تعرض مفاعل انشطار تجريبي معياري صغير (SMR) لارتفاع حرج في درجة الحرارة بسبب انسداد في دائرة التبريد السائلة. ونظرًا لاستحالة الوصول المادي إلى النظام بسبب مستويات الإشعاع العالية، لجأ فريق الهندسة إلى توأم رقمي. باستخدام أجهزة استشعار LIDAR عن بُعد وكاميرات حرارية، تم التقاط الهندسة الداخلية للمفاعل لإنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد دقيق للدائرة المتأثرة.
إعادة البناء ثلاثي الأبعاد والمحاكاة باستخدام Geomagic Control X وCOMSOL 🛠️
تمت معالجة سحابة النقاط التي تم الحصول عليها في Geomagic Control X، حيث تمت محاذاتها مع التصميم CAD الأصلي للمفاعل. كشفت الانحرافات التي تم اكتشافها عن منطقة تضيق غير طبيعي في قناة ثانوية. تم تصدير هذا النموذج الهندسي إلى COMSOL Multiphysics لمحاكاة تدفق المبرد. أكدت المحاكاة أن الانسداد، الذي تم تحديده على أنه بقايا لحام لم يتم تطهيرها بشكل صحيح، يقلل من معدل التدفق بنسبة 40%، مما يتسبب في نقاط ساخنة موضعية. سهلت Autodesk ReCap دمج بيانات الميدان مع النموذج الرقمي، مما سمح بتصور دقيق للعطل دون الحاجة إلى تفكيك المفاعل.
دروس لصناعة المفاعلات النووية المعيارية ⚛️
يثبت هذا الحادث أن التوائم الرقمية ليست مجرد أدوات تصميم، بل هي أنظمة تشخيص حاسمة في البيئات القاسية. إن القدرة على اكتشاف انسداد بمقياس المليمتر دون تدخل مادي تقلل بشكل كبير من مخاطر التعرض وأوقات التوقف. بالنسبة لمفاعلات SMR، حيث تكون السلامة السلبية أمرًا أساسيًا، يصبح دمج أجهزة الاستشعار عن بُعد مع برامج المحاكاة مثل COMSOL معيارًا ضروريًا لضمان الموثوقية التشغيلية على المدى الطويل.
ما هي مزايا الكشف المبكر عن عيوب اللحام في توأم رقمي لمفاعل SMR مقارنة بطرق الفحص غير الإتلافي التقليدية
(ملاحظة: لا تنس تحديث التوأم الرقمي، وإلا سيشكو توأمك الحقيقي)