Undervattenskamera dokumenterar på djupet

Ringhals är det enda kärnkraftverket i världen där man lyckats utföra mätningar på interndelens instyrning i reaktortanken, alltså under vatten och med en noggrannhet på 0,05 mm. Konceptet kan verka enkelt: ta en redan existerande 3D-kamera, bygg in den i ett vattentätt fodral och sänk ner den på plats. Men vägen till att få tekniken att fungera och att få fram ett tillförlitligt mätresultat har varit lång och flera finurliga lösningar har utvecklats längs vägen.

De första mätförsöken med fotoskanning utfördes redan 2008, då med en teknik som var både klumpig och svåranvänd. Vissa avvikelser i mätresultaten var svåra att förstå och arbetet med förfining av metoden har pågått sedan dess. När Fredrik Andreasson, utvecklingsingenjör på Ringhals, kom in i bilden tog utvecklingen mot det system som används idag, fart på riktigt.

Kalibrering största svårigheten

– Det började med att vi köpte in en ny och mindre kamera som vi byggde en ny låda till. Vi bytte material från rostfritt till aluminium för att den skulle bli mindre och smidigare. Dessutom använde vi nya motorer och nya styrenheter. Paketeringen gick smidigt och arbetet har flutit på bra hela vägen, den största svårigheten kom när vi skulle få till en korrekt kalibrering av kameran, berättar Fredrik.

Någon som fått uppleva hur besvärligt det kan vara att mäta under vatten är ringhalskollegan Daniel Johansson. Han kom in i projektet 2011 då han som sommarjobbare fick assistera vid testmätningar. Tre år senare satt han vid ritbordet, fastanställd på Ringhals, och tog fram referensramar och kalibreringsutrustning.

– Vattnet beter sig annorlunda på olika djup och dessutom uppkommer det strömmar i och med de övriga arbetena i reaktortanken. Det blir som att vattnet skiktar sig och vi har fått lära oss att kalibreringen måste ske precis där och då man ska mäta. Kalibreringsutrustningen måste alltså också sänkas ner i reaktortanken och vara manövrerbar, säger Daniel.

Unik mätning i kärnkraftsvärlden

De förslitningar som upptäckts på instyrningen är långt ifrån specifika just för Ringhals, vid visuella inspektioner utomlands har liknande slitage upptäckts. Men hittills har inget annat land gett sig på att utföra noggrannare mätningar, trots att tekniken nu finns här i Sverige.

– Eftersom det är ett stort, krångligt och framför allt dyrt arbete om det visar sig att man behöver reparera skadorna kan man misstänka att det finns en viss rädsla inför vad man kan upptäcka vid noggrannare mätning. Att problem som inte syns inte heller finns, är en attityd vi inte håller med om här på Ringhals, menar Fredrik.

Så fungerar utrustningen

Kameran består av två vinklade objektiv och en centrerad laser som skjuter ut ljus i olika mönster mot ytan som ska undersökas. De känsliga objektiven mäter ljuset som studsat mot ytan varvid datan processas. Konturerna av den undersökta delen avbildas digitalt.

Ringhals ingenjörer har vidareutvecklat den teknik som redan fanns så att utrustningen nu kan användas under vatten och kalibreras på plats. Förutom vattentålighet har detta krävt en god manövreringsförmåga av både kamera och kalibreringsutrustning. Känsligheten för mätning under vatten är ner mot 0,05 mm.