Stato del Magnete Toroidale di Atlas

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1 ISTITUTO NAZIONALE DI FISICA NUCLEARE SEZIONE DI MILANO LABORATORIO ACCELERATORI E SUPERCONDUTTIVITA APPLICATA Stato del Magnete Toroidale di Atlas ver. 21 settembre

2 Hot topics In questo momento siamo impegnati sui seguenti aspetti: -Collaudi delle otto bobine del Barrel Toroid -Completamento della installazione al CERN degli otto schermi termici del Barrel Toroid -Costruzione e installazione dell unità di scarica del Magnete Toroidale e del Solenoide Centrale

3 Collaudo prima bobina 16 luglio la bobina viene spostata sulla stazione di misura 4 agosto la bobina viene messa sotto vuoto 8 agosto grande paura: una major leak. Dopo avere aperto la torretta criogenica, si scopre che è solo un flessibile. 16 agosto inizia il cool-down 28 agosto la bobina è alla temperatura di funzionamento (4.8 K), iniziano immediatamente i primi test 7 settembre viene raggiunta la corrente nominale di collaudo, 22 ka, senza l insorgenza di quench spontanei 9 settembre viene deliberatamente indotto un quench nella bobina per verificarne il comportamento in questa particolare situazione, con soddisfacenti risultati 11 settembre dopo 24 ore la bobina è nuovamente in temperatura, inizia una nuova energizzazione per garantire che il quench non abbia generato problemi, con esito pienamente positivo

4 Collaudo prima bobina Spostamento della prima bobina sulla stazione di misura

5 Collaudo prima bobina torretta criogenica superiore torretta criogenica inferiore (non visibile)

6 Primo quench Corrente [ka] Temperatura [K] Ora [hh.mm]

7 Collaudo prima bobina

8 Prossimi obbiettivi settembre ottobre novembre dicembre E stato concordato il seguente calendario per il completamento della costruzione del BT 2004 collaudo prima bobina prima bobina in caverna seconda bobina in caverna terza bobina in caverna 2005 gennaio quarta bobina in caverna cool-down iniziato il 21 settembre febbraio aprile maggio giugno quinta bobina in caverna sesta bobina in caverna settima bobina in caverna ottava e ultima bobina in caverna novembre collaudo BT completo in caverna?

9 Schermo termico: organizzazione I problemi tecnici dell ultimo anno sono risolti e le questioni organizzative oramai chiarite; i montaggi sono a regime. L organizzazione attuale è la seguente: Tronconi Supporti Circuiti di raffreddamento Costruzione & Istallazione: EZ Costruzione componenti: EZ + INFN(CuBe2) Preassemblaggio & Istallazione: INFN 1 & 4 sistema: EZ 2 & 3 sistema: CERN (con materiali EZ) 5, 6, 7 e 8 sistema: - le tubazioni di alluminio sono costruite e montate da CERN - i collettori di distribuzione in acciaio sono costruiti e montati da EZ -il circuito completoè collaudato da EZ

10 Schermo termico: avanzamento lavori Attualmente 5 schermi su 8 sono stati completati e collaudati. L istallazione del sesto è già iniziata. Tronconi Supporti Circuito di raffreddamento CERN 1 schermo 2-apr 2 schermo 19-mar 3 schermo 11-giu 4 schermo 24-giu 5 schermo 2-set 6 schermo in istallazione 7 schermo 8 schermo attività completata componente pronta per il montaggio

