Tecnología para el uso de sistemas móviles controlados remotamente.

Tecnología de uso de sistemas móviles controlados a distancia..

TECNOLOGÍA DE APLICACIÓN DE COMPLEJOS MÓVILES CONTROLADOS A DISTANCIA

…Al estudiar ciencias, los ejemplos son no
menos instructivo que las reglas
Isaac Newton

Recientemente, se ha hablado mucho sobre la creación de tecnologías no tripuladas y no tripuladas para realizar rescates de emergencia y trabajos especiales de alto riesgo, lo que implica principalmente equipar las unidades de rescate con robots móviles y medios controlados de forma remota. Mientras tanto, la eliminación exitosa de las consecuencias de los accidentes depende en gran medida no solo de las capacidades técnicas de los robots, sino también de la organización, los métodos y las técnicas para realizar operaciones de rescate de emergencia, que incluyen:

— análisis de la situación operativa, es decir conjunto de factores y condiciones en que se realiza la preparación y realización del trabajo;
— evaluar la situación y tomar decisiones racionales para implementar las acciones de la unidad de rescate de emergencia;
— planificación cuidadosa de las acciones;
— uso competente de robots y medios controlados remotamente, teniendo en cuenta sus capacidades técnicas, características de diseño y limitaciones de aplicación;
— formación preliminar de operadores para realizar importantes operaciones tecnológicas;
— proporcionando operaciones de rescate de emergencia.

Consideremos la tecnología del uso de sistemas móviles controlados remotamente usando el ejemplo de la liquidación de las consecuencias de un accidente de radiación en Sarov.

Situación operativa

El 17 de junio de 1997, a las 10:50 horas, en el Laboratorio del Instituto Panruso de Investigación de Física Experimental (VNIIEF), durante la instalación de un conjunto crítico en un soporte crítico1, debido a una violación del reglamento de trabajo, Se crearon las condiciones para que ocurriera una reacción en cadena espontánea. Se produjo un destello nuclear con un fuerte aumento de la temperatura del conjunto y la producción simultánea de una poderosa radiación de neutrones. Una poderosa corriente de neutrones inició la aparición de radiación gamma dura inducida. Como resultado de la reacción, el conjunto comenzó a funcionar como una fuente constante de calor y neutrones. El empleado del centro nuclear que realizó el experimento recibió una dosis letal de radiación.

1. Posición crítica — un complejo que incluye un conjunto crítico nuclear y el equipo necesario para realizar experimentos, controlar el conjunto crítico y la seguridad radiológica y permitir una reacción de fisión nuclear controlada en condiciones específicas.

El puesto crítico (Fig. 1) estaba ubicado en un edificio especial en el centro de una habitación aislada — boxeo — forma rectangular (en planta).

El piso de la caja es de concreto, cubierto con un plástico especial. Los cables para suministro de energía y control remoto de equipos, así como de telemetría, fueron ubicados en canales rectangulares recubiertos con láminas de acero.

¿Dos entradas a la caja, ubicadas una frente a la otra, estaban cerradas con puertas especiales? puertas y “tapones”, estructuras bastante complejas y pesadas accionadas por motores eléctricos. Las puertas se movían a lo largo de las paredes dentro de la caja y los “tapones” se empujaban hacia las puertas desde el exterior.

La caja estaba equipada con una grúa eléctrica con un área de servicio correspondiente a la habitación, con el excepción de una franja de unos 2 m de ancho a lo largo de las paredes.

El puesto de críticos y la grúa se controlaban de forma remota desde una consola central ubicada en la sala adyacente — sala de control. Las operaciones fueron monitoreadas mediante un periscopio.

 
Foto 1. Vista general del puesto crítico.

La peculiaridad de la situación actual es que en la caja había contenedores con materiales radiactivos. Un aumento de la temperatura del conjunto crítico podría provocar una explosión térmica y la ignición de materiales radiactivos con la formación de un aerosol que, si se liberara de las instalaciones del laboratorio, provocaría una grave contaminación radiactiva del aire y de la zona.

Sacar los contenedores de la caja y transferir el conjunto a un estado subcrítico manualmente era imposible”. el potente flujo de neutrones suponía un peligro mortal para las personas. Por tanto, el principal medio para eliminar las consecuencias del accidente deberían haber sido los sistemas móviles controlados remotamente (robots).

