Svařuje se první termojaderný reaktor na světě

Pro montáž tokamaku a doprovodných zařízení (až do zapálení prvního plazmatu předpokládaného v roce 2025) zvolila Organizace ITER smluvní přístup. Pro finální etapu se počítá s devíti hlavními smlouvami na montáž a instalaci. Smlouvy kladou důraz zejména na zvládnutí řízení rizik.

Poslední etapa – plnění jámy tokamaku

V roce 2020 ITER oficiálně vstoupí do montážní fáze, protože první hlavní komponenty tokamaku jsou již spuštěny do tokamakové jámy. Reaktor však není to poslední, co se musí smontovat. Jsou připravené také systémy pro instalaci v Trojbudoví (komplex Tokamak) a zařízením se plní pomocné budovy. První velká zavážecí operace vypukne v březnu 2020: do jámy Tokamak se spustí základna kryostatu a operace skončí uzavřením kryostatu víkem. První fáze montáže tokamaku ITER zahrnuje konstrukci jádra zařízení a instalaci systémů potřebných pro zapálení prvního plazmatu.

Zatímco organizace ITER odpovídá za dohled nad veškerými stavebními činnostmi a dodržováním všech požadavků, včetně požadavků hostitelské Francie na jadernou bezpečnost, budou práce provádět dodavatelé vybraní pro své průmyslové znalosti, zkušenosti, zdroje, dovednosti a ověřené výrobní historie. „Vztah mezi orgánem dohledu - Organizací ITER a jejím stavebním vedením tedy agenturou MOMENTUM - a vykonavateli (dodavateli) má prvořadý význam,“ říká Christophe Dorschner z divize Zakázky a smlouvy. „Společně budeme provádět nejsložitější montážní a instalační práce, o jaké jsme se kdy pokoušeli. Tento rozsáhlý a složitý stavební projekt je první svého druhu. Musíme plně respektovat bezpečnost, harmonogram a náklady.“

Montáž tokamaku ITER v jámě - zóny a smlouvy

ITER Tokamak je jedinečný stroj s 15 hlavními subsystémy a až 300 velmi těžkými, velmi velkými součástmi. Velikost a hmotnost hlavních součástí, přesné montážní tolerance, požadované specializované nástroje, rozmanitost výrobců, přísný harmonogram, více dodavatelů… to vše znamená, že ITER je obrovskou výzvou pro inženýrství a logistiku obrovských rozměrů. „Je to premiérové zařízení a existují oblasti, pro které nejsou žádné předchozí průmyslové vzory,“ říká Katsumi Okayama, vedoucí stavebního oddělení. „Organizace ITER může v těchto případech poskytnout ‚pouze‘ vstupy pro návody prací na základě výzkumu a vývoje, zkoušek a studií a třírozměrných modelů  jak v digitální podobě tak maket.“

Smlouvy – základní principy

Při tvorbě strategie montáže začala organizace ITER pečlivě zkoumat podobné velké stavební projekty a studovat osvědčené postupy, což  vedlo k definici řady základních principů pro výběrová řízení a smlouvy:

• Kontrola nákladů a časových programů a snadná měnitelnost řiditelných bodů;
• Minimalizace rušení a ovlivňování různých smluvních oblastí;
• Zajištění včasného provedení práce s vytvořením dočasné programové zálohy;
• Využití znalostí z oboru a pracovních postupů, kdykoli to bude možné;
• Využití průmyslu k návrhům metod nebo procesů v dobře definovaných hranicích pro urychlení a optimalizaci práce.

Zadávání montážních smluv

Na schematickém obrázku celého staveniště jsou různé zóny vyznačené barevně. Zelená je zóna, na kterou se vztahují smlouvy Montáž tokamaku, včetně jámy tokamaku, montážní haly (Assembly Hall) a čisticího zařízení (Cleaning Facility). Modrá zóna patří Trojbudoví (Tokamak Complex) a Budově vysokých frekvencí (Radio Frequency Building). Červená, růžová a fialová jsou oblasti, na které se vztahují smlouvy Pomocných zařízení (Balance of Plant). To je pojem používaný v energetickém inženýrství, vztahující se ke všem podpůrným komponentám a pomocným systémům generátoru energie jiným než je generátorová jednotka samotná.