11 Schermo termico: richieste contrattuali Pannelli Ribs Circuiti di raffreddamento Supporti criogenici Termalizzazioni Sostituzione flessibili su tubazioni INOX Interruzione cantiere Incremento costi manodopera Scorporo attività prese in carico da ATLAS Proposte riunione 8 luglio Riposta Zanon 8 settembre Gestione/UT 25,000 8,500 10,000 29,975 73,475 Materiali e rivettatrici 10,500 10,500 Materiali inutilizzati 4,250 2,500 2,500 9,250 Materiali nuovi 25,230 26, ,600 10, ,730 Manodopera 28,500 6,685 40,000 21,000 49, ,185 Manodopera cantiere 20,335 10,000 7,000 37,335 Controlli radiografici IIS 21,000 21,000 Prolungamento controlli tenuta 0 0 Sommano 64,000 65, , ,075 17,900 21, , , ,475 iva inclusa 437,370 Percentuale richiesta Zanon 55.2% Gestione/UT 68,000 8,500 33,000 29, ,475 Materiali e rivettatrici 16,500 16,500 Materiali inutilizzati 4,250 7,500 2,500 14,250 Materiali nuovi 25,230 52, ,600 10, ,080 Manodopera 28,500 6, ,000 31,650 50, ,011 Manodopera cantiere 27,500 20,300 7,000 54,800 Coontrolli radiografici IIS 41,900 41,900 Prolungamento controlli tenuta 22,200 22,200 Sommano 113,000 72, , ,075 17,900 31,650 10,150 50, , ,056 iva inclusa 792,067

12 Unità di scarica (RDU) del Magnete Toroidale e del Solenoide Situazione Tutte le componenti di nostra responsabilità dovrebbero essere completate entro ottobre A motivo dei ritardi concomitanti di altre componenti, i ritardi dovuti a problemi burocratici sulle gare non hanno avuto conseguenze sulla tempistica generale. Programmi futuri L istallazione in caverna è prevista da ottobre, tuttavia il commissioning del sistema di alimentazione/protezione completo (Alimentatori + Bus-Bars + RDU) avverrà solo nei primi mesi del prossimo anno, a motivo del ritardo nella consegna delle bus-bars (responsabilità BINP, Novosibirsk)

13 Unità di scarica (RDU) Diodi Magnete Toroidale Solenoide Centrale Contratto assegnato alla SECOM (Milano) Contratto assegnato alla PEIRS (Torino) In fase di avanzata realizzazione Collaudato nel febbraio 2004 Consegna prevista ottobre 2004 In consegna Resistenze Interruttori Contratto assegnato alla Microelettrica (Milano) Resistenze in corso di saldatura e collaudo singolo 6/20 Consegna prevista ottobre 2004 Contratto assegnato alla Microelettrica (Milano) about 100 m µ LASA PROPOSAL APRIL 15th, 2002 Contratto assegnato alla Microelettrica (Milano) Contratto assegnato alla Microelettrica (Milano) Collaudati al LASA nel luglio 2004 Collaudati al LASA nel marzo 2004 Consegnato Costruzione completata, richieste alcune piccole migliorie, consegna prevista a breve Consegnato Contratti emessi da ATLAS (e gestiti tecnicamente dall'infn) BT+ECTs 5.14H BT Barrel Toroid Solenoide µ Rtot= µ 8 ka/ 8V Ground Fault Protection Barrel Solenoid 1,33 H Rtot= 1.1 H µ ECT/1 RS tot=0,19 mohm 1.1 H ECT/2 µ µ

14 Unità di scarica (RDU): costruzione resistenze solenoide L unità resistenze del solenoide è stata completata e collaudata con successo. complessivo particolare connessioni elettriche e idrauliche

15 Unità di scarica (RDU): collaudi resistenze solenoide Uno dei dieci rami che compongono l unità viene sottoposta a un collaudo che simula una scarica in presenza della perdita completa del fluido refrigerante. Anche in questa condizione estrema la temperatura rimane entro limiti accettabili. Le immagini all IR permettono di verificare la distribuzione delle temperature, mentre i valori assoluti vengono da sonde puntuali

16 Unità di scarica (RDU): resistenze del toroide Alcune fasi dei collaudi elettrici (misure di resistenza) e strutturali (prove di tenuta idraulica)

17 unità di scarica (RDU): unità diodi toroide Heat sinks in alluminio pronti per l assemblaggio Gruppi diodi nella struttura meccanica Gruppo diodi completo

