ITER, перечень событий 2018 года

2018 год

Январь

• 8 января. Компания General Atomics в городе Poway, Калифорния (США) рассказала о ходе работ с первой секцией центрального соленоида. В настоящий момент секция обмотана 18 слоями стеклоткани и 6 слоями каптоновой изоляции. Следующая операция — пропитка изоляции горячей эпоксидной смолой в вакууме. Для этой операции потребуется 3000 литров смолы. После этого будут подсоединены штуцера для циркуляции гелия. Затем секция подвергнется серии тестов, которые продлятся до 2019 года.
• 8 января Япония показала первый корпус тороидальной магнитной катушки. Эта впечатляющая D-образная «железка» 16 метров высотой, массой 190 тонн, толщиной стенки 20 см, изготовлена с точностью до 0,75 мм (отдельные, наиболее ответственные стыки, выполнены с точностью до 0,25 мм). Теперь корпус отправится морем в Италию, где в него будет вставлен намоточный пакет. Всего Япония изготовит 19 (18 рабочих, плюс один запасной) корпусов тороидальных катушек.
• 9 января сайт F4E рассказал о ходе работ над вакуумной камерой. Напомним, пять секций камеры должна произвести Европа, а четыре — Корея. Поскольку Корея начала работы на год раньше Европы, то и достижения её в производстве более значимы. Недавно Корея произвела сборку (с помощью сварки) одного сегмента секции № 6 вакуумной камеры. Каждая секция состоит из четырёх сегментов. Европе ещё только предстоит пройти этот этап.
• 15 января корейская корпорация Hyundai Heavy Industries выложила на сайте ITER фото изготовляемых сегментов для Шестой секции вакуумной камеры. Вакуумная камера является наиболее сложной в техническом плане деталью машины. Внутренний сегмент секции № 6 был готов ещё 11 декабря. За девять лет (с момента подписания соглашения) производство вакуумной камеры прошло все стадии — от проектирования, производства и материальных закупок, до резки, формовки, обработки, сварки, неразрушающего контроля и окончательных измерений размеров. Ожидается, что Шестая секция будет окончательно собрана уже в 2018 году. Кроме Европы и Кореи в производстве деталей для вакуумной камеры участвуют Россия (изготавливает все верхние порты камеры) и Индия (должна изготовить все экваториальные порты).
• 15 января сайт ITER рассказал, как идут работы в яме токамака. На уровне В2 рабочие сооружают корону криостата — массивную железобетонную конструкцию, которая будет поддерживать криостат с токамаком. Корона должна быть завершена к осени 2018 года.
• 17 января твиттер ITER выложил ссылку на ролик — декабрьская панорама строительной площадки, снятая с квадрокоптера.
• 19 января на сайте ITER появилась камера, дающая панораму строительной площадки в реальном времени. Камера установлена на крыше Сборочного цеха и смотрит вниз, на «шахту» реактора. Приложение доступно с главной страницы сайта в виде модуля под названием «NEW LIVE STREAM CAMERA See Tokamak Complex construction live!».
• 22 января сайт ITER рассказал о новом дизайне системы охлаждения токамака. Первоначальный проект системы охлаждения был переработан. Теперь система охлаждения может «снимать» с токамака до 1 гигаватта тепла. Несмотря на то, что эта система стала мощнее и сложнее, удалось сделать её даже дешевле, по сравнению с первоначальным вариантом. Редизайн системы уже одобрен, что дает зелёный свет закупкам агрегатов.
• Сайты ITER и F4E, а также твиттеры этих организаций регулярно рассказывают о готовящемся испытании прототипа высоковольтной части инжектора нейтральных атомов. Для этого в Падуе (Италия) монтируется испытательный стенд MITICA.
• 29 января сайт ITER рассказал о ходе работ на нижних уровнях Комплекса токамака. Например, в дренажном бассейне (размерами 40 метров длиной, 15 метров шириной и 11 метров глубиной) будет установлено семь стальных баков для воды. Деминерализованная вода будет использоваться в системе охлаждения машины. В процессе работы реактора эта вода смывает активированные загрязнения со внутренних стенок труб и теплообменников — и сама становится радиоактивной. Семь баков должны удержать активную воду в случае аварии системы охлаждения. А на тот случай, если и эти баки протекут, нижняя треть объёма (дно и стены) дренажного бассейна дополнительно покрывают листами нержавеющей стали. Стыки листов свариваются, затем швы проверяются на герметичность. Таким образом проектировщики и строители уверены, что загрязненная радионуклидами вода ни в коем случае не покинет пределов дренажного бассейна.