Robots móviles

En el trabajo se utilizaron todos los equipos robóticos disponibles en ese momento, adecuados para operaciones en interiores:

• MRK-25, desarrollado por la Oficina de Diseño de Robótica Especial de la Universidad Técnica Estatal de Moscú que lleva su nombre. N.E. Bauman;
• robots móviles “HOBO” y “RASCAL” del laboratorio móvil de explosivos forenses del FSB de Rusia;
• MRK MV-4, perteneciente al centro técnico de emergencias de VNIIEF

Robot móvil MV-4 (foto 2) fabricado por Telerob (Alemania) está destinado principalmente a trabajar con objetos peligrosos en centrales nucleares y en la industria química. También se utiliza como parte del complejo TEL600 al realizar trabajos con municiones sin detonar y objetos explosivos.

 
Foto 2. Robot móvil MV-4
(la cámara de televisión y el compartimento de control están protegidos de la radiación de neutrones).

El robot tiene un cuerpo tipo caja, un tren de rodaje de dos vías con rodillos con resortes, un manipulador y cámaras de visión delantera y trasera.

El robot manipulador tiene 6 grados de libertad con la capacidad de girar 360 ° en el plano horizontal. La pinza está equipada con un sensor de fuerza que permite al operador controlar la fuerza de agarre de la pinza. El manipulador puede moverse en el plano vertical hacia arriba 100° y hacia abajo 80° con respecto al cuerpo. El robot se controla mediante cable o radio desde un panel de control central.

Como equipo adicional, el MV-4 puede equiparse con cámaras de televisión con distancia focal variable, un telémetro y un micrófono para transmitir comandos de voz y otros dispositivos especiales.

En la MSTU se desarrolló el complejo robótico móvil MRK-252(foto 3). N.E. Bauman (Rusia) y está destinado a realizar trabajos técnicos de explosión como parte de las unidades pertinentes del FSB y el Ministerio de Situaciones de Emergencia de Rusia.

2. En 1997, MRK-25 era un complejo experimental y no se sometió a pruebas a gran escala.

 
Foto 3. Complejo robótico móvil MP-25
con protección instalada contra la radiación de neutrones.

Estructuralmente, el MRK-25 es un vehículo de orugas con una unidad de propulsión de configuración variable, cuyo cuerpo en forma de caja contiene unidades del sistema de control, una parte a bordo del canal de comunicación y un manipulador u otro equipo tecnológico montado en el; cuerpo del robot.

El robot está equipado con un sistema de televisión, sistema de iluminación, unidad de respuesta acústica y sirena. Todos los actuadores son de tipo electromecánico con motores DC. El robot se controla desde una estación de control remoto, que consta de un panel de control, dos monitores, una unidad de control del canal de comunicación y una batería ubicada sobre un soporte con ruedas, lo que garantiza una alta movilidad durante el despliegue del complejo. El control se puede realizar tanto por cable como por radio. La elección de la opción del canal de comunicación se realiza dependiendo de la situación operativa y se lleva a cabo conectando (desconectando) el conector del cable y activando el interruptor de palanca a bordo del robot. Para garantizar el control manual, el panel de control es extraíble.

Robot móvil multifuncional HOBO(foto 4) de Kentree (Irlanda) está destinado, en primer lugar, a ser utilizado como parte de unidades policiales al realizar trabajos con explosivos y realizar operaciones antiterroristas. El robot se puede utilizar en la extinción de incendios, así como en empresas de la industria química y de energía nuclear para trabajar con sustancias radiactivas y tóxicas y desechos industriales.

Foto 4. Robot móvil multifuncional NOVO

La máquina está construida según un principio modular, lo que facilita su mantenimiento y reconfigurabilidad. El módulo de transporte HOBO tiene 6 ruedas. Para aumentar la adaptación de la máquina a la superficie de un perfil complejo, su cuerpo está hecho en forma de secciones conectadas por bisagras especiales, lo que permite girar los ejes exteriores con respecto al eje longitudinal del cuerpo de la máquina. En este caso, todas las ruedas están motrices. Alimentación mediante baterías (tiempo de funcionamiento continuo de al menos 2 horas); Es posible el funcionamiento con una tensión de red de CA de 110 o 220 V. A diferencia de MV-4 y MRK-25, el módulo manipulador HOBO tiene un accionamiento hidráulico, que proporciona una capacidad de elevación máxima de hasta 75 kg.

