Проект ИТЭР в 2017 году
03.01.2018 169 0 0 tnenergy

Проект ИТЭР в 2017 году

---
0
В закладки


Проект ИТЭР в 2017 году будет, токамака, монтаж, реактора, первые, сборки, катушки, элементов, метров, проекта, оборудования, системы, должен, этого, Однако, SPIDER, конструкция, время, площадке, плазмы


Проект


Правила драматургии долгоиграющих сериалов подразумевают, что исток будущих драматических событий должен закладываться в момент триумфальной победы над проблемой предыдущей. Похоже, история проекта международного экспериментального термоядерного реактора (ИТЭР) пишется сценаристами, знакомыми с этим правилом - на фоне триумфального преодоления сложностей, чуть не погубивших самую дорогую научную стройку мира в 2015 появляются тени новых, будущих, проблем, которые еще могут сыграть свою роковую роль.


В частности, новый виток изоляционизма США в 2016 году сложился с отрицанием новым президентом США пользы от длинных вложений в науку, и в итоге США запланировали расходы в 2018 на ИТЭР в размере ~65 млн долларов против необходимых 175. Если такая ситуация продлится еще пару лет, то неизбежен новый перенос даты пуска международного токамака, а за ним - и новый виток охлаждения интереса к проекту.


Для контраста, Европейский Парламент, наоборот, решил выделить ИТЭР все запрошенные деньги (порядка 6 млрд евро до 2025 года).


Тем не менее, все эти сложности если и выльются в реальное сползание сроков - то только через несколько лет. Пока менеджмент ИТЭР открывает шампанское, отмечая пройденные в ноябре 2017 50% затрат человеко-часов от запланированных до первой плазмы (в 2025).


Строительство зданий на площадке постепенно подходит к концу - в 2018 году будет готово под монтаж оборудования 85% сооружений, необходимых для первой плазмы. Собственно, следующий год станет годом широкого развертывания монтажа оборудования проекта - в том числе первые трубопроводы и опоры будут смонтированы в здании токамака. Однако, обо всем по порядку, и самым первым я хотел бы напомнить о том, что у меня есть статья с ответами на самые часто задаваемые вопросы по ИТЭР.


Строительство и монтаж оборудования



Проект ИТЭР в 2017 году будет, токамака, монтаж, реактора, первые, сборки, катушки, элементов, метров, проекта, оборудования, системы, должен, этого, Однако, SPIDER, конструкция, время, площадке, плазмы



Основное здание реактора (виртуально поделенное на здания Трития, Токамака и Диагностик) в 2017 году выросло на 2 этажа. Этот комплекс тоже прошел свой экватор трудозатрат летом 2017 года, и на нижних этажах уже в начале 2018 года должен начаться монтаж многочисленных систем ИТЭР.

Проект ИТЭР в 2017 году будет, токамака, монтаж, реактора, первые, сборки, катушки, элементов, метров, проекта, оборудования, системы, должен, этого, Однако, SPIDER, конструкция, время, площадке, плазмы

Проект ИТЭР в 2017 году будет, токамака, монтаж, реактора, первые, сборки, катушки, элементов, метров, проекта, оборудования, системы, должен, этого, Однако, SPIDER, конструкция, время, площадке, плазмы

Построенная часть комплекса зданий токамака показана красной линией



За 2017 год здания выпрямителей магнитной системы прошли путь от фундаментов до сданных под отделку. Здесь уже появились первые из трансформаторов, которые будут питать грандиозные активные выпрямители.

Проект ИТЭР в 2017 году будет, токамака, монтаж, реактора, первые, сборки, катушки, элементов, метров, проекта, оборудования, системы, должен, этого, Однако, SPIDER, конструкция, время, площадке, плазмы

Проект ИТЭР в 2017 году будет, токамака, монтаж, реактора, первые, сборки, катушки, элементов, метров, проекта, оборудования, системы, должен, этого, Однако, SPIDER, конструкция, время, площадке, плазмы

Активные тиристорные выпрямители нужны для управления током в магнитах ИТЭР



Здание криокомбината, задача которого в обеспечении комплекса жидким азотом и гелием (это будет второй в мире по производительности завод жидкого гелия после расположенного на Большом адронном коллайдере) было сдано строителями осенью 2017 года - в нем ведется монтаж оборудования.

