?

Log in

No account? Create an account

Previous Entry | Next Entry

  Изготовители магнита PF1 Средне-Невский судостроительный завод и НИИЭФА рапортуют о важном промежуточном моменте в жизни PF1 - окончании вакуумно-нагнетательной пропитки первой штатной сверхпроводящей двойной галеты магнита PF1.



Сначала о том, что произошло: катушка PF1 состоит из 8 вот таких блинов, уложенных стопочкой, каждый из которых изготавливается путем намотки на специальном станке блина из двух сверхпроводящих кабелей (сверхпроводник - NbTi) в металлической оболочке. При этом кабели обматываются слоеной изоляцией из сухого стекловолокна и каптона. Затем вся конструкция погружается в вакуумную камеру, откачивается и заполняется эпоксидной смолой. В итоге получается а) электрическая изоляция, которая нужна при потере катушкой сверхпроводящего состояния, когда напряжение на ней может достигать 15-20 киловольт б) жесткая конструкция, которая сопротивляется магнитным силам (которые для этой катушки будут достигать нескольких сот тонн) и не дает проводнику с током сдвинуться с места (сдвиг - это плохо для термоядерного реактора, где необходимо прецизионно выдерживать конфигурацию магнитного поля, конкретно для ИТЭР положение каждого витка контролируется с точностью лучше 0,5 мм).


Конструкция PF1

PF1 - один из самых маленьких магнитов ИТЭР (однако не самый простой в плане требований), однако вне ИТЭР он был бы одним из самых больших и сложных в мировых масштабах. Интересно, что "запеченная" галета на первой фотографии - это первая подобная из всех полоидальных магнитов, хотя PF1 будет устанавливаться последним из всей магнитной системы аж в 2023 году. Сейчас, кроме этого первого блина, второй проходит вакуумно-нагнетательную пропитку, а третий наматывается, т.е. темп позволяет выполнить работу быстрее заложенного срока отгрузки (2021 год).


Характеристики полоидальных магнитов ИТЭР: Мегаампер-витки, количество витков в слое, количество слоев, всего витков, длина единичного кабеля из которого создается двойной блин.

Вообще ситуация с магнитами в ИТЭР довольно интересно. Дело в том, что это вторая по стоимости часть проекта (после проектирования и НИОКР, обошедшихся в 6 с лишним миллиардов долларов) - ~4 миллиарда долларов. При этом собственно производство магнитов довольно успешно и в срок идет везде (тороидальные в Японии и Италии, центральный соленоид в США), кроме двух самых критичных - полоидальных PF6 (наматываемого в Китае) и PF5 - наматываемого прямо на площадке ИТЭР, где для этого построен мини-завод. Критичные они, потому что PF6 необходимо поставить на площадку до 3 квартала 2019 года, т.е. всего через 2 года, а намотка штатных галет у китайцев еще не стартовала.


В феврале 2017 Китай успешно изготовил квалификационный двойной блин, но до старта производства еще надо квалифицировать и технологию пропитки, что займет еще несколько месяцев.

Европейцы с PF5 тоже слегка отстают от намеченных сроков, хотя им в целом проще - квалификация производства почти пройдена, а логистика готовой катушки заключается в перевозке ее на 200 метров, а не на 11000 км, кроме того, сдать магнит для монтажа надо на несколько месяцев позже.


Завод на площадке ИТЭР и намотка квалификационного образца двойного блина PF5 на переднем плане.

Comments

( 38 comments — Leave a comment )
writter2000
Mar. 16th, 2017 09:52 am (UTC)
Деревянная подставка для ног - это так мило!

А что значит "квалификация"? Какая-то оценка сторонними специалистами?
tnenergy
Mar. 16th, 2017 10:28 am (UTC)
В том числе оценка качества образца специалистами центрального офиса ИТЭР. Для каждой такой технологии пишется и защищается масса бумаг с планами качества, планами производственного контроля и т.п.

А так вот, например, сферический токамак NSTX-U прошлым летом сильно пострадал (выбыл на год из работы) от того, что в изоляции подобного магнита были пузыри воздуха, по которым его (магнит) пробило и пожгло дугой.
(no subject) - writter2000 - Mar. 16th, 2017 10:45 am (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - Mar. 16th, 2017 10:48 am (UTC) - Expand
(no subject) - b_my - Mar. 16th, 2017 07:01 pm (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - Mar. 17th, 2017 01:17 pm (UTC) - Expand
(no subject) - b_my - Mar. 17th, 2017 02:25 pm (UTC) - Expand
(no subject) - tnenergy - Mar. 17th, 2017 03:16 pm (UTC) - Expand
(no subject) - affidavid - Mar. 22nd, 2017 04:28 pm (UTC) - Expand
(no subject) - b_my - Mar. 22nd, 2017 04:37 pm (UTC) - Expand
(no subject) - affidavid - Mar. 22nd, 2017 05:14 pm (UTC) - Expand
(no subject) - b_my - Mar. 22nd, 2017 08:50 pm (UTC) - Expand
(no subject) - affidavid - Mar. 22nd, 2017 10:10 pm (UTC) - Expand
(no subject) - b_my - Mar. 23rd, 2017 12:25 am (UTC) - Expand
(no subject) - affidavid - Mar. 23rd, 2017 02:44 am (UTC) - Expand
(no subject) - b_my - Mar. 23rd, 2017 01:33 pm (UTC) - Expand
(no subject) - b_my - Mar. 23rd, 2017 01:49 pm (UTC) - Expand
(no subject) - affidavid - Mar. 23rd, 2017 04:41 pm (UTC) - Expand
(no subject) - b_my - Mar. 23rd, 2017 04:43 pm (UTC) - Expand
(no subject) - Vasisualiy Lohankin - Mar. 22nd, 2017 07:09 pm (UTC) - Expand
(no subject) - b_my - Mar. 22nd, 2017 08:18 pm (UTC) - Expand
(no subject) - Vasisualiy Lohankin - Mar. 22nd, 2017 10:32 pm (UTC) - Expand
(no subject) - b_my - Mar. 23rd, 2017 12:09 am (UTC) - Expand
(no subject) - masuk0 - Mar. 18th, 2017 08:05 am (UTC) - Expand
sharikowa
Mar. 16th, 2017 10:01 am (UTC)
Масштабы проекта потрясают, конечно.
Интересно, как заложились на всякие форс-мажоры. Например, возьмет и не доплывет магнитик из Китая, всякое случается... Или будет поврежден при погрузках-разгрузках, или еще что случится...
Но самое интересное будет, когда весь этот конструктор надо будет заставить заработать вместе.
tnenergy
Mar. 16th, 2017 10:30 am (UTC)
>Интересно, как заложились на всякие форс-мажоры.