Robot móvil de pequeño tamaño RASCAL(foto 5) de la misma empresa se utiliza junto con máquinas más pesadas como parte de unidades técnicas de explosión. El bajo peso del robot (sólo 33 kg) y sus pequeñas dimensiones permiten que lo transporte una sola persona.

 
Foto 5. Robot móvil de pequeño tamaño RASCAL.
La cámara del robot RASCAL se utilizó para transmitir información
sobre el progreso del trabajo al monitor del puesto de mando.

El robot se controla por radio a una distancia de hasta 250 m, sin embargo, si es necesario operar en modo silencio de radio, es posible el control por cable. El panel de control RASCAL MRK se puede utilizar para controlar otros robots KENTREE, lo cual resulta muy conveniente cuando el trabajo requiere el uso de robots de diversos tamaños y propósitos.

Las características técnicas de los robots considerados se dan en la Tabla 1

Tabla 1

Características técnicas de los robots móviles

Organización y planificación del trabajo

Dirección general de la operación de liquidación de las consecuencias del accidente fue llevada a cabo por una comisión del Ministerio de Energía Atómica de Rusia.

Todo el trabajo de liquidación fue realizado por un grupo de trabajo conjunto formado por especialistas del centro VNIIEF, el Ministerio de Situaciones de Emergencia (EMERCOM) de Rusia, que lleva su nombre MSTU. NORDESTE. Bauman y el Servicio Federal de Seguridad (FSB) de Rusia.

La producción urgente de accesorios, herramientas y accesorios para robots móviles estuvo a cargo de la planta de VNIIEF, que trabajó las 24 horas del día.

Antes de realizar el trabajo con la ayuda de robots, se hacía lo siguiente llevado a cabo:

1. Estudiar el lugar de trabajo mediante diagramas, fotografías, materiales de vídeo3 y utilizando un periscopio instalado en la sala de control;
2. Instalación de cámaras de televisión adicionales para facilitar al operador el seguimiento de las operaciones que se realizan;
3. Preparación de una sala similar en disposición de equipos a una caja con soporte para críticos (sala analógica) para entrenamiento preliminar de operadores y práctica de operaciones individuales;
4. Protección de robots móviles de la radiación de neutrones;
5. Entrenamiento de tácticas de movimiento de robots.

Después del accidente, se grabó un vídeo a través de la puerta con una cámara de televisión en color de fabricación estadounidense con matriz CCD. La cámara de televisión funcionó solo 15 minutos y falló debido a la acción de la radiación de neutrones.

Los cálculos realizados por especialistas del VNIIEF mostraron que en una caja con ensamblaje crítico de emergencia, se encuentran las cámaras de televisión y el control del robot. las unidades del sistema «aguantarán» no más de 4 minutos. Es evidente que este tiempo no fue suficiente para realizar todo el trabajo necesario.

Para proteger las unidades electrónicas y las cámaras de televisión, se seleccionaron los materiales adecuados: parafina, polietileno, polipropileno (cadmio y borado).

Las unidades del sistema de control ubicadas en la carcasa se cubrieron con gránulos de polietileno y polipropileno. Además, se colocaron en la carrocería placas del mismo material.

Las cámaras de televisión estaban llenas de parafina fundida con chips de polietileno y cadmio. Una vez endurecida la parafina, las cámaras de televisión terminaron en un capullo con una gran visera sobre la lente (foto 6). La experiencia de uso de la protección resultó exitosa: el sistema de control funcionó sin fallas, y aunque apareció una pequeña cantidad de pequeños puntos blancos en la pantalla del monitor 8 minutos después del inicio de la operación de las cámaras de televisión MRK-25 en el ensamblaje. habitación, su número y brillo no aumentaron durante la ejecución de todas las operaciones.

 
Foto 6. Protección de la cámara MRK-25

La tecnología para instalar materiales protectores en un robot móvil se probó en el MRK-25 y luego, de acuerdo con la metodología dominada, se colocaron materiales protectores en el MV-4 y HOBO.

