Motivazione Tecnica della Trattativa Privata per la

Frascati, 12/03/2007
Motivazione Tecnica della Trattativa Privata per la
costruzione dell’apparato MULTI-PINCH
L’Associazione Euratom-ENEA conduce un’azione di ricerca nel campo dei tokamak sferici,
nell’ambito di una collaborazione specifica con l’Associazione Euratom-UKAEA.
Tale collaborazione consiste nello scambio di personale e nella preparazione di un esperimento
(MULTI-PINCH/PROTO-SPHERA), da realizzare a Frascati a partire dalla camera da vuoto
dell’esperimento inglese START, gia’ trasferito da Culham a Frascati.
La finalita’ di MULTI-PINCH/PROTO-SPHERA e’ di studiare configurazioni di tokamak
sferico in cui il conduttore centrale del magnete è rimpiazzato da un arco centrale. L’arco e’ tra un
catodo (riscaldato) ed un anodo cavo (ad emissione di gas), entrambi di forma anulare, operanti a
bassa differenza di potenziale elettrico, Ve = 100÷200 V.
La prima fase dell’esperimento (denominata MULTI-PINCH) avra’ il compito specifico di
verificare ed eventualmente correggere il corretto innesco e mantenimento della scarica di plasma.
MULTI-PINCH
produrra’
una
corrente
d’arco
Ie ≅ 10
kA
per
una
durata
Δt ≅ 1÷2 sec. Tale corrente sara’ circa 1/6 della corrente d’arco Ie ≅ 60 kA, prevista per la fase finale
dell’esperimento PROTO-SPHERA: di conseguenza solo le bobine magnetiche dedicate a
sagomare l’arco centrale saranno presenti su MULTI-PINCH. Tale esperimento utilizzera’ il catodo
anulare definitivo di PROTO-SPHERA, benche’ corredato con solo 1/6 dei filamenti emettitori di
elettroni previsti su PROTO-SPHERA. Inoltre MULTI-PINCH operera’, in un primo momento, con
un anodo cavo cilidrico ad emissione di gas (Fase I) ed in un secondo momento (Fase II) con
l’anodo anulare definitivo di PROTO-SPHERA. Questa sara’ realizzata aggiungendo a MULTIPINCH le bobine magnetiche dedicate ad innescare e comprimere il toro sferico intorno alla scarica
centrale ed integrando al numero definitivo i filamenti emettitori del catodo anulare.
La camera da vuoto dell’esperimento ha diametro D = 2150 mm ed altezza H = 2550 mm. Tale
camera deve poter lavorare a pressioni di P ~10-7 mbar.
Le parti oggetto della gara suddivise in GRUPPI (1-11) sono elencate nella Tabella (A).
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Frascati, 12/03/2007
PESO
PARTI
ENEA
(Kg)
Peso
Totale
(Kg)
2660.0
1500
4160
COMPLETI
1450
0
1450
COMPLETI
1100
0
1090
5
80
65
720
10
330
0
200
1150
1160
20
440
0
250
0
70
2750
9950
TABELLA RIASSUNTIVA
PARTI DA COSTRUIRE
COSTRUIRE
PARTI ENEA
(Kg)
GF_1 - A1_CAMERA_VUOTO
PARTE
PARTE
Settore _02 SuperioreAlluminio
Flangia Chiusura Superiore AISI_304,
Flangia Chiusura Inferiore AISI_304,
Settore_01(Superiore) - AISI_304,
Settore_04(Inferiore) - AISI_304
GF_2 - A2_SUPPORTI ESTERNI
GF_3 - A3_ASSIEME_SUPPORTI_INTERNI
GF_4 - A4_ANODO_FASE_1
Settore CentraleAlluminio
Settore_03-Alluminio
PARTE
PARTE
Corpo_Anodo_Fase_I - Cu
GF_5 - A5_ANODO_FASE_2
70
PARTE
PARTE
Piastra_Superiore_Anodo_Fase_II
- Cu
Tegole W90%Cu10%
(N.30)
Piastra_Inferiore_Anodo_Fase_II
- Cu
Modulo - Cu (N.30)
GF_6 - A6_ASSIEME_CATODO
660
PARTE
PARTE
Piastra_Superiore_Catodo
Piastra_Inferiore_Catodo
GF_7 - A7_CONDUTTORI_INTERNI
GF_8 –
Multi-Pinch_PF_COILS (A8/A9/A10/A11)
GF_9 - A12_SCHERMI_MultiPinch
320
COMPLETI
0
COMPLETI
PARTE
PARTE
Schermi_Catodo - AISI_304
GF_11 - TUBI ACQUA&GAS (A14/A15/A16)
Modulo_Porta_
Filamenti – Mo (N.18)
Filamenti – W(VM)
(N.54)
200
Schermi_PF_4.1 - AISI_304
GF_10 A14_ASSIEME_RITORNO_CONDUTTORI
Tegola W90%Cu10%
420
COMPLETI
250
COMPLETI
70
PESO TOTALE
Schermo_Interno_
PF_2 - W80%Cu20%
COMPLETI
COMPLETI
7200
Tabella (A)
Per quanto riguarda i GRUPPI (1,4,5,6,8,9), l’ENEA fornira’ alcune parti gia’ costruite:

