在线免费观看成年人视频-在线免费观看国产-在线免费观看国产精品-在线免费观看黄网站-在线免费观看精品

　　對于采用創新、高效、節約成本的激光技術取代傳統技術進行核設施的退役及制造，英國曼徹斯特大學激光制造研究中心、曼徹斯特大學道爾頓核能研究所、英國焊接研究所TWI、OC機器人公司等多個研究機構和商業公司進行了長期的項目參與。

　　對于核設施退役，IPG光子公司5kW高功率激光器已經投入英國欣克利A核電站核廢料存儲倉的遠程切割應用；對于核設施建造，雖然目前尚未正式投入實際運營，但英國曼徹斯特大學激光制造研究中心的LinLi教授領導的團隊已經完成了16kW光纖激光器焊接民用核電設施材料的證明。

　　到2030年，英國將要有超過20個核電站退役，退役前的流程包括切割被污染及未被污染的金屬管道、汽缸以及一系列的金屬結構。

　　包括砂輪或火焰切割在內的傳統方法，其工藝都有局限性，將耗費數十年才能完成徹底的退役。被高度污染的環境特別難以接近或者在其中工作，會帶來本不該發生的健康及安全風險。正是出于這些原因，有責任感的工程商一直在考慮非傳統的方法，并將改變工藝和提供解決方案的機會給予創新科技。

　　核設施退役工作包括許多潛在的方面，例如切割厚板碳鋼和混凝土，但這些新的“光學工具”并不只能切割金屬，還能夠進行先進的表面處理以及金屬氧化物去除、混凝土清洗甚至還有水下處理。

　　傳統的激光器在行業應用中以裝有鏡片或棱鏡系統的“固定的”機器的形式出現。采用光纖傳輸技術的光纖激光器，允許激光系統（或置于機架內的激光器和與移動或靜態機器人系統連接的電子設備）在一個熱單元內進行遠程切割或加工。傳輸光纖可以長達上百米，能夠在狹窄或危險的區域內進行靈活的加工。英國核能除役署在2006年委托的一項關于使用高功率光纖激光器的可行性研究顯示出該項發展所具有的前景。

　　核電站退役的應用

　　1967年TWI首次進行了氣體輔助激光切割。2010年以來，TWI又對核設施退役中的激光切割進行了很多有益的探索。激光切割在設施退役方面有幾個潛在的應用——特別是在核能和遠洋油氣部門中的應用。在核設施中，

　　第一種切割應用涉及反應堆壓力容器、內充物以及附屬管道和支撐結構

　　第二種核能應用包括切割燃料回收站，以及通常由不銹鋼制成的的用于進行部分燃料回收化學反應的管道和容器

　　核工業對于核設施退役的方法非常保守謹慎。由于許多放射性材料儲存于水下，還需要在水下切割（核工業中稱為“減小體積”）。產生這種應用的需求主要是因為這輕而易舉地減小了材料的體積（例如空的燃料存儲容器），目前這占據了許多核電站現場許可安裝的“水池”的空間，具有昂貴的成本。

　　美國，英國和法國，幾乎每年都會向納稅人重新評估核設施退役的成本。最后得出的這些成本數目如此巨大，負責核設施退役的部門希望退役在保證安全性的前提下提高效率、節省成本。可靠和緊湊的1μm激光源以及他們能夠通過光纖傳輸超高功率的能力，使激光切割應用于核電站退役真正成為可能。

　　激光蛇一拍即合

　　2010年，當RobBuckingham和PaulHilton在一次會議上相遇，他們通過一部科幻電影受到啟示：蛇形機器人裝配光纖激光器，在廢棄的核電站蜿蜒穿越。兩位英國工程師設想的計劃力求克服一系列的挑戰。達到服務年限的核電站，特別是其中難以達到的構件，如何在退役后能夠變得安全？

蛇形機器人能夠在遠程操作下進入狹小的空間，特別適合用于核能設施退役項目危險環境。

激光蛇2期項目已經使蛇形機器人成為安全關閉舊核電站的標準工具。

　　由Buckingham合伙創立，位于英國西部港口城市布里斯托爾的OC機器人公司，特別為狹窄和危險空間開發靜態或車載蛇形臂機器人。此時在TWI擔任激光材料加工研究員的Hilton，則已展示了高功率光纖激光器對混凝土進行粗琢或者污染凈化處理，以及對核電站類型的管道進行切割的能力。

　　Buckingham與Hilton會談2年以后，OC機器人公司的第一個合作項目證實了“激光蛇”這個想法可行。激光蛇2期項目從2013年開始，到2016年結束。現在，他們與合作伙伴一起推進770萬英鎊的激光蛇2期后續項目，即證明激光蛇能夠滿足可能是整個核工業上最為嚴格的安全標準，從而推廣激光蛇在核電站的使用。

　　“激光蛇2期項目要在像塞拉菲爾德核電站（英格蘭北部），那種安全操作對核電站業務來說最為重要的地方，解決使用這種設備的實際問題，”OC機器人的AdamMallion說。“激光器在許多其他行業中的使用夜以繼日——但還未在核工業廣泛使用的原因是出于對安全的考慮。”

　　首先項目團隊必須對核電站操作員到底將以何種形式證明這種技術可行達成一致。然后，激光蛇必須通過”技術穩定的水平（TRL）”來獲得廣泛接受并成為核設施退役工程師的常規應用。“激光蛇面臨的考驗已經到了最后階段，就像作為標準工具箱的一部分，項目經理只需拿來就用，”Mallion說。