La experiencia de Chernobyl demostró que para controlar con seguridad un robot móvil es necesaria información visual continua sobre el lugar de trabajo desde varios ángulos. Para un seguimiento continuo de la ubicación de un robot en movimiento en una habitación y la comodidad del operador, no bastan sólo las cámaras de televisión instaladas en el propio robot. Por ello, se pensó e implementó un sistema para colocar cámaras de televisión remotas adicionales. Desafortunadamente, no había cámaras de televisión resistentes a la radiación que pudieran instalarse en la caja, y la cámara de televisión habitual, que se utilizaba para grabar vídeo de la habitación a través de la puerta, falló. Se utilizaron cámaras de televisión adicionales incluidas en los complejos HOBO, RASCAL y MV-4. Una de las cámaras de televisión estaba conectada a un periscopio, a través del cual desde la sala de control, donde se encontraba el puesto del operador, se podía observar todo lo que sucedía en la caja. El segundo, instalado sobre un dispositivo giratorio en la entrada de la caja de tal manera que la radiación directa de neutrones no pudiera alcanzarla, estaba ubicado en la sala contigua al laboratorio. A través de la puerta se podía ver la parte de la habitación en la que se encontraban los contenedores con materiales radiactivos. Empleados especialmente designados controlaban la cámara PTZ y el periscopio según las órdenes del operador del robot de trabajo o del jefe de trabajo. La cámara del robot RASCAL, colocada detrás del operador del robot de trabajo y apuntada a sus monitores, transmitió información sobre el progreso del trabajo desde la sala de control a un monitor instalado en el minibús del laboratorio móvil de explosivos, en el que se encontraban los gerentes de la operación y empleados no involucrados directamente en el trabajo.

La táctica del movimiento del robot dentro de la caja estuvo determinada, en primer lugar, por la necesidad de reducir el tiempo que la máquina pasaba en la zona de acción del flujo de neutrones y, en segundo lugar, por el requisito de no exponer los lados débilmente protegidos y las lentes de las cámaras de televisión. al flujo de neutrones.

Para cumplir la primera condición:

— el manipulador se ha colocado en una posición de trabajo en la zona de protección biológica;
— Inmediatamente se instalaron las cámaras de televisión en la posición requerida para la operación: sobre la pinza y el soporte giratorio — en el sentido de la marcha, la cámara de televisión de observación estaba hacia atrás, lo que ahorró tiempo al apuntar las cámaras, sólo fue necesario un ligero ajuste;
-todos los movimientos del robot se realizaron a la mayor velocidad posible.

Para cumplir la segunda condición, el cuerpo del robot se instaló con la parte delantera hacia la fuente de radiación y las cámaras de televisión no se orientaron en ángulos en los que la radiación afectaría directamente a la lente. El movimiento se realizó principalmente hacia adelante y hacia atrás sin vueltas de 1800 y 3600, se determinaron de antemano los lugares de instalación de contenedores y otros dispositivos, se trabajó el movimiento del robot hasta que fuera automático, se tendieron cables y mangueras de acuerdo con un patrón predeterminado.

Después de la evaluación de la situación, se adoptó un plan para eliminar las consecuencias del accidente, que incluía tres etapas:

• evacuación de contenedores con materiales radiactivos;
• enganchar una grúa eléctrica de agarre por vacío con control remoto;
• quitar la parte superior del conjunto crítico utilizando un agarre por vacío y detener la reacción espontánea en cadena.

Para cada etapa del trabajo, se identificaron los siguientes: un robot de trabajo (que realiza operaciones básicas), un robot de seguridad (que proporciona evacuación del robot de trabajo en caso de falla bajo la influencia de la radiación y continúa realizando el trabajo inacabado) y un robot de respaldo. El propósito de los robots se determinó teniendo en cuenta sus capacidades técnicas y basándose en los resultados de pruebas preliminares de funcionamiento en una sala analógica.

En la primera etapa, se debía evacuar cinco contenedores de la caja. ser realizado por MRK-25. MV-4 aseguró el MRK-25 y HOBO estaba en reserva.

En la segunda etapa se colgó la unidad de agarre por vacío con una manguera en el gancho de una grúa eléctrica utilizando el modelo MV-4. MRK-25 aseguró MV-4. HOBO estaba en reserva.

Evacuación de contenedores con MRK-25

La caja contenía cinco contenedores con materiales radiactivos, cada uno de los cuales pesaba unos 40 kg.

