ЦНИИТМАШ участвует в создании термоядерного реактора

Сотрудники отдела прочности Государственного научного центра РФ ЦНИИТМАШ (вхо-дит в машиностроительный дивизион Росатома – Атомэнергомаш) провели серию циклических испытаний изготовленных в НИИЭФА им. Д.В. Ефремова полномасштабных макетов гелиевого ввода катушек PF1 для первого в истории человечества термоядерного реактора ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor). Строительство ITER в настоящее время идет во французском центре ядерной энергетики Кадараш. В программе ИТЭР участвуют 33 государства, включая Россию, США, Индию, Китай, Японию, Южную Корею и страны Евросоюза. Координатором работ в России является ГК «Росатом». Установка должна дать первую плазму в 2019 году, а через семь лет стартует серия экспериментов со смесью дейтерия и трития.

О проекте и участии в нем ЦНИИТМАШ рассказал заведующий отделом прочности и эксплуатации материалов и конструкций в машиностроении, д.т.н., профессор Александр Георгиевич Казанцев: «В обязанности России в проекте ИТЭР входит изготовление и поставка двух медных макетов проводников, одного сверхпроводящего макета проводника, 9 секций катушки полоидального поля PF6 и 17 секций катушки PF1. В 2012 г. в отделе прочности материалов и конструкций ЦНИИТМАШ на установке Шенк с максимальным усилием 1000т были проведены циклические испытания изготовленных в НИИЭФА им. Д.В. Ефремова полномасштабных макетов гелиевого ввода катушек PF1. Макеты, представляющие собой стальные оболочки проводников со сварным соединением (вводом) длиной около 1.5м, устанавливались в нагружающем устройстве (реверсоре) в криостате с жидким азотом. Нагружение макета осуществлялось с частотой около 0.2Гц путем приложения сжимающей нагрузки к реверсору. В результате макет подвергался пульсирующему циклическому растяжению. Испытания продолжались в непрерывном режиме в течение двух суток с поддержанием необходимого уровня жидкого азота и цифровой регистрацией основных па-раметров нагружения – усилия, температуры, локальных деформаций выше и ниже ввода».

После прохождения 30000 циклов испытаний была проведена проверка герметичности макета. С этой целью в макет был закачан газообразный гелий под давлением 13 атм. Выдержка в течении 12 часов показала отсутствие падения давления гелия и сохранение работоспособности (герметичности) узла приварки гелиевого ввода после прохождения заданного числа циклов нагружения. Процесс проведения испытаний и их метрологическое обеспечение контролировались представителями НИИЭФА им. Д.В. Ефремова, а также зарубежными участниками проекта ИТЭР.

Работы по обоснованию работоспособности элементов конструкции ИТЭР продолжают-ся в отделе прочности ЦНИИТМАШ в 2013г. и имеют долгосрочную перспективу, в связи с отсутствием у многих стран-участников проекта аналогичных экспериментальных возмож-ностей по испытанию крупногабаритных изделий.

Источник: ОАО НПО "ЦНИИТМАШ"