Прогресс iter в первом квартале 2015 г.
В первом квартале 2015 года проект ITER продолжает свое развитие. Как обычно, промышленность рвется вперед, а стройка и политика тянут назад (точнее “вправо по срокам”). Подробнее о всех событиях, которые прошли за последние 3-4 месяца и о некоторых значимых событиях, которые ожидаются в ближайшем будущем.
Строительство зданий.
Как мы знаем, с октября 2014 года стартовало строительство основного комплекса зданий токамака. Стартовало оно в лучших традициях весьма вяло, и со срывами внутреннего графика. Основная задача строителей на 2015 год - сдача этажа B2 с заливкой перекрытия на этаж B1 и начало возведения B1. Для того, что бы этого достичь, нужно залить 248 бетонных формовок на этаже B1. На начало марта по моим прикидкам таких формовок было залито меньше 20. Тем не менее, в отчетах виден рост количества рабочих на площадке, и ускорение процесса строительства: Возможно, к лету стены помещений этажа B2 и будут закончены.
Всего же строительство комплекса зданий токамака займет 47 месяцев, включая 10 месяцев на возведение верхних металлоконструкций. Т.е. На каждый из ~6 бетонных этажей придется примерно по 6 месяцев работы.
Вплотную с бетонным комплексом ядерных зданий возводится «Здание сборки», где будет выполнятся механизированная сборка блоков будущего токамака, устанавливаться проводка и сборка - в общем классическая параллелизация работы. Это большой ангар, выполненный из металлоконструкций, высотой 60, шириной 50 и длинной 120 метров. В прошлый раз я уже писал про это суровое сооружение. Строительство здания сборки в апреле должно прийти к завершению 3 из 5 ярусов стен, и в этот момент начнется сборка крыши строения. Полностью металлоконструкции планируется возвести к концу августа, а само здание будет готово в марте 2016 года. Я надеюсь, что уже в 2016 году там начнут подготовку к установке крупнейшего блока будущего реактора - основания криостата, о котором я расскажу чуть ниже.
Кроме того, в этом году должны стартовать стройки еще многих сооружений (здания магнитных преобразователей, здание радиочастотного нагрева, здание криофабрики, здание отмывки элементов токамака). Но некоторые из них должны были стартовать и в прошлом году...
Изготовление оборудования.
Пока стройка кормит надеждами, производство элементов будущего реактора по всему миру рвется вперед.
--на этаже B2 будут располагаться большие баки предназначенные для аварийного слива охлаждающей воды, хранения тяжелой (тритиевой) воды, и эти баки невозможно пронести в здание после заливки следующего этажа, поэтому в марте первые 180-кубовые баки были отправлены из США, а 50-кубовые баки для хранения тритиевой воды привезены с производства в Испании. Это первые доставленные на площадку компоненты из тех, что будут установлены непосредственно в здании токамака.
--Развивается и доставка других комплектующих, например трансформаторов 400/22 киловольт, которые обеспечат сеть постоянных нагрузок (охлаждающая вода, криосистемы, низковольтные сети).
--Китай изготовил и испытал первую пару высокотемпературных сверхпроводящих токовводов для корректирующих катушек. Такой ввод представляет собой в основном хитро устроенный теплообменник, который за счет потоков холодного гелия позволяет снизить теплопередачу вдоль медной шины, что позволяет присоединить один ее конец к металлическому токовводу, а другой - к сверхпроводящему. Всего в ИТЭР будет 62 таких перехода, рассчитанных на силу тока от 10 до 68 килоампер.
--Индия продолжает сварку деталей первого установочного блока криостата - его основания. Первая крупная отправка на площадку в Карадаше этих деталей ожидается в сентябре, а в декабре 2015 начнется сварка основания криостата в мастерской криостата. На картинке одна из 54 деталей будущего криостата.
--В США в ходе верификации технологии изготовления еще одного крупного магнита ИТЭР - Центрального Соленоида намотан первый макет 6-слойного модуля, который называется "шестиблин" (hexapancake). Такие шестиблины будут собиратся по 7 штук в модули ЦС, а из 6 модулей уже на площадке соберут соленоид целиком.
--В декабре проект криофабрики (здания, в котором будет размещено оборудование для производства хладагентов - жидкого азота, газообразного и жидкого гелия общей тепловой нагрузкой 1,5 мегаватта на уровне 80 К и 65 киловатт на уровне 4.2 К - вторая в мире установка после БАК) прошел FDR (Final Design Review), т.е. окончательное утверждение рабочего проекта и перешел в фазу реализации. Практическая реализация, впрочем началась еще раньше, и уже в январе первый значимый элемент - теплоизолированный бак гелия поступил в сборку в фирму Air Liquide, которая является исполнителем проекта криофабрики. Теплоизолированный бак или coldbox - бак с охлаждаемыми изнутри и теплоизолированными стенками снаружу, предназначенный для снижения теплового потока на оборудование, ожижающее гелий. В данном случае три таких бака, каждый размером с железнодорожную цистерну будут создавать необходимое для работы сверхпроводящих магнитов и вакуумных систем количество жидкого гелия.
--В России на мощностях Средне-Невского судостроительного завода в Ст. Петербурге начата пробная намотка макета “двойного блина” полоидальной катушки PF1. После испытания технологий намотки, изоляции и пропитки такого блина, в июне начнется реальная намотка сверхпроводящих блинов. На данный момент в Россию уже привезли проводника на 2 блина, а всего их будет 8.
--В России на мощностяз НИИЭФА продолжается изготовление алюминиевых водоохдаждаемых шин для пропуска тока к магнитной системе ИТЭР. Какие-то из этих шин должны устанавливаться до окончания строительства здания, так что уже в этом году мы возможно увидим первую поставку Российского оборудования на площадку строительства.
--Первая радиальная сборка закончена к производству и прошла проверку на предприятии ASG Semiconductors в Ла-Специя, Италия. 7 радиальных сборок (5 центральных и 2 усеченных боковых) составляют намоточный пакет, который упаковывается в корпус и получается тороидальная катушка - одна из 18. Эти магниты - одно из самых высокотехнологичных и сложных изделий, их производство поделено пополам между Японией и Европой. Радиальная сборка состоит из радиальной платы, о которой я вкратце рассказал здесь, уложенного по спирали с двух сторон сверхпроводящего кабеля в изоляции, укрывающих углубление с кабелем заваренныъ крышек и общей изоляции сборки. Сегодня развернуто широкое производство сборок - изготовленно 12 радиальных плат, в них упакованно 11 намотанных кабелей, теперь готовые радиальные сборки будут выходить из производства темпом 2 шт. в месяц, а через год первые намоточные пакеты пойдут на интеграцию в готовую катушку.
==========================================
В то же время, ИТЭР не достиг пока своего производственного зенита - и разработка различных элементов реактора продолжается. Так, например были созданы прототипы роторных криопомп для разделения гелия и водорода при откачке газов из объема вакуумной камеры, а компоненты системы ЭЦ радиочастотного нагрева прошли FDR. Множество других разработок - от концептуальных до близких к окончательному проекту изделия, которое встранет в реактор идет сейчас в 34 странах мира.