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·包層第一壁
中方ITER第一壁(First Wall)半原型件率先通過高熱負荷測試
發布時間:2016-11-08 17:26

  中方第一壁(First Wall)半原型件近日(2016.8)通過了高熱負荷測試,測試結果符合ITER組織認證要求,實現該類部件在世界范圍內率先通過高熱負荷測試。

  中方第一壁半原型件包含六根手指組成的3個手指對,手指對結構尺寸與正式產品一致。中方于2016年5月成功制作該第一壁半原型件,按要求送往俄羅斯Efremov研究所進行了表面熱負荷為4.7MW/m2(滿載)和5.9MW/m2(過載)的高熱負荷疲勞試驗,分別達到7500次和1500次熱循環。試驗于8月8日完成,取得圓滿成功,部件外觀完好,無不可接受的過熱和溫升現象,滿足ITER要求,標志著中方具備了簽署ITER第一壁采購安排協議的技術條件。

  第一壁是ITER裝置的核心部件,位于環形真空室內部,在運行時直接面對上億攝氏度的等離子體,保護外圍部件和設備免受高熱流和高能粒子流的沖擊。根據表面所受熱負荷水平的不同,ITER第一壁分為普通熱負荷型和增強熱負荷型兩類。中、俄、歐三方承擔了ITER第一壁的制造任務,其中我國承擔約10%的生產制造任務,為增強熱負荷型部件,已率先通過了半原型件的滿載及過載高熱負荷測試;俄羅斯承擔約40%的制造任務,為增強熱負荷型部件,尚未通過半原型件的高熱負荷測試,正在改進和分析其產品;歐盟承擔約50%的制造任務,為普通熱負荷型部件,所承受熱負荷僅為2MW/m2。

  我國于2004年開始ITER第一壁設計研發工作,2010年我國第一壁材料連接技術通過ITER組織認證,國產高純度鈹于年底通過ITER組織認證,結束了我國無高純度鈹的歷史。我國于2013年8月成功制作增強熱負荷型第一壁小模塊并通過高熱負荷試驗認證,2014年7月完成小模塊制作技術的優化,技術優化后所制小模塊在高熱負荷測試中經受住了16000次熱疲勞試驗,高于ITER第一壁的設計壽命(15000次)。此次半原型件高熱負荷測試的成功,標志著我國在規模化制作ITER第一壁技術上又邁進了一大步,并為我國自主建造聚變堆提供了堅實的技術儲備。

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