华） 共; ?5.1—202( 莱变] 指南 分：设 GB/T39225.1—2020 目 次 前言 1 范围 2 规范性引用文件 3术语和定义 4遥操作系统任务 5 遥操作部件的等级划分 6 6遥操作部件兼容性设计的建议 GB/T39225.1—2020 前言 GB/T39225《托卡马克聚变堆遥操作部件兼容性设计与评估技术指南》分为两个部分： 第1部分：设计技术指南； —第2部分：评估技术指南。 本部分为GB/T39225的第1部分。 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本部分由全国核能标准化技术委员会（SAC/TC58）提出并归口。 本部分起草单位：中国科学院等离子体物理研究所。 本部分主要起草人：宋云涛、程勇、陆坤、李阳、赵文龙、杨洋、潘洪涛、黄素贞、方秀芬 GB/T39225.1—2020 托卡马克聚变堆遥操作部件兼容性设计与 评估技术指南第1部分：设计技术指南 1范围 GB/T39225的本部分提供了核聚变托卡马克堆遥操作系统任务、遥操作部件的等级划分以及遥 操作部件兼容性设计的建议。 本部分适用于遥操作维护设备与核聚变托卡马克堆部件之间的兼容性设计与评估阶段 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T4960.3一2010核科学技术术语第3部分：核燃料与核燃料循环 GB/T4960.9—2013核科学技术术语第9部分：磁约束核聚变 3 术语和定义 GB/T4960.3一2010和GB/T4960.9—2013界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便 于使用，以下重复列出了GB/T4960.9一2013中的某些术语和定义。 3.1 聚变堆遥操作部件 remotely-handled components of fusion reactor 由于聚变堆特殊服役环境，需使用遥操作机具进行检测、原位修复、更换，以及损坏后转运至指定地 点进行后续处理的部件。 注1：简称“遥操作部件”。 注2：例如：真空室内活化部件（含包层模块、偏滤器模件、真空室内诊断仪器及加热/电流驱动系统的室内部件等） 和其他受可接近性条件限制的部件。 3.2 托卡马克Tokamak 环形真空磁室，托卡马克一词来自俄语的单词缩写。 注：其磁场是由环形面上的螺旋形力线构成的，由外部场线圈和等离子体自身电流产生。迄今是在等离子体的磁 约束研究中最成功的装置类型。 [GB/T4960.9—2013，定义2.1.284] 3.3 聚变堆fusionreactor 利用可控聚变反应产生聚变能的装置。 [GB/T4960.9—2013,定义2.4.44] 1 GB/T39225.1—2020 3.4 真空室 vacuumvessel;vv 在聚变装置中为获得等离子体而提供的高真空容器。 [GB/T4960.9—2013，定义2.4.72] 3.5 真空室内部件in-vesselcomponent 直接安装于托卡马克真空室内的部件，如包层、偏滤器、部分加料系统、内部抽气系统、诊断传感 器等。 [GB/T4960.9—2013,定义2.2.63] 3.6 包层blanket 在聚变堆堆芯周围将聚变能转变成热能和生产氙的结构。 ［GB/T4960.9—2013，定义2.4.10］ 3.7 偏滤器 divertor 磁约束聚变装置中，为分散热功率、排除燃料及He灰、消除或减少杂质、隔离边界产生和分开系统 特意加入的杂质等而设置的装置。 [GB/T4960.9—2013，定义2.2.25］ 3.8 热室 hot cell 工作人员通过窥视窗并借助远距离工具（如机械手）对强放射性物进行操作的具有厚屏蔽层的封 闭室。 3.9 遥操作 remotehandling;RH 通过控制机电设备对损坏后的部件进行远距离操作的活动。 