Hélium-cseppfolyósító

 

 

 

Közép-magyarországi hélium cseppfolyósító és visszagyűjtő rendszer

 

Azonosító VEKOP-2.3.3-15-2017-00015

Kedvezményezett Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Támogatás összege 489 705 381 Ft
Összköltség 489 705 381 Ft
Támogatás mértéke 100%
Projekt megvalósításának kezdete 2017.10.09.
Projekt fizikai befejezésének határideje 2021.06.30.
 

 

Projekt bemutatása:

A cseppfolyós hélium használata megkerülhetetlen az alacsony hőmérsékletek és nagy mágneses terek előállításában. A hélium cseppfolyósítása, a folyadék felhasználása és az elpárolgott gáz visszagyűjtése zárt rendszerben történik. A BME TTK Fizika Tanszékén 1994 óta működik egy hélium-cseppfolyósító üzem, amely mára elöregedett és cseréje szükségessé vált. Az elmúlt bő húsz évben ez a berendezés biztosította a BME Fizikai Intézet, a BME VBK és az ELTE TTK zavartalan ellátását. Csak a Fizika Intézetben több világszínvonalú kísérleti laboratórium működéséhez nélkülözhetetlen a folyamatos cseppfolyóshélium-ellátás. Ezek közé tartozik a kvantumelektronikai, molekuláris elektronikai, mágneses optikai és elektronspin-rezonancia laboratórium is, melyek az elmúlt években két ERC Starting Grant-et, két MTA Lendület pályázatot, és több EU-s network- és nagy összegű OTKA-pályázatot nyertek el, és a legrangosabb folyóiratokban közölt cikkekkel növelték a BME tudományos súlyát. A cseppfolyósító az MSc és PhD képzést is erősen támogatja nem csak a BME-n (Fizikai Intézet, VBK), hanem az ELTE TTK-n is.

A pályázat célja

Célunk a következő 25 évre a cseppfolyóshélium-ellátás biztosítása a közép-magyarországi régió valamennyi kutatóhelye részére. A pályázat keretében a BME kiöregedett hélium-cseppfolyósítóját kiváltó új cseppfolyósító üzem kerülne kiépítésre, valamint korszerűsítenénk és kibővítenénk a héliumgáz-visszagyűjtő rendszert. Az új rendszer a BME-n kívül a lágymányosi kampuszon illetve az MTA Csillebérci Telephelyén („KFKI”) működő összes felhasználó (ELTE TTK, MTA TTK, Wigner FK, MTA EK, MTA EK MFA) igényeit is ellátná. Ezen külső felhasználók valamennyien támogatásukról biztosították a pályázati tervet. A beruházás részeként bekötésre kerülne a BME VBK CH épülete a gázvisszagyűjtő rendszerbe, valamint az ELTE tárolókapacitásának bővítésével az MTA TTK Q2 épülete is. A KFKI telephelyén az MTA EK MFA-ban visszagyűjtő rendszer épülne ki és a KFKI tárolókapacitását felkészítenénk a BME-ről érkező folyadék fogadására és az elpárolgott gáz tárolására. Az elpárolgott héliumgáz a KFKI-ból és az ELTE-ről a BME cseppfolyósítójába szállítva kerül ismét újrahasznosításra. Az érintett felhasználók évente kb. 15.000 liter cseppfolyós héliumot használnak. Ha az újrahasznosítás lehetősége a cseppfolyósító leállásával megszűnne, évente kb. 100 millió Ft értékű hélium gázt kellene a levegőbe elengedni. Ez olyan terhet róna a felhasználókra, hogy több laboratórium kutatási tevékenységét teljesen le kellene állítani.

