
MEDATech說:“自主移動(dòng)是合理的解決方案,因?yàn)轳{駛和卸貨的精確性是非常具有挑戰(zhàn)性的;隧道內(nèi)的攻角必須小于3度,箱子需要堆放在前后略高于半英寸的公差內(nèi),兩側(cè)各兩英寸。僅半英寸(1.25厘米)的公差意味著叉車必須非常緩慢和精確地接近存放集裝箱的墻壁。然而,隨著叉車液壓泵的速度減慢,溫度升高,壓力下降,動(dòng)作會(huì)變得生硬。這個(gè)問題通過在補(bǔ)給泵中安裝溫度傳感器來通知控制參數(shù)以打開和關(guān)閉液壓閥而得到解決。”
MEDATech說,這個(gè)概念驗(yàn)證項(xiàng)目在短短四個(gè)月內(nèi)完成,包括測(cè)試。
目前正在研究兩個(gè)地區(qū)作為加拿大地質(zhì)儲(chǔ)存庫的可能東道國。通過 NWMO 于 2010 年啟動(dòng)的一項(xiàng)流程,安大略省的伊格納斯和南布魯斯已從 21 個(gè)感興趣的社區(qū)名單中縮小。該組織計(jì)劃在 2023 年進(jìn)行選址。預(yù)計(jì)將于 2033 年開始建造儲(chǔ)存庫,從 2040 年到 2045 年開始運(yùn)營。
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