Февраль

• 5 февраля сайт ITER сообщил, что отливка последнего сектора биозащиты завершена. На live-камере было видно, что сама отливка состоялась глубокой ночью 25 января, продолжалась до рассвета, затем конструкция неделю стояла в опалубке, набирая прочность. Теперь вдоль образующей формируется участок прямой стены. Эта стена не является частью биозащиты — она относится к зданию Трития, просто конструктивно опирается в этом месте на массивную и прочную шахту реактора. Одновременно рабочие выкладывают арматуру трех секторов уровня L2 здания Токамака. Работы ведутся в три смены, (в субботу в две смены), прекращаясь только в воскресенье.
• 5 февраля. В здании Криостата продолжаются работы одновременно по двум направлениям — основание криостата и нижний цилиндр криостата. На нижнем цилиндре рабочие выставили все сектора второго уровня над первым (который уже практически готов) и готовы к сварке этого уровня. Основание криостата напоминает перевернутую шляпу и состоит из «донышка» 20-ти метров в диаметре, «тульи» и «полей» 30 метров в диаметре. Поля и донышко «шляпы» уже почти готовы. «Тулья» будет монтироваться в последнюю очередь. На такое технологическое решение пришлось пойти, чтобы иметь свободу доступа ко всем деталям основания криостата.
• 8 февраля. Из Кореи пришло сообщение, что второй стапель для сборки сектора вакуумной камеры (SSAT № 2) полностью собран. Теперь ему, вслед за первым, предстоят заводские испытания, разборка, погрузка на корабль и отправка морем в Кадараш.
• 15 февраля сайт F4E опубликовал в Твиттере сообщение о первом установленном резервуаре для газообразного гелия. Подготовка к установке началась за неделю до описываемого события. Для этого возле здания Холода был установлен тяжелый гусеничный кран. Поскольку резервуар хранился и транспортировался горизонтально, а его рабочее положение вертикальное, для кантования понадобился второй мобильный кран. Его можно увидеть на фото в Твиттере и на сайте F4E.
• 21 февраля в здании Криостата была проведена очередная «кокосовая церемония». Эта церемония является стартом сварки второго уровня нижнего цилиндра криостата. По индийской традиции, перед началом большого дела следует вдребезги разбить свежий кокосовый орех. Общая длина сварных швов на этом уровне составит около 160 метров. Масса заполняющего швы металла оценивается в 1 300 кг. Сварочные работы на нижнем цилиндре будут завершены к концу марта. В июне должны пройти приёмочные испытания.
• 26 февраля опубликован фотоотчет о ходе сборки стапеля SSAT-1. После долгих и кропотливых работ по юстировке опор техники начали быстро собирать стапель. Внутренняя колонна состоит из трех секций, две секции уже установлены. Собираются боковые крылья. В целом сборка выполнена примерно на 50 %. Стапель SSAT-2 сейчас проходит заводские испытания.
• В здании Полоидальных катушек проходит испытания новый козловой кран. Он весьма необычен по форме — его балка круглая в плане. Сам кран покрашен в темно-красный цвет. Кран предназначен для манипулирования полоидальными катушками на конечных стадиях производства. Полоидальные катушки PF-2 и PF-5 будут весить 342 тонны (их диаметр 17 метров), катушки PF-3 и PF-4 — 385 тонн (24 метра), и наконец, катушка PF-6 — 396 тонн, (8,5 метров). Напомним, катушки PF-1 и PF-6 производятся соответственно в России и в Китае, но холодный тест будут проходить после доставки, в здании Полоидальных катушек.

Март

• 9 марта, в пятницу, твиттер сайта ITER сообщил о проводимой в «Яме» здания Токамака зрелищной операции. 200 тонная крышка, закрывающая «яму» была поднята до уровня L4. Раньше крышка находилась на уровне L2. Подъём проходил со скоростью 8 м/ч. До понедельника продлятся работы по закреплении крышки. Следить за ходом работ можно было на главной странице проекта с помощью виджета «NEW LIVE STREAM CAMERA». 14 марта сайт F4E опубликовал подробный репортаж с техническими подробностями. Технология подъёма использовалась та же, что при подъёме фермы перекрытия Сборочного цеха. Это технология называется «жумар» и представляет собой эксцентрик, который скользит по свободно свисающему тросу. Геометрия корпуса жумара такова, что при движении вверх эксцентрик дает беспрепятственно скользить пропущенному тросу вниз. При смене направления движения троса эксцентрик поворачивается в корпусе жумара и надежно фиксирует трос от перемещения. Подъём начался с пробного поднятия на 10 см. Затем произошла основная операция, которая длилась всего три часа. Было задействовано восемь домкратов. Сайт ITER тоже прокомментировал данное событие репортажем от 19 марта. В частности, указывается, что уже в конце 2018 года в «корону» криостата будет вмонтирован первый фидер питания. Сама же крышка будет оставаться на месте до марта 2020 года, когда возведение здания Токамака будет завершено и начнется монтаж в «яме» первых деталей машины.
• 19 марта из Китая (корпорация ASIPP, город Хэфэй) сообщили о ходе работ над полоидальной катушкой PF-6. Эта катушка состоит из девяти «двойных блинов» (DP — Double Pancakes). Шесть уже готовы. Седьмой «двойной блин» находится в работе — комплектуется электрическими клеммами и штуцерами для циркуляции жидкого гелия. Следующая стадия для этого «блина» — пропитка горячей эпоксидной смолой в вакууме. Ожидается, что к сентябрю все девять «блинов» будут изготовлены. После этого катушка PF-6 будет собираться целиком. Блины сложат в стопку, вновь пропитают эпоксидной смолой для получения монолитной конструкции, обмотают катушку несколькими слоями изоляции, покроют токопроводящей краской для защиты от статического электричества. Затем катушка будет готовиться к отправке морем в Кадараш.