GRUPPO 1: 3 settori cilindrici componenti la parte centrale della camera da vuoto.

GRUPPO 4: N. 1 Mattonella in W90%Cu10%, interfaccia Anodo-Plasma.

GRUPPO 5: N. 30 Mattonelle in W90%Cu10%, interfaccia Anodo-Plasma.

GRUPPO 5: Moduli porta filamenti (Molibdeno) e Filamenti (Tungsteno VM).

GRUPPO 8: Bobine magnetiche (PF_2, PF_3.1, PF_4.1, PF_4.2).

GRUPPO 9: Schermo interno in W80%Cu20% della bobina PF_2.
Il disegno complessivo dell’apparato e’ illustrato in Figura 1.
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Frascati, 12/03/2007
Figura 1 – Disegno complessivo di MULTI-PINCH (anodo Fase II)
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COMPATIBILITA’

La garanzia di compatibilita’ tra le parti fornite dall’ENEA indicate in Tabella (A) e le
parti da costruire da parte della ditta aggiudicatrice e’ ovviamente una questione nodale
della gara.

L’ENEA fornira’ alla ditta tutta la documentazione necessaria, modelli CATIA 3D e
specifiche delle parti a carico dell’ENEA per permettere a questa lo sviluppo delle parti da
costruire garantendo la compatibilita’ meccanica.

La ditta deve fare un check della geometria e della compatibilita’ con il vuoto richiesto dei
cilindri della camera da vuoto forniti dall’ENEA.
PREREQUISITI
•
Possesso CERTIFICAZIONE di QUALITA’ UNI EN ISO 9001/2000.
•
Esperienza documentata nel campo delle costruzioni da vuoto: il vessel di Multi-Pinch deve
operare a P ≤ 10-7 mbar
•
Possesso CERTIFICAZIONE EWF/ISO3834 per la qualifica del processo di saldatura per
contenitori operanti in vuoto spinto.
•
Capacita’ di esecuzione di controlli non distruttivi per la tenuta da vuoto con personale avente la
qualifica di collaudatore rilasciata da ente qualificato.
•
Possesso di licenze CATIA V5-R16
•
Esperienza documentata di esecuzione lavori in CATIA V5
Data la complessita’ del progetto e la difficolta’ di assicurare un corretto e rapido montaggio e
smontaggio di parti importanti dell’esperimento, il progetto è stato sviluppato mediante
modellazione 3D con CAD di fascia alta (CATIA V5R16) che ha permesso tra l’altro di eseguire
prove dinamiche di montaggio e smontaggio delle parti stesse.
Per tale motivo elemento vincolante per l’accettazione delle ditte partecipanti è che esse siano in
possesso di licenza di CAD CATIA V5R16, lo stesso in dotazione al CR ENEA Frascati e con il
quale e’ stato sviluppato il progetto. Questo è necessario al fine di poter trasferire in maniera
ottimale il lavoro di progettazione svolto all’interno del CR ENEA Frascati ed al fine di poter
controllare adeguatamente la corrispondenza tra il progetto dell’apparato sperimentale richiesto e le
soluzioni progettuali e costruttive proposte dalle ditta aggiudicatrice della gara.
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