1.2kWヘリウム液化冷凍機の運転、保守

Abstract

Operation and maintenance management experience of the above refrigerator for use in refrigeration of superconducting coils for nuclear fusion is described. Operation pattern for refrigeration and liquefaction is presented, and the operation for purification is explained. The object of purification is to remove dusts or foreign substances, and to maintain purity of helium gas. In the initial refrigeration phase, the coil is cooled to 80 K by mixing low temperature (80 K) helium gas and room temperature (300K) helium gas. Helium is cooled to 20 K by operating expansion turbine in the cold box after reaching to 80 K, and the initial refrigeration is terminated. When coil temperature reaches to 20 K, about 5000 l of liquid helium is poured, then refrigeration is shifted to operational mode and this state is maintained until coil temperature reaches to 4 K. Thus, experimental provisions are completed. Management of equipments during operation is conducted by monitoring a central control panel. Further, management of maintenance is conducted under the predetermined inspection frequency. These management of maintenance brought more than 28000 hours of operation time and 29 percent of operation rate.

核融合用超伝導コイルの冷凍に用いる標記冷凍機の運転および保守管理経験について述べた。冷凍および液化のための運転パターンを示し、精製運転について説明した。精製は冷却系配管中のゴミや異物を除去するとともに、Heガスの純度を確保するためのものである。初期冷凍においては、低温(80度K)のHeガスと常温(300度K)のHeガスを混合することにより、コイルを80度Kまで冷却する。80度Kに達したら、コールドボックス内の膨張タービンを起動して20度Kまで冷却し、初期冷凍を終了させる。コイル温度が20度Kになったら、5000リットルほど液体Heを注入して、冷凍運転モードに入れ、コイル温度が4度Kに達するまでこの状態を保って実験準備を完了する。機器の運転中の管理は中央制御盤を監視することにより行っている。また、保守管理は点検周期を定めて実施している。これらの保守管理により、28000hrを超える運転を行い、稼働率29％を達成した。