ИТЭРофото и анонс
19.08.2018 86 0 0 tnenergy

ИТЭРофото и анонс

---
0
В закладки
Прежде всего хочу сказать, что 4 сентября я побываю на площадке ИТЭР и наделаю своих личных бездарных фотографий, а так же позадаю вопросы. За эту возможность спасибо Александру Петрову и Sabina Griffith. Довольно странное ощущение, примерно как у ЦРУшника, 15 лет добывавшего агентурную информацию, детали и зацепки по военной промышленности СССР, которому сказали "у тебя через месяц встреча с Дмитрием Федоровичем Устиновым, он с удовольствием ответит на все твои вопросы".

Собираюсь спросить по планам и порядку сборки оборудования и рассказать свои идеи, как бы можно было улучшить освещение проекта (например - таймлапсы сборки, количество фото и видео в целом), ну и просто наконец ощутить размеры установки, фото их не передает.  Считаю, что я выбрал удачный год для поездки - здания почти завершены, но не заставлены оборудованием так, что общий масштаб теряется.

Но давайте вернемся к фотографиям

ИТЭРофото и анонс можно, будет, катушки, производства, изоляции, блинов, элементы, катушку, корпуса, вокруг, тороидальной, сборки, намотки, двойных, SPIDER, видны, установки, магнитов, блина, камеры


Самым впечатляющим достижением ITER на данный момент является его сверхпроводящая магнитная подсистема - даже не столько сами магниты, а организация проектирования и производства этих колоссальных высокотехнологичных изделий. 25 основных магнита ИТЭР (18 тороидальных и 6 полоидальных + центральный соленоид) займут 24 первых места в мире по параметру B^2*V - квадрату индукции поля на объем поля, т.е. фактически по запасаемой магнитной энергии. Для производства сверхпроводящей проволки, кабелей, намоточных элементов магнитов и готовых изделий пришлось построить или модернизировать больше 20 разнообразных производств по всему миру (впрочем можно было обойтись и 5-6, если бы только каждый партнер в проекте не хотел бы себе кусочек).

ИТЭРофото и анонс можно, будет, катушки, производства, изоляции, блинов, элементы, катушку, корпуса, вокруг, тороидальной, сборки, намотки, двойных, SPIDER, видны, установки, магнитов, блина, камеры

Китайская команда на фоне последнего "двойного блина" из 9 штук, необходимых для формирования полоидальной катушки №6. Эта катушка нужна первой при сборке токамака, и китайцы развили приличный темп, изготовив все 9 двойных блинов за 16 месяцев.

ИТЭРофото и анонс можно, будет, катушки, производства, изоляции, блинов, элементы, катушку, корпуса, вокруг, тороидальной, сборки, намотки, двойных, SPIDER, видны, установки, магнитов, блина, камеры

А так двойной блин китайской катушки выглядит после пропитки стекловолоконной изоляции эпоксидкой.

Такой текст можно написать практически про любую главную подсистему ИТЭР, однако отличие здесь в том, что вся эта промышленность уже налажена и прошла практически все переделы производства (закончены выпуск сверхпроводника и кабелей из него) - в течении ближайшего года должны быть собраны первые готовые магниты. Фактически, самая сложная и дорогая подпистема, потребовавшая много лет разработки и поиска технологий, вопреки ожиданиям, совсем не тормозит проект.

ИТЭРофото и анонс можно, будет, катушки, производства, изоляции, блинов, элементы, катушку, корпуса, вокруг, тороидальной, сборки, намотки, двойных, SPIDER, видны, установки, магнитов, блина, камеры

Намоточный пакет тороидальной катушки вынимают из испытательной вакуумной камеры на заводе SIMIC в Италии

Европа на шаг впереди китайцев - здесь не только уже собрали из двойных блинов первую тороидальную катушку, не только оформили на ней все электрические и гидравлические коммуникации, но и провели холодный тест: успешно испытали на газовую плотность и прочность электрической изоляции при температуре жидкого азота (~80 K). Температура немножко удивляет - с одной стороны, действительно, если есть какие-то трещины, то они откроются и на 80К, и на 4 К. Однако, потратив еще несколько млн евро, можно было бы ввести катушку в сверхпроводящее состояние и испытать ее гораздо ближе к реальным условиям эксплуатации.