Проект ИТЭР в 2017 году будет, токамака, монтаж, реактора, первые, сборки, катушки, элементов, метров, проекта, оборудования, системы, должен, этого, Однако, SPIDER, конструкция, время, площадке, плазмы

Проект ИТЭР в 2017 году будет, токамака, монтаж, реактора, первые, сборки, катушки, элементов, метров, проекта, оборудования, системы, должен, этого, Однако, SPIDER, конструкция, время, площадке, плазмы

Установка "холодных объемов" с гелиевыми ожижителями в здание криокомбината летом 2017 года



Активно строились электрические сети комплекса и трубопроводы с охлаждающей водой

Проект ИТЭР в 2017 году будет, токамака, монтаж, реактора, первые, сборки, катушки, элементов, метров, проекта, оборудования, системы, должен, этого, Однако, SPIDER, конструкция, время, площадке, плазмы

На фото выше трубы системы охлаждения токамака и компонентов комплекса. Диаметр труб - 2 метра

Проект ИТЭР в 2017 году будет, токамака, монтаж, реактора, первые, сборки, катушки, элементов, метров, проекта, оборудования, системы, должен, этого, Однако, SPIDER, конструкция, время, площадке, плазмы

На заднем плане видно открытое распределительное устройство и центр распределения электроэнергии постоянных нагрузок на 110 мегаватт



В здании предварительной сборки практически в 2017 году закончены и испытаны все мостовые краны (в т.ч. рекордной грузоподьемности по 750 тонн, могущие работать в спарке) и в декабре начат монтаж первого стенда сборки секторов токамака.

Проект ИТЭР в 2017 году будет, токамака, монтаж, реактора, первые, сборки, катушки, элементов, метров, проекта, оборудования, системы, должен, этого, Однако, SPIDER, конструкция, время, площадке, плазмы

Проект ИТЭР в 2017 году будет, токамака, монтаж, реактора, первые, сборки, катушки, элементов, метров, проекта, оборудования, системы, должен, этого, Однако, SPIDER, конструкция, время, площадке, плазмы



В 2017 году была построена бетонная основа системы сброса тепла (мощностью в 1150 гигаватт) - и в 2018 году мы увидим монтаж 10 вентиляторных градирен и 40 насосов общей мощностью около 70 мегаватт на этом комплексе.
Проект ИТЭР в 2017 году будет, токамака, монтаж, реактора, первые, сборки, катушки, элементов, метров, проекта, оборудования, системы, должен, этого, Однако, SPIDER, конструкция, время, площадке, плазмы


В 2017 году после заводской приемки в Корее был начат монтаж грандиозных стендов сборки секторов токамака уже в здании предварительной сборки
Проект ИТЭР в 2017 году будет, токамака, монтаж, реактора, первые, сборки, катушки, элементов, метров, проекта, оборудования, системы, должен, этого, Однако, SPIDER, конструкция, время, площадке, плазмы


Сборка первого стенда для сборки. Забавно, но вот эти кольцевые рельсы точно очерчивают размеры плазменного "бублика", который через 7 лет должен загореться в ИТЭР.

Проект ИТЭР в 2017 году будет, токамака, монтаж, реактора, первые, сборки, катушки, элементов, метров, проекта, оборудования, системы, должен, этого, Однако, SPIDER, конструкция, время, площадке, плазмы



Производство оборудования



Первым элементом, с которого начнется в 2020 году сборка токамака должно быть основание криостата, уложенное на опорное кольцо на дне шахты реактора. Эта деталь насколько большая и тяжелая (30 метров диаметром, 6 метров высотой и 1280 тонн весом), то ее сваривают на стапеле прямо на площадке ИТЭР в 200 метрах от места установки. Сварка первых элементов торжественно началась еще в сентябре 2016 года, но индусско-немецкий коллектив, который занимается этой работой, делает ее в темпе улитки. В настоящее время элементы основания полностью выставлены на стапеле, но не завершена даже сварка основных элементов, а впереди еще проверка швов и наварка сотен мелких элементов.

