交汇点讯 10月1日,位于安徽合肥未来大科学城的紧凑型聚变能实验装置(BEST)建设现场传来好消息:该装置主机首个关键部件——杜瓦底座成功落位安装,标志着项目主体工程建设步入新阶段,部件研制和工程安装开启“加速度”。
紧凑型聚变能实验装置是我国正在建设的燃烧等离子体物理实验装置。装置采用紧凑高场超导托卡马克技术路线,运用高性能超导磁体、氘氚聚变燃料等新技术,将首次在国际上演示核聚变发电。
而杜瓦底座是BEST装置主机的首个真空大部件,设计工况复杂,接口数百个。结构尺寸大,直径约18米,高度约5米,总重量400余吨,是BEST主机系统中最重的部件,也是国内聚变领域最大的真空部件。
如同建设大厦需要地基,演出需要“搭台”,杜瓦底座就是BEST主机落位的超大“舞台”。“BEST主机包含真空室、超导磁体系统、冷屏等,总重达6700吨,这些部件将落在杜瓦底座上。”中国科学院合肥物质院等离子体物理研究所装置主机工程研究室副主任黄雄一介绍说,杜瓦底座的安装精度直接关系到整个工程的稳定性和安全性。项目团队精诚合作,相继攻克了高精度成型和焊接、毫米级形变控制、高真空密封等关键技术,成功研制出杜瓦底座部件。
“杜瓦底座的吊装精度高,表面水平高差需控制在15毫米以内,落位位置偏差不得超过正负2毫米;作业空间极度狭小,底座外边缘与主机坑屏蔽墙的最小间隙不足100毫米。”中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所研究员杨庆喜介绍,面对这些挑战,项目团队连续奋战、攻坚克难,全力保障工程进度。团队自主研发了专用吊具系统,通过均衡梁、吊梁、提升适配器及花篮螺丝等组件的协同作用,精细调节吊装水平度。同时,采用多站激光跟踪仪实时监测基准点,动态调整吊装姿态,最终实现杜瓦底座的毫米级精准落位安装。
据介绍,杜瓦底座落位安装完毕后,主机核心部件将陆续进场安装。根据计划,BEST将于2027年底建成。并在全球范围内首次实现聚变能发电演示。到2030年,有望通过核聚变点亮第一盏灯。该装置建设的稳步推进,对于我国率先开展前沿聚变科学研究、验证未来聚变堆关键技术、持续引领国际聚变能发展具有重大战略意义。
新华日报·交汇点记者 张宣 文/视频