A projekt pillérei

  • L épületi hélium cseppfolyósító üzem kialakítása

A BME Fizika Tanszék által jelenleg üzemeltetett kiöregedett hélium cseppfolyósító a BME északi kampusz F épület I. lépcsőház alagsorában található. A meglévő helyiség kis mérete miatt egy új, nagyobb kapacitású berendezés telepítése nem megoldható, ezért egy új korszerű üzemi helyiség kialakítása szükséges. A projekt előkészítésekor több lehetséges helyszín került megvizsgálásra, végül a BME északi kampusz L épület pincéje lett kijelölve az új üzem helyeként. Mivel a pince eredeti adottságai nem feleltek meg az új üzem követelményeinek, a projekt részeként a helyiség felújítása és alkalmassá tétele is szükséges. Az új üzem nem használja ki a pince teljes területét, így leválasztásra került egy összesen 106 m2 alapterületű rész, mely két egyenként 73 m2 és 33 m2 technológiai helyiségre oszlik. Új elektromos hálózat és padlózat kerül kialakításra és a kompresszorok hűtését biztosító vízkörök és klímák is elhelyezésre kerülnek, valamint a héliumos kannák mozgatásának biztosítása érdekében megtörténik egy felvonó beépítése. A földszinten a lift előtereként egy 10 m2-es helyiség kerül leválasztásra a csarnoktérből, melynek a tetején helyezkedik majd el a héliumgyűjtő ballon.

  • Új hélium cseppfolyósító beszerzése

A jelenlegi PSI L1410 típusú hélium cseppfolyósító 1995-ben került beüzemelésre, kezdetben csak a BME TTK Fizika Tanszék Szilárdtestfizika laboratóriumot látta el cseppfolyós héliummal, de később a BME VBK és az ELTE TTK NMR készülékeibe is a BME-n cseppfolyósított hélium került töltésre. A 25 éves működés alatt a berendezés kiöregedett és az utóbbi időben a meghibásodások száma is jelentősen megnőtt, így a laboratóriumok stabil héliumellátása egyre nehézkesebb. A projekt fő célja egy új hélium cseppfolyósító beszerzése, mely újabb 20-25 évig biztosítja majd költséghatékonyan a héliumot. Az új berendezés kapacitása a tervek szerint a korábbi rendszer kapacitásának duplája lesz, mely biztosítja újabb felhasználók csatlakozásának lehetőségét. A termelési intenzitás növekedése pedig a még költséghatékonyabb működtetést eredményezi.

  • Alacsony hőmérsékletű mérőrendszer beszerzése

A projekt fő célja, az új hélium cseppfolyósító beszerzése és egy közép-magyarországi üzem kialakítása, egy alap infrastruktúra kiépítését jelenti, mely több különböző szakterülethez tartozó laboratóriumban végzett kutatáshoz biztosítja a héliumot. Emellett a projekt részeként egy olyan új alacsony hőmérsékletű mérőberendezés (kriosztát) is beszerzésre kerül, melyben egy változtatható hőmérsékletű mérőfej és egy szupravezető mágnes is található. Az új kriosztát alacsony héliumfogyasztása lehetővé teszi alanyocs hőmérsékletű mérések költséghatékony kivitelezését a BME Fizika Tanszék Szilárdtestfizika laboratóriumában akár külső felhasználók részére is.

  • Hélium visszanyerő vezetékek kialakítása

A különböző berendezésekben a hélium cseppfolyós formában kerül felhasználásra, eközben pedig folyamatosan párolog. Ahhoz, hogy újra cseppfolyósítható legyen, az elpárolgó gázt össze kell gyűjteni, ami tipikusan egy puffer tárolóhoz (például egy hatalmas gumiballon) kapcsolódó csőrendszereken keresztül történik meg. Ezeket a csőrendszereket hívjuk "hélium visszanyerő vezetékeknek". A projekt keretében bővítésre kerül a BME már meglévő csőrendszere, valamint új helyszíneken (TTK Q2 épület) is kialakításra kerül egy csővezeték. Ezzel olyan eszközökből is visszanyerhető a hélium, melyekből eddig a levegőbe párolgott és így végleg elveszett az emberiség számára.