Проект ИТЭР в 2017 году будет, токамака, монтаж, реактора, первые, сборки, катушки, элементов, метров, проекта, оборудования, системы, должен, этого, Однако, SPIDER, конструкция, время, площадке, плазмы

Проект ИТЭР в 2017 году будет, токамака, монтаж, реактора, первые, сборки, катушки, элементов, метров, проекта, оборудования, системы, должен, этого, Однако, SPIDER, конструкция, время, площадке, плазмы

Квадрат, образованный стенками кольца - это опорная конструкция реактора, поэтому здесь используется сталь толщиной до 120 мм.



На соседнем стапеле тем временем собирается следующая деталь криостата - нижний цилиндр. Здесь пока все идет веселей, сборка начата летом, и к концу года выставлены все элементы этой конструкции 30 метров диаметром, 10 метров высотой и 500 тонн весом. По плану этот элемент устанавливается вторым - сразу после основания и сваривается с ним в единое целое. А уже в эту половинку криостата начинается монтаж всех внутренностей реактора.

Проект ИТЭР в 2017 году будет, токамака, монтаж, реактора, первые, сборки, катушки, элементов, метров, проекта, оборудования, системы, должен, этого, Однако, SPIDER, конструкция, время, площадке, плазмы

Секции "второго" этажа нижнего цилиндра на фоне стапеля, где сваривается эта конструкция.

Проект ИТЭР в 2017 году будет, токамака, монтаж, реактора, первые, сборки, катушки, элементов, метров, проекта, оборудования, системы, должен, этого, Однако, SPIDER, конструкция, время, площадке, плазмы



Интересно, что весь криостат и находящийся в нем токамак всеми своими 23000 тоннами будет опираться на бетонное основание через 18 полусферических подшипников. Первый серийный подшипник такого рода был изготовлен в испании в 2017 году, а на установку обойм этих подшипников в бетон можно будет посмотреть уже в феврале-марте 2018.

Проект ИТЭР в 2017 году будет, токамака, монтаж, реактора, первые, сборки, катушки, элементов, метров, проекта, оборудования, системы, должен, этого, Однако, SPIDER, конструкция, время, площадке, плазмы



Другой, еще более грандиозной и дорогой подсистемой токамака являются его сверхпроводящие магниты. Магниты ИТЭР во много раз превосходят по своим параметрам все, что было создано до этого проекта, поэтому потребовали строительства множества производств, что было начато сильно заранее (еще до начала строительства собственно ИТЭР). Однако этот запас времени хорошо сыграл - в 2017 году из полуфабрикатов наконец начали появлятся первые штатные магниты ИТЭР, в том числе:



Намотаны первые 4 галеты (из 8) катушки PF1, изготавливаемой на Средненевском судостроительном заводе.

Проект ИТЭР в 2017 году будет, токамака, монтаж, реактора, первые, сборки, катушки, элементов, метров, проекта, оборудования, системы, должен, этого, Однако, SPIDER, конструкция, время, площадке, плазмы



Намотаны первые 2 галеты одной из самых больших (диаметром 14 метров) катушки PF5, она также изготавливается на площадке ИТЭР.

Проект ИТЭР в 2017 году будет, токамака, монтаж, реактора, первые, сборки, катушки, элементов, метров, проекта, оборудования, системы, должен, этого, Однако, SPIDER, конструкция, время, площадке, плазмы


В США изготовлен первый модуль (из 7) центрального соленоида ИТЭР

Проект ИТЭР в 2017 году будет, токамака, монтаж, реактора, первые, сборки, катушки, элементов, метров, проекта, оборудования, системы, должен, этого, Однако, SPIDER, конструкция, время, площадке, плазмы


В Китае из российского сверхпроводника намотаны первые 3 галеты самой тяжелой катушки PF6 - она же, не смотря на номер тоже является одним из самых первых устанавливаемых элементов реактора.

Проект ИТЭР в 2017 году будет, токамака, монтаж, реактора, первые, сборки, катушки, элементов, метров, проекта, оборудования, системы, должен, этого, Однако, SPIDER, конструкция, время, площадке, плазмы


В Италии был сдан намоточный пакет первой тороидальной катушки (всего в Италии их будет изготовлено 10 и еще 10 - в Японии). В настоящее время это самый большой и мощный (в плане запасаемой энергии) магнит в мире. Этот пакет в настоящее время перевезен на предприятие SIMIC, где ему предстоит пройти холодные испытания и заварку в 200 тонный корпус из нержавеющей стали.

