ヘリウム液化機の運転記録

Abstract

This report describes the operation record of the helium liquefier facility installed in East Counter Hall of KEK (High Energy Accelerator Research Organization), which contains the eighteen years record from the construction to the operation halt. The facility was built in 1981 as a refrigerating system for the superconducting magnet of a beam line. The beam line system is composed of four superconducting magnets. To maintain the cooling and superconductive states, a helium refrigerator and liquifier system of 200 litters per hour in liquefying capability and 700 watts in cooling capability was constructed. Accompanied with the changes in experimental plan from 1989, this system has contributed to the experiments of elementary particles as a helium refrigerator to supply liquid helium to spectrometer. The changed plans from the previous system are the following four points: (1) specified for only one superconducting magnet, (2) transfer the three compressors to the compressor room in another building, (3) installation of the helium gas recovery compressor for increase of the capacity in the recovery system, and (4) making it possible to control in full automation by installing a control room in the compressor room and dividing the liquefaction system into nineteen blocks. The liquefier had been operated every day before the transfer and every other day after the transfer. The compressor in the feed system had been operated for 14,600 hours before transfer and 5,312 hours after transfer. This paper also reports troubles happened in the luquefier system whose types have been changed after the transfer.

高エネルギー加速器研究機構・東カウンターホールに設置されている「液化ヘリウム製造施設」の建設から運転休止までの18年間の運転記録を報告した。この施設は、1981年にビームライン用超伝導電磁石の「冷凍液化システム」として建設された。そのビームラインは4基の超伝導電磁石が設置され、その冷却と超伝導状態を維持するために、液化能力200リットル毎時、冷凍能力700ワットのヘリウム冷凍液化システムが設置された。1989年から実験計画の変更に伴い、スペクトロメータへ液化ヘリウムを供給する「ヘリウム液化機」として、素粒子実験に寄与した。前システムからの変更点は、(1)超伝導電磁石1基専用する、(2)3台の圧縮機を別棟の圧縮機室に移設、(3)回収系の増強のためヘリウム回収圧縮機を増設、および(4)圧縮機室にコントロール室を設け、コントロールシステムをデジタル化し、液化システムを19ブロックに分けることにより全自動化を可能とした、という4点である。運転の状況としては、移設前では昼夜連続運転、移設後では初期のクールダウンを除けば、実験期間中は1日おきの液化運転となった。フィード系圧縮機の運転時間は、移設前では14,600時間、移設後では5,312時間であった。これらの移設・制御方式の変更に伴い、トラブルの種類も変化してきた。これらについてもまとめている。