Idővonal

2017.10.09.  - Hivatalosan is megkezdődött a projekt előkészítése, elhelyezésre került a tájékoztató tábla
 
2018.01.31. - Indul az új hélium cseppfolyósító üzem tervezése
 

A terveket a Norman Mérnöki Iroda Kft. készíti

2018.06.22. - Elkészültek a hélium vezeték tervei
   
2018.12.21. - Kialakult az új hélium cseppfolyósító minimális elvért specifikációja, elindul a közbeszerzési eljárás előkészítése
 

Az előzetes indikatív árajánlatkérésre a Linde Cryogenics amerikai és a Vorbuchner német cégek adtak be a specifikációnak megfelelő berendezésről árajánlatot

2019.01.21. - Sikertelenül zárult a "Szabályozható hőmérsékletű hűtőrendszer beszerzése" c. közbeszerzési eljárás
 

A 2018.11.30. ajánlattételi határidőig nem érkezett ajánlat. Megkezdődik az új eljárás előkészítése módosított feltételekkel

2019.02.01. - Elkészültek az üzemi helyiség kiviteli tervei
 

Elindul a közbeszerzsi eljárás előkészítése

2019.05.13. - Újra kiírásra került a "Szabályozható hőmérsékletű hűtőrendszer beszerzése" c. közbeszerzési eljárás
 

Az ajánlattételi határidő 2019.06.13.

2019.07.02. - Kiírásra került az L épületi üzemi helyiség kivitelezésének közbeszerzése
 

Az ajánlattételi határidő 2019.08.05.

2019.07.17. - Kiírásra került a "Hélium cseppfolyósító- és nagynyomású gázrendszer" c. közbeszerzési eljárás
 

A projekt legfontosabb beszerzési eljárásának kiírását hosszas előkészítő munka előzte meg. Az eljárás keretében beszerzésre kerül egy hélium cseppfolyósító a hozzá kapcsolódó eszközökkel, valamint a cseppfolyósítót kiszolgáló nagynyomású gázszállító és gyűjtő berendezés. Az ajánlattételi határidő 2019.08.21.

2019.08.22. - A "Hélium cseppfolyósító- és nagynyomású gázrendszer" c. közbeszerzési eljárás mindkét részében érkezett ajánlat
 

Az I. részre ("Hélium cseppfolyósító beszerzése") a Vorbuchner GmbH, míg a II. részre ("Nagynyomású gázrendszer beszerzése") a Magnificat Vacuum Kft. nyújtottak be ajánlatot. A benyújtott ajánlatok nem haladják mega rendelkezésre álló fedezetet, így elindul a bírálati folyamat.

2019.09.20. - Eredményesen zárult a "Szabályozható hőmérsékletű hűtőrendszer beszerzése" c. közbeszerzési eljárás
 

A nyertes ajánlatot a Cryomagnetic Inc. tette, elindul a szerződéskötés

2019.11.04. - Sikeres szerzodéskötés a "Szabályozható hőmérsékletű hűtőrendszer beszerzése" c. közbeszerzési eljárásban
 

A BME szerződést kötött a nyertes ajánlatot tevő Cryomagnetic Inc-el, megkezdődik az alacsony hőmérsékletű kriosztát gyártása

2019.11.11 - Sikeres szerződéskötés az L épületi üzemi helyiséég kivitelezése tárgyú közbeszerzésben
 

A BME szerződést kötött a nyertes ajánlatot tevő Weiser Károly e.v-vel, napokon belül megkezdődnek a kivitelezési munkálatok

2019.11.29. - Sikeres szerződéskötés a  "Hélium cseppfolyósító- és nagynyomású gázrendszer" c. közbeszerzési eljárás "Hélium cseppfolyósító beszerzése" tárgyú részére
 

A BME szerződést kötött a nyertes ajánlatot tevő Vorbuchner GmbH-val, a berendezés gyártása elindul, a cég megkezdte a végleges telepítési tervek elkészítését. A komplex gyártási folyamat végén a berendezés várható szállítási ideje 2020 decembere.

