MEDATech公司开发出用于加拿大地下核燃料存储库的无人叉车

加拿大从事专业定制移动重型设备公司MEDATech已经设计了一种自主无人叉车,用于移动和堆放地下膨润土包裹的放射性废物罐。该设备是应加拿大核废料管理组织(NWMO)的要求开发的。

使用中的自主叉车的效果图(图片: MEDATech)

NWMO公司负责设计和实施加拿大对废旧核燃料的安全、长期管理计划。使用过的燃料最终将被放置在地下约500米的深层地质库中,使用一系列的工程和自然屏障来容纳和隔离这些材料。作为这种多屏障方法的一部分,铜制的废旧燃料罐将被包裹在高度压实的膨润土 “缓冲箱 “中,然后储存在设施的基岩中。

每块重约8000磅(3.6吨)的膨润土砖将由电梯输送到存储层,在那里它们将被拾起并沿着一条狭窄的隧道运输,然后由远程操作的自动叉车分两层堆放。

MEDATech说,这带来了几个挑战。这些挑战包括:使远程操作员控制和能见度正常工作;检测与膨润土箱的距离,因为膨润土箱会吸收光线;在不损坏它们的情况下捡起脆性易碎的粘土箱;在狭窄的隧道中航行并精确地堆放箱子;以及在叉车运动缓慢时使液压系统精确工作。

一个高清摄像头被用来让操作员远程控制叉车的接近和最初的货叉插入,而一个激光阵列能够精确地计算与每个箱子的距离。

一旦货叉插入,安装在货叉周围的低压气囊系统就会充气,紧紧抓住膨润土容器。然后,操作员将叉车开到地板上的一条橙色油漆线,并将机器切换到自主模式。在那里,自动驾驶系统接管了每个箱子,将其送到最终目的地。

MEDATech说:“自主移动是合理的解决方案,因为驾驶和卸货的精确性是非常具有挑战性的;隧道内的攻角必须小于3度,箱子需要堆放在前后略高于半英寸的公差内,两侧各两英寸。仅半英寸(1.25厘米)的公差意味着叉车必须非常缓慢和精确地接近存放集装箱的墙壁。然而,随着叉车液压泵的速度减慢,温度升高,压力下降,动作会变得生硬。这个问题通过在补给泵中安装温度传感器来通知控制参数以打开和关闭液压阀而得到解决。”

MEDATech说,这个概念验证项目在短短四个月内完成,包括测试。

目前正在研究两个地区作为加拿大地质储存库的可能东道国。通过 NWMO 于 2010 年启动的一项流程,安大略省的伊格纳斯和南布鲁斯已从 21 个感兴趣的社区名单中缩小。该组织计划在 2023 年进行选址。预计将于 2033 年开始建造储存库,从 2040 年到 2045 年开始运营。