Российские ученые применили ИИ для контроля качества оболочек ТВЭЛ
Автоматизированный комплекс контроля внешнего вида циркониевых оболочек ТВЭЛ для атомной промышленности с использованием искусственного интеллекта прошел испытания и признан готовым к внедрению. Об этом 2 декабря сообщили ученые Конструкторско-технологического института научного приборостроения СО РАН в статье на странице института в соцсети «ВКонтакте».
Данный комплекс проходил испытания с 2020 года на Чепецком механическом заводе, завод находится в Удмуртии в городе Глазов. В 2020 году система была смонтирована на предприятии.
«Процесс ввода в эксплуатацию, обучения (и людей, и нейросети), „узаконивания“ автоматического контроля занял достаточно длительное время», — сообщается в статье.
Последний этап испытаний проходил на предприятии в период с 19 по 21 ноября 2024 года. Автоматизированный комплекс контроля внешнего вида оболочек (АККВВО) контролировал производство труб из циркониевого сплава Э110 диаметром 13,6 мм из сплава Э110.
«В результате испытаний комплекс АККВВО признан готовым к внедрению на АО „ЧМЗ“», — сообщили в КТИ НП СО РАН и поздравили коллективы института и завода с завершением испытаний.
«Это одна из сложнейших разработок нашего Института для атомной отрасли. В комплексе собраны сразу 4 оптико-электронных системы для контроля геометрических параметров и обнаружения дефектов на поверхности циркониевых оболочек ТВЭЛ. Комплекс установлен непосредственно в технологическую линию и осуществляет контроль в потоке», — написали в КТИ НП СО РАН.
В статье также сказано, что в случае обнаружения дефектов на одной из труб-оболочек, такая оболочка «перенаправляется на дополнительный конвейер, в котором установлен микроскоп-профилометр, осуществляющий высокоточные измерения глубины дефектов (с разрешением 1 мкм)».
В статье сказано, что комплекс АККВВО работает с помощью искусственного интеллекта:
«Для обнаружения дефектов применяются нейросетевые алгоритмы, использующие предварительно обученную искусственную нейронную сеть. Для обучения нейросети создана обширная база данных изображений допустимых и недопустимых дефектов разных типов».
Институт разместил на своей странице в «ВКонтакте» видео от 2020 года, на котором показан запуск АККВВО сотрудниками КТИ НП СО РАН. С тех пор проходили обучения и люди, и нейронные сети, создавались базы данных для обучения нейронной сети.
ТВЭЛ — тепловыделяющий элемент, который является главным конструктивным элементом активной зоны гетерогенного ядерного реактора, в таких трубках и содержатся таблетки ядерного топлива. Именно в ТВЭЛах ядра атомов урана или плутония делятся, что сопровождается выделением тепла, которое потом идет на разогрев теплоносителя.
Таким образом, ТВЭЛ с одной стороны обеспечивает отвод тепла от топлива к теплоносителю, а с другой стороны препятствует распространению радиоактивных продуктов распада из топлива в теплоноситель.
Конструкционно ТВЭЛ состоит из сердечника, оболочки и установочных деталей. Разработанный учеными КТИ НП СО РАН автоматизированный комплекс проверяет качество поверхности оболочек.
Читайте также: В Новосибирске улучшили систему контроля топливных таблеток для ПАО «НЗХК».