Для лучшего понимания размеров изделия, стоит привести такой кадр:

ИТЭРофото и анонс можно, будет, катушки, производства, изоляции, блинов, элементы, катушку, корпуса, вокруг, тороидальной, сборки, намотки, двойных, SPIDER, видны, установки, магнитов, блина, камеры


На фото - намотка внешней изоляции на магнит. Внутри этой желтой штуки - очень много прочной стали, в которой проложены кабели со смесью медных и сверхпроводящих проволок. 134 витка этого кабеля толщиной в руку, с током в 68 килоампер сформируют магнитное поле в 13,5 тесла в D-образном просвете 9х14 метров.

Совсем скоро для тороидальных магнитов начнется последний производственный этап - установка намоточных пакетов в силовые корпуса. Поскольку физики хотят, что бы магнитные оси были выставлены с точностью +-5 мм, все элементы конструкции (начиная с уложенного кабеля и заканчивая корпусами) снимаются лазерными сканерами, превращаются в 3D модели, и на базе реальной геометрии изготавливаются специальные прокладки, что бы добится заданной точности. Поэтому процесс установки наверняка затянется.

ИТЭРофото и анонс можно, будет, катушки, производства, изоляции, блинов, элементы, катушку, корпуса, вокруг, тороидальной, сборки, намотки, двойных, SPIDER, видны, установки, магнитов, блина, камеры

Одна из половин силового корпуса тороидальной катушки. По всем поверхностям видны трубки охлаждения корпуса.

ИТЭРофото и анонс можно, будет, катушки, производства, изоляции, блинов, элементы, катушку, корпуса, вокруг, тороидальной, сборки, намотки, двойных, SPIDER, видны, установки, магнитов, блина, камеры

Корпус, на мой взгляд, вообще космически выглядит, сколько ложек можно было наделать из этой нержавейки...

В то же время, как SIMIC приближается к завершению первой тороидальной катушке, на площадке ИТЭР, где есть свой завод для производства самых крупногабаритных магнитов идет намотка двойных блинов полоидальной PF5.

ИТЭРофото и анонс можно, будет, катушки, производства, изоляции, блинов, элементы, катушку, корпуса, вокруг, тороидальной, сборки, намотки, двойных, SPIDER, видны, установки, магнитов, блина, камеры


Процесс намотки выполняется на вращающемся столе двухзаходно и включает в себя этапы размотки и выпрямления исходного проводника (напомню, что по сути это весьма толстостенный стальной квадрат, так что это не так просто, как звучит), его очистки, програмного изгиба в нужную траекторию, намотки стелопластиковой/каптоновой изоляции и угладки. На фото видны так же дополнительные операции - в частности, прокладка стеклопластиковыми матами, вообще изоляция тут самое трудоемкое. Время намотки одного блина - порядка 4 недель, из которых машина движется меньше 25%

ИТЭРофото и анонс можно, будет, катушки, производства, изоляции, блинов, элементы, катушку, корпуса, вокруг, тороидальной, сборки, намотки, двойных, SPIDER, видны, установки, магнитов, блина, камеры


Концы проводника формуются для того, что бы можно было сформировать переходы между слоями блина и между блинами.

ИТЭРофото и анонс можно, будет, катушки, производства, изоляции, блинов, элементы, катушку, корпуса, вокруг, тороидальной, сборки, намотки, двойных, SPIDER, видны, установки, магнитов, блина, камеры


Для соединения стальная оболочка срезается вдоль, проводники объединяются через медный брусок (увы, сверхпроводящий магнит имеет резистивные вставки) и завариваются встык по длинной стороне.

Кроме того, к кабелю привариваются вводы и выводы жидкого гелия, выходы разнообразных датчиков (температуры, электрического поля и т.п.) - и двойной блин идет на заливку эпоксидной смолой

ИТЭРофото и анонс можно, будет, катушки, производства, изоляции, блинов, элементы, катушку, корпуса, вокруг, тороидальной, сборки, намотки, двойных, SPIDER, видны, установки, магнитов, блина, камеры


На этом фото видны все состовляющие техпроцесса: намоточный стол на заднем плане (огорожен белым заборчиком), две вакуумно-нагнетательные формы справа и стол, на котором выполняются ручные операции с двойным блином - слева.

