Limpeza de equipamentos de energia nuclear com gelo seco

Equipamentos nucleares provam ser um desafio único para a limpeza. Altos níveis de contaminação já exigiram anteriormente tempos de inatividade e riscos significativos para os funcionários.

Uma usina nuclear estava lutando para limpar as peças mais delicadas de equipamentos e manter os padrões de qualidade diante da produção constante.

Em suas fábricas de de geração de energia, os funcionários estabilizam o combustível de um reator nuclear, removendo sódio antes que ele possa separar isótopos e assim tornar o combustível adequado e seguro para o armazenamento intermediário. Este processo ocorre em uma câmara isolada em forma de caixa com atmosfera de argônio e vácuo para evitar a queima de partículas finas. Após várias etapas de processamento dentro desta câmara, o material se torna um particulado moderadamente fino.

A limpeza era difícil e pontual

Enquanto uma borda de 7 centímetros e 500 torques de potência tornam a câmara ideal para manter a radiação ali dentro, esses fatores também tornam a câmara bastante inacessível à fontes externas, e isso inclui limpeza e manutenção do equipamento. O processo não só gera muitas partículas em suspensão no ar, mas também exige muito das máquinas.

"Temos todos esses equipamentos nessa área", disse o Engenheiro de Sistemas. "Obviamente, não podemos atender a tudo isso. Não podemos mandar alguém lá dentro em um traje espacial com uma chave inglesa e uma chave de fenda para fazer ajustes. Então o sistema também é montado com uma câmara de ar, e a câmara de ar nos permite transportar a maioria dos nossos equipamentos para dentro e para fora".

No entanto, mesmo quando os funcionários se adequam e atendem o equipamento em uma "área adequada" fora do compartimento especificado, eles ainda enfrentam os problemas de contaminação e um tempo de inatividade significativo. O método típico de limpeza de algo assim é com lenços e panos para limpeza, que permitem os funcionários limpar qualquer contaminante que possa estar na superfície.

Mesmo assim, isso não é suficiente e não livra as máquinas de contaminantes em áreas de difícil acesso, como rachaduras ou entre vigas. "Esses contaminantes normalmente têm uma taxa de 100 e 250 mil decaimentos por minuto", disse o Engenheiro de Sistemas.

Seus guindastes e manipuladores em célula acabaram tendo acúmulo de contaminação suficiente para que o Engenheiro e sua equipe passassem dois dias apenas limpando para atingir um nível de contaminação que lhes permitisse trabalhar com segurança. Uma limpeza típica leva de 6 a 7 horas, mais a exposição adicional à radiação para os técnicos e esse longo período de inatividade os levou a procurar outro caminho.

A Solução

"Este é um daqueles itens em que a história é baseada na frustração", compartilhou o Engenheiro de Sistemas. Além do jateamento com gelo seco, ele também pesquisou empresas que limpam equipamentos similares usando nitrogênio. 

"Todo o nosso material é revestido com epóxi. Então eu não posso ir lascando as camadas de epóxi porque daí eu abro uma nova área para formas piores de contaminação, além de correr o risco de enferrujar ... Eu tentei [jateamento com gelo seco] e consegui remover todo o óleo gorduroso e continuar com as camadas de pintura perfeita."

O jateamento com gelo seco utiliza partículas de CO₂ recicladas (ou gelo seco) para retirar os contaminantes da superfície desejada. Além disso há muitos modelos de máquinas que funcionam para diversos tipo de aplicações diferentes.

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O Engenheiro de Sistemas decidiu adquirir uma Cold Jet SDI Select 60, com este modelo, ele e seus colegas de trabalho podem colocar a máquina fora da câmara e com uma mangueira especial podem limpar o equipamento sem o incômodo de removê-lo de dentro da câmara.  Com essa distância entre os trabalhadores e as máquinas na célula, ele é capaz de reduzir significativamente a exposição à radiação de todos os envolvidos.

Eles também experimentaram com diferentes tamanhos de pellets para ver o que tamanho que penetra melhor nos cantos e fendas sem soprar de volta para o operador ou danificar a máquina.

"Temos um sistema de ar da fábrica que podemos conectar diretamente, temos uma das caixas de CO2 para que possamos fazer nossos próprios tamanhos de pellets, localmente, antes de fazermos qualquer descontaminação. Além disso, também descobrimos que podemos reduzir o nível de radiação para mais ou menos 10.000 DPM e basicamente reduzir a exposição de cada um de nossos trabalhadores e técnicos. Ao mesmo tempo em que conseguimos limpar o equipamento mais rápido, podemos repará-lo mais rapidamente e mais rápido voltar às operações de produção. Portanto, o jateamento com gelo seco tem sido realmente uma vantagem para nós".

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Tempo de limpeza e exposição significativamente reduzidos

Usando a máquina Cold Jet, a equipe reduziu o tempo de limpeza de 7 horas para aproximadamente menos 45 minutos a 1 hora, agora eles estão satisfeitos com os resultados.

Outra questão importante para ele é a segurança de seus funcionários. A fábrica tem limites de exposição extremamente conservadores (entre 0,2 e 0,5), mas antes precisavam ir além da sua zona de conforto por causa da impossibilidade de remover completamente a contaminação com os métodos de limpeza tradicionais.

"Dentro da empresa temos um prêmio especial, e este trabalho em particular foi premiado porque reduziu significativamente a exposição radiológica da equipe", disse ele.

Existem agora várias outras instalações dentro da empresa que estão buscando soluções de jateamento com gelo seco.

O Engenheiro também ficou impressionado com a durabilidade dos acessórios em sua máquina. Ele não teve que substituir a mangueira desde que a comprou, e foi preciso substituir o bico apenas uma vez. Ele elogiou o jateamento com gelo seco como "perfeitos para praticamente qualquer usina nuclear que esteja fazendo uma reforma contaminante".

"A vantagem é que isso ajuda a todos. Se você conseguir reduzir a exposição à radiação, você pode estar mais seguro com seus ofícios e funcionários, e pode fazer o trabalho mais rápido", disse ele.

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