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ITER 解決托卡馬克缺陷

2024-11-05 14:33  瀏覽:  

在法國建造的國際熱核聚變實驗反應堆 (ITER) 組裝過程中,發現兩個關鍵托卡馬克部件存在缺陷,目前正著手解決這些缺陷。缺陷出現在隔熱罩和真空容器部分。

三個月后,真空容器第 8 部分開始維修,該部分受已交付給 ITER 的真空容器部分尺寸不合格的影響最大。目前,大約 90% 的金屬堆積和一半的預加工測試和控制已經完成。加工剛剛開始,使用了兩臺工具;另外三臺工具計劃在未來幾周內加入。負責維修的團隊預計將在年底前完成維修。

修復過程的一端是一臺價值數十萬歐元的自動焊接機器人,該機器人經過改裝并配備專門用于金屬填充和堆焊的任務。另一端是標準的超細顆粒刮板。在這兩者之間,使用一系列工具逐步修復真空容器扇區 #8 的接口區域(斜面??)的故障部分。

經過近三個月的金屬堆積,真空容器 8 號區斜面的加工工作已開始。兩臺由計算機數控驅動的加工工具目前正在工作。另外三臺加工工具計劃在未來幾周內加入。

一道又一道,平均速度為每分鐘 10 厘米,全機械化焊接機¹ 現在已經完成了第 8 區一側的任務。然而,機械化過程僅占所需金屬堆焊總量的 25%。出于可達性和靈活性的原因,其余 75% 必須手動完成。

即使金屬堆積完成,也無法達到標稱幾何形狀。必須去除多余的金屬——首先通過手動打磨,然后使用在斜面不同區域并行工作的機加工工具。這是在進行不同類型的無損檢測(包括目視、液體滲透和超聲波)之后進行的。盡管機加工工具由基于精確計量和設計 3D 模型的計算機數字控制(計算機輔助制造,CAM)驅動,但只有在最后一系列“手動修整”操作之后,修復質量才被認為得到令人滿意的控制——首先使用銼刀,然后用砂紙,最后使用刮板。

然而,這只是所需任務的一半。真空容器 #8 的當前位置就像一條擱淺的鯨魚,躺在前低溫恒溫器車間,它只有四個 30 米長的 D 形斜面中的兩個(外殼和內殼斜面)。為了使另一側可以進行維修,需要“翻轉”該部件——這是一項大規模且精細的搬運操作,需要抬起并翻轉一塊 440 噸重的鋼塊。

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