國際熱核聚變實驗反應堆(ITER)組織的最新報告稱,從修復法國正在建設(shè)的國際熱核聚變實驗反應堆(ITER)缺陷部件中“吸取的大量經(jīng)驗教訓”將減少今后組裝工作所需的時間。
2023 年 1 月,ITER 進行了“有史以來最精細的操作”——拆除兩年前安裝在托卡馬克坑中的真空容器扇區(qū)模塊 #6。需要取出并隨后拆卸這個巨型組件,這是一個“高達五層樓、重達三架滿載巨型噴氣式飛機”的模塊化組件,以糾正其兩個子組件中發(fā)現(xiàn)的不合格品。這些是扇區(qū)接口表面(斜面)的尺寸偏差和隔熱罩冷卻管的貫穿壁裂紋,需要在托卡馬克坑外進行修復。
為期四天的“反向提升”和隨后約六個月的艱苦拆卸過程為ITER提供了“寶貴的經(jīng)驗”, 最終將“將ITER真空容器九個模塊所需的組裝時間縮短二分之一到三倍”。
第 6 區(qū)模塊于 2023 年 7 月從托卡馬克坑中取出,目前正處于修復的最后階段,其中一側(cè)已經(jīng)完成,另一側(cè)即將完成。
組裝 6 號扇區(qū)模塊是一項史無前例的操作,涉及史無前例的組件,拆卸過程也是如此,模塊從托卡馬克坑中取出并放入扇區(qū)子組裝工具之一后即可完成。扇區(qū)模塊由一個真空容器扇區(qū)和相應的熱屏蔽板以及兩個環(huán)形場線圈組成。九個 40 度模塊組裝并焊接在一起后,形成環(huán)形等離子室。
“我們在兩次操作中都學到了很多東西,尤其是在開始拆卸模塊時,”ITER 建造項目負責人塞爾吉奧·奧蘭迪 (Sergio Orlandi) 表示。“事實上,拆卸是改進組裝程序和產(chǎn)生更穩(wěn)健流程的最佳方法。”
所吸取的教訓遠遠超出了組件本身,也不僅僅是技術(shù)層面的。“例如,橋式起重機的性能還有很多不足之處——這是部門模塊組裝的真正瓶頸,”奧蘭迪說。“我們在維護方面投入了大量資金,合理化了工具的管理,更換了有故障的傳感器,并提高了儀表和控制系統(tǒng)的整體性能。
第一次組裝第 6 區(qū)模塊時,花了好幾天時間一步步審批技術(shù)文件,例如將工程和施工工作包發(fā)送給承包商。這一次,一個新的聯(lián)合體 (CNPE) 負責,并為當前和未來的組裝操作實施了一種不同的、更有效的方法。CNPE 聯(lián)合體由中國核電工程公司、中國核工業(yè) 23 建設(shè)有限公司、西南物理研究院、中國科學院等離子體物理研究所 ASIPP 和法馬通組成。
第 7 區(qū)模塊的組裝工作于 2024 年 9 月開始,預計于 2025 年第一季度完成。整個組裝過程將耗時七個半月,而第 6 區(qū)模塊的初始組裝則耗時 18 個月。