Najsilniejszy na świecie magnes od General Atomics powstanie przy pomocy największego pieca próżniowego Grupy SECO/WARWICK

General Atomics zakończył obróbkę cieplną siódmego, ostatniego modułu największego na świecie elektromagnesu nadprzewodnikowego. Do realizacji projektu użyto specjalistycznego pieca próżniowego dostarczonego przez SECO/VACUUM, należącego do Grupy SECO/WARWICK.

W firmie General Atomics w Poway, CA, USA zakończono pięciotygodniowy proces obróbki cieplnej ostatniego z siedmiu modułów cewki nadprzewodzącej. Sześć z nich po połączeniu, stworzy najsilniejszy magnes zbudowany przez człowieka, a siódmy z nich będzie stanowił rezerwę remontową.  Magnes nadprzewodnikowy będzie sercem badawczego reaktora termojądrowego ITER (łac. „droga”), jednego z najbardziej technologicznie złożonych eksperymentów naukowych, jakie kiedykolwiek przeprowadzono.

SECO/WARWICK wspiera ITER

Projekt ten wymagał zaprojektowania największego na świecie pieca próżniowego do obróbki cieplnej.

Aby zmienić 6 kilometrów przewodów wykonanych z cyny i niobu zamkniętych w płaszczu ze stali nierdzewnej w cewkę nadprzewodzącą, każdy z modułów o średnicy 4 metry i wysokości 2 metry, o masie ok. 110 ton, poddano 5-tygodniowej obróbce cieplnej w temperaturach dochodzących do 650ºC.

Obróbka cieplna sprawia, że cyna dyfunduje do włókien niobu tworząc stop Nb₃Sn, który po schłodzeniu ciekłym helem do 4 stopni Kelvina (-269ºC) staje się nadprzewodnikiem.  Jako, że nie istniał odpowiedni piec do obróbki cieplnej, który spełniałby surowe wymagania i mógłby pomieścić tak ogromy wsady, General Atomics zwrócił się do SECO/VACUUM o wykonanie indywidualnego projektu pieca do obróbki cieplnej o wymiarach umożliwiających załadowanie tak dużego wsadu. Wyposażono go we wszystkie technologie niezbędne do spełnienia surowych norm kontroli jakości obowiązujących w tym wyjątkowym eksperymencie.

„Grupa SECO/WARWICK spisała się na medal, projektując wytrzymałą konstrukcję i stosując redundantne rozwiązania kluczowych podsystemów urządzenia. W przypadku jakichkolwiek pytań lub potrzeb serwisowych jej pracownicy zawsze byli gotowi służyć pomocą. Zespół ludzi wybranych do realizacji projektu przez naszego Partnera wykazywał się wysokim profesjonalizmem, zaangażowaniem w pracę, ogromną wiedzą i bardzo pozytywnym nastawieniem. Bez wątpienia SECO/VACUUM jest godnymi zaufania Partnerem” – powiedział Nikolai Norausky, kierownik programu w Centrum Technologii Magnetycznej General Atomics.

Komora pieca próżniowego musi realizować wiele zadań:

• Kontrola jakości cewki poprzez przeprowadzeni prób ciśnieniowej i próżniowej przed rozpoczęciem procesu.
• Płukanie argonem w celu usunięcia zanieczyszczeń.
• Powolne, ale równomierne podnoszenie temperatury z tolerancją w zakresie +/-10°C w całym piecu i we wsadzie.
• Wypalanie ewentualnych ostatnich zanieczyszczeń pozostałych z produkcji cewki.
• Wyżarzanie naprężeń wewnętrznych wprowadzonych na różnych etapach produkcji płaszcza 50×50 mm ze stali nierdzewnej 316L.
• Obróbka cieplna w celu przeprowadzenia reakcji dyfuzji cyny do włókien niobu w celu uzyskania stopu nadprzewodzącego Nb₃
• Powolne i jednorodne obniżanie temperatury w celu uniknięcia dodatkowych naprężeń.
• Kontrola jakości cewki poprzez przeprowadzenie prób ciśnieniowej i próżniowej po zakończeniu procesu.

„General Atomics poświęcił tyle czasu i środków na ten projekt, że nie mogliśmy sobie pozwolić na żadne błędy, dlatego zastosowano redundancję w kluczowych podzespołach urządzenia. Termopary wsadowe w liczbie 150 sztuk, spektrometry masowe, detektory helu, system cyrkulacji argonu, systemy grzejne itd. Redundancja w tym przypadku, oznaczała, że awaria dowolnego podzespołu nie spowoduje uszkodzenia drogocennego wsadu” – dodał Piotr Zawistowski, Dyrektor Zarządzający SECO/VACUUM.

SECO/VISIORY eksperci na każde potrzeby

Nie każdy piec do obróbki cieplnej jest tak duży lub tak skomplikowany jak piec do obróbki centralnej cewki ITER dla General Atomics, ale dzięki SECO/VISORY każdy projekt otrzymuje taki sam poziom uwagi i fachowości. SECO/VISORY to zespół ekspertów i doradców z dziedziny obróbki cieplnej w SECO/VACUUM dysponujący różnorodnym doświadczeniem i wiedzą technologiczną, który jest gotowy pomóc klientom rozwiązać ich wyzwania w zakresie urządzeń do obróbki cieplnej.