杞县卡源故障最终被四台机器人成功处置 前后共经历79天

2009年08月31日07:47      大河网-大河报             _COUNT_人评论
全息摄像采集系统机器人进入迷道
全息摄像采集系统机器人进入迷道

  □记者 李敬欣 郑松波 通讯员 焦万益 文图

  ●核心提示

  一次偶发的放射源被卡事件,着实把杞县人吓了一跳。从卡源故障的发生,发展到部分群众恐慌出逃,再到机器人成功处置,最终安定人心,前后共经历了79天。

  这次卡源事件引起了各级党委政府、诸多媒体和全国人民的广泛关注。环保部、河南省环保厅协调全国最权威的核辐射与自动化控制方面的专家,最终实现成功处置,这是我国自行研制的机器人系统成功应用于核应急处置的成功范例。

  偶发事件:货物倒塌,放射源被卡

  杞县利民辐照厂位于杞县城郊乡七里岗村,主营业务是利用钴-60放射源照射大蒜、药材、辣椒面、方便面调料等,以达到灭菌保鲜、避免腐败的目的。辐照厂自1997年投产以来生意一直很好。

  6月7日,意外的事情发生了。当日凌晨2时,几名工人在完成辐照辣椒粉作业后,对放射源进行降源时,发现放射源无法降入放射源井内,操控室内监控显示辐照室辐射剂量无法消除,辐照室内发生了卡源故障。

  这究竟是个什么故障呢?让我们来看看杞县利民辐照厂的构造和生产过程。

  辐照室周围墙体为厚度1.8米、顶部厚度1.5米的钢筋混凝土结构,平时,钴-60放射源就放在辐照室中央地下6米深的水井内,处于安全状态。作业时,通过环形迷道将蔬菜等货物推进去,关闭防护装置,使辐照室处于完全封闭的状态,在操控室内通过传动装置将放射源从水井内提升到水井上方的护源罩内进行辐照,护源罩为高约2米,直径约30厘米,布满小孔的圆柱形金属体。放射源透过小孔对货物进行照射,辐照完毕后再将放射源降入水井,工人就可以进入辐照室,将货物运出,如此循环往复。6月7日2时许,完成辐照辣椒粉作业后,放射源尚未放回水井时,旁边堆放的货物突然倒塌,砸倒了护源罩,放射源与钢丝绳脱钩,卡在了护源罩内。

  您也许会说,工人们可以直接进入辐照室,将钢丝绳挂上、护源罩扶正不就好了吗?可是辐照室内的钴-60活度高达14余万居里,辐照剂量高,危险性大,强烈的伽马射线只需5分钟就能置人于死地,进去就等于送死!

  谣言四起:杞县部分群众出逃

  卡源故障发生后,利民辐照厂立即向省环保厅应急中心和开封市环保局作了报告。

  省环保厅的监测人员连夜赶到现场,经过现场监测,发现辐照室周围处于正常的放射性本底水平,没有产生放射性污染。监测人员和利民辐照厂的人都松了一口气!根据国家关于辐射事故分级的规定,省环保厅对这起事件作出界定:该卡源情况不属于辐射事故,属生产过程中的卡源故障。

  中国原子能科学研究院研究员肖雪夫对记者说:“放射源犹如老虎,虽然可怕,但关在笼内就非常安全。利民辐照厂的放射源就是关在笼内的老虎,没什么可怕的。”

  6月14日,迷道口开始飘出烟雾,经专家组分析,烟雾的出现是因为卡源后货物经放射源长时间、大剂量照射,温度不断升高,而产生了自燃。消防部门后向迷道内注入400吨左右的消防水,扑灭了火源。

  经环保厅技术人员当日现场监测,辐照室周边环境辐射剂量仍处于本底水平,同时,对采集的水样进行了化验,经分析所排水中放射性活度符合排放标准。

  虽然这次事件没有造成辐射污染,但民间却出现了一些与事实不符的猜测和谣言,从7月10日开始,一则题为《开封杞县钴60泄漏》的帖子在网络流传,帖子随即引起广泛关注,各种谣言不胫而走:“利民辐照厂的放射源要爆炸了,整个县城都会被污染!”“已经有人被辐射死了,县城已经不能待了!”……一些不了解实情的群众开始携家带口离开杞县,到外地去避难。

  7月12日,开封市政府召开新闻发布会,说明情况,否认放射源泄漏及周边辐射污染问题。7月17日,环保部门领导和专家携带辐射监测机器人到现场开展工作。因意外,两个辐射监测机器人一个损坏后被强行拉出,另一个履带机器人被横卡在迷道16米处,第一次机器人探测的失败,更加剧了群众对事件的怀疑,逃离杞县的人越来越多。

