交付到合肥!运送到法国

04-13 08:06

4月11日晚,


一批重约20吨的大科学装置核心部件


从合肥港出发,


经上海远渡重洋运往法国,


世界上最大的“人造太阳”


——ITER(国际热核聚变试验堆),


补充“生命线”的关键。


01


建立“血管”为“人造太阳”


ITER,中国与欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国联合实施,被称为世界上最大的“人造太阳”。本项目旨在模拟太阳发光发热的核聚变过程,探索被控核聚变技术的商业化可行性。


中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所是中国主要任务承担者之一,承担了超导体、校准场线圈、磁体馈线等多项采购包任务,被视为世界各国共同“种植太阳”的国际大科学工程计划。


四月十一日,在合肥交付运输的是磁体馈线采购包中最大的部件——最后一套校准场线圈内的馈线部件。


什么是磁馈线?


根据交付现场工作人员的说法,聚变堆磁体可以看作是ITER的“大骨架”,而磁体馈线则相当于穿连其中的“血管”。磁体馈线系统为聚变堆磁体输送能量和冷却介质,并提供控制指令反馈。在故障状态下,它被视为磁体储能的释放通道,可以被视为“人造太阳”的“生命线”,以确保磁体能量的及时安全释放。而且这次交付的超大部件可以理解为连接心脏的关键“血管”。


02


攻破核心技术需要6年时间。


作为磁性馈线系统中最大的部件,本次交付的校准场线圈内有9套馈线,由直径16米、高度3米的半环组成。制造这套零件需要将近6年的时间。


中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所高级工程师张清泉说:“馈线需要在零下269摄氏度的环境中工作,还要承受强电流和极端电磁环境,设计研发具有挑战性,需要同步保证结构强度、电源性能等诸多因素。


内部馈线作为馈线传输的最后一段,直接连接校准场线圈(生产安装造成的补偿磁体系统磁场偏差)。超导尺寸下的接口精度应保持在±超导部件应满足10KVDC耐压下绝缘电阻不低于500兆欧、5KV局放检测中6纳库仑的严格要求,接头盒电阻小于5纳欧。


为了克服这些技术问题,项目团队创新性地开发了全包络高精度测量网络、半叠包预浸渍带绝缘技术、纯铁搭接超导接头盒等技术。对于大尺寸零部件,其中核心零部件超导接头盒低于0.5纳欧,领先行业同行。


“这一组件的成功交付为ITER现场磁体馈线的成功安装提供了前提。从EAST的建设到ITER采购包的承接,我们积累和发展了与磁约束聚变相关的超导技术、低温技术和其他关键技术,为中国自主聚变堆的建设奠定了基础。”中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所副所长陆坤说。


03


85%的总任务进度


国产化提高到100%


超大部件的完成和交付代表了ITER磁体馈线系统中所有超大部件的开发任务的顺利完成,馈线系统采购包的整体完成率达到85%。


整体馈线系统采购包是国内承接的工程复杂程度最高的采购包,共31套,总重约1600吨。


项目团队自承担ITER磁体馈线系统采购包任务以来,先后攻克了68千安高温超导电流导线、低温超导接头、低温绝缘材料等“卡脖子”技术,累计交付了数百套馈线系统,总重量超过1400吨,核心部件国产化从31%提升到100%,展现了中国聚变工程的实力,实现了从技术追求到国际引领的飞跃。


中国科学院合肥物质科学研究所等离子体物理研究所依靠自主开发,掌握了一系列聚变工程的核心技术,其交付进度和产品质量位居ITER七方前列,创造了多项第一。ITER组织总干事评价“中国在R&D和生产采购包方面领先多方面”。


题目:“在合肥交付!运往法国”


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