تعرض مفاعل انشطار تجريبي معياري صغير (SMR) لارتفاع خطير في درجة الحرارة بسبب انسداد في دائرة تبريده السائلة. ونظرًا لاستحالة الوصول المادي إلى النظام بسبب مستويات الإشعاع العالية، لجأ فريق الهندسة إلى توأم رقمي. باستخدام أجهزة استشعار ليدار عن بعد وكاميرات حرارية، تم التقاط الهندسة الداخلية للمفاعل لإنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد دقيق للدائرة المتضررة.
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 الأصلي بمساعدة الحاسوب (CAD) 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 تنظيفها جيدًا، يقلل من معدل التدفق بنسبة 40%، مما يسبب نقاطًا ساخنة موضعية. سهل برنامج Autodesk ReCap دمج البيانات الميدانية مع النموذج الرقمي، مما أتاح تصورًا دقيقًا 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 الميليمتر دون تدخل مادي تقلل بشكل كبير من مخاطر التعرض للإشعاع وأوقات التوقف. بالنسبة لمفاعلات SMR، حيث تعتبر السلامة السلبية أمرًا أساسيًا، يصبح دمج أجهزة الاستشعار عن بعد 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 فإن توأمك الحقيقي سيشكو)