Los contenedores se instalaron en la pared izquierda, desde la entrada hasta la caja, a una distancia de unos 6 metros de la entrada. A través del periscopio, debido al ángulo de visión limitado, sólo se veían las tapas de dos contenedores. Esto dificultó un poco determinar la ruta, ya que se desconocía la ubicación exacta de los contenedores.

La capacidad de carga nominal del manipulador MRK-25 era de sólo 15 kg. Sin embargo, se decidió utilizar el MRK-25 para evacuar contenedores porque, en primer lugar, la capacidad de carga máxima (brazo corto) del manipulador es casi tres veces mayor y, en segundo lugar, los accionamientos del manipulador tenían suficiente reserva de marcha.

Para facilitar el trabajo con contenedores, el dispositivo de agarre del manipulador estaba equipado con mandíbulas adicionales con extremos curvos, apiladas una encima de otra a modo de pico. Este diseño permitió, en caso de una fuerza de agarre insuficiente y, como resultado, que el asa se saliera al levantar el contenedor, colgar este último en mordazas adicionales, a modo de ganchos. Si era imposible levantar el contenedor con el manipulador, unas mandíbulas adicionales permitieron evacuar el contenedor arrastrándolo detrás del robot.

Además, se fijó un gancho con una correa corta a los cáncamos delanteros del cuerpo del MRK-25. Si era necesario, debía enganchar este gancho con el manipulador al asa del contenedor y luego arrastrar el contenedor hacia afuera.

Antes de comenzar a trabajar en una habitación similar, opciones para mover el MRK-25 a los contenedores y su evacuación se probaron (ver Tabla 2).

Tabla 2

Opciones de evacuación de contenedores

La cuidadosa preparación de la operación dio resultados: los contenedores fueron evacuados utilizando el primer método en sólo 12 minutos. El tiempo total de trabajo, teniendo en cuenta la preparación del robot para el movimiento y la apertura (cierre) de puertas, fue de 23 minutos.

Colocación de una pinza de vacío mediante MV-4

Para transferir el conjunto crítico a un estado subcrítico, se planeó retirar el hemisferio de cobre superior del conjunto utilizando una empuñadura de vacío.

Estructuralmente, la pinza de vacío era una semiesfera de aluminio con un racor en la parte superior, al que se fijaba una manguera mediante una abrazadera. El otro extremo de la manguera, con una longitud total de unos 35 metros, estaba conectado al compresor.

Se suponía que debía colocar el hemisferio de la pinza de vacío con una grúa eléctrica controlada de forma remota sobre el hemisferio superior del conjunto crítico, unir los hemisferios, crear un vacío entre ellos con un compresor y luego levantar la pinza de vacío con una grúa. , retire el hemisferio de cobre del conjunto y detenga así la reacción espontánea en cadena.

Para fijar una pinza de vacío a la jaula del gancho de la grúa, se eligió MV-4.

La operación fue Probado en una sala analógica. La primera experiencia demostró que no todo es tan sencillo como parece. El trabajo se vio dificultado por las eslingas que colgaban de la grúa; además, el gancho de la grúa giraba alrededor de su eje incluso cuando el dispositivo de agarre tocaba ligeramente el lazo. Después de 4 horas de entrenamiento, la operación se realizó en el siguiente orden:

— instalar el robot en su posición inicial y fijar la pinza de vacío en el manipulador;
— abriendo el “tapón” y la compuerta;
— aproximación del robot al gancho de la grúa eléctrica;
— enganchar la pinza de vacío con el manipulador MV-4;
— gancho de elevación con empuñadura de vacío;
— devolviendo el robot a su posición inicial y cerrando las puertas.

Para probar la funcionalidad de la pinza de vacío se utilizó una maqueta de un hemisferio que pesa 50 kg. El agarre confiable del modelo hemisférico y la ejecución segura del ascenso, descenso y movimiento en el plano horizontal confirmaron la funcionalidad de la estructura.

Al realizar la operación, al principio todo salió según lo planeado — El MV-4 entró de forma segura en la caja y colgó la pinza de vacío en el gancho. El problema comenzó cuando, una vez cumplida su tarea, el robot avanzó en reversa hacia la salida de la caja. Mientras estaba en movimiento, su propio cable y manguera de la pinza de vacío se metieron debajo de la vía. La oruga rebobinó el cable y la manguera debajo de sí misma y los colocó sobre el cuerpo. El robot se levantó y no pudo avanzar más, faltaban 1,5 metros para la entrada.