Апрель

• 9 апреля сайт ITER рассказал, как идут дела на стройке, а также о ближайших перспективах. Над «ямой» здания Токамака установили крышку. В крышке предусмотрены два люка, через которые в «яму» будут опускать крупногабаритные детали. Например, в конце 2018 года в корону токамака должен будет вмонтирован первый фидер питания (он должен питать полоидальную катушку PF-4). В самом здании Токамака работы, в основном, идут на уровне плиты L2 (хотя кое-где ещё на уровне L1). Планируется завершить здание Токамака в 2020 году. Возле здания Холода рабочие установили гелиевые и азотные резервуары, баки для охлаждающей воды, теплообменники и прочее оборудование Фабрики холода, которое должно стоять на улице. В Сборочном цехе полным ходом идет монтаж коммуникаций для токамака. Сборочный цех является не только местом сборки секции вакуумной камеры, но и узлом снабжения машины различными рабочими средами. Например, через Сборочный цех проходят линии холода, волноводы гиротронов, вентиляционные короба и многое другое. Стапель SSAT-1 активно собирается. Ожидается, что он будет готов к испытаниям к концу июня.
• 9 апреля на сайте ITER появился репортаж о производстве полоидальной катушки PF-5. К её изготовлению приступили год назад. Катушка состоит их восьми «двойных блинов». Четвёртый блин находится в состоянии обмотки стеклотканными «бинтами». Третий как раз заключают в вакуумную камеру для пропитки эпоксидной смолой. Всего потребуется 600 кг смолы. Смола нагревается до 60° С, отчего становится текучей, как вода. Она легко пропитывает стеклоткань, которой обмотан электрический кабель. Давление в камере понижают, чтобы гарантировать, что смола заполнит все пустоты. После застывания смолы температуру постепенно поднимают до 100° С, а ещё через несколько часов до 140° С, чтобы придать смоле прочность. При этой температуре блин находится больше суток. Когда все восемь «двойных блинов» будут изготовлены, их сложат в стопку и пропитают ещё раз, чтобы придать намоточному пакету жесткость монолитной конструкции. Затем последует комплектация намоточного пакета электрическими клеммами, штуцерами для подвода жидкого гелия и т. п. Затем последует холодный тест. Для холодного теста нет нужды охлаждать пакет до температуры жидкого гелия. Достаточно охладить изделие до температуры жидкого азота. При этой температуре уже выявляются все микротрещины (если они были), можно проконтролировать качество электрических соединений. Если все тесты пройдены, изделие признают годным к эксплуатации.
• 23 апреля сайт F4E рассказал о том как идет производство деталей вакуумной камеры. Европейские корпорации получили все заготовки для производства пяти секций вакуумной камеры. Раньше Европа была ответственна за семь секций, однако значительное отставание от графика заставило руководство ITER передать производство двух секций Корее. Теперь Корея произведет четыре секции (вместо двух).
• 23 апреля сайт ITER опубликовал репортаж о ходе работ над «короной» на дне ямы здания Токамака. Уже четверть стальной арматуры «короны» смонтирована, и в середине мая ожидается первая заливка. Вся структура должна быть завершена в сентябре. На фотографиях можно увидеть красные пластиковые трубы, пронизывающие арматуру. По этим трубам будет циркулировать вода, для стабилизации температуры застывающего раствора. Когда основная масса бетона застынет, эти трубы тоже будут заполнены бетоном. Этих труб на всю «корону» потребовалось два километра.
• 24 апреля твиттер и сайт F4E рассказали об успешном холодном тесте намоточного пакета для тороидальной катушки TF-4. Это первый тест для линейки намоточных пакетов тороидальных катушек. Намоточный пакет прибыл в Венецию в ноябре прошлого года. Теперь пакет будет вставлен в стальной корпус, произведённый в Японии. Корпус будет заварен, а зазор между корпусом и пакетом заполнен горячей эпоксидной смолой. После отвердевания смола придаст магниту монолитную жесткость.

Май

• 2 мая сайт F4E выложил репортаж о производстве кассет дивертора. Всего кассет 54, каждая размером 0.8х2.3х3.5 м и массой около 8 тонн. Успешно протестирован первый полноразмерный прототип, что дает Европе «зеленый свет» на производство первой партии кассет в 20 штук. Всего для ITER будет произведено 60 кассет (шесть запасных, для обеспечения бесперебойной работы реактора).
• 8 мая сайт F4E сообщил, что все резервуары для азота и гелия, обеспечивающие работу Фабрики холода, установлены на штатные места.
• 8 мая сайт ITER выложил фото второго упакованного намоточного пакета тороидальной магнитной катушки. Пакет произведен в Ла Специи и отправляется в Венецию, в мастерские корпорации Simic. Всего Европа произведет десять намоточных пакетов (из девятнадцати).
• 22 мая была произведена заливка первого сектора "короны" криостата. Всего запланировано заливать корону четырьмя секторами

Июнь

• 4 июня сайт ITER сообщил, что в России успешно прошли испытания второго российского гиротрона. Всего Россия должна произвести восемь гиротронов, столько же Япония, шесть изготовит Европа и два — Индия.

• 4 июня Европа предоставила для испытаний первый полномасштабный прототип внутренней мишени дивертора. Напомним, каждая кассета содержит пять мишеней: внутреннюю (с вертикальной стенкой), центральную (в виде купола) и внешнюю (с наклонной стенкой), кроме того, две небольшие плоские мишени на дне дивертора. Материалом внешней стенки для дивертора ITER был выбран вольфрам. Если испытания пройдут успешно, будет дан "зеленый свет" на производство кассет дивертора.

