Jaderná fyzika a energetika

Článků v rubrice: 552

„Modul“ přistál – slavnostní okamžik

Modul, o kterém je řeč, nebyl navržen pro přistání na Měsíci. Ale byla to stejně složitá technologie, která vyžadovala stejnou přesnost při manipulaci jako slavné „lunární moduly“ projektu Apollo, které se zapsaly do historie před více než 50 lety. Ve světě ITER je „modulem“ sestava jednoho sektoru vakuové nádoby, dvou vertikálních cívek ve tvaru písmene D a odpovídajících panelů tepelného štítu, plus všechny druhy potrubí a doplňků, které zvyšují celkovou hmotnost dílčí komponenty na 1 380 tun – ekvivalent čtyř plně naložených Boeingů 747. V květnu byl první z devíti modulů potřebných pro sestavení vakuové nádoby tokamaku ve tvaru torusu pomalu vyjmut z předmontážního nástroje, zvednut a přepraven přes hranici oddělující montážní halu od montážní jámy tokamaku a umístěn se submilimetrovou přesností na připravené podpěry. Přestože sekvence montáže vlastního tokamaku nabízí již od května 2020 mnoho velkolepých operací, zvednutí a přistání tohoto prvního sektorového modulu je všechny okamžitě zastínilo. Bylo to velkolepé představení pro laika a unikátní ukázka technologického mistrovství pro odborníka.

Fotogalerie (6)
I když jde pouze o jednu devítinu vakuové nádoby, sektorový modul převyšuje vše kolem. (Kredit: ITER Organization, http://www.iter.org/)

Dlouho očekávaná operace se plánovala více než rok. Testovaly se limity konstrukce budovy, nosnosti mostového jeřábu, manévrovatelnosti složitého vybavení a především koordinace 50-členného týmu složeného z půl tuctu různých společností a organizací. V každé fázi cesty součásti – od předmontážního nástroje až po místo konečného spočinutí v montážní jámě – byly tolerance minimální. Byla to skutečně mimořádná podívaná: masivní náklad prakticky leštil různé struktury, s nimiž se setkal na cestě ke svému konečnému cíli. Čtyři centimetry boční vůle během postupu vytahování z předmontážního nástroje, 20 cm svisle při průchodu přes stěnu jámy, 7 cm při spouštění ... Kvůli nevyhnutelnému „houpání“ způsobenému efektem kyvadla se vůle během celé operace zmenšila v několika místech jen na pět centimetrů!

Ostře sledovaná manipulace

Členové „přistávacího týmu“ monitorovali pohyb nákladu jak přímo přes jeden otevřený port/nástavec ústící do montážní jámy, tak na počítačových obrazovkách přenášejících data a snímky ze strategicky umístěných senzorů a videokamer.

Kde to má těžiště?

Jedním z hlavních problémů, s ohledem na mimořádně členitý tvar nákladu, bylo určit jeho těžiště, což je základní parametr pro zajištění bezpečnosti a plynulosti operace přesunu. „Ve skutečnosti jsme měli dva náklady v jednom, každý s vlastním těžištěm,“ vysvětluje Daniel Coelho, montážní inženýr ITER, který zvedání koordinoval. „Dlouho předtím, než jsme operaci zahájili, když byl modul ještě uvnitř předmontážního nástroje, jsme přesně charakterizovali jeho rozměry a hmotnost, provedli výpočty a vytvořili 3D modely, abychom získali teoretická data pro vyrovnávání. Teoretické údaje jsou však pouze výchozím bodem. Než začnete skutečně zvedat, nemáte absolutní jistotu, že jste počítali správně, a proto poslední předoperační příprava trvala několik dnů a byla tak důležitá.“

Jak zvládnout náročnou operaci

Stejně jako Daniel mají všichni zúčastnění operátoři zkušenosti s přesným zvedáním těžkých nákladů v náročných prostředích, většinou jaderných. „Rozdíl je v tom, že nyní je naše práce čistým originálem. Známe omezení vyplývající z kvality jaderného světa, ale máme co do činění s vysoce specifickými součástmi a extrémně úzkými vůlemi, které vyžadují jedinečné zvedací zařízení, techniky a postupy. Vše prověřujeme důkladnými výpočty a modely, poptáváme kvalifikovaný personál a zajišťujeme mimořádná bezpečnostní opatření,“ usmívá se Daniel.

Pracujeme jako rodina

I když je na místě pouze jedna devítina toroidálního tvaru vakuové nádoby tokamaku, sektorový modul převyšuje vše kolem. K uzavření torusu bude zapotřebí dalších osm podobných operací, a k tomu ještě svařování! Ale výsledek takové operace nespočívá pouze na technologii. Muži a ženy, kteří pracovali jako dokonale sehraný tým – Daniel tomu říká „jako rodina“ –  ti všichni stáli za jeho úspěchem. „Dodavatelé se na každou akci velmi dobře připravili a integrace s týmy organizace ITER byla bezchybná.“

Gigant mezi prachem

Na konci dne ve středu 11. května se modul, stále připoutaný lanovím, vznášel několik centimetrů nad svými podpěrami. Více metrologie, některé další pečlivé úpravy ... a následující den byl sektorový modul pevně a přesně ukotven ve své téměř konečné poloze. Dovnitř montážní jámy to byl ohromující pohled. Přestože se jednalo pouze o jednu devítinu torusu vakuové nádoby, bylo jasné, že tato komponenta bezkonkurenčně dominuje okolnímu světu.

Dalším krokem bude přivaření druhého segmentu a dále vytvoření druhé a třetí dvojice, přivaření třetího segmentu ke každé dvojici, a konečně svaření tří trojic do celého toroidu. Operaci koordinoval konstrukční tým Organizace ITER a jeho management jako agent dodavatele MOMENTUM, provedl ji dodavatel montáže tokamaku DYNAMIC SNC (Ansaldo Nucleare; Endel Engie; Orys Group ORTEC; SIMIC; Ansaldo Energia; a Leading Metal Mechanic Solutions SL ), jeřábník Foselev, a metrologové GEATOP za podpory zdravotnických a bezpečnostních pracovníků.

Milan Řípa
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Potlesk pro „vynálezce“ tokamaku JET Paul-Henri Rebuta

Vedle „otců“ fúzního zařízení tokamaku Igora Tamma a Andreje Sacharova byl v historii fúze ještě další okamžik, kdy jednomu jedinému člověku mohla být udělena cena za nejlepší ...

Přeměna uhelné elektrárny na nízkoemisní teplárnu

Moravskoslezský kraj je z hlediska energetických záměrů jedním z nejvýznamnějších v Česku. Do roku 2040 plánuje například ČEZ v kraji investovat desítky miliard korun, v první ...

Zdá se, že antigravitace neexistuje

Nový výzkum antihmoty dává Albertu Einsteinovi opět za pravdu. 27. září 2023 oznámil mezinárodní tým fyziků zásadní zjištění: zdá se, že antihmota ...

I antihmota se chová jako částice i vlna

Fyzici již dlouho vědí, že téměř vše – světlo a další formy energie, ale také každý atom ve vašem těle – se chová z klasického hlediska i jako částice, i jako ...

Z čeho budeme vyrábět pneumatiky?

 Pneumatiky jsou kulaté, černé a vyrobeny z gumy. Tak by je zřejmě popsala většina lidí. Při bližším pohledu však zjistíme, že design pneumatik a vzájemné působení různých ...

Nejnovější video

Jak funguje PCR test na coronavirus

Krásně a jednoduše vysvětleno se srozumitelnými animacemi. V angličtině.

close
detail