Había que continuar el trabajo, por lo que decidieron dejar el MV-4 en la caja. Se cerró la compuerta y el enchufe, presionando hacia abajo el cable de control del MV-4.

La pinza de vacío se apuntó lentamente al conjunto, deteniéndose primero después de 10 cm y luego después de 5 cm, midiendo el cambio en el flujo de neutrones. Después de agarrar la parte superior del conjunto, la manguera se rompió al intentar levantarla, dejando el hemisferio de la pinza sobre el conjunto. Hubo un fuerte aumento en el flujo de neutrones, que después de un tiempo se estabilizó en un nivel ligeramente superior.

Al analizar la situación actual, se sugirió (lo que luego se confirmó experimentalmente) que bajo la influencia de alta temperatura y radiación de neutrones, la manguera de goma se deformó, perdió firmeza y elasticidad — se soltó. Al tirar hacia arriba con un gancho, la manguera saltó del lugar de unión a la pinza de vacío.

Cambiar el plan de trabajo

El fallo del robot MV-4 en la segunda etapa y un intento fallido de retirar el hemisferio del conjunto crítico utilizando una empuñadura de vacío llevaron a un cambio en el plan original:

• en primer lugar, Para continuar con los trabajos de traslado del conjunto a un estado subcrítico, fue necesario retirar el robot móvil MV-4 que está atascado frente a la entrada de la habitación e interfiere con su trabajo.
• En segundo lugar, era necesario considerar posibles opciones para detener la reacción espontánea de la asamblea y estudiar su uso utilizando los robots MRK-25 y NOVO restantes en una maqueta del puesto de críticos en una sala analógica.

Evacuación del robot móvil MV-4 utilizando MRK-25

La complejidad del problema era que era posible evacuar MV-4 solo de tal manera que la fuerza de tracción en la dirección coincidiera con el eje longitudinal de su cuerpo y prácticamente no se desviara del eje de la puerta de la caja. De lo contrario, el robot móvil podría darse la vuelta durante la evacuación y bloquear completamente el paso.

Para asegurar la dirección necesaria, se llevó el «tapón» a su posición extrema y se soldó un bloque a lo largo del eje del «tapón» en su superficie interior, a través del cual se lanzó un cable con un mosquetón unido al cabrestante.

Se suponía que debía abrir la puerta, usar el MRK-25 para insertar la carabina en el anillo de evacuación del MV-4 y, después de devolver el MRK-25 a su posición original, enrollar el cable con un cabrestante y tirar del MV-4. fuera de la habitación por el camino del atasco. Tan pronto como se cerró la puerta, los rescatistas tuvieron que sacar manualmente el cable del bloque del «tapón», fijarlo al cabrestante y tirar del MV-4 hacia un lado, soltando los «tapones» de guía.

La primera parte de la operación se llevó a cabo con éxito. El cable se pasó entre las orugas del MRK-25 y se tendió en el suelo formando una larga serpiente hasta un bloque en el enchufe”, y se instaló una carabina en el dispositivo de agarre del manipulador. Cuando se abrió la puerta, el MRK-25 avanzó hacia el MV-4, enganchó la carabina al anillo de evacuación y volvió a su posición original. A la orden del jefe de obra, se encendió el cabrestante y se sacó con cuidado el MV-4 de la caja.

¿No se pudo completar la segunda parte de la operación como estaba previsto? Debido a un fallo en el accionamiento de desplazamiento, la cancela no cerró. Una potente radiación de neutrones a través de la abertura abierta impidió que los rescatistas se acercaran al robot.

MRK-25 volvió al rescate. El robot móvil enganchó la carabina en un lugar determinado y los rescatistas sacaron el MV-4, tras lo cual “se cerró el enchufe”.

En total, se dedicaron unos 14 minutos a realizar esta operación utilizando el MRK- 25.

