Desenvolvimento de sistema de troca de amostras para irradiações no BH-3 do Reator IEA-R1 do IPEN
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2024 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
Texto Completo: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/85/85133/tde-22072024-104500/ |
Resumo: | Este trabalho foi desenvolvido com objetivo de melhorar o atual sistema trocador de amostras do canal de irradiação BH-3 do reator IEA-R1 do IPEN. O conceito de funcionamento do instrumento planejado evitará quedas acidentais de amostras, assim como trará mais segurança e confiança para o operador do sistema trocador de amostras. Foi projetado e construído um sistema de troca de amostras semiautomático que requer a intervenção do operador passo-a-passo no processo de inserção e retirada de amostras. O desenvolvimento do sistema, passou por processos de modelagem 3D, ensaios não destrutivos, análise de materiais em relação à ativação induzida por exposição ao feixe de nêutrons, dimensionamento e construção de peças. Para a construção das peças foram feitas operações elementares, como cortes, dobras e algumas peças mais específicas em impressão 3D. No sistema de controle e automação foi utilizado um controlador lógico programável (CLP). O sistema de controle foi projetado e instalado em painel dedicado, construído exclusivamente para atender as necessidades do projeto. O trocador de amostras foi construído em escala real (1:1), com exceção do comprimento. O sistema é totalmente funcional e desmontável, projetado para ser instalado no local depois de passar por melhorias em testes de laboratório realísticos em bancada. A validação do sistema foi realizada pela simulação das operações de inserção e retirada de amostras, usando um porta amostras impresso em 3D. A implementação desse instrumento contribuirá para a aplicação do princípio ALARA nas atividades dos usuários do canal BH-3. |
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Desenvolvimento de sistema de troca de amostras para irradiações no BH-3 do Reator IEA-R1 do IPENDevelopment of a sample exchange system for irradiations in the BH-3 channel of the IEA-R1 Reactor at IPEN3D modelingBNCTBNCTICRPICRPIEA-R1IEA-R1modelagem 3DneutronnêutronsEste trabalho foi desenvolvido com objetivo de melhorar o atual sistema trocador de amostras do canal de irradiação BH-3 do reator IEA-R1 do IPEN. O conceito de funcionamento do instrumento planejado evitará quedas acidentais de amostras, assim como trará mais segurança e confiança para o operador do sistema trocador de amostras. Foi projetado e construído um sistema de troca de amostras semiautomático que requer a intervenção do operador passo-a-passo no processo de inserção e retirada de amostras. O desenvolvimento do sistema, passou por processos de modelagem 3D, ensaios não destrutivos, análise de materiais em relação à ativação induzida por exposição ao feixe de nêutrons, dimensionamento e construção de peças. Para a construção das peças foram feitas operações elementares, como cortes, dobras e algumas peças mais específicas em impressão 3D. No sistema de controle e automação foi utilizado um controlador lógico programável (CLP). O sistema de controle foi projetado e instalado em painel dedicado, construído exclusivamente para atender as necessidades do projeto. O trocador de amostras foi construído em escala real (1:1), com exceção do comprimento. O sistema é totalmente funcional e desmontável, projetado para ser instalado no local depois de passar por melhorias em testes de laboratório realísticos em bancada. A validação do sistema foi realizada pela simulação das operações de inserção e retirada de amostras, usando um porta amostras impresso em 3D. A implementação desse instrumento contribuirá para a aplicação do princípio ALARA nas atividades dos usuários do canal BH-3.This work was developed with the objective of improving the current sample exchange system of the BH-3 irradiation channel of the IEA-R1 reactor at IPEN. The planned operating concept of the instrument will prevent accidental sample drops and provide increased safety and confidence for the sample exchanger system operator. The project was designed and built to create a semi-automatic system that requires operator intervention in each step of inserting and removing samples. The system was developed with 3D models, non-destructive testing of parts, material analysis in relation to neutron-induced activation, sizing, and construction of parts. Basic operations, such as cutting, bending and 3D printing were performed in the construction of the parts. The controlling system was developed using PLC (programmable logic controller). It was designed and installed in a dedicated panel. It was built with materials compatible with the location. The sample exchange system was built in full-scale proportion (1:1), except for the length. The system is fully functional and removable. It was designed to be installed on-site after undergoing improvements in realistic bench-top laboratory testing. To validate the system, a sample insertion and removal operations were carried out using the 3D printed sample holder. The implementation of this instrument will contribute to the application of the ALARA principle in the activities of BH-3 channel users.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPMoralles, MauricioPaula, Marcio Luis de2024-03-22info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/85/85133/tde-22072024-104500/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-07-25T18:17:03Zoai:teses.usp.br:tde-22072024-104500Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-07-25T18:17:03Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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