Los cilindros hidráulicos de Enerpac van a tener un papel clave en la construcción final del tokamak de fusión ITER en 2024. Una vez finalizado el montaje de los sectores de la vasija de vacío del tokamak, nueve cilindros ya preinstalados en la parte inferior de la máquina elevarán un imán poloidal circular (PF6) de 11 m de diámetro y 320 toneladas en su posición en la base del tokamak.
El tokamak del ITER alberga la reacción de fusión en la que las partículas de plasma chocan y liberan energía a temperaturas de hasta 150M grados C. Para evitar que el plasma toque alguna de las paredes del tokamak y perturbe la reacción, se utiliza el confinamiento magnético con una combinación de grandes imanes circulares toroidales y poloidales.
Seis bobinas de campo poloidal en forma de anillo se colocan alrededor de la vasija para dar forma al plasma y contribuir a su estabilidad “pellizcándolo” lejos de las paredes. El imán PF6 está situado en la parte inferior de la vasija sobre soportes temporales mientras se construye el tokamak ITER por encima de él, tras lo cual quedará completamente cerrado e inalcanzable por la grúa.
“Nos enfrentamos a un problema desafiante: cómo elevar el anillo PF6 hasta su posición final y atornillarlo a la estructura del tokamak dentro de las estrechas limitaciones de espacio y sin acceso a una grúa”, afirma Nello Dolgetta, del equipo de la Sección de Imanes del ITER, encargado de la operación.
“Para elevar el anillo PF6 en 2 m, estamos realizando una elevación sincronizada utilizando los cilindros de contratuerca de simple efecto de Enerpac y el sistema EVO para proporcionar una operación de elevación segura. Las primeras pruebas con una carga ficticia fueron muy exitosas”.
El anillo magnético poloidal se elevará por etapas mientras descansa sobre nueve soportes temporales, cada uno de ellos equipado con un cilindro hidráulico HCL1008 de Enerpac con una capacidad de 100 toneladas y conectado al sistema de elevación sincronizada EVO. Los cilindros hidráulicos de 200 mm de carrera permitirán introducir las vigas de apilamiento bajo el anillo PF6. Después de bajar el imán sobre las vigas de la pila, los cilindros se vuelven a colocar en el siguiente nivel de vigas de la pila, y el proceso se repite hasta que el imán queda finalmente atornillado al tokamak.
Sistema Enerpac EVO
El movimiento eficaz, seguro y preciso del imán PF6 requiere un control exacto y un movimiento sincronizado de todos los puntos de elevación. Los nueve cilindros hidráulicos están conectados a una bomba de elevación sincrónica EVO estándar que funciona con un PLC (controlador lógico programable), lo que permite que cada uno de los nueve puntos de elevación sea supervisado y controlado por un solo operario.
La bomba EVO mantiene un control posicional preciso con una precisión de 1 mm entre los cilindros de retraso y los de avance e incluye alarmas de advertencia y parada incorporadas para una seguridad óptima. Además, la bomba EVO de elevación PF6 cuenta con una válvula de control de caudal para reducir aún más la velocidad de elevación. Durante las elevaciones por etapas, los cilindros personalizados de simple efecto con retorno por muelle actúan como pasadores de bloqueo, para mantener la posición del imán.
