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CSNS DTL直线加速器漂移管(13#-28#)技术开发采购征求意见公示
2019-07-23|文章来源:东莞分部 |【
 

  采购人:中国科学院高能物理研究所 

  住所:北京市石景山区玉泉路19号乙院 

    

  一、采购项目名称:CSNS DTL直线加速器漂移管(13#-28#)技术开发合同 

  二、资金来源及采购预算:财政性资金,已落实,预算金额136万元 

  三、拟采购的货物说明 

  CSNS DTL直线加速器漂移管技术开发主要包含DTL113 #28 #漂移管备件,共计16台。漂移管包括有壳体、铁芯、线圈、冷却水套和支撑杆。漂移管内外有一个大气压的压力,漂移管壳体和支撑杆全部采用无氧铜材料经过电子束焊接而成。铁芯是由四个四分之一铁芯、一个环箍和一个线圈组成。为了提高绝缘保护可靠性,每个线圈要提前单独进行环氧浇注。为了保证四个四分之一铁芯的极头位置精确,需要用环箍将四个铁芯箍在一起。整个铁芯组装完成后还需要浇注环氧。由于漂移管内部空间的限制,线圈不能用空心导线直接绕制,而是用无氧铜加工而成。漂移管外壳体、端板及漂移杆加工过程中需要一个恒温的环境,环境温度为25±3摄氏度。漂移管通过调整机构安装在DTL腔体上,调整机构在安装过程中调整漂移管的位置和转角微调,使之达到漂移管安装精度要求。 

  漂移管加工技术要求: 

  漂移管芯管内径:φ16±0.015mm 

  漂移管外径误差:φ140±0.03mm 

  漂移管长度误差:l±0.03mml为漂移管长度,漂移管长度各不相同) 

  漂移管磁铁四极场水平磁平面与漂移管机械水平面偏转角度:≤±3mrad 

  漂移管表面粗糙度:Ra0.8um,要求有镜面效果 

  支撑杆外径:φ34mm±0.03mm 

  支撑杆与漂移管外圆小平面(该小平面在理论上应和四极磁场水平面磁平面平行)垂直度:±0.1mm 

  支撑杆表面粗糙度:Ra0.8um,要求有镜面效果 

  磁中心与漂移管机械中心同心度:±0.02mm 

  真空漏率: ≤1.0×10-11Pa×m3/s 

  调整机构上下方向调整范围±2mm 

  水平方向调整范围±1mm 

  偏转角度调整范围±0.5 

  调整机构能够灵活动作。 

  漂移管安装技术要求: 

  漂移管间距误差:≤±0.05mm 

  漂移管中心与腔体中心线同心度:≤±0.05mm 

  芯管中心线与腔体中心线夹角:2mrad 

  铁芯在XY平面转角:1mrad 

  漂移管浇注环氧后的检测:水压保持12Kg/cm2 20分钟无渗漏;线圈对地绝缘、真空检漏 

  DTL四极磁铁电气、水冷参数估算 

磁铁名称 

DTL Q19 

孔径(mm 

19 

最大磁场梯度(T/m 

55 

磁长度(mm 

40 

每极线圈匝数 

3.5 

导线尺寸(mm 

5×5,内2.5×3 

励磁电流(A 

570 

电流密度(A/mm2 

32.6 

导线电阻(Ω) 

0.0024 

导线电压降(V 

1.4 

导线焦耳损耗(kW 

0.79 

磁铁电感(mH 

0.0257 

水冷参数 

水压降(kg/cm2 

6 

并联水路数 

1 

水流速(m/s 

2.7 

水流量(l/s 

0.02 

水路温升(°C 

9.5 

磁铁外形尺寸 

铁芯外径(mm 

108 

铁芯长度(mm 

34 

     注: 

  1.表中所列为最大磁场梯度下的电流、电压、电感值;小电流下,电感略微增大(1%左右) 

  2.表中导线电压降为线圈本体电压,不包括无氧铜水管、接头电阻、电缆上电压降等; 

  3.进水温度假定为25°C 

  1)铁芯技术要求 

  为了保证磁中心与机械中心保持一致,铁芯的环箍内径需要与四块四分之一铁芯组装起来以后的外径过盈配合,最后热装。 

  铁芯技术要求: 

  环氧浇注要求:真空浇注环氧,环氧无气泡,烧结后无裂纹。 

  磁中心与环箍外圆心偏差:±0.1mm 

  2)线圈工艺 

  线圈在工作过程中电流密度为35A/mm2,会产生很多的热量,使得漂移管温度升高,这会产生很多不利的影响,因此需要冷却水来把这些热量快速带走,所以线圈需要用空心导线。由于漂移管内部空间的限制,线圈不能用空心导线直接绕制,用无氧铜实体加工出来的。 