Проект ИТЭР в 2017 году будет, токамака, монтаж, реактора, первые, сборки, катушки, элементов, метров, проекта, оборудования, системы, должен, этого, Однако, SPIDER, конструкция, время, площадке, плазмы


Проект ИТЭР в 2017 году будет, токамака, монтаж, реактора, первые, сборки, катушки, элементов, метров, проекта, оборудования, системы, должен, этого, Однако, SPIDER, конструкция, время, площадке, плазмы


          Изготовленный в японии первый внутренний полукорпус в августе 2017 был отправлен в Южную Корею для стыковки с изготовленным там внешним полукорпусом. Вместе корпус              будет свариваться уже при сборке магнита.

Проект ИТЭР в 2017 году будет, токамака, монтаж, реактора, первые, сборки, катушки, элементов, метров, проекта, оборудования, системы, должен, этого, Однако, SPIDER, конструкция, время, площадке, плазмы


        На фото выше - опора тороидального магнита, изготовленная в Китае. Размер данного изделия - 2х1х1 метр, а такая конструкция обеспечивает подвижность магнита относительно           основания в одном направлении. Это нужно для того, что бы конструкция не разрушалась от сжатия при захолаживании.

В этом году  французско-немецкой командой была собрана первая криосорбционная помпа, отвественная за поддержание свервысокого вакуума в вакуумной камере ИТЭР.

Проект ИТЭР в 2017 году будет, токамака, монтаж, реактора, первые, сборки, катушки, элементов, метров, проекта, оборудования, системы, должен, этого, Однако, SPIDER, конструкция, время, площадке, плазмы


        На фото выше - сорбирующие пластины с активированным углем, охлаждаемые изнутри жидким гелием.   

Проект ИТЭР в 2017 году будет, токамака, монтаж, реактора, первые, сборки, катушки, элементов, метров, проекта, оборудования, системы, должен, этого, Однако, SPIDER, конструкция, время, площадке, плазмы


        А это корпус криопомпы со стороны ее "атмосферного" фланца.

Одним из важнейших событий, на мой взгляд, стало прибытие на площадку ИТЭР в октябре 2017 года криомагнитного фидера катушки PF4. Это изделие представляет собой вакуумированную трубу в которой проложены гидравлические и электрические (в т.ч. сверхпроводящие) коммуникации идущие к соответствующему магниту. Криофидер PF4 намного опережает другие подобные изделия по той простой причине что он будет замурован в бетон. Важность этого события в том, что это первое высокотехнологичное и изготовленное специально для ИТЭР изделие на площадке и под приемку подобных вещей необходимо создать специальную инфраструктуру, которая и будет проходить проверку данной поставкой.

Проект ИТЭР в 2017 году будет, токамака, монтаж, реактора, первые, сборки, катушки, элементов, метров, проекта, оборудования, системы, должен, этого, Однако, SPIDER, конструкция, время, площадке, плазмы



В России, тем временем, успешно прошли заводские приемочные испытания первого (из 8) серийного гиротрона - мегаваттной микроволновой радиолампы для разогрева плазмы и управления током в ней, без которых невозможен запуск токамака. Гиротроны - одна из высокотехнологичных технологий (правда, весьма узкоспециализированная), в которых Россия остается одним из мировых лидеров. В следующем году гиротрон должен быть отгружен на площадку ИТЭР.

Проект ИТЭР в 2017 году будет, токамака, монтаж, реактора, первые, сборки, катушки, элементов, метров, проекта, оборудования, системы, должен, этого, Однако, SPIDER, конструкция, время, площадке, плазмы

Стенд приемочных испытания гиротронов. На переднем плане гиротрон в защите, согласующий резонатор. На заднем плане - нагрузка на мегаватт микроволнового излучения



Еще одной продукцией, которую поставляла Россия в 2017 стали алюминиевые шины, по которым пойдет ток от выпрямителей магнитной системы до криофидеров. В прошедшем году было отгружено 80 тонн 12-метровых шин (сечением до 200х240мм) и множество сопутствующих элементов системы охлаждения шин и термокомпенсирующих вставок.

