Jaderná fyzika a energetika

Článků v rubrice: 500

Kolos ve středu tokamakové jámy

Uprostřed tokamakové jámy vyrostl minulý rok impozantní nástroj skládající se z centrálního sloupu a devíti radiálních paprsků, který téměř připomíná dětský řetízkový kolotoč. Až na to, že místo sedaček obsazených povykujícími dětmi budou na jednotlivých ramenech zavěšeny sektory vakuové komory tokamaku o hmotnosti mnoha tun. Každý sektor k sobě přivine dvě cívky toroidálního pole. Centrální sloup bude podporovat, vyrovnávat a stabilizovat podsestavy vakuové nádoby (podsestava: sektor vakuové nádoby, dvě cívky toroidálního pole, stínění) během montáže, dokud nebudou všechny spojeny a svařeny do tvaru gigantického torusu.

Fotogalerie (2)
600tunový nástroj pro montáž bude v tokamakové jámě fixovat hmotnost podsestav sektorů vakuových nádob při jejich postupném sestavování a svařování. (Kredit: ITER Organization, http://www.iter.org/)

Spolu s obřím montážním nástrojem pro devět sektorů vakuové komory (SSAT – sector subassembly tool) a nástrojem pro obracení je „vnitrojámový“ (in-pit) montážní nástroj třetím hlavním jednoúčelovým nástrojem dodaným společností ITER Korea pro montáž, včetně spojování sektorů vakuových nádob s cívkami toroidálního pole vně tokamakové jámy.

Pomocné nástroje jsou blízcí příbuzní:

  • Narovnávací/převracecí nástroj (Upending Tool) se používá k převracení sektorů vakuových nádob z horizontální polohy, ve které byl sektor přivezen z továrny na staveniště, do montážní, vertikální polohy.
  • Po každém „převrácení“ sektoru je radiální paprsek odmontován z centrálního sloupu v tokamakové jámě a transportován portálovým jeřábem do montážní haly, kde se na něj zavěsí připravený sektor vztyčený do svislé polohy.
  • Radiální paprsek, nesoucí sektor vakuové komory, se pak transportuje k jednomu z nástrojů SSAT (sector sub-assembly tools), kde zatížený hmotností sektoru počká, až se k němu přisune a bude po stranách upevněna dvojice cívek toroidálního pole s panely tepelného štítu.
  • Dokončenou sektorovou podsestavu složenou ze sektoru vakuové nádoby (stále zavěšeného na radiálním paprsku), dvou cívek toroidálního pole po stranách a tepelného stínění převeze portálový jeřáb pomocí jednoúčelového „zvedacího nástroje“ do tokamakové jámy.
  • Během vyrovnávání a svařování je veškerá hmotnost sektoru stále zavěšena na radiálním paprsku, zatímco cívky a tepelný štít zespodu zajišťují gravitační podpěry umístěné na základně kryostatu.

Stejný postup se bude opakovat devětkrát pro každý z devíti sektorů vakuové nádoby.

Virtuální osa a vertikální přístup

Centrální sloup vysoký 25 metrů s průměrem 5 metrů je ukotven přímo do základny „Trojbudoví tokamaku“ (Tokamak Complex) otvorem v základně kryostatu, zatímco radiální nosníky/paprsky jsou podepřeny centrálním sloupem na jedné straně a betonovým biostíněním na straně druhé držáky zapuštěnými do stěny biologického stínění.

Centrální sloup ponese část hmotnosti sektorových podsestav a radiální paprsek podpírá zbytek. Nosníky zůstanou v tokamakové jámě tak dlouho, dokud bude třeba. Každý z nich přepraví portálový jeřáb do Montážní haly pro zavěšení příslušného sektoru vakuové nádoby. Paprsek a sektor zůstanou spojeny až do dokončení všech svarových spojů mezi sektory.

Mocný pomocný nástroj

Nástroj vyrobený v Koreji je navržen tak, aby v tokamakové jámě unesl celkovou jmenovitou hmotnost 5 400 tun. Kromě své nosné role poskytuje centrální sloup také vodítko pro osu zařízení, pomocí kterého lze přesně nastavit všech osmnáct cívek toroidálního pole. Centrální sloup navíc umožní dodavateli přístup k montážním činnostem v extrémně přeplněném prostoru jámy. Přestože vnitřek sloupu zesilují v pravidelných intervalech vnitřní žebra, je sloup v zásadě dutý a bude vybaven vnitřními žebříky a úchyty na čtyřech úrovních.

Montážní nástroj pro práci v jámě byl vyroben v Yujin Machinery v Changwonu, tovární přejímací testy proběhly v listopadu 2019 a nyní je toto mocné pomocné zařízení na staveništi ITER. Po spuštění základny kryostatu do tokamakové jámy byl sloup s paprsky instalován a byl proveden komplexní metrologický průzkum a proměření skutečné polohy před usazením první podsestavy vakuové nádoby.

„Dvakrát měř a jednou řež“ platí i v termojaderné fúzi!

 

(Volně podle Kristy Dulonové.)

Milan Řípa
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Jaderné firmy se spojují napříč světem

Společnost Westinghouse Electric Company a Ansaldo Nucleare podepsaly novou smlouvu o spolupráci na vývoji jaderné elektrárny 4. generace využívající technologii olovem chlazeného rychlého reaktoru – LFR (Lead-Cooled Fast Reactor).

Začínají se recyklovat solární panely, lopatky větrných turbín i popel z biomasy

Udržitelné technologie produkující co nejméně skleníkových plynů jsou novým náboženstvím dneška. I obnovitelné zdroje energie ale představují problém pro životní prostředí.

Ultrakondenzátor ve vodních elektrárnách

Finská společnost UPM Energy ve svých vodních elektrárnách Ontojoki ve finském Kuhmo investuje do ultrakondenzátoru. Ten se stane prvním svého druhu, který bude použit v hydroenergetickém ...

Spojené království si vybralo uhelnou elektrárnu jako místo pro stavbu prototypu fúzní elektrárny

Není žádným tajemstvím, že pokračováním (věřme, že úspěšného) projektu tokamaku ITER bude zařízení, pro které se obecně přijal název DEMO – demonstrační elektrárna.

Fusion móda - srážka světů

Někdy se musím hodně zamyslit, zda téma patří do popularizace vědy. Popularizovat termojadernou fúzi kupříkladu mezi technickou komunitou není až tak inovativní a nezbytné, neb tato část společnosti ...

Nejnovější video

Jak funguje PCR test na coronavirus

Krásně a jednoduše vysvětleno se srozumitelnými animacemi. V angličtině.

close
detail