Tolerance 0,05 milimetrů - začala oprava sektoru vakuové nádoby ITER

950 tun a tolerance 0,05 mm. Oprava sektoru vakuové nádoby fúzního reaktoru ITER začala. Lešení, postavené u sektoru vakuové nádoby č. 7, dosahuje výšky téměř 20 metrů a zakrývá mohutnou komponentu. Tu a tam probleskují pruhy oslepujícího světla filtrované tlustými, poloprůhlednými červenými plastovými fóliemi – důkaz, že v montážní hale ITER začala opravárenská kampaň. Jižní Korea je známkou vysoké kvality. Je? Nebo byla? Sektory vakuové komory 6, 7 a 8, které Hyundai dodala na staveniště ITER, nelze smontovat! Sektor číslo 7 bylo dokonce nutné vytáhnout z tokamakové jámy a pokusit se ho opravit tak říkajíc „na suchu“. Následuje reportáž z úžasné činnosti: opravy jedné devítiny vakuové komory.

Poznámka: O problému se sektorem vakuové nádoby jsme v Třípólu informovali před rokem zde: https://www.3pol.cz/cz/rubriky/jaderna-fyzika-a-energetika/2919-iter-jeste-neni-hotov-uz-se-opravuje , zde: https://www.3pol.cz/cz/rubriky/jaderna-fyzika-a-energetika/2999-priprava-na-opravu-ulozeneho-a-znovu-vyjmuteho-sektoru-vakuove-nadoby-iter a zde: https://www.3pol.cz/cz/rubriky/jaderna-fyzika-a-energetika/3004-korejska-hyunday-heavy-industries-na-pranyri. O začátku opravy jsme informovali v článku zde: https://www.3pol.cz/cz/rubriky/jaderna-fyzika-a-energetika/3024-oprava-iter-ctyrdenni-obraceny-postup

Co nejblíže jmenovité hodnotě

Na malých plošinách, které vyčnívají z hlavní konstrukce, se čtyři svářeči soustřeďují na vysoce přesnou práci. Průchod za průchodem podle přísně definovaného vzoru ukládají malé kuličky roztaveného kovu na vadné části oblasti spoje sektoru, nazývané úkos. Jak se svařovací dráty spotřebovávají jeden za druhým, nánosy rostou a postupně dosahují požadované tloušťky. Ve druhé fázi automatizované obráběcí nástroje, z nichž některé jsou již připraveny zahájit finální činnost , odstraní přebytečné nánosy a obnoví geometrii úkosu co nejblíže jmenovité hodnotě. Přiznám se, že  mě jímá hrůza z toho, co znamená „co nejblíže jmenovité hodnotě“.

Pro zkušeného svářeče je to operace jednoduchá, téměř rutinní. Vyžaduje však extrémní koncentraci, aby bylo dosaženo jednotnosti, homogenity a spolehlivosti. Je to také zdlouhavá operace – odhaduje se, že sektor #7, stejně jako sektor #6, bude vyžadovat přibližně 24 kg hmotnosti kovu před obráběním.

Opravné operace, které začaly na sektoru č. 7 vakuové nádoby, jsou výsledkem téměř roční přípravy a zdokonalování strategie. Navařování a obrábění kovů bylo procvičováno na „reprezentativních kuponech“ – 1,4 metru dlouhých maketách úkosů vakuových nádob – a mechanické vlastnosti byly testovány před validací postupů, které jsou nyní použity.

"Od začátku jsme pracovali a stále pracujeme jako integrovaný projektový tým," říká Alessandro Bonito-Oliva, vedoucí programu ITER Tokamak. "Postupujeme také v úzkém spojení s našimi protějšky z Evropské domácí agentury, kteří provádějí podobné operace na sektorech dosud nedodaných vakuových nádob."

Prohlédněte si obrazovou dokumentaci zahájení opravy sektoru vakuové nádoby č. 7:

Laserová metrologie zmapovala s přesností 0,05 milimetru geometrii každého úseku úkosu ovlivněného rozměrovými neshodami. Pro každý úsek jsou získaná data zpřístupněna svářeči, a to jak jako tištěný dokument, tak jako označení vyražená na samotné komponentě. (Kredit: ITER Organization, http://www.iter.org/)

Svářeč nanáší kov podél části zkosené oblasti. Referenční a průvodní dokumenty jsou viditelné vpravo, přilepené k červenému, poloprůhlednému plastovému závěsu, který chrání personál zvenčí před oslepujícím světlem elektrického oblouku svítilny. Čtyři svářeči pracují na různých úrovních. (Kredit: ITER Organization, http://www.iter.org/)

Pro zkušeného svářeče je montážní operace jednoduchá, téměř rutinní. Vyžaduje však extrémní koncentraci, aby bylo dosaženo pravidelnosti a homogenity v postupném ukládání malých kuliček, které tvoří "průchod". (Kredit: ITER Organization, http://www.iter.org/)

Asi 20 metrů nad podlahou dílny, v nejvyšší úrovni lešení, vyčnívají z hlavní konstrukce dvě plošiny, které poskytují pracovní prostory pro svářeče. V pravidelných intervalech během procesu montáže přicházejí specialisté na kontrolu kvality, aby práci svářečů kontrolovali. Operace v sektoru nejsou jedinou činností ve shromažďovací hale: napravo od tohoto obrázku je vidět také tým na zemi, který se připravuje na umístění třetího centrálního solenoidového modulu. (Kredit: ITER Organization, http://www.iter.org/)

Svářeč kontroluje teplotu průchodu, který před chvílí navařil. Nepřistoupí k dalšímu průchodu, dokud teplota právě dokončeného neklesne pod 116 °C. (Kredit: ITER Organization, http://www.iter.org/)

Pohled zespodu: dva automatické obráběcí nástroje jsou umístěny tak, aby opravovaly zkosené úseky ve spodní části sektoru. Komponenty pro obráběcí nástroje jsou standardní, ale jsou zde sestaveny způsobem, který kombinuje lehkost a tuhost. (Kredit: ITER Organization, http://www.iter.org/)

Obráběcí nástroje jsou naprogramovány tak, aby sledovaly přesnou trajektorii podél oblasti zkosení. Zde specialisté z Metalock Engineering UK, dodavatele konsorcia SIMANN (SIMIC/Ansaldo Nucleare), dolaďují počáteční polohování nástrojů před vlastním obráběním. (Kredit: ITER Organization, http://www.iter.org/)

Na úkosu sektoru v levé horní části tohoto obrázku jsou jasně viditelné paralelní průchody kovového nánosu. Jakmile je ruční sestavení dokončeno, automatizované obráběcí nástroje odstraní přebytečný kov a obnoví geometrii úkosu co nejblíže nominální hodnotě. (Kredit: ITER Organization, http://www.iter.org/)