Проект ИТЭР в 2017 году будет, токамака, монтаж, реактора, первые, сборки, катушки, элементов, метров, проекта, оборудования, системы, должен, этого, Однако, SPIDER, конструкция, время, площадке, плазмы



Вместе с шинопроводами Россия должна поставить и гораздо более интеллектуальное оборудование - быстродействующие выключатели и переключатели на ток до 70 килоампер и напряжение до 8,5 киловольт. Испытания серийного прототипа одного такого переключателя прошло в мае этого года в Санкт-Петербурге.

Проект ИТЭР в 2017 году будет, токамака, монтаж, реактора, первые, сборки, катушки, элементов, метров, проекта, оборудования, системы, должен, этого, Однако, SPIDER, конструкция, время, площадке, плазмы



Завершая обзор производственных достижений проекта в 2017 году следует сказать о стенде SPIDER и шире - подсистеме инжекторов нейтральных пучков (NBI). Эта подсистема является критически важной для ИТЭР и одновременно, пожалуй, самой высокотехнологичной. За ее создание и поставку отвечает Евросоюз и делает он это путем строительства серии постепенно увеличивающихся прототипов (ELISE->BATMAN->SPIDER->MITICA->штатный инжектор). В октябре 2017 было закончено производство “сердца” стенда SPIDER - ионного источника на полный ток, практически аналогичного тому, что будет использован в инжекторе ИТЭР.

Проект ИТЭР в 2017 году будет, токамака, монтаж, реактора, первые, сборки, катушки, элементов, метров, проекта, оборудования, системы, должен, этого, Однако, SPIDER, конструкция, время, площадке, плазмы

Источник ионов SPIDER представляет собой 8 радиочастотных генераторов плазмы и электростатическую вытягивающую систему, разгоняющую
отрицательные ионы в ускоритель. Подробнее.

На этой поставке высвечивается одна из важных особенностей/проблем сверхбольших и длинных научных проектов - размыкание обратных связей по результативности решений. Дело в том, что данный ионный источник был спроектирован еще ~15 лет назад и заложен как основа инжекторов нейтралов. За прошедшее время стало ясно, что предложенная схема может и не заработать с теми характеристиками, которые нужны - некоторые эксперты считают, что ток пучка будет в два раза меньше номинального.

Проект ИТЭР в 2017 году будет, токамака, монтаж, реактора, первые, сборки, катушки, элементов, метров, проекта, оборудования, системы, должен, этого, Однако, SPIDER, конструкция, время, площадке, плазмы

Стенд SPIDER. Внутри бетонного бункера биозащиты видна центральная часть вакуумной камеры стенда, к которой сверху подходит линия питания различных составляющих ионного источника, вывешенная на -100 кВ.

Однако сложившаяся схема организации больших НИОКР и распределения ответственности в мегапроектах не дает шансов переделки имеющихся решений - остается надеятся, что возможные будущие проблемы NBI ИТЭР можно будет решить тонкой настройкой и минорной модернизацией без кардинальных изменений.



Заключение


Большие научно-исследовательские работы имеют одно внутренне неразрешимое противоречие: с одной стороны для выделения миллиардов долларов работы по проекту должны быть расписаны, обоснованы и ответственно розданы исполнителям, с другой стороны - начиная такой проект, создатели зачастую не еще знают его конечного облика, на то он и научно-исследовательский. Единственным работающим рецептом по решению этого конфликта является уменьшение масштаба единичного проекта. Однако, на пути прогресса по многим направлениям на сегодня исчерпаны простые и дешевые варианты создания чего-то нового. Человечество вынуждено все чаще встречаться с разработкой машин таких масштабов, что не укладываются ни в одну голову, и так растянутых во времени, что они не укладываются в типичную карьеру специалиста. Как бы нам не хотелось, но необходимо учится работать и с такими задачами, и ИТЭР является тут хорошей учебной скамьей. Но, будем надеятся, не тем проектом, про который будут говорить “оказалось, что это было невозможно построить”.