2019.12.12. - Sikeres szerződéskötés a  "Hélium cseppfolyósító- és nagynyomású gázrendszer" c. közbeszerzési eljárás "Nagynyomású gázrendszer beszerzése" tárgyú részére
 

A BME szerződést kötött a nyertes ajánlatot tevő Magnificat Vacuum Kft-vel, a berendezés elemeinek beszerzése elindul, a leszállítás az üzemi helyiség elkészülte után történik meg

2019.12.18. - Első on-line meeting a Vorbuchner GmbH vezetőjével és mérnökeivel
 

Egyeztetésre került a végleges specifikáció, valamint a BME bemutatta a készülő üzemi helyiség terveit, ami alapján a szálíltó elkészíti a telepítési tervet.

2020.03.20. - A koronavírus miatt a Vorbuchner GmbH képviselői által tervezett helyszíni látogatás és felmérés elmarad
 

A telepítési terv elfogadása előtti látogatás határozatlan időre elhalasztásra kerül. A szükséges egyeztetések on-line formában valósulnak meg.

2020.04.23. - Átadásra került az új L épületi hélium cseppfolyósító üzemi helyiség
 

A frissen felújított üzem várja az új berendezések telepítését

2020.06.16. - A Vorbuchner GmbH képviselőinek helyszíni látogatása
 

A koronavírus első hullámának lecsengése után az utazási korlátozások feloldásra kerültek, így a gyártó vezetője egy mérnök társaságában Budapestre látogatott. Megtörtént a bejárás és az egyeztetés a telepítési folyamatról, melyen a Magnificat Vacuum Kft. kollégái is részt vettek.

2020.07.13. - Megkezdődik a Nagynyomású gázrendszer berendezés részeinek telepítése
   
2020.08.01. - Lezajlott a Nagynyomású gázrendszer főbb elemeinek telepítése
 

Már csak a cseppfolyósítóra való rákötés maradt hátra

2020.10.13. - Újra kiírásra került a hélium visszanyerő vezetékek kiépítésére irányuló eljárás
 

A megnövekvő költségek miatt a korábbi eljárás tartalmát és a műszaki megoldásokat át kellett alakítani, jelen eljárás keretéven az TTK Q2 épületén belüli, valamint az ELTE TTK északi épületével való összekötés került kiírásra. Az ajánlattételi határidó 2020.11.06.

2020.11.06. - A "Hélium vezeték kiépítése a BME részére" c közbeszerzési eljárásban 1db árajánlat érkezett az I. részre
 

Az eljárás I. részére (TTK Q2 épületen belüli rézcsövek kialakítása) 1db ajánlatot nyújtottak be. A beérkezett árajánlat összege jelentősen meghaladja a tervezett költséget, azonban a fedezet biztosítható és megkezdődhet a bírálat. A II. részre nem érkezett ajánlat.

2021.01.27. - Megérkezett az új hélium cseppfolyósító
   
2021.02.25. - Elkészült a hélium cseppfolyósító részegységeinek összekötése
 

A Magnificat Vacuum Kft. és alvállalkozója az SMB Pure Systems Kft. befejezte a Nagynyomású gázrendszer telepítését és ezen belül a hélium cseppfolyósító részegységeinek összekötését. Hamarosan indulhat a beüzemelés.

2021.03.08. - Megérkeztek a Vorbuchner GmbH kollégái, ezzel megkezdődik az új hélium cseppfolyósító beüzemelése
   
2021.03.12. - A beüzemelés első hete sikeresen zárult
   
2021.03.19. - Az új hélium cseppfolyósító sikeres beüzemelése megtörtént
 

A teljesítménytesztek alapján a berendezés akár 20L/órás termelésre is képes. Megtörtént az első 200L hélium cseppfolyósítása.

Feltöltés alatt

További információk

Feltöltés alatt