• 18 июня пришли сведения о новых поставках комплектующих. Из России (завод "Севкабель" в Петербурге) в Марсель прибыл конвой из 13 трейлеров. Трейлеры привезли 38 барабанов сильноточного кабеля общей массой 225 тонн. Кабели предназначены для системы защиты сверхпроводящих катушек при внезапной потери сверхпроводимости . Китай отправил в Кадараш 18 стальных хомутов для крепления полоидальной катушки PF-5 к вакуумной камере. Каждый хомут имеет массу 3.5 тонны .

• 25 июня сайт ITER выложил любопытное фото. На снимке показано формирование на крыше здания Питания магнитных систем своеобразной "кабины". На самом деле эта конструкция является началом моста, который будет поддерживать сверхпроводящие шины постоянного тока. Шины будут питать полоидальные и тороидальные катушки токамака. Кроме шин по мосту будут проходить трубы системы охлаждения .

• 25 июня Россия официально закрыла свой контракт по поставке в ITER сверхпроводящих стрендов для полоидальных катушек из ниобий-титанового сплава. Это 20% от общего количества стрендов для полоидальных катушек, или 120 тонн. Стренды изготавливались в Удмуртии, на Чепецком механическом заводе .

Июль

• 2 июля сайт ITER рассказал о взносе Казахстана в программу создания токамака ITER. "Горячая стенка" реактора испытывает значительные тепловые, радиационные и механические нагрузки. Для того, чтобы иметь представление о "здоровье" бланкета, здесь размещают больше тысячи датчиков. Эти датчики должны безотказно работать в условиях глубокого вакуума, перепада температур, нейтронного облучения. Именно вопросом стойкости датчиков к нейтронному излучению и займется Казахстан. В Казахстане работают реакторы деления. Создаваемый ими нейтронный поток будет использоваться для тестирования радиационной стойкости датчиков. Для этого на двух реакторах будут размещены прототипы датчиков ITER .
• 5 июля из Кореи в Японию морем отправился первый корпус тороидальной катушки, изготовленный в Корее. Япония должна изготовить 9 намоточных пакетов и вставить их в корпуса. Корпуса для этих катушек изготавливаются совместно Кореей и Японией .
• 23 июля. Нижний цилиндр криостата полностью собран. В настоящее время специалисты индийской компании Larsen & Toubro Heavy Engineering проверяют каждый миллиметр сварных швов методом неразрушающего контроля. Для этого используется ультразвук. Основание криостата (его на сайте ITER еще называют "база") тоже приближается к завершению. Нижний цилиндр после завершения всех работ упакуют и выставят "на улицу", где он будет хранится до начала сборочных работ в шахте токамака. Освободившееся пространство в здании Криостата будет использоваться для сборки верхнего цилиндра криостата. Детали этого цилиндра уже начали прибывать из Индии .
• 23 июля. В здании Полоидальных катушек команда техников трудятся над обмоткой шестого (из восьми) "двойного блина" полоидальной катушки PF5. На сайте ITER выложили подробный фоторепортаж, где можно увидеть, как двойной блин проходит все стадии производства — от обмотки стеклотканью, укладывания в разделительную гребенку до пропитывания эпоксидной смолой и холодного теста в конце .
• 23 июля. В сборочном цехе полностью собран и готов к испытанию первый стапель SSAT-1. Он будет нагружен весогабаритными макетами секции вакуумной камеры и тороидальных катушек. Масса этих макетов на 10% превышает массу настоящей нагрузки. При этом будет измеряться точность, с какой стапель манипулирует объектами сборки. Она не должна превышать 1.5 мм для тороидальной катушки массой 320 тонн и высотой 16 метров. Детали второго стапеля уже начали прибывать из Кореи. Стапель SSAT-2 должен быть готов к началу 2019 года .
• 23 июля. В "сердце" строительной площадки — здании Токамака и примыкающих зданий Трития и Диагностики сейчас трудятся около 2000 человек. Работа идет в три смены. Основной объем работ производится на уровне L3, хотя кое-где рабочие начали ставить леса для начала отливки плиты L4. В "яме" произведена отливка двух секторов "короны" (из четырех). Комплекс Токамака должен быть завершен к марту 2020 года .
• 30 июля. Из Китая (город Хэйфей, корпорация ASIPP) поступило сообщение о завершении обмотки последнего, девятого двойного блина (DP — Double Pancake) полоидальной катушки PF-6. Ожидается, что к концу сентября 2018 года девятый DP будет полностью пропитан эпоксидной смолой и термообработан. Затем последует стадия объединения всех DP в намоточный пакет WP (Winding Pack). На этой стадии все электрические клеммы WP собираются в единую электрическую схему, привариваются штуцера для циркуляции гелия. Затем WP обматывается несколькими слоями стеклотканной и каптоновой изоляции, пропитывается эпоксидной смолой еще раз, уже целиком, для получения единой монолитной конструкции. Завершающий этап — покрытие WP токопрововодящей краской, для защиты катушки от статического электричества. Отправка WP во Францию произойдет до середины 2019 года .

