Development of structures for ITER toroidal field coil in Japan

日本におけるITER TFコイル構造物の開発

井口 将秀; 千田 豊; 高野 克敏; 河野 勝己; 齊藤 徹; 中嶋 秀夫; 小泉 徳潔; 峯村 敏幸*; 小方 大成*; 小川 剛史*; 大勢持 光一*; 新見 健一郎*; 渡海 大輔*

Iguchi, Masahide; Chida, Yutaka; Takano, Katsutoshi; Kawano, Katsumi; Saito, Toru; Nakajima, Hideo; Koizumi, Norikiyo; Minemura, Toshiyuki*; Ogata, Hiroshige*; Ogawa, Tsuyoshi*; Osemochi, Koichi*; Niimi, Kenichiro*; Tokai, Daisuke*

日本原子力研究開発機構(以下、原子力機構)はITERの建設において、トロイダル磁場(TF)コイル構造物(以下、TF構造物)すべての製作を担当する。TF構造物調達活動の一環として、原子力機構はTF構造物の材料品質確認、及び製作技術の検討及び検証活動を行ってきた。原子力機構は日本機械学会が2008年に制定した核融合炉設備規格超電導マグネット構造規格(JAME S KA1 2008)(以下、JSME規格)のTF構造物製造適用を提案しており、JSME規格の実用性を検証するために、実規模試作用に製作したステンレス鍛鋼品に対する品質確認試験を4Kにて実施し、JSME規格との比較を実施した。また、製作技術検討活動として、FMYJJ1ワイヤを使用した狭開先TIG溶接の溶接施工法の検証、溶接能率向上のためのFMYJJ1以外のワイヤの適用可能性の検討、TF構造物施工法確認のためにTF構造物の小規模及び実規模試作を行ってきた。本発表ではこれらの活動結果について報告する。

Japan Atomic Energy Agency (JAEA) has responsibility to procure 19 structures for ITER toroidal field (TF) coils as in-kind components. JAEA plans to use materials specified in the material section of "Codes for Fusion Facilities; Rules on Superconducting Magnet Structure (2008)" issued by the Japan Society of Mechanical Engineers (JSME) in 2008. Large forged products were produced and their mechanical properties at 4K were evaluated. In addition, the following activities have been performed; (1) to optimize the design of each weld type identified in the manufacturing sequence, (2) to qualify typical welding procedure including repair, (3) to establish welding techniques other than narrow gap TIG welding with FMYJJ1, (4) to demonstrate the manufacturing procedures through manufacture of 1-m mockups and full-scale segments of TFC structure. This paper describes the results of material qualification and industrialization activities of manufacturing processes of ITER TFC structure.