國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆(ITER)組織的最新報(bào)告稱,從修復(fù)法國(guó)正在建設(shè)的國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆(ITER)缺陷部件中“吸取的大量經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)”將減少今后組裝工作所需的時(shí)間。
2023 年 1 月,ITER 進(jìn)行了“有史以來(lái)最精細(xì)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(gè)巨型組件,這是一個(gè)“高達(dá)五層樓、重達(dá)三架滿載巨型噴氣式飛機(jī)”的模塊化組件,以糾正其兩個(gè)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(jìn)行修復(fù)。
為期四天的“反向提升”和隨后約六個(gè)月的艱苦拆卸過(guò)程為ITER提供了“寶貴的經(jīng)驗(yàn)”, 最終將“將ITER真空容器九個(gè)模塊所需的組裝時(shí)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(fù)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(hào)扇區(qū)模塊是一項(xiàng)史無(wú)前例的操作,涉及史無(wú)前例的組件,拆卸過(guò)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(gè)真空容器扇區(qū)和相應(yīng)的熱屏蔽板以及兩個(gè)環(huán)形場(chǎng)線圈組成。九個(gè) 40 度模塊組裝并焊接在一起后,形成環(huán)形等離子室。
“我們?cè)趦纱尾僮髦卸紝W(xué)到了很多東西,尤其是在開始拆卸模塊時(shí),”ITER 建造項(xiàng)目負(fù)責(zé)人塞爾吉奧·奧蘭迪 (Sergio Orlandi) 表示。“事實(shí)上,拆卸是改進(jìn)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(xùn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(jī)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(shuō)。“我們?cè)诰S護(hù)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(shí),花了好幾天時(shí)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(gè)新的聯(lián)合體 (CNPE) 負(fù)責(zé),并為當(dāng)前和未來(lái)的組裝操作實(shí)施了一種不同的、更有效的方法。CNPE 聯(lián)合體由中國(guó)核電工程公司、中國(guó)核工業(yè) 23 建設(shè)有限公司、西南物理研究院、中國(guó)科學(xué)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(yù)計(jì)于 2025 年第一季度完成。整個(gè)組裝過(guò)程將耗時(shí)七個(gè)半月,而第 6 區(qū)模塊的初始組裝則耗時(shí) 18 個(gè)月。