Август

• 6 августа. Приближается момент испытания прототипа инжектора нейтральных атомов (NBI — Neutral Beam Injector). Для этого в городе Падуя (Италия) монтируется испытательный стенд MITICA (Megavolt ITER Injector and Concept Advancement). Испытательный стенд должен воспроизвести условия работы NBI в токамаке ITER. Поэтому стенд состоит из вакуумной камеры с вакуумными насосами, азотно-гелиевым охладителем (подобным Фабрике холода в ITER), мощным источником питания. В июле 2018 года было смонтировано более 90% оборудования. Монтаж планируется завершить к октябрю 2018 года. До весны 2019 года должны быть выполнены работы по вводу стенда в эксплуатацию .
• 17 августа на Ютубе появился ролик, снятый с дрона. Он показывает все ключевые точки строительной прощадки ITER .
• 20 августа сайт F4E рассказал о текущем ходе работ на строительной площадке и ближайших перспективах. 750 человек работают в самом сердце строительной площадки — здании Токамака. Сооружаются стены здания Токамака уровня L3. Из четырех секторов короны криостата два уже отлиты. В сентябре на этих секторах начнется установка опорных подшипников криостата. В Сборочном цехе продолжается прокладка коммуникаций для обеспечения машины — линий холода, тоководов, волноводов систем нагрева, вентиляционных коробов и т.д. Из Кореи стали поступать комплектующие стапеля SSAT-2. Ожидается, что Сборочный цех будет передан на баланс ITER с ответственности F4E к концу 2018 года. Здания Питания магнитных систем будут переданы еще раньше, в ноябре этого года .

Сентябрь

• 3 сентября на сайте ITER появился репортаж, как устанавливали резервуары для системы охлаждения в Дренажном зале здания Токамака. Работы были выполнены 14 августа. Всего было установлено семь резервуаров. Все емкости пришлось аккуратно опускать через отверстие в потолке зала. Затем рабочие с помощью гидравлических домкратов смещали резервуары в дальний конец зала, где они устанавливались на штатные места. Некоторые емкости ставились друг на друга. Напомним, стены и пол Дренажного зала облицованы нержавеющей листовой сталью, чтобы при утечке активированная вода из системы охлаждения ни в коем случае не покинула пределов здания Токамака .
• 3 сентября корпорация ASIPP (Китай) сообщила о завершении квалификационного изготовления макета корректирующей катушки. Всего токамак ITER содержит 18 корректирующих катушек. ASIPP должна изготовить шесть из них (все нижние катушки). Макет катушки прошел все без исключения производственные стадии, которым подвергнется настоящая катушка. Макет отличается от реальной катушки тем, что его стренды выполнены не из ниобий-оловянного сплава, а из простой меди. После изготовления макет будет подвергнут препарированию. Из него вырежут несколько кусков, чтобы посмотреть, как эпоксидная смола пропитала обмотку проводника .
• Завершилась обмотка девятого (из девяти) двойного блина полоидальной катушки PF-6, которая изготавливается в Китае. К концу сентября девятый блин должен быть пропитан эпоксидной смолой и термообработан. Затем начнется сборка намоточного пакета PF-6 как единого целого. В Кадараш, в здание Полоидальных катушек, пакет планируется доставить к середине 2019 года. Там пакет должен пройти холодный тест .
• 10 сентября появилось сообщение о завершении основной части работ по отливке короны — железобетонной конструкции, которая должна поддерживать криостат с токамаком внутри. Корона еще не замкнута в кольцо. В ней оставлен технологический разрыв, куда будет "пропихнут" фидер питания полоидальной катушки PF-4. После установки фидера на место разрыв будет залит. Кроме того, предстоит заполнить охлаждающие трубы (на фото они кирпично-красного цвета) бетонным раствором. После этого трубы будут срезаны заподлицо с поверхностью бетона. Рабочие начнут устанавливать на корону основания полусферических опорных подшипников .
• Логистическая компания DAHER готовится доставить из порта Фос-сюр-Мер на строительную площадку очередную исключительную нагрузку класса HEL (highly exceptional loads) — полоидальную катушку PF-6. Работы по расширению дороги идут уже сейчас, несмотря на то, что катушке еще год предстоит провести на производственных площадях. К 9 августа было удалено 1700 кубических метров горной породы, выровнены склоны там, где дорога проходит сквозь скалы. Техники компании составили 3D-цифровую карту всех узостей дороги. Учитывались даже ветки деревьев, нависающие над дорогой. Затем было произведено виртуальное путешествие цифровой модели полоидальной катушки по цифровой карте. Оказалось, что трейлер в некоторых местах не сможет двигаться по прямой; ему предстоит двигаться по замысловатой траектории, чтобы уберечь драгоценный груз от повреждения. Конвою с катушкой отведено на 104-км дистанцию от порта до строительной площадки в Сен-Поль-ле-Дюранс не три, а пять ночей .
• 17 сентября сайт F4E рассказал, как продвигается строительство секторов вакуумной камеры в Европе. Напомним, Европа ответственна за изготовление пяти секторов (из девяти). Каждый сектор камеры состоит из четырех сегментов. Для того, чтобы уложиться в жесткий график, европейские компании ведут работу параллельным потоком .
• Организация ITER опубликовала 400-страничный план исследований после создания "первой плазмы". Напомним, "первая плазма" ожидается в декабре 2025 года. Все эксперименты можно разбить на три группы:

1. Термоядерная реакция со стационарным нагревом, с энерговыделением 500 МВт/выстрел, с коэффициентом усиления по мощности Q≈10 и временем удержания τ>300 c.
2. Термоядерная реакция с самоподдержанием, с коэффициентом усиления по мощности Q≈5.
3. Термоядерная реакция с индукционным нагревом.

Индукционный нагрев плазменого шнура осуществляется в результате прохождения электрического тока по плазме (индуцируется Центральным соленоидом). Стационарный нагрев — с помощью гиротронов, тетродов и инжектора нейтральных атомов. План предусматривает поэтапное введение в эксплуатацию различных систем токамака ITER. После экспериментов "первой плазмы" и последующих токамак будет останавливаться на модернизацию для введения в строй очередной системы .

