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世界主要核国家参与的“人造小太阳”项目,“汇川制造”今日履约!
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  6月9日上午,由核工业西南物理研究院主办、贵州航天新力铸锻有限责任公司承办的“中国首批国际热核聚变实验堆磁体支撑产品”交付仪式在遵义国家经济技术开发区(汇川区)举行,这标志着我国成为首个向国际热核聚变实验堆项目批量交付核心产品的国家。

  交付仪式上,中国国际核聚变能源计划执行中心主任罗德隆,国际热核聚变实验堆项目(简称 ITER)磁体支撑采购包负责人Kees,中国核工业集团有限公司总工程师雷增光,中国航天科工集团有限公司总工程师沈维伟,中国航天科工集团有限公司第十研究院院长张兆勇,核工业西南物理研究院院长刘永,四川省科技厅副厅长杨品华,贵州省科技厅调研员何琼,遵义市人民政府副市长鲁成军,遵义国家经济技术开发区管委会副主任、区委副书记、代理区长曾征等领导嘉宾、专家学者共同为首批18套热核聚变实验堆磁体支撑产品揭幕。

  此次交付的产品由核工业西南物理研究院研发,贵州航天新力铸锻有限责任公司制造,包括重力支撑(GS)、极向场线圈支撑(PFCS)和校正场线圈支撑(CCS)三个部分共18套。

  交付仪式后,这批产品将被运往位于法国的国际热核聚变实验堆现场,成为进入厂房并进行安装的首批基础性部件,这标志着我国迈向ITER国际组织成批量交付的新阶段。

  据了解,ITER同国际空间站、欧洲加速器、人造基因组计划一样,是目前全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一,其目的是借助氢同位素在高温下发生核聚变获取丰富能源(人造太阳)。ITER投资和建设规模之庞大、交叉学科种类之多、实验设备之复杂,都决定了它必须由多国合力完成。该计划约需耗时35年,耗资100亿美元,设计领域包括超导研究、高真空、生命科学、遥控密封、环境科学、等离子计量和控制、信息通信、纳米材料等多种学科。合作承担ITER计划的欧盟、中国、韩国、俄罗斯、日本、印度和美国等7个成员涵盖全世界主要核国家,覆盖全球近一半人口。

  负责生产国际热核聚变实验堆磁体支撑产品的贵州航天新力铸锻有限责任公司具有锻造、热处理、机加工、焊接、装备、试验等配套完整的产品综合制造能力和具备金相、力学、化学、无损检测、长度计量、热工检测等理化、计量监测能力,为国家一级计量单位。该公司是国内最早进入民用核电设备制造领域的企业之一,在核文化、核要求、执行标准、制造工艺方面积累了丰富经验,并不断创新,在国内核制造领域具有良好声誉。

  2014年,贵州航天新力铸锻有限责任公司凭借行业顶尖技术,成功中标国际热核聚变实验反应堆项目部件制造。在参与该项目中,该公司提出磁体支撑冷却结构设计优化,取代ITER 国际组织原设计中铜板传热、铜与不锈钢管真空焊接冷却结构,解决了磁体支撑原设计存在的散热效果不佳、异种材料焊接结构可靠性和制造工艺性差、成本高等问题,进一步提高了冷却系统传热效率和-269℃恶劣工作环境下 ITER 真空室设备可靠性,为 ITER 项目贡献了“新力”智慧。

  目前,ITER 磁体支撑冷却系统结构设计发明专利已申报国家发明专利。贵州航天新力铸锻有限责任公司通过前期ITER项目零部件的试制、试验及总结,以及目前ITER极向场线圈支撑PFCS1~6和ITER环向场线圈支撑GS部件的制造,掌握了一系列制造和创新技术,为即将启动的PF2、PF3、PF4、PF6等部件的生产制造打下了坚实基础。

  如今,经过4年多的研发制造,贵州航天新力铸锻有限责任公司第一批产品成功交付ITER国际组织,得到业内专家高度认可。

  ITER磁体支撑采购包负责人Kees:产品质量非常好。从贵州航天新力铸锻有限责任公司承担的产品锻造部分到最终的成品,再比如一些具体产品的焊接,整个过程都得到高效管控。该产品为项目整体顺利推进做出了极大贡献。

  中核集团核工业西南物理研究院院长刘永:此次交付仪式具有里程碑式的历史意义,这意味着我们在过去长达8年甚至10年的研发阶段已经顺利告一段落,这里面凝聚了该国际项目中的中国团队的智慧和力量。新力公司首批产品的成功交付,极大增强了我国圆满完成该项目任务的信心。

  中国国际核聚变能源计划执行中心主任罗德隆:目前世界上不少国家都把核聚变作为重点研究方向,我国参与ITER,不仅可让我国核聚变能研究从整体上进入世界最前沿领域,也为我国在下阶段自主建设或参与建设核聚变示范电站奠定了坚实基础。目前,我国已开始布局ITER项目之后建立我们自己的反应堆计划,正在进行概念设计和工程设计。通过借鉴ITER项目的一些成果,包括解决一些ITER没有解决的问题,为我们国家自主创新开发核聚变能打下基础。

  据贵州航天新力铸锻有限责任公司董事长万东海介绍,此次新力公司交付的“人造小太阳”项目磁体支撑产品,是ITER重要结构安全部件之一,负责支撑整个热核聚变实验堆的核心装置——磁体,其质量和进度关系到整个ITER装置的运行稳定性和装配进度。

  下一步,该公司还有6个批次的产品将陆续批次交付,并计划于2020年3月向ITER国际组织完成全部交付。

  交付产品介绍

  ITER磁体支撑项目首批产品包括:18套PFCS-5,1套PFCS-3,1套PFCS-4,1套GS。

  其中,PFCS是极向场线圈的关键受力部件,共有PFCS-1 和 PFCS-6各9套,PFCS-2~PFCS-5各18套以及PFCS3/4悬挂支撑18套,整体运行在一个超低温、强磁场的环境中,不但要承受数百吨的PF超导磁体,还受到室温冷却到工作温度时的热应力、装置运行时等离子体放电和破裂时产生的交变电磁力,服役环境恶劣。

  PFCS-5作为ITER六种极向场线圈支撑中最大的U型线圈支撑,单套重量约3.5吨,外形尺寸为1800mm*1660mm*1200mm。此外PFCS-3外形尺寸为1200mm*1260mm*1500mm,单套重量3.4吨;PFCS-4外形尺寸为1500mm*1200mm*1400mm,单套重量3.34吨。

  GS(重力支撑)由18套复杂支撑结构构成,不仅承受着托卡马克装置1万吨的净重,还将承受装置放电运行及极端条件下产生的巨大脉冲电磁力。单套重逾23吨,外形尺寸3300mm*1800mm*1600mm,是磁体支撑系统中最重的部件。

  ITER名词解释

  ITER:国际热核聚变实验反应堆项目(简称ITER ,中文读音 伊特尔),俗称“人造小太阳”,主要是模拟太阳及其他星体上发生的核聚变,通过氘(dao)—氚(chun)核聚变释放巨大能量。核聚变所需的原料可直接取自海水,而氘—氚反应的产物没有放射性,不产生污染环境的硫、氮氧化物,不释放温室效应气体,安全性高,是资源无限的理想能源。



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