Verification test results of a cutting technique for the ITER blanket cooling pipes

ITERブランケット冷却配管における切断技術開発の検証試験結果

重松 宗一郎; 谷川 尚; 油谷 篤志; 武田 信和; 角舘 聡; 森 清治*; 中平 昌隆*; Raffray, R.*; Merola, M.*

Shigematsu, Soichiro; Tanigawa, Hisashi; Aburadani, Atsushi; Takeda, Nobukazu; Kakudate, Satoshi; Mori, Seiji*; Nakahira, Masataka*; Raffray, R.*; Merola, M.*

ITERの保守交換技術の1つである冷却配管の切断技術では、切断面が良質であることと、切断紛の発生がゼロであることが要求される。このため、これら2つの要求条件を満足する切断方式として、2つの機械式切断方法を選定し、要求条件を満足する以下の切断性能を有することを確認した。(1)ディスクカッタ型切断方式: 配管内部からアクセスし、42mm内径(厚み3mm)の冷却配管切断を可能にするために、切り込み力と切断回転力を支持する機構部分をコンパクトにするために「くさび」型の機構を採用した。この支持機構により切断力の均等化と伝達効率を高めることが可能になり、切り粉の発生がない極めて良好な切断面を得ることができた。(2)ホールソー切断方式: 従来、ホールソーによる切断は外側に切り粉を拡散させる方式であるため、切り粉を集塵するカバーが必要となり、切削機構部が大型化することが技術課題であった。この課題を解決するために、内側に切り粉を集めるように、切削刃チップの配置とこのチップの形状を選定した。この結果、切り粉のホールソー内側への高い流動性と、99%以上の集塵効率、200回以上の耐久性を有することを確認できた。

The current design of the ITER blanket system is a modular configuration and a total of 440 blanket modules are to be installed in the ITER vacuum vessel. Each blanket module consists of the first wall (FW) and the shield block (SB). The FW receives a high heat load from the plasma. The SB shields components from the neutrons generated by the nuclear fusion reaction. The FW will be damaged by the heat load and neutrons, so it requires scheduled replacement. For the FW replacement, cutting/welding tools for the cooling pipes must be able to conduct the following operations: access and cut/weld the pipe from the inside of the cooling pipe. The cutting tool for the pipe end is required to cut flat plate circularly from the surface side of the FW. This paper describes the current status of R&D of the cutting tools for maintenance of the cooling pipe of the FW.