• Корея передала ITER на утверждение чертежи гигантской рамы для кантования секторов вакуумной камеры и D-образных катушек тороидального поля. Эти детали будут транспортироваться в ITER со всех точек мира горизонтально. Однако перед сборкой их необходимо будет перевернуть, чтобы они заняли вертикальное положение. Детали будут размещены в раме, зафиксированы в ней, затем с помощью мостовых кранов Сборочного цеха раму поднимут в воздух и аккуратно повернут на 90 градусов. После этого деталь подведут к стапелю SSAT и предадут в его "нежные объятия" для продолжения сборки. Если чертежи будут утверждены, Корея произведет раму к марту 2019 года .
• 24 сентября Корея произвела пробную сборку первого теплового экрана для Шестого сектора вакуумной камеры. Тепловой экран предназначен для "перехвата" теплового излучения горячей вакуумной камеры на сильно охлажденные магниты тороидального поля. Этот стальной кожух будет охлаждаться газообразным гелием при температуре 80 К (минус 193 °С). Экран состоит из 23 панелей. Для сборки понадобилось 1800 болтов. После сборки, методом лазерного 3D сканирования, была проверена геометрия сектора экрана. Теперь экран будет разобран и все панели отправятся на серебрение. После этой операции последует упаковка и отправка в Кадараш. На строительной площадке экран ждут к апрелю 2019 года .
• Инженеры ITER, занимающиеся изготовлением дивертора, столкнулись с трудноразрешимой проблемой, которую шутливо описывают, как "ситуация курицы и яйца". Дело в том, что мишени дивертора должны быть с большой точностью (порядка 0.1 мм) выставлены относительно магнитной оси токамака. Если не соблюсти это требование, эффективность дивертора, как очистителя плазмы, резко снизится. Однако точное положение магнитной оси машины станет известно лишь после первой плазмы. Проблема решается путем введения в конструкцию дополнительных регулируемых элементов, которые усложняют, утяжеляют и удорожают конструкцию. Следует предусмотреть комплекс мероприятий по настройке элементов дивертора после получения первой плазмы .
• По состоянию на конец сентября 2018 года, строительная площадка ITER запитана километровой 15 кВ линией от расположенного неподалеку CEA. Начиная с марта 2017 года электрики и инженеры настраивали сеть постоянной мощности SSEN. Было проверено и отъюстировано около тысячи параметров, передаваемых системой управления CODAC: положение переключателей и выключателей, температура масла в трансформаторах, давление, напряжения, токи, аварийные сигналы. Эта ситуация изменится в ближайшее время. Теперь, чтобы переключить питание с СЕА на RTE (Réseau de transport d'électricité — французский оператор системы передачи электроэнергии), достаточно повернуть один тумблер .

Октябрь

• 1 октября сайт ITER рассказал, что стоящий в самом центре ямы кран С1 будет увеличен в высоту на 10 метров. Live-камера, установленная на крыше Сборочного цеха, показывает, что кран демонтирован, а на крышке биозащиты появилась конструкция из трех труб. Конструкция нужна для ветроустойчивости крана. Она будет держать кран С1 после его модернизации. Работы по наращиванию крана С1 продлятся около пяти дней .
• Возле здания Криостата рабочие укладывают около 5000 м² специального асфальтобетонного покрытия. Примерно такое же покрытие применяется на взлетно-посадочных полосах аэродромов. Несущая способность покрытия достигает 20 т/м² (на дорогах общественного применения эта величина 5 т/м²). Эта площадка нужна для хранения нижнего цилиндра криостата массой 490 тонн (без упаковки). Кроме того, по этой дороге будет транспортироваться основание криостата массой 1250 тонн .
• 1 октября на сайте ITER появился фотоотчет о ходе производства полоидальной катушки PF-5. К настоящему времени катушка готова на 42% .
• Сайт ITER уже писал о том, что на месте начинающегося строительства пришлось поработать археологам. Тогда пришлось переносить небольшой некрополь. Теперь настала очередь палеонтологов. При прокладке траншеи под систему охлаждения токамака работник Christopher Lebreton разглядел на одном из обломков породы отпечаток аммонита. Это сразу переносит нас на 120-200 миллионов лет назад, в мезозой, когда Землей правили динозавры, млекопитающие были не больше мыши, а на месте современного Прованса плескалось мелкое теплое море, в котором и жили аммониты .
• По состоянию на 5 октября количество выполненных работ до "первой плазмы" составило 57%. Об этом сообщил сайт ITER. Напомним, 50% отметку проект миновал в декабре 2017 года. По традиции, на этом сайте размещен фотоотчет о текущем положении дел на строительной площадке .
• 12 октября. Сборочный цех. Механическая часть стапеля SSAT-1 полностью собрана, сейчас техники соединяют и тестируют электрические и гидравлические разъемы. Его брат-близнец, стапель SSAT-2, готовится к сборке. Четыре (из шести) конвоев, везущих части SSAT-2, уже прибыли. Техники юстируют опорный рельс этого инструмента. SSAT-2 будет собран к концу января 2019 года. Тогда же и произойдет испытание обоих инструментов с помощью весогабаритных макетов сектора вакуумной камеры и тороидальных катушек .
• 29 октября сайт ITER показал только что отлитые стальные заготовки из стали 316LN, предназначенные для производства будущих сегментов верхнего цилиндра криостата. Заготовки мало напоминают лист, изогнутый вдоль образующей цилиндра. Скорее, это барабан колонны древнегреческого ордера. На этом "барабане" даже каннелюры есть, причем по стечению обстоятельств, число желобков на отливке (их 24) совпадает с каноническим числом каннелюр на древнегреческой колонне. Впоследствии, когда отливка остынет, ее подвергнут ковке и горячему прессованию — тогда заготовка примет более привычный для сегмента криостата вид. Напомним, элементы криостата изготавливает Индия (город Хариза) .