Да как обычно в жизни - где-то заложили дополнительные деньги и время, где-то поставили менеджеров с хорошо подвешенным языком, что бы объяснить спонсорам, почему сроки надо перенести и денег добавить. Хотя сейчас это будет сделать очень сложно.

По китайцам все будет видно уже в конце этого года - если у них будет первый штатный блин, как на фотке выше - то скорее всего успеют сделать катушку, нет - скорее всего пропустят сроки.
valkoval2
Mar. 16th, 2017 12:21 pm (UTC)
Что только с людьми делают деньги! Русская рулетка - угадать точность финальной сборки. Для того всё круглым и делается, что неточности превращают идеальное в трапецеидальное. Потом трапецеидальное тусуют и всё равно получают круглое. Ну, может быть не совсем круглое, а деформированное круглое. От этого траектория движения материи внутри магнитного поля не зависит. Траектория вещь статистическая. Погрешность плюс-минус километр за отчётный период даёт тот же самый ноль отклонения. По меньшей мере всё списывается на неопределённости Гейзенберга. Точную траекторию никто не знает. На это вся надежда.
vladimir gerasimenko
Mar. 16th, 2017 12:26 pm (UTC)
Какой почтой магнитик с Китая отправлять будут? А то ещё спиздят по дороге.
tnenergy
Mar. 16th, 2017 12:41 pm (UTC)
China Post.
pos4
Mar. 16th, 2017 03:39 pm (UTC)
По идее в такой катушке запасается большая энергия (интересно сколько?), а есть ли системы быстрого сброса, на случай нештатной ситуации? Просто слышал об идее запасать энергию в сверхпроводниках, и одной из опасностей называлась возможность мощного взрыва при потере сверхпроводимости.
tnenergy
Mar. 17th, 2017 04:19 am (UTC)
В этой катушке запасаться несколько сотен мегаджоулей. Система сброса энергии на мегарезисторы есть, разрабатывается и поставляется тем же НИИЭФА.
freddy_lj
Mar. 16th, 2017 04:22 pm (UTC)
А высокотемпературные сверхпроводники почему не используют в магнитах?
nick_55
Mar. 16th, 2017 05:28 pm (UTC)
1) Потому что при азотной температуре критические поля у них очень низкие, и никакого магнита из них сделать нельзя.
2) При гелиевой можно - вставки на 30-40 тесла. Но таких пондеромоторных сил, о которых рассказывает хозяин журнала, ленты из ВТСП просто не выдержат.
3) Потому что свойства у них, особенно 2-го поколения нестабильны - см. коммент хозяина журнала к его же позапрошлому посту.
4) Потому что скорость распространения нормальной зоны у ВТСП лент крайне низкая: десятые доли мм/с против десятков метров и даже километров в секунду у ниобий-титана. И при переходе эти ленты режет как ножом.

Поэтому реально они годятся только для кабелей, причем таких, у которых токи по лентам текут в противоположных направлениях.
(no subject) - b_my - Mar. 16th, 2017 07:06 pm (UTC) - Expand
john_f_nash
Mar. 16th, 2017 05:05 pm (UTC)

Немножко в сторону:


Сегодня 25 лет ЗАО НПП Гиком.
Не планируете об этом написать?
В применении к тому же ITER.

tnenergy
Mar. 17th, 2017 04:21 am (UTC)
Ну применительно к ИТЭР у меня про Гиком и его гиротроны было несколько постов. В целом наверное надо написать про Гиком в целом и крутость гиротронов, но тут у меня не хватает компетенции.
drazer05
Mar. 17th, 2017 06:03 am (UTC)
у вас в тексте написано, что PF1 состоит из 8 "блинов" а в таблице указано 16. это опечатка, или все не так просто?
tnenergy
Mar. 17th, 2017 09:05 am (UTC)
8 блинов по 2 слоя.
( 38 comments — Leave a comment )

Profile

tnenergy
Ядерная энергия

Latest Month

October 2017
S M T W T F S
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031    
Powered by LiveJournal.com