Fusion: ITER installerar Europas första vakuumkärlsmodul med hög precision

Laserstyrd metrologi och två synkroniserade kranar styrde installationen av Sector Module #5, den första europeiska vakuumkärlsmodulen som placerats i ITER:s reaktorbygge. Foto: ITER
Laserstyrd metrologi och två synkroniserade kranar styrde installationen av Sector Module #5, den första europeiska vakuumkärlsmodulen som placerats i ITER:s reaktorbygge. Foto: ITER

ITER har nått en ny byggmilstolpe genom installationen av Sector Module #5, den tredje vakuumkärlsmodulen i reaktorbygget och den första som tillverkats i Europa. Den 400 ton tunga komponenten placerades i Tokamak-schakten i södra Frankrike efter ett 24 timmar långt lyft som inleddes den 24 november. Förberedelserna hade då redan pågått i flera dagar med omfattande kalibreringar och mätkontroller.

Operationen visar hur höga precisionkrav som styr ITER:s konstruktion. Varje feljustering riskerar förseningar och kan få betydande följder i ett projekt som redan granskas noga internationellt.

Bild: Metrologi styr lyftet från första stund inne i Tokamak-schakt i södra Frankrike. Foto: ITER

Innan lyftet påbörjades genomförde ITER:s underhålls- och kranteam en rad tekniska tester. Dessa moment, som ofta hamnar i skymundan när tunga lyft uppmärksammas, är avgörande för både säkerhet och noggrannhet.
– Vi gör förkontrollerna – smörjning, justeringskontroller, sensorkontroller, repinspektioner. Vi urladdar också frekvensomriktarna för att eliminera elektromagnetiska störningar, förklarade en av lyftledarna.

Kärnan i förberedelserna var kalibreringen av RAS/RACS-systemen. Två traverskranar med fyra synkroniserade krokar kalibrerades för att bära en dubbelkranbalk, som senare kopplades till lyftramen för Sector Module #5. Utan korrekt sensoralignment kan även små avvikelser ge felaktig positionering i schaktet.

Laserdata styr varje millimeter

Under själva lyftet användes reflekterande mål på modulen. Dessa gav lasertrackers och totalstationer möjlighet att samla tredimensionella realtidsdata längs hela förflyttningen. Ingenjörerna jämförde kontinuerligt modulens koordinater med Tokamak-schaktets referenssystem.
– Utifrån mätningarna vet vi sektorens faktiska position. Vi vet också vår referens – schaktet. Med båda kan vi styra det mekaniska teamet så att sektorn hamnar exakt där vi vill ha den, sade en medlem i alignmentsgruppen.

Samspelet mellan metrologi, styrd kranrörelse och mekanisk finjustering visar hur ITER kan hantera komponenter stora som byggnadssegment med millimeternoggrannhet. Projektets framtida monteringssteg är beroende av att dessa toleranser hålls.

Teamarbete bakom krävande installation

Vid femtiden morgonen därpå hade sektormodulen nått sin slutliga position. Lättnaden bland teamen var tydlig efter nattens arbete.
– Det är resultatet av lagarbete. Det är som en ny unge i boet, sade kranoperationsledaren och lyfte fram samarbetet mellan ITER:s konstruktionspersonal, montageentreprenörer, SMSA:s lyftexperter och underhållsteamen.

Installationen innebär ytterligare ett steg mot färdigställandet av vakuumkärlet – den centrala struktur som en dag ska hålla plasman instängd vid temperaturer på omkring 150 miljoner grader Celsius. Trots framstegen kvarstår stora tekniska utmaningar, och varje lyckad installation understryker hur känsligt och komplext projektet är.

Fakta:

Sector Module #5 är den första europeiskt tillverkade vakuumkärlsmodulen som installerats i ITER. Lyftoperationen genomfördes med laserstyrd metrologi och två synkroniserade kranar. Vakuumkärlet ska omsluta Tokamakens plasma.

Källa: ITER