18 Missioni Estero: consuntivo a oggi L impegno di personale al CERN per le varie operazioni è stato superiore a quanto prevedibile nel settembre Nel corso di quest anno, ho più volte aggiornato la Commissione sull andamento della situazione 125,000 Costo integrato ( ) 100,000 75,000 50,000 Assegnazioni % di taglio 6 aprile 18 maggio Situazione a regime Crisi?? 25,000 Startup montaggi in serie al CERN n gen 1-feb 3-mar 3-apr 4-mag 4-giu 5-lug 5-ago 5-set 6-ott 6-nov 7-dic completamento n-esimo schermo Data

19 Missioni Estero: preventivo a fine 2004 Il lavoro necessario per proseguire i montaggi e i collaudi può essere oramai stimato con una certa precisione: Previsione delle missioni richieste fino a fine anno per completare il montaggio/collaudo delle bobine di ATLAS Senza taglio Con taglio 15% Totale su ME 2004 assegnato a inizio anno 125, ,250 Impegnati al 3 settembre 2004 Disponibili al 3 set ,805 25,195 6,445 Previsione di spesa fino al 31 dic 2004 per il completamento dei montaggi e collaudi degli schermi termici numero missioni durata (giorni) giorni totali costo totale missione (con compressione spese viaggio) DT ,484 Ingegnere progettista, controllo e supervisione generale Tecnol. INFN ,282 Tecnologo progettista, commissioning unità di scarica TU Aiuto commissioning unità di scarica Ricercatore ,420 Partecipazione collaudi bobine e presa dati STER ,590 Coordinazione equipe IHEP montaggio supporti schermo termico STER ,130 Collaudo circuiti di raffreddamento 6&7&8 survey dimensionale 6 e 7&8 STER ,440 montaggio pannelli 6 & 7 STER + Tecnol Univ ,376 Messa a punto acquisizione veloce LASA per stazione di collaudo STER ,295 Riparazione massa fredda 6&7&8 STER ,860 Montaggio pannelli 7&8, collaudo circuiti di raffreddamento 6&7&8 Ricercatore ,192 Partecipazione collaudi bobine e presa dati TOTALE 191 Servono quindi: Motivazione 31,721 Richiesta: 30 k nuova assegnazione su ME Senza taglio Con taglio 15% 6,526 25,276 netto 29,737 al lordo della detrazione 15%

20 Missioni Estero: conclusioni Il profilo di spesa estrapolato a fine anno mostra che il taglio del 15% del finanziamento su ME ha un serio impatto. Il lavoro necessario per proseguire i montaggi e i collaudi può essere stimato con una certa precisione: è stato fatto un piano ragionevole, quasi senza margini, assumendo anche una riduzione del 10% dei costi (treno 2a classe, ecc.). Su indicazione dei referees, è stata anche tagliata la partecipazione all Applied Superconductivity Conference 2004, cui è (era) prevista la presentazione di nostri risultati, con presentazione di un articolo tutto INFN. Per continuare i lavori di istallazione e collaudo in corso sono comunque necessari 30 k sul 2004.

21 Impegni di lavoro 2005 Nel 2005 sono previsti le fasi finali dell integrazione-2 delle ultime bobine i collaudi di 5 bobine il commissioning unità di scarica il collaudo del magnete toroidale completo

22 Richieste 2005

23 Persone afferenti all esperimento

24 Milestones 2004 ATLAS_MAG ha le seguenti pietre miliari Completamento 6 schermi su 8 28 feb 2004 Completamento 8 schermi su 8 30 apr 2004 Sulla base del lavoro svolto e precedentemente descritto propongo le seguenti percentuali: Completamento 6 schermi su 8 95% Completamento 8 schermi su 8 85% Ove ho assunto che il 6 schermo sia completato al 75%, il 7 e l 8 al 60%

25 Conclusioni Il buon funzionamento della prima delle otto bobine è un risultato importante e incoraggiante per l intero progetto. Con la dovuta prudenza, i problemi tecnici sullo schermo termico sembrano risolti, rimane però aperta la questione economica. Il montaggio degli schermi termici e i collaudi delle bobine richiedono una nostra assidua presenza. Anche come conseguenza dei tagli, si richiedono 30 k sul 2004.d L anno prossimo dovrebbe vedere il magnete toroidale collaudato in caverna.