Ноябрь

• 7 ноября. В России, в Санкт-Петербурге, в НИИЭФА им. Д.В. Ефремова стартуют испытания полномасштабного прототипа элемента дивертора. Прототип заключен в специально построенную вакуумную камеру, в которой будут воспроизведены условия работы, максимально приближенные к "боевым". Изогнутые мишени подвергнутся 5000 циклам облучения по 5 МВт/м², а прямые мишени — сперва 5000 циклам облучения по 10 МВт/м², а затем еще 300 циклам по 20 МВт/м². Прототип изготовлен в корпорации Ansaldo Nucleare (Италия, Генуя). После прохождения испытаний образцы вернутся в Геную для препарирования, изучения повреждений и назначения ресурса .
• 12 ноября. В MIFI (Magnet Infrastructure Facilities for ITER — испытательная площадка на территории соседнего CEA) наконец-то завершились, с отставанием от графика на целый месяц, все тесты фидера питания полоидальной катушки PF-4. Фидер по внешнему виду похож на толстую трубу, изгибающуюся под прямым углом, 10 метров в длину и 5 метров в высоту, массой около 6 тонн. Фидер предназначен для подвода к полоидальной катушке электрической энергии, криогенных жидкостей, линий диагностики. Теперь фидер погрузят на грузовик и перевезут из СЕА в ITER. Операция по установке фидера в корону криостата назначена на 26 ноября. Это первый элемент токамака, который будет установлен в "яме" .
• 14 ноября. В городе Падуя (Италия) собирается испытательный стенд MITICA, который должен протестировать полномасштабный прототип Инжектора нейтральных атомов для ITER. На этот раз в Падую доставлен мощный источник питания для ловушки не успевших рекомбинировать ионов RID (Residual Ion Dump — ловушка остаточных ионов). Этот источник обеспечивает постоянное напряжение 25 киловольт. Следующая поставка для MITICA состоится в декабре 2018 года. Должен прибыть ISEPS (Ion Source and Extraction Power Supply — источник ионного и экстракционного питания) для Высоковольтной панели (от компании Siemens) которая уже установлена на стенд. Декабрьской поставкой завершится контракт Европы в оснащение стенда MITICA. Всего Европа вложила оборудования и материалов на €22 млн. Кроме Европы в оснащении стенда принимает участие Япония .
• 19 ноября. В окрестностях города Сантандер (Испания) прошла генеральная репетиция сварки двух секторов вакуумной камеры между собой. Для этого была воссоздана обстановка, которая будет в "яме" реактора к моменту начала сборки вакуумной камеры. К этому времени основание и нижний цилиндр криостата уже будут установлены на штатные места. Полоидальные катушки номера 6 и 5 тоже будут находится на месте. Каждый сектор вакуумной камеры в Сборочном цехе уже будет соединен с двумя тороидальными катушками и оборудован тепловым экраном. Вакуумная камера состоит из девяти секторов, 13 метров в высоту и 7 метров в ширину. Каждый сектор камеры весит 420 тонн, но после оснащения двумя тороидальными катушками и тепловым экраном его масса возрастет до 1200 тонн. Сварка будет осуществляться двумя роботами, каждый из которых должен работать в зазоре между секторами шириной от 100 до 160 мм. Выполнить сварочный шов такой ширины технически нереально. Поэтому для заполнения зазора заранее изготавливаются соединительные пластины (с большим припуском по ширине), толщиной 60 мм. Потребуется 15 пластин для внутренней поверхности тора и 16 пластин для внешней. Расстояние между секторами вакуумной камеры тщательно замеряют методом лазерной метрологии. Соединительная пластина подгоняется так, чтобы зазор между краями пластины и краями секторов вакуумной камеры составлял не более 0.5 мм. Этот зазор и заваривает робот. После укладки очередного сварочного шва робот тут же зачищает заваренный стык. Оба робота располагаются во внутренней полости вакуумной камеры, передвигаясь по специально проложенным для них рельсам. Один робот сваривает внутренний стык секторов камеры, второй — внешний. Обслуживать эту операцию будут 200 человек. Начало сварки вакуумной камеры запланировано на осень 2020 года. Операция продлится не менее четырех лет .
• 22 ноября Европа отчиталась в окончании намотки крайнего, 70-го "двойного блина" ("Double Pancakes" — DP) для тороидальных катушек. Напомним, Европа ответственна за производство 10 (из 19) намоточных пакетов ("Winding Pack" — WP). Каждый WP состоит из семи DP. Теперь "юбилейный" DP будет перенесен на участок лазерной сварки, где проводник, уложенный в разделительную гребенку, будет закрыт перфорированной крышкой. Далее для DP последуют: пропитка горячей эпоксидной смолой, термообработка и серия тестов .
• 26 ноября в "яму" токамака был опущен фидер питания полоидальной катушки PF-4. Операция началась чуть позже 20 часов местного времени, после того, как стих ветер, дующий практически весь день. Кран С1, стоящий в центре шахты, аккуратно перенес фидер и опустил его в люк крышки, закрывающей шахту. Всего операция длилась чуть больше 15 минут. За операцией можно было следить через live-камеру, установленную на Сборочном цехе .
• Еще в мае 2018 года была создана Целевая группа защиты токамака (ITER Disruption Mitigation Task Force — ITER DMTF). Группа DMTF направила свои усилия на борьбу с опасным видом неустойчивости плазмы — пограничными локализованными модами (Edge Localized Modes — ELM). Суть этой неустойчивости такова: на границе сильно сжатого плазменного шнура, в произвольной точке, возникает небольшое локальное выпучивание. Это выпучивание генерирует собственное магнитное поле, которое ослабляет магнитное поле токамака в данной точке. Возникает положительная обратная связь, что ведет к еще большему выпучиванию. В итоге выпучивание "надувается" и "лопается". Лопнувшее выпучивание является эффективным ускорителем электронов, которые покидают плазменный шнур и обрушиваются на горячую стенку реактора. Это ведет к чрезмерному нагреву бланкета, и, как следствие, к его повышенному износу. Для борьбы с ELM в токамаке применяется ледяная пушка. Пушка выстреливает в растущее выпучивание гранулы (пелеты), состоящие из замороженной смеси либо дейтерия и трития, либо дейтерия и неона. В результате выпучивание охлаждается, теряет энергию и рассеивается. Группа DMTF представила на рассмотрение новый дизайн ледяной пушки. Теперь это целая батарея: в экваториальный порт встраивается восемь "стволов", каждый из которых нацелен на определенное место плазменного шнура. Кроме того, эта "артиллерия" подкреплена пушками, расположенными в верхних портах. Система может одновременно "вести огонь" по трем одновременно возникшим выпучиваниям .