уникальные шаблоны и модули для dle
Комментарии (0)
Добавить комментарий
Прокомментировать
Запуск телескопа «Джеймс Уэбб» снова перенесен
27 июня NASA опубликовало пресс-релиз, подтвердивший новый перенос запуска телескопа «Джеймс Уэбб». Теперь он намечен на 30 марта 2021 года. С учетом нового сдвига даты,
Новые фоточки ИТЭР
Ничего особо интересного за последний месяц нам iter.org не показал, но тем не менее. Начнем с центральной части - здания токамака, шахты реактора Шахта реактора
Американцы дают больше денег на ИТЭР в 2019 году, но все равно недостаточно
Если кому-то еще кроме меня интересна интрига вокруг американского (недо)финансирования ИТЭР, то буквально с полсуток назад парламент США согласовал бюджет FY2019, где
Фотоапдейт по ИТЭР
Пока вы ждете пуска Falcon Heavy Понравилась мне одна фотография ИТЭР из свежих, и решил я сделать некий обзор. Ну сначало она, фотография: Здесь показан цилиндр
ИТЭР переходит на большой масштаб
Очень крутые фоточки произошедшего в декабре выложили на Iter.org только в январе, поэтому пара событий не успела войти в "годовой отчет" Первая новость особенно радует
Рождественская фотография ИТЭР
Красивая фотография слегка заснеженной стройки с воздуха За последние месяцы возникло еще одно здание - в правом нижнем углу здание управления системой коррекции
Разрез
Разрез
Разрез
19.10.17 ---
Кликабельно. Такой вот красивый разрез комплекса зданий ИТЭР, вид со стороны севера (инжекторов нейтралов). В диагностическом здании работы сейчас идут по
Фотопрогресс ИТЭР
Традиционные фоточки с самой большой научной стройки, погнали. На дне шахты реактора идет подготовка к заливке опорной конструкции токамака - короны. Заодно рабочие
Кратенький фотоапдейт по ИТЭР
Давно что-то не было. Итак, шахта реактора дотянулась до крышки, ну хотя бы самым краешком новой арматуры (цифра 1) В целом, стройка идет привычно бодренько. Залита
Еще одна тучка над ИТЭР - опубликован проект бюджета США на 2018 год.
Это президенский проект бюджета (финасовый 2018 начнется в США с 1 октября 2017), который будет кроится и изменяться, однако тенденция уже зафиксирована: Практически по
Круглое - катать.
После довольно продолжительной паузы появились новости про сварку криостата на площадке ИТЭР. На мой замыленный взгляд эта некая свежая стройка - не стройка и не намотка
НИИЭФА тестирует коммутирующее оборудование для ИТЭР
Больше двух лет назад я написал про уникальное коммутирующее оборудование, которое создается для ИТЭР в НИИЭФА, и вот наконец собран первый комплект, который проходит
Новости ЕС: В Европарламенте испугались пророссийскую Сербию
В Европарламенте взволнованы ростом пророссийских настроений в Сербии, которые, побуждают в главе комитета ЕП немецком политике Дэвиде Макаллистре серьёзную
Прогресс по магниту PF1 ИТЭР
  Изготовители магнита PF1 Средне-Невский судостроительный завод и НИИЭФА рапортуют о важном промежуточном моменте в жизни PF1 - окончании вакуумно-нагнетательной
ИТЭР: почти готовая шахта реактора
Красивую фотографию выложили намедни на Iter.org, где видна оформившаяся шахта реактора, с забетонированными 3 уровнями (из 5) и начавшимся армированием 4 уровня.
Намотан первый модуль центрального соленоида ИТЭР
Несколько дней назад американская компания General Atomics отрапортовала, что намотат первый модуль ЦС ИТЭР. На данный момент это самый большой в мире сверхпроводящий
Новые фотографии ИТЭР
Продолжаем рублику. Первой фоткой у нас большая железяка - корпус криоконденсационного вакуумного насоса: На фотографии группа немцев из Research Instruments
Криокомбинат обрел крышу
Еще одна красивая фотография со стройплощадки ИТЭР Здание криокомбината, который должен снабжать токамак ИТЭР криогенными гелием и азотом начали строить в декабре
Виртуальный ИТЭР
Пока меня придавила работа, поэтому обновления спорадические... Сайт iter.org разжился шикарным виртуальным туром по площадке ИТЭР. Очень хорошие 360 фотографии,
Красивое воздушное фото площадки ИТЭР
Через год здание токамака должно достичь высоты половины здания предварительной сборки.