Análisis de opciones para transferir un conjunto crítico a un estado subcrítico

El método para detener una reacción en cadena espontánea se eligió entre varias opciones. Expertos revisados:

— disolución química de la capa de cobre;
— derretir la carcasa del conjunto incorporando lentamente una pantalla de acero adicional;
— disparar al conjunto con cartuchos especiales o una carga perfilada
— perforar la carcasa del conjunto con un taladro fijado en una pinza HOBO;
— perforar la carcasa de montaje con un taladro sujeto en la empuñadura del manipulador HOBO;
— destrucción de la cáscara por un cordón acumulativo;
— Quitar la parte superior del conjunto mediante una empuñadura de vacío modernizada y algunos otros. Para varias opciones, se fabricaron dispositivos especiales y se desarrollaron métodos para su uso.

Método de fundir la carcasa del conjuntose basó en cálculos de la masa y la forma de una pantalla de acero adicional, con la que sería posible elevar la temperatura del conjunto y fundir las carcasas de cobre. Se suponía que la reacción en cadena se detendría cuando el cobre fundido se drenara y el volumen del metal disminuyera. El peligro de utilizar este método era que era difícil acercarse suavemente a la pantalla utilizando una grúa eléctrica. La temperatura podría subir por encima de la calculada y entonces el uranio comenzaría a derretirse y podrían aparecer sus aerosoles. Sin embargo, se creía que la reacción habría sido manejable. Se realizó una pantalla que se podía colgar en el gancho de la grúa mediante un robot.

Método de rodaje del montajeConsistía en arrancar metal con balas pesadas de los hemisferios superior e inferior y reducir así la masa crítica. Para ello, se propuso utilizar un HOBO, adaptado para disparar con un arma.

Método de perforación de proyectiles de montajeprevisto para reducir la masa de las carcasas de cobre mediante la perforación del material. Consideramos dos opciones de perforación: un taladro en un mandril, sujeto por la empuñadura del manipulador HOBO, y un taladro, sujeto por la empuñadura del manipulador HOBO. Los experimentos en el conjunto del prototipo demostraron que el método de perforación es improductivo; además, suministrar una masa significativa de la broca podría causar un efecto impredecible.

Método de destrucción de la cáscara con un cordón acumulativofue considerado uno de los principales debido a su efectividad: después de detonar el cordón acumulativo, incrustado en un material resistente al calor según un patrón determinado, la carcasa de cobre superior se dividió en cuatro rodajas y se cayó del soporte del conjunto (foto 7). Se consideraron dos opciones para instalar una carga en el conjunto: la primera — usando HOBO, el segundo — utilizando una grúa, en cuyo gancho un robot instaló el artefacto explosivo.

Foto 7. Destrucción de la carcasa del conjunto con cordón acumulativo

Al mismo tiempo, se amplía la opción de quitar la parte superior del Se exploró el montaje mediante una pinza de vacío modernizada.Al mirar el video del primer intento de quitar el conjunto con una empuñadura de vacío, se mostró que el conjunto giró ligeramente y se elevó por encima de la culata. Por lo tanto, se tomó la decisión de intentar nuevamente retirar el conjunto utilizando una empuñadura de vacío rediseñada — Para evitar la destrucción de la manguera de goma por radiación térmica y de neutrones, se colocó un tubo de duraluminio de un metro de largo entre el hemisferio metálico de la empuñadura y la manguera.

Además de los métodos para influir directamente en el conjunto, se exploraron opciones para retirar el diafragma de acero del soporte, lo que dificultaba la instalación de una pinza de vacío en el conjunto. Se suponía que debía quitar el diafragma con un potente imán (foto 8) usando HOBO o usando una grúa, en cuyo gancho un robot instalaría el imán.

 
Foto 8. Dispositivo magnético para retirar el diafragma

Extracción del conjunto utilizando una pinza de vacío modernizada

Al probar el funcionamiento de colgar una pinza de vacío modernizada en el gancho de una grúa eléctrica utilizando el MRK-25, encontramos dos problemas:

• en el gancho se sujetaban las eslingas y el dispositivo de suspensión de la primera pinza de vacío con mangueras colgando de ambos lados;
• era difícil manipular la nueva pinza (cuya longitud total era casi 1,5 metros), que constantemente se aferraba a todas las partes sobresalientes del robot: la cámara de vigilancia del soporte, cables, orugas, etc.