3.10 遥操作等级 remote handling class 为确保遥操作安装维护对象的维护周期满足装置运行要求，对聚变堆装置可靠运行和安装维护效 3.11 部件兼容性 componentcompatibility 部件与部件之间相互协调工作的程度 注：具体为工作时部件之间能够相互配合、稳定可靠地工作，功能上以及相关接口的兼容性等。 4遥操作系统任务 4.1部件更换 通过遥操作系统将需要维护更换的托卡马克聚变堆内部部件（如包层、偏滤器等）从真空室拆卸并 移至热室，同时将新的部件送入真空室相应位置并安装的过程 4.2部件维修 聚变堆堆芯部件在寿命周期内发生局部损伤时，通过相应的遥操作设备进行修复的过程。 2 GB/T 39225.1—2020 4.3废弃的活化材料处理 对聚变堆内部所有废弃的活化材 多出真空室并 4.4环境检测与三维重构 对聚变堆堆芯内部空间环境进行检测与三维轮廓重建，为遥操作维护提供必要的、真实可靠的环境 信息。 5遥操作部件的等级划分 5.1分级 维护要求和兼容性设计要求，将遥操作部 根据 子为1级～3级，其中最高 为1级，最 5.2分级 5.2.1 聚变堆遥操作部件按照其遥操 F阻碍其他部件维护通道的 牛的遥操作等级确认后，才 十的方法。 创分 遥操作部件的等级划分见表1。 表1遥操作部件的等级划分 遥操作等级 兼容性设计 维护 ·需进行兼容性设计（部件预留足够的安全操作空间）： 通过优化部件结构、遥 流程确保较高维护效率； 户任务； ·设计完成后，用虚拟模 定期维护或更换 投入使用前，先加工好 本模型，细化操作步骤并模 拟验证 需进行兼容性设计（部 录作安全空间）； 设计完成后，用虚拟模型预演维护任务中较困难部分 ·投人使用前，先加工好维护设备及实体措制空摄价 ·需进行兼容性设计（提供遥操作接口、 ，但该部件一 设计时强调可靠性； 聚变堆运行 设计时采用高于常规部件的设计标准 更换 计的建议 遥操作等级为1、2、3的部件都需进行兼容性设计。 3 GB/T39225.1—2020 6.2设计目标 实现的目标包括但不限于： a) 在预留的操作空间内使用尽量少的工具完成部件装配； b) 在遥操作设备及可实现的操作精度和载荷范围内完成部件拆卸及装配： c） 使用遥操作设备及工具对聚变堆部件准确对接和维护； d) 能满足在规定的时间内完成部件装配的要求。 6.3 适用阶段 6.3.1 兼容性涉及的主要阶段 各阶段兼容性设计和管理文件见表2。 表2各阶段兼容性设计和管理文件 涉及阶段 设计 输出文件 采用标准尺寸、子部件、结构、工艺等满足可靠性设计要求、 人工检修设计要求、遥操作维修装置机械接口标准化要求； 部件概念设计 部件定义表、兼容性评估表 与遥操作设备概念设计、遥操作流程同步进行 采用标准尺寸、子部件、结构、工艺等满足可靠性设计要求、 遥操作设备概念设计 人工检修设计要求、遥操作维修装置机械接口标准化要求； 遥操作设备系统需求文件 ·与聚变堆概念设计、遥操作流程同步进行 与聚变堆概念设计、遥操作设备概念设计同步进行 遥操作流程设计 遥操作流程说明文件 采用标准尺寸、子部件、结构、工艺等满足可靠性设计要求、 聚变堆系统需求文件、初步 聚变堆部件初步设计 人工检修设计要求、遥操作维修装置机械接口标准化要求： 设计文件、设计图纸、产品 在聚变堆及遥操作设备概念设计结束后才可进行 结构树等 遥操作设备系统需求文件、 ·采用标准尺寸、子部件、结构、工艺及技术； 遥操作设备初步设计 初步设计文件、设计图纸、 在聚变堆及遥操作设备概念设计结束后才可进行 产品结构树等 聚变堆部件接口文件和支 遵循设计文件要求； 持文件、兼容性设计文件、 聚变堆部件工程设计 聚变堆部件与遥操作设备接口标准化； 工程设计文件及图纸、产品 评估聚变堆部件完工状态下的兼容性 结构树等 最终版遥操作设备接口文 遵循设计文件要求； 件和支持文件、兼容性设计 遥操作设备工程设计 评估遥操作设备与聚变堆部件遥操作需求的兼容性 文件、工程设计文件及图 纸、产品结构树等 6.3.2遥操作部件布局的设计 遥操作部件在聚变堆堆芯内部的布局需考虑内部形状、窗口位置及遥操作设备的负载能力，以便其 维护简单高效。 4