Декабрь

• 3 декабря. В городе Hazira, Индия, подходит к концу крупный контракт, выполняемый компанией Larsen & Toubro. Семь сегментов верхнего цилиндра криостата общей массой 490 тонн уже упакованы и готовы к отправке, на двух сегментах выполняются отделочные работы. Верхняя крышка криостата (двенадцать сегментов ) отправится на строительную площадку ITER летом 2019 года. Кроме сегментов криостата, компания Larsen & Toubro должна изготовить около 10 тысяч кронштейнов, ребер жесткости и соединительных пластин для вакуумной камеры. Эти детали компания отправляет в Корею и Японию, где и происходит сборка секций вакуумной камеры .
• 10 декабря. На сайте ITER появился подробный репортаж о том, как устанавливался на место фидер питания полоидальной катушки PF-4. Фидер, с помощью монорельсового крана на дне "ямы", осторожно завели в технологический разрыв в короне. Затем его выровняли с точностью ±2 мм относительно абсолютной системы координат токамака. На фото можно увидеть реперные точки этой системы координат — они нанесены на стены "ямы" .
• 12 декабря. Сайт F4E рассказал о начале сборки первой тороидальной катушки. Только что завершилась тяжелая и деликатная операция, занявшая месяц. Намоточный пакет был вставлен в стальной корпус. Операция была выполнена в миланском филиале корпорации SIMIC (Италия). Намоточный пакет (произведен SIMIC) весит 110 тонн, корпус (произведен Mitsubishi Heavy Industries, Япония и Hyundai Heavy Industries, Корея) — 150 тонн. При этом пакет и корпус необходимо совместить с точностью 0.01 мм. Следующая операция — сварка корпуса. Она будет осуществляться вручную или, где это возможно, роботами. На сварку отводится до шести месяцев. Затем последует заполнение зазора между пакетом и корпусом эпоксидной смолой. Это займет две недели. И, наконец, еще четыре месяца продлится механическая обработка. Заключительные работы состоят из серии финишных тестов и упаковки. Затем готовый магнит отправится в Кадараш. Это произойдет ориентировочно в начале сентября 2019 года .
• 17 декабря сайт ITER опубликовал серию репортажей с рассказами и фотографиями. Это финальный отчет о ходе строительства к концу 2018 года. Здание Токамака готово на 70%. Сейчас основной объем работы выполняется на уровне L3 (самый верхний уровень здания Токамака L5). Ключевые элементы здания Токамака — биозащита и корона криостата, уже готовы. В начале следующего года начнется установка полусферических подшипников. На нижнем цилиндре криостата идут завершающие сварочные работы. База криостата находится в состоянии сборки "тульи" (если представить себе основание криостата в виде перевернутой шляпы). Приемочные испытания основания и нижнего цилиндра криостата запланированы на март-апрель 2019 года. В Сборочном цехе продолжается монтаж второго стапеля SSAT-2. В Сервисном здании полным ходом идет монтаж оборудования. Рабочие возвели металлический каркас градирни. Теперь градирня передана на баланс ITER .

Примечания

Шаблон:Сортировка: изолированные статьи

This article "ITER, перечень событий 2018 года" is from Wikipedia. The list of its authors can be seen in its historical and/or the page Edithistory:ITER, перечень событий 2018 года. Articles copied from Draft Namespace on Wikipedia could be seen on the Draft Namespace of Wikipedia and not main one.

---

 Facebook Page

🐤 Twitter Follow us on Twitter !

Read or create/edit this page in another language

• ITER, перечень событий 2018 года in English