После изготовления 8 блинов PF5, они будут сложены один на другой, объеденены электрически и гидравлически, обмотаны еще десятком слоев изоляции и снова пропитаны эпоксидкой. Готовый намоточный пакет ждет еще закрепление в металлических силовых элементах, монтаж выводов- и вывоз на установку.

ИТЭРофото и анонс можно, будет, катушки, производства, изоляции, блинов, элементы, катушку, корпуса, вокруг, тороидальной, сборки, намотки, двойных, SPIDER, видны, установки, магнитов, блина, камеры

Кстати, силовые элементы PF5 уже изготовлены (в Китае). Как обычно, даже самые простые элементы в ИТЭР стремяться сделать посложнее, в частности в этих опорах пришлось прорезать сквозные криволинейные прорези в боковых стенках для снижения теплового потока в катушку, что бы не строить еще вдвое больший криокомбинат.

Вслед за PF5 этому заводу надо изготовить схожую по размерам катушку PF2, а затем большая часть этого оборудования пойдет в утиль и будет заменено на оборудование побольше, для производства 25 метровых катушек PF3 и PF4.

ИТЭРофото и анонс можно, будет, катушки, производства, изоляции, блинов, элементы, катушку, корпуса, вокруг, тороидальной, сборки, намотки, двойных, SPIDER, видны, установки, магнитов, блина, камеры


Элементы вакуумного стенда для холодного тестирования собранной катушки и форма для "запекания" эпоксидки PF5/PF2 на заднем плане.

Заканчивая "магнитную" тему, хочется показать собранный стенд, на котором 300-тонный сегмент (1/9) вакуумной камеры токамака будет "одеваться" тепловыми экранами и двумя 360-тонными катушками. Поскольку элементы тут сложно-трехмерные, очень габаритные и тяжелые, а точность нужна в несколько мм, то опоры стенда умеют двигаться по X,Y,Z и вращаться вокруг этих осей, смещая "одежку" вокруг сегмента вакуумной камеры.

ИТЭРофото и анонс можно, будет, катушки, производства, изоляции, блинов, элементы, катушку, корпуса, вокруг, тороидальной, сборки, намотки, двойных, SPIDER, видны, установки, магнитов, блина, камеры

Лучше открыть по клику в отдельном окне, что бы посмотреть покрупнее

Испытания всей этой крутой механики запланированы на сентябрь - декабрь, если повезет, то я увижу подготовку своими глазами. По идее, на этапе сборки токамака ИТЭР каждый сегмент будет проводить примерно по полгода в этом помещении, кроме сборке на стенде его будет ждать еще установка датчиков состояния.

Что еще? Ну, например, в России в мае прошли сдаточные испытания уже второго серийного гиротрона (из 8). Меж тем на площадке ИТЭР второй год не могут сдать здание под гиротроны :-/

ИТЭРофото и анонс можно, будет, катушки, производства, изоляции, блинов, элементы, катушку, корпуса, вокруг, тороидальной, сборки, намотки, двойных, SPIDER, видны, установки, магнитов, блина, камеры

Гиротрон в этом мессиве - коричневая башня по центру, выход мегаватта микроволнового излучения осуществляется в серую бочку слева (это согласующая оптика). Остальное, в основном, охлаждение.

В Европе изготовили прототип корпуса кассеты дивертора

ИТЭРофото и анонс можно, будет, катушки, производства, изоляции, блинов, элементы, катушку, корпуса, вокруг, тороидальной, сборки, намотки, двойных, SPIDER, видны, установки, магнитов, блина, камеры


Хотя до установки дивертора еще лет 10, а то и 15.

Ну и главное - в июле в лаборатории NBTF был запущен самый мощный источник отрицательных ионов SPIDER.

