ITER上部計測ポートプラグの設計の現状

Design status of the ITER diagnostic upper port plug

佐藤 和義; 大森 順次; 近藤 貴; 波多江 仰紀; 梶田 信*; 石川 正男; 草間 義紀; 閨谷 譲; 海老沢 克之*

Sato, Kazuyoshi; Omori, Junji; Kondoh, Takashi; Hatae, Takaki; Kajita, Shin*; Ishikawa, Masao; Kusama, Yoshinori; Neyatani, Yuzuru; Ebisawa, Katsuyuki*

ITERの計測装置は、中性子遮蔽構造を兼ね備えたポートプラグと呼ばれる構造体に組み込まれる。上部ポートプラグは長さ約6m、重量約20tの片持ち構造であるため、構造健全性を評価することは必須である。このため、ディスラプション時における電磁力解析結果をもとに三次元モデルを用いて変位及び応力を評価した。ポートプラグ先端に荷重を与え静解析により変位量を求めたところ、最大変位約9mmが得られた。これはポートとの隙間20mmに対して製作・組立誤差を考慮すると設計裕度は56mmとなるが、動的拡大係数(DAF)は含まれていない。遮蔽ブランケットのDAFが1.5であることを考慮すると変位をさらに抑制する必要がある。このため、ブランケット遮蔽モジュール先端にスリットを3本設け電磁力の低減を図ったところ、変位量は約5mmと低減できることがわかった。一方応力はマニフォールドと側板接続部、フランジ付け根部で高い応力が発生し、最大値は230MPaである。同部位は、接続形状の変更や補強構造を設けることにより、発生応力を相当低減することが可能である。以上の結果から、ポートプラグは応力上の問題はなく、変位抑制対策を取ることで健全性を確保できる見通しを得た。

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