國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆(ITER)組織的最新報(bào)告稱，從修復(fù)法國正在建設(shè)的國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆(ITER)缺陷部件中“吸取的大量經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)”將減少今后組裝工作所需的時(shí)間。

2023 年 1 月，ITER 進(jìn)行了“有史以來最精細(xì)的操作”——拆除兩年前安裝在托卡馬克坑中的真空容器扇區(qū)模塊 #6。需要取出并隨后拆卸這個巨型組件，這是一個“高達(dá)五層樓、重達(dá)三架滿載巨型噴氣式飛機(jī)”的模塊化組件，以糾正其兩個子組件中發(fā)現(xiàn)的不合格品。這些是扇區(qū)接口表面(斜面)的尺寸偏差和隔熱罩冷卻管的貫穿壁裂紋，需要在托卡馬克坑外進(jìn)行修復(fù)。

為期四天的“反向提升”和隨后約六個月的艱苦拆卸過程為ITER提供了“寶貴的經(jīng)驗(yàn)”， 最終將“將ITER真空容器九個模塊所需的組裝時(shí)間縮短二分之一到三倍”。

第 6 區(qū)模塊于 2023 年 7 月從托卡馬克坑中取出，目前正處于修復(fù)的最后階段，其中一側(cè)已經(jīng)完成，另一側(cè)即將完成。

組裝 6 號扇區(qū)模塊是一項(xiàng)史無前例的操作，涉及史無前例的組件，拆卸過程也是如此，模塊從托卡馬克坑中取出并放入扇區(qū)子組裝工具之一后即可完成。扇區(qū)模塊由一個真空容器扇區(qū)和相應(yīng)的熱屏蔽板以及兩個環(huán)形場線圈組成。九個 40 度模塊組裝并焊接在一起后，形成環(huán)形等離子室。

“我們在兩次操作中都學(xué)到了很多東西，尤其是在開始拆卸模塊時(shí)，”ITER 建造項(xiàng)目負(fù)責(zé)人塞爾吉奧·奧蘭迪 (Sergio Orlandi) 表示。“事實(shí)上，拆卸是改進(jìn)組裝程序和產(chǎn)生更穩(wěn)健流程的最佳方法。”

所吸取的教訓(xùn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了組件本身，也不僅僅是技術(shù)層面的。“例如，橋式起重機(jī)的性能還有很多不足之處——這是部門模塊組裝的真正瓶頸，”奧蘭迪說。“我們在維護(hù)方面投入了大量資金，合理化了工具的管理，更換了有故障的傳感器，并提高了儀表和控制系統(tǒng)的整體性能。

第一次組裝第 6 區(qū)模塊時(shí)，花了好幾天時(shí)間一步步審批技術(shù)文件，例如將工程和施工工作包發(fā)送給承包商。這一次，一個新的聯(lián)合體 (CNPE) 負(fù)責(zé)，并為當(dāng)前和未來的組裝操作實(shí)施了一種不同的、更有效的方法。CNPE 聯(lián)合體由中國核電工程公司、中國核工業(yè) 23 建設(shè)有限公司、西南物理研究院、中國科學(xué)院等離子體物理研究所 ASIPP 和法馬通組成。

第 7 區(qū)模塊的組裝工作于 2024 年 9 月開始，預(yù)計(jì)于 2025 年第一季度完成。整個組裝過程將耗時(shí)七個半月，而第 6 區(qū)模塊的初始組裝則耗時(shí) 18 個月。