  7月17日21时,开封市再次召开新闻发布会,说明放射源处于安全状态,没有对周围环境造成辐射污染,呼吁当地群众不要听信谣言,返回家园安心工作和生活。

  确定方案:机器人方案为正选

  卡源故障发生后,环保部、河南省环保厅组织专家一直在紧张地研讨处置方案。环保部部长亲自主持专家论证会,并委托一名副部长赶赴杞县利民辐照厂现场视察。

  既然人不能进入辐照室,那么能不能利用机器人呢?此想法一提出立即获得了广泛的认可。机器人降源方案开始紧急制订。

  曾获得全国机器人大赛和亚太地区机器人大赛冠军的西南科技大学临危受命,担负起了杞县卡源故障的处置任务。6月26日,西南科技大学机器人项目组在多次赴现场考察的基础上,确定了与中国工程物理研究院及柳工机械股份有限公司紧密合作、开发应急处置机器人作业排险的总体思路。

  8月9日,环保部在成都主持召开了河南杞县利民辐照厂卡源事件机器人降源处置方案评审会,与会专家和代表一致认为西南科技大学制订的处置方案具有可操作性。

  为了确保万无一失,环保部除确定机器人方案为正选方案外,还指定中国原子能科学研究院编制了备用方案,并通过了专家评审。该方案主要实施步骤为:在辐照室顶部打出两个照明观察孔和一个工作孔。将操作杆从工作孔放入辐照室内,将拉线挂在护源罩上,将护源罩拉起,放射源在重力作用下滑入贮源井内。如果叠压的货物影响拉起护源罩,就从工作孔放入高压水龙,将叠压的货物冲开。

  争分夺秒:制造四台机器人

  据西南科技大学处置组专家张华博士介绍,这次卡源故障处置的技术难点有四点:一是辐照剂量高,危险性大。辐照室内钴-60的活度高达14余万居里,处置过程中还因为货物长期接受辐照而引起冒烟起火。二是处置环境情况复杂,搬运货物量大。现场内有手推车11辆,货物5吨多,因起火和消防水冲刷,情况更加复杂。三是机器人本身的尺寸和作业尺寸严重受限。由于迷道宽仅1.3米,长20米,并全为弯道,辐照室半径仅3.5米,这样机器人通过的道路和作业范围都非常有限,这给机器人的研制带来了很大的困难。四是时间要求异常紧迫。机器人的设计、实验、加工、调试时间不到一个月。

  8月2日,广西柳工机械股份有限公司专门研制的特种叉车和搬运车送到西南科技大学项目组,项目组利用半个月的时间,进行了各种改造,使这两台特种车变为可以遥控的机器人“思源”和“自强”,用于现场清障工作。此外,西科大还自主研发了一台机械臂式机器人“西科”和一台全息摄像采集系统机器人。

  8月18日,项目组工作人员和四台机器人一起赶赴杞县开展卡源故障的处置工作。

  顺利处置:6天6夜成功处置

  8月18日,环保部核与辐射安全司副司长叶民、河南省环保厅副厅长王争亚率领两级环保部门业务专家,以及两套处置方案的全体人员50余人进驻开封和杞县。当日,开封市政府召开新闻发布会,公布了两套处置方案,明确19日开始处置,8月底前完成。

  19日,机器人处置方案开始启动实施。只见机器人的身后分别装上了电缆和钢索,电缆为它们传输动力,钢索的作用是在一旦出现机器人被卡,或者动力无法传输时,可以靠人力将它们拉出来。操控人员在辐照室的门外,通过视频监控设备和遥控设备,来操控机器人的行动。

  一切准备就绪后,全息摄像采集系统机器人首先进入迷道,再次对辐照室的状况进行侦查,上次被卡在迷道内的机器人以及残留的货物、推车、各种杂物出现在监控屏幕上,探明情况后,“西科”、“自强”和“思源”轮番上阵,“西科”用自己的手臂将故障机器人以及散乱在迷道内的电缆、杂物和手推车拖出,“自强”和“思源”则把残损的货物铲出来。环保监测人员及时对清理出来的物体进行监测,确保在场人员的安全。经过6天6夜不间断工作,机器人总共进出迷道和辐照室163次,清理出5辆手推车和1吨多货物。

  8月23日上午,监控屏幕清晰地显示,辐照室内再次发生辣椒面自燃现象,“西科”成为一名合格的“消防战士”,携带水管进入现场,瞄准燃点准确注水,3分钟即扑灭了火源。

  截至8月23日夜里,现场迷道和辐照室内一侧货物清理完毕,机器人可以近距离接触到护源罩,降源工作进入第二阶段,需要将连接钢索的挂钩挂到护源罩的顶端,实施降源。次日下午,“西科”顺利地将穿进钢索的万向滑轮挂到室顶挂钩上,并将钢索上的挂钩连接到了护源罩的顶部。

  8月24日20时25分,降源工作正式开始,操控人员从室外操控,将倾斜的护源罩拉起,放射源瞬间在重力作用下自然垂落到井中。监控屏幕上显示强辐射的雪花点瞬间消失,清晰的电视屏幕标志着降源成功。所有人员几乎同时欢呼起来,长时间沉浸在欢乐的气氛中。

  省环保厅两名负责辐射监测的工程师携带检测仪器第一时间进入辐照室,监测结果显示辐照室处于安全状态,此刻,人们争相进入辐照室内查看“庐山真面目”,争相照相留念。厂外当地群众燃放了早已准备好的鞭炮,进行庆贺。困扰人们79天的卡源故障终于得到了成功处置。


 

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