Kvůli výběrovému řízení byly montážní a instalační práce na staveništi ITER organizovány ve třech zónách – Trojbudoví (kromě zařízení tokamak); zařízení Tokamak, Jáma tokamaku (Tokamak Pit), Montážní hala (Assembly Hall) a Čisticí budova (Cleaning Hall); BOP (Balance of Plant, všechny dílenské a pomocné budovy; viz barevné kódování v níže uvedeném diagramu). Každá zóna je fyzicky izolovaná, jak jen to je možné, s vlastními přístupovými cestami a stanovišti, aby se minimalizovalo rušení a překážky. V těchto zónách se budou práce provádět na základě devíti hlavních montážních a instalačních smluv. „Rozhodli jsme se rozdělit rozsah montáže na zvládnutelné pracovní balíčky s časovým pořádkem a jasnou odpovědností za výkon, abychom umožnili lepší rozvrh a kontrolu nákladů po celou dobu trvání smluv,“ říká Katsumi. „Tento přístup nám poskytne pružnost, kterou potřebujeme, neboť pracujeme s určitou nejistotou - buď v termínech předání pracovních zón, dostupnosti nástrojů nebo s rizikem, že dodání některých komponent se může zpozdit nebo bude vyžadovat úpravu po příjezdu.“ U nejsložitějších a časově nejcitlivějších oblastí - Zařízení tokamak a Trojbudoví tokamak - bylo rozhodnuto odstartovat vzájemnou soutěž tak, že se práce v těchto oblastech rozdělí mezi nejméně dvě smluvní strany. Režim tak chrání Organizaci ITER v případě prodlení vzhledem ke smlouvě, protože jeden dodavatel může od druhého jeho úkol převzít během relativně krátké doby.

Zakázky montážní fáze I

Postup montáže tokamaku (organizováno systémem)

Tokamak Assembly (TAC)/1 - kryostat a tepelný štít kryostatu, napáječe magnetů, magnety (centrální solenoid, cívky poloidálního pole, korekční cívky)

TAC/2 - hlavní komora a příruby, podsestava sektorů s cívkami toroidálního pole a tepelným štítem vakuové komory, svařování

Postup montáže Trojbudoví (uspořádáno podle systému, umístění, sekvence)

Tokamak Complex (TCC) / 1 –systémy ohřevu plazmatu a buzení elektrického proudu v plazmatu, diagnostika, dodávka paliva do plazmatu, sekundární chlazení, vakuové komponenty

TCC / 2 - chladicí voda primárního zařízení, testovací modul obalu, část vakuového potrubí, snížení tlaku vakuové nádoby

BOP (Balance of Plant)

Skupina 1 - instalace zařízení v budovách Konverze výkonu k napájení magnetů

Skupina 2 - instalace hospodářství chladicí vody

Skupina 3 - instalace víceúčelových spojení

Skupina 4 - instalace stejnosměrných sběrnic, spínací sítě a jednotek rychlého vybíjení

Skupina 5 - instalace převodníků, transformátorů, jednotek kompenzace jalového výkonu a harmonických filtrů

Smlouvy se zadávají na základě výběrového řízení

Organizace ITER nejprve vyzývá společnosti od členů ITER, aby projevily zájem prostřednictvím procesu „Výzva k nominaci“ (Call for Nomination). Poté následuje předběžný výběr uchazečů – „Žádost o předběžnou kvalifikaci“ (Pre-Qualification Application) a nakonec je skutečně vyhlášeno nabídkové řízení – „Výzva k předkládání nabídek“ (Call for Tender). Více o procesu zadávání zakázek ITER naleznete zde.

Fáze globálního nabídkového řízení na smlouvy o montáži a instalaci se nyní blíží ke konci. Byly sepsány všechny smlouvy BOP; byly uzavřeny dvě smlouvy na Montáž tokamaku, probíhá hodnocení dvou nabídek na Trojbudoví tokamaku.

Volně podle Kristy Dulonové, ITER organization