Preliminary investigation on welding and cutting methods for first wall support leg in ITER blanket module

ITER遮蔽ブランケットにおける第一壁支持脚の接続構造及び接合方法の予備的検討

毛利 憲介; 鈴木 哲; 榎枝 幹男; 角舘 聡; 柴沼 清; 秋場 真人

Mori, Kensuke; Suzuki, Satoshi; Enoeda, Mikio; Kakudate, Satoshi; Shibanuma, Kiyoshi; Akiba, Masato

国際核融合実験装置(ITER)に設置される分離第一壁型遮蔽ブランケットの第一壁には、プラズマ消滅時の多大な電磁力に耐えうる強固な構造が必要とされているが寿命中2回以上の第一壁交換が可能な構造も要求されているため、第一壁交換時にホットセル内で使用する遠隔保守機器の施工性・アクセス性の観点からの遮蔽ブランケット構造概念の構築が、強く求められている。本研究では、第一壁支持脚の切断方法として、数多くの切断手法の中から、中径管規模の円管切断に特化し数多くの優位性(切削時に切子の発生がなく冷却材も不要のため清掃等の後処理が容易、また再溶接にそのまま切断面を適用できるため開先加工も不要)を有するDick-Cutter切断技術に着目し、この機器が適用可能となる遮蔽ブランケット構造概念の検討を行った。その結果、ITERにおいて課題となっているホットセル内で交換可能な第一壁支持脚の連結部の構造及び機器のアクセス性を考慮した遮蔽体部の内部構造等に対して、シンプルで整合性のある構造を提案するとともにこの第一壁支持脚構造の切断に適用可能な小型化Dick-Cutter装置を設計し、実用化への高い可能性を示した。

A separable first wall from a shield block in ITER shield blanket module is required not only to be connected metallurgically to the shield block in order to withstand the electro-magnetic force and coolant pressure, but also to be able to replace the first wall more than 2 times in the hot cell during the life time of the reactor. Therefore, the consistent structure where remote handling equipment can be access to the joint and carry out the welding/cutting works perfectly to replace the first wall in the hot cell is required in the shield blanket design. This study shows an investigation of the blanket module design with a new type of the first wall support leg structure based on Disc-Cutter technology, which had been developed for the main pipe cutting in the maintenance phase and was selected out of a number of candidate methods, taking its large advantages into account, such as (1) a post-treatment can be eliminated in the hot cell because of no making material chips and of no need of lubricant, (2) the cut surface can be rewelded without any machining. In conclusion, not only the good performance of Disc-Cutter technology applied to the updated blanket module, but also consistent structure of the simplified shield blanket module including the first wall support leg in order to satisfy the requirements in the design have been proposed.