تکنولوژی

تحویل قطعات راکتور هسته‌ای ۵۰۰۰ تنی به فرانسه برای نیروگاه همجوشی بزرگ‌ترین جهان

بخش‌های مخزن خلأ پروژه همجوشی بزرگ‌ترین جهان که در کره جنوبی ساخته شده‌اند، به سایت ساختمانی در کاداراش، فرانسه تحویل داده شدند. این مخزن‌ها که نقش مهمی در همجوشی هسته‌ای دارند، فضایی با خلأ بالا برای پلاسما ایجاد می‌کنند و ۹ بخش شامل ۴۴ پورت برای عملکردهای کلیدی دارند. فرآیند مونتاژ شامل بیش از ۱.۶ کیلومتر جوش دقیق است و به علت پیچیدگی‌های خاص، تولید و مهندسی پیشرفته‌ای را طلب می‌کند. این ساختار همچنین دارای دو لایه سرپوش حرارتی است که انتقال حرارت را به‌طور چشمگیری کاهش می‌دهد.

بخش‌های مخزن خلأ برای پروژه بزرگ‌ترین همجوشی جهان، ساخته شده در کره جنوبی، به محل ساخت و ساز در کاداراش، فرانسه تحویل داده شدند.

چهار از نه بخش مخزن خلأ برای راکتور بین‌المللی آزمایشی تولیدکننده گرما (ITER) در کره جنوبی توسط صنایع سنگین هیوندای در کشتی‌سازی بزرگ آن در اولسان ساخته شدند.

مخزن‌های خلأ با ایجاد محیطی با خلأ بالا، پایداری پلاسما و جلوگیری از تابش را بهبود می‌بخشند. واکنش‌های همجوشی در این مخزن‌ها قرار می‌گیرند و همچنین امکان دسترسی به فرایندهای دستی از راه دور را فراهم می‌کنند.

کره جنوبی در ابتدا مسئولیت دو بخش مخزن خلأ ITER را داشت اما در سال ۲۰۱۶ دو بخش دیگر هم به مسئولیت آن افزوده شد و مسئولیت آن به چهار بخش افزایش یافت.

تسلط بر جوشکاری دقیق

مخزن خلأ ITER نقش مهمی در همجوشی هسته‌ای ایفا می‌کند و محیطی با خلأ بالا برای حفظ پلاسما در دماهای بسیار بالا را ایجاد می‌کند.

این ساختار عظیم که ۵۰۰۰ تن وزن دارد، از نه بخش تشکیل شده و دارای ۴۴ پورت برای کارکردهای کلیدی مانند تشخیص، دستیابی از راه دور، گرم کردن و تامین سوخت است. با حجم داخلی ۱۴۰۰ متر مکعب، این مخزن یک فضای تجربی منحصر به فرد برای پیشرفت پژوهش‌های همجوشی ارائه می‌کند.

تکمیل مونتاژ بخش مخزن خلأ ITER.

ساخت آن در چهار بخش به ازای هر بخش، بیش از ۱.۶ کیلومتر جوشکاری دقیق را در بر می‌گیرد. حفظ تحمل‌ها در چند میلی‌متر با هدف تضمین ادغام صحیح قطعات داخلی، پیشرفت‌های ساخت و مهندسی پیچیده‌ای را نشان می‌دهد که برای چنین ساختار پیچیده‌ای ضروری است. دیواره‌های دو لایه آن با آب سرد کننده چرخشی تجهیز شده‌است تا حرارت تولید شده در طی عملیات به‌طور کارآمدی دفع شود.

درون مخزن با ماژول‌های (لایه پتو) خنک شونده فعال پوشیده شده‌است که از نوترون‌های انرژی بالا که توسط واکنش‌های همجوشی تولید می‌شوند محافظت می‌کند. بعضی از ماژول‌ها نیز برای مطالعات آینده با آزمایش مواد برای مفاهیم تولید تریتیوم پشتیبانی می‌کنند، که گامی اساسی برای حفظ توان همجوشی است.

بر اساس شورای ملی پژوهش‌های علم و فناوری، با تسهیل انسداد پلاسما در یک رژیم پرانرژی، مخزن خلأ ITER نشان‌دهنده دست‌آورد بزرگ در فن‌آوری همجوشی است که مرزهای توسعه انرژی پایدار را جلو برده است.

پیشرفت در سرپوش حرارتی

اولین بخش مخزن خلأ برای ITER در آگوست ۲۰۲۰ به ITER تحویل داده شد پس از برداشته شدن از خط تولید در آوریل ۲۰۲۰. بخش نهایی در ۲۴ آگوست ۲۰۲۴ سفر خود را آغاز کرد و از دریاها عبور کرد و به دروازه‌های ITER وارد شد.

کار بر روی اولین از چهار قطعه عظیم در اکتبر ۲۰۱۲ آغاز شد. دو صفحه فولادی شش متری با ضخامت ۶۰ میلی‌متر با استفاده از برش آبی فشار بالا شکل داده شدند.

فرآیند حمل و نقل بخش مخزن خلأ ITER.

پرس سپس با عملیات حرارتی برای کاهش تنش‌های داخلی فلز، ماشین‌کاری و جوشکاری دنبال شد و سپس حفاری‌های صدها حفره با سرعت ۱۱ ساعت به ازای هر حفره انجام شد و سرانجام مونتاژ و جوشکاری چهار بخش و مجموعه پورت‌هایی که مخزن خلأ نهایی را تشکیل می‌دهند، انجام شد.

ITER اعلام کرد که دو لایه سرپوش حرارتی بین مخزن خلأ و سرمازدا قرار گرفته‌است تا انتقال حرارت از قطعات گرم به آن‌هایی که در ۴.۵ کلوین کار می‌کنند مانند آهن‌رباها کاهش یابد. این تنظیم بارهای حرارتی را به بیش از دو مرتبه بزرگی کاهش می‌دهد و تضمین می‌کند که کارخانه سرمازدایی می‌تواند با ظرفیت عملی، حرارت باقیمانده را مدیریت کند.

توسط
Interesting Engineering
منبع
Interesting Engineering
نمایش بیشتر

اخبار مرتبط

بازگشت به بالا