Para solucionar estos problemas, en primer lugar, se instaló una cuna larga y ligera hecha de acero fino en el cuerpo del MRK-25 (foto 9), a lo largo de la cual, al colgarlo, el tubo de agarre se deslizaba como si fuera una guía. , y, en segundo lugar, en lugar de un dispositivo para colgar, se fijó un mosquetón a la empuñadura modernizada de un cable corto, diseñado para engancharse a eslingas que cuelgan en forma de bucles del soporte del gancho de la grúa.

 
Foto 9. Practicando la operación de colgar una pinza de vacío modernizada en el gancho de una eléctrica grúa con MRK-25 (en el cuerpo del robot se instala una cuna larga y ligera hecha de acero fino)

Además, el MRK-25 estaba equipado con un sistema para su evacuación en caso de fracaso.

Después de prepararse para el trabajo, el MRK-25 con una carabina en la empuñadura del manipulador, con una empuñadura de vacío montada en la base y una manguera correctamente colocada, fue llevado a su posición original cerca de la entrada de la caja. Tan pronto como se quitó el enchufe, el robot entró en la habitación, se acercó al clip del gancho, lo bajó en un lugar determinado a la altura requerida y enganchó la carabina al lazo de la eslinga. Luego, la grúa levantó la pinza de vacío y la llevó al puesto de críticos.

Antes de la operación, se realizaron una serie de trabajos auxiliares: instalación de una mesa de metal cerca del soporte utilizando MRK-25 para colocar sobre ella el hemisferio extraído del conjunto; entrega por robot a un soporte de captura magnético para retirar (si es necesario) el diafragma; equipando el MRK-25 con boquillas contra incendios y mangueras contra incendios para extinguir un posible incendio (foto 10).

 
Foto 10. Equipando el MRK-25 con boquillas contraincendios para extinguir un posible incendio

Cuando todo estuvo hecho, llegó la etapa de operar la grúa con empuñadura de vacío. La pinza de vacío se “pegó” a la parte superior del conjunto, lo levantó por encima del soporte, lo transfirió y lo colocó sobre la mesa. El conjunto fue trasladado a un estado subcrítico.

La operación entera duró 50 minutos.

A las 1 hora y 15 minutos del 24 de junio de 1997 comenzaron los trabajos para eliminar las consecuencias del accidente. se completó.

La liquidación de un accidente por radiación en poco tiempo y sin dañar la salud de los rescatistas fue posible gracias al uso de sistemas móviles controlados remotamente (robots).

La experiencia adquirida en el uso de robots en la situación considerada permitió determinar algunos principios básicos de la tecnología para su uso en la eliminación de accidentes por radiación local. En particular:

• el uso de robots debe ir precedido de un estudio exhaustivo del lugar del accidente y de sus accesos utilizando todas las fuentes y medios disponibles para obtener información;
• Durante el proceso de trabajo, es necesario realizar una grabación de video, que permitirá obtener material para el análisis y evaluación de las operaciones tecnológicas y métodos de trabajo realizados;
• Cuando se utilizan robots, un elemento obligatorio de capacitación es su adicional adaptación a las condiciones externas;
• antes de realizar el trabajo, se deben tomar medidas para evacuar el robot en caso de fallo;
• Los robots deben contar con un cierto nivel de autonomía. Esto se garantiza mediante la inclusión en el complejo robótico usado de un vehículo para la rápida entrega del complejo al lugar de trabajo, una planta de energía móvil, equipos de comunicaciones, un sistema de soporte vital para la tripulación, etc.

Dado que el uso de robots va acompañado de un gran volumen de trabajo auxiliar, es necesario disponer de un taller de reparación especial como parte del complejo robótico.

El éxito de la operación depende sobre todo de la habilidad y experiencia de los operadores. Cada operación realizada por un robot debe practicarse en condiciones lo más cercanas posible a la real. Se deben trabajar con especial cuidado las operaciones que requieren la interacción de varias máquinas controladas remotamente.

Además, cabe señalar que la participación de diseñadores-desarrolladores u operadores de pruebas en expediciones destinadas a eliminar accidentes con la ayuda de robots es deseable. Esto les permite, conociendo las características de diseño de los robots, aprovechar más plenamente el potencial inherente a ellos para realizar trabajos específicos y adquirir experiencia para una mayor modernización o la creación de nuevas máquinas.