  预浇注环氧 

  在预研中,漂移管出现的主要问题就是线圈和铁芯、壳体之间的短路,为了在正式开工后彻底解决此类问题,磁铁线圈必须提前浇注环氧,并且还要经过各种测试,性能合格后才能继续后续的工艺。 

  电阻测量 

  环氧浇注后的线圈应测量其电阻值。测量仪器为双桥电路,以消除测试回路内电流造成的影响。测量记录中应指明所用电桥的类别和型号。测量过程中,线圈要保持恒温。线圈的实际温度需作记录,测量电阻值至少为三位有效数字。电阻值要作40℃标准化处理。生产线圈实测值很可能与《DTL四极磁铁电气、水冷参数估算》所列设计值有出入,但偏差不应很大。实际生产时,应用每种线圈头四个生产线圈所得40℃标准化处理后电阻的平均值作为该线圈的标准值。凡生产线圈与该标准值数据相差3%以上,线圈则可能有短路,应予报废。 

  脉冲检测 

  脉冲检测的目的是发现环氧浇注后的线圈可能存在的完全性或部分性匝间短路。脉冲检测可通过向被测线圈和一个电容的并联电路施加脉冲电压的方式进行,通过示波器观察电压通过线圈时所产生的波形。线圈至少要距离其他大体积的导磁物体0.5米以外,以防感应涡流干扰测量的准确性。脉冲施加时间应大于2微秒,以避免因传输线路效应造成电压加倍。先施加低压脉冲(不超过500伏),观测示波器屏幕减振波形:依次增加电压到全电压(2.2千伏),如果线圈没有匝间短路问题,波形信号振幅加大,而频率和减振速率将保持不变。线圈在全电压下至少要脉冲十次。各次脉冲频率或减振速率不应有明显变化,也不应有由于电晕形成的毛刺。如波形频率或减振速率有变化或出现毛刺,则说明线圈有全短路或半短路,应予报废。低压和高压的减振波形应分别拍照,照片需标明所用电压、倍率、日期、漂移管身份号和检验员姓名。此两张相片应附于线圈的跟踪卡后。 

  高电压检测 

  线圈环氧浇注后要进行高电压检测。被测线圈需浸于盐水中,所有四极磁铁检测电压为500伏直流电压,施压时间不得短于1分钟。所测漏电流不得大于2微安。 

  对线圈的技术要求: 

  线圈承受水压: 水压保持12Kg/cm2   20分钟无渗漏 

  线圈绝缘漆:线圈加工完成后,要求外层附着一层绝缘漆,要求绝缘漆耐200设施度高温 

  3)冷却水套 

  漂移管悬挂在高频电磁场中,在高频电磁场的作用下,漂移管外表面产生很多的热量,这些热量的产生会引起漂移管的热变形等一系列不良影响,因此整个漂移管除了线圈需要冷却外,漂移管的外壁也需要冷却。  

  技术要求: 

  焊接完成后进行水压试验,水压保持12Kg/cm2   20分钟无渗漏 

  四、采用北京高能锐新科技有限责任公司采购方式的原因及相关说明 

  CSNS DTL漂移管采用小孔径电四极磁铁研制以及高精度磁场测量,研制难度和研制工艺极其复杂,其预制研究和批量生产均由课题组与北京高能锐新科技有限责任公司联合攻关,付出了极大的努力。目前,产品质量良好,满足散裂运行要求。 

  DTL漂移管备件的物理、机械结构等要求与目前散裂使用的漂移管一样,没有变化,作为备品备件进行研制。 

  供应商名称及其地址:北京高能锐新科技有限责任公司(注册地址:北京市石景山区玉泉路19号乙,100049)。 

  五、公示期限及提交异议方式 

  公示期限从20190723日起至20190727日止。 

  潜在政府采购供应商对公示内容有异议的,请在公示期限内以实名书面形式(包括公司名称、地址、联系人及联系电话)将意见反馈至中国科学院高能物理研究所政府采购信箱(zfcg@ihep.ac.cn)。 

  六、采购人及联系方式 

  采购人:中国科学院高能物理研究所 

  住所:北京市石景山区玉泉路19号乙院 

  联系人:吴小磊 

  电话:0769-89156359 

  E-mailwuxiaolei@ihep.ac.cn 

    


 
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