ИТЭРофото и анонс можно, будет, катушки, производства, изоляции, блинов, элементы, катушку, корпуса, вокруг, тороидальной, сборки, намотки, двойных, SPIDER, видны, установки, магнитов, блина, камеры


Напомню, что этот агрегат стоимостью 62 млн евро - один из этапов создания рекордных инжекторов нейтралов ИТЭР (увеличивающиеся в размерах стенды BATMAN-ELISE-SPIDE-MITICA-NBI). NBI - одно из самых высокотехнологичных устройств ИТЭР (можно почитать про сам NBI и про его мегавольтный источник питания), создающее с помощью мегаваттного радиочастотного генератора отрицательные ионы водорода или дейтерия (отрицательные - это с двумя налипшими электронами, и не с одним оторванным, они гораздо эффективнее нейтрализуются для ИТЭРовских энергий), отделяющие их от электронов (эти этапы и должны производится на SPIDER). Отрицательные ионы затем будут ускоряться мегавольтным ускорителем, нейтрализоваться и влетать на 3% скорости света в плазму ИТЭР, передавая ей энергию и момент.

SPIDER интересен некой интригой вокруг своей конструкции - возможно этот ключевой элемент будет давать ионов сильно ниже, чем надо, и тогда вариант новосибирского Института Ядерной Физики, являющегося мировым лидером в разработке инжекторов нейтралов внезапно может стать очень привлекательным для ИТЭР.

Но пока стенд, должный давать 40 А был запущен на пару десятков секунд и с током меньше ампера, но тем не менее это значит, что высокотехнологичная машина собрана и рвется в бой.
уникальные шаблоны и модули для dle
Комментарии (0)
Добавить комментарий
Прокомментировать
ДС Контролз
ДС Контролз
ДС Контролз
21.11.18 ---
Нефти и газа в России много, с этим не поспоришь, правда, добывают эти ценные ресурсы довольно далеко от мест потребления, поэтому по системы трубопроводов всё это добро
ИТЕРофото
ИТЕРофото
ИТЕРофото
27.07.18 ---
Привет, я вернулся из отпуска и мы продолжаем. Надеюсь, в ближайшие несколько дней будут посты, часть текста которых я написал за последние дни - в т.ч. новости по
Салон Кортежа Путина
В сеть просочились фотографии салона автомашины Аурус из проекта "Кортеж" предназначенного для президента. Вероятнее всего они были сделан на этапе сборки, на фото
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
Ready for Equipement
Ready for Equipement
Ready for Equipement
28.01.18 ---
В проекте ИТЭР для каждого здания есть такая веха, как "Ready for Equipement", или готовность к началу монтажа оборудования. Буквально на днях еще два здания обрели этот
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
Самое крупное одноэтажное сооружение в мире
Продолжаем собирать коллекцию САМОГО САМОГО ! Сейчас у нас вот такое сооружение. Здание вертикальной сборки НАСА (NASA Vehicle Assembly Building), расположенное между
Проект ИТЭР в 2017 году
Проект Правила драматургии долгоиграющих сериалов подразумевают, что исток будущих драматических событий должен закладываться в момент триумфальной победы над
Фотопрогресс ИТЭР
Традиционные фоточки с самой большой научной стройки, погнали. На дне шахты реактора идет подготовка к заливке опорной конструкции токамака - короны. Заодно рабочие
Нижний цилиндр криостата.
Очередное небольшое обновление по ИТЭР: на площадке начали сборку нижнего цилиндра криостата Вот эта обечайка из нержавейки внутри серой рамы - часть вот такого
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
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
Прогресс ИТЭР и высокие вольты
Традиционный жанр. В целом в проекте ИТЭР продолжает доминировать строительство, но слава богу, жать монтажа остается все меньше. Итак, комплекс зданий токамака дорос
Крутое видео сборки реактора Watts Bar 2
Ища всякий материал к предыдущему посту, нашел крутецкое видео установки в корпус реактора Watts Bar 2 (PWR 4-х петлевой конструкции от Westighouse мощностью 1167
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
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.
Прямая линия с Григорием Явлинским: Онлайн
-=Предвыборная агитация=- Несколько дней назад у меня был пост, в комментариях к которому вы писали свои вопросы к Явлинскому. Сегодня в 18:00 он ответит на них в