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金秋时节硕果累累,10月17日,在喜迎党的二十大胜利召开的热烈氛围中,浙江大学承建的超重力离心模拟与实验装置国家重大科技基础设施(简称CHIEF)又传捷报——全球最大真空法兰高质量通过验收。真空法兰是温控分系统中真空容器的关键部件,该温控分系统主要为重载机、高速机、模型机三台主机减阻降耗,提供适宜的实验温度环境。其中重载机真空容器是结构尺寸最大、工况最为复杂的主机室。此次重载机真空容器法兰的验收完成,标志温控分系统建设攻克了主要难题,完成了工程关键的里程碑节点。本次验收由设备监理单位—中国联合工程有限公司组织,浙江大学、温控分系统承建单位北京卫星环境工程研究所相关人员参加,验收组考察了重载机法兰施工质量情况,会议审阅并确认了法兰加工相关材料、现场加工状态及验收检测结果,与会人员一致认为重载机法兰加工安装质量优于设计标准,高质量通过验收。
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重载机真空容器建有目前全球最大的真空密封法兰结构,容器上筒内直径达21.6m。真空容器通过加强肋和锚筋与混凝土紧密连接,运行过程中承受真空外压、混凝土水化热应力和混凝土约束力等多种荷载工况,受力情况复杂,且无类似案例可供参考。为解决这一难题,北京卫星环境工程研究所与浙江大学组成联合攻关项目组,设计阶段针对整个容器复杂的受力状况进行分解设计,分情况对容器进行计算校核。容器设计校核考虑了独立承压计算、混凝土一体结构承压计算、混凝土水化热应力计算等多种计算工况。根据计算结果,项目组进行了多轮次迭代优化设计,最终攻克了混凝土-钢结构复合真空容器的设计难题,掌握了设计关键技术。法兰采用箱式加筋的结构设计方案,极大地降低了产品重量,提高了产品可靠性。设计方案通过两轮专家的评审,最终根据专家建议与意见完善了施工方案。
温控分系统深化设计方案专家评审会
依据总体加工方案,基于现场基坑的施工环境,结合加工环境,梳理了多项关键控制点,并提出相应控制措施,确保了真空容器现场安装的可行性和可靠性。先后实现了底板锚筋、管路、容器筒体、加强肋、筒体锚筋、侧门通道、容器法兰等环节的加工和安装,过程中与土建施工深度交叉、紧密配合,攻克了多项土建约束条件下的工艺难题。容器加工和安装还经历了杭州梅雨季节和持续时间最长、温度最高的极端高温天气,给现场施工带来了极大的挑战。项目组还制定了防疫、防暑、防汛等应急预案,确保各个加工环节万无一失。
重载机真空法兰焊接
几个月来,北京卫星环境工程研究所按既定方案规划每日施工时间和施工进度,最终在二十大召开之际完成了重载机法兰加工,施工质量也得到了严格控制。经检验验收,重载机法兰直径21.6m范围内,整体平面度优于2mm,整体圆度优于26mm,远优于设计指标要求。重载机真空法兰是CHIEF关键路线中的重要节点,温控分系统完成本阶段建设工作后可将工作面移交给施工单位进行设备基础的施工。
验收组现场考察
重载机真空容器全景图
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“我们都在努力奔跑,我们都是追梦人!”,CHIEF建设团队将坚定信心、科学谋划、齐心协力攻坚克难,争取早日高质量地建成超重力离心模拟与实验装置,早出成果、多出成果,实现更多0到1的突破,向党和人民交上满意的答卷。
CHIEF建设现场