Outillages hors-normes pour positionner au 10ème de millimètre des pièces pesant des centaines de tonnes

Chiffres clés

0, 1
mm

niveau de précision du positionnement de pièces de plus 800 tonnes

1250
t

la plus grosse pièce d’ITER levée par un outillage CNIM

10 000
t

de pièce constitutives de la machine sont levées à l’aide des outils CNIM

Actuellement en construction sur le site de Cadarache (France), le tokamak d’ITER est le plus grand réacteur expérimental au monde conçu pour l'énergie de fusion.

Afin de monter les composants externes du tokamak, ITER a confié à CNIM en décembre 2016 l’étude, la réalisation et l’installation d’outillages spécifiques. Ce contrat-cadre, Purpose Built Tools (PBT), s’étale sur une durée de 5 ans et comporte différentes tranches.

Aux termes du premier volet du contrat, CNIM a défini neuf types d’outillages spécifiques, dont certains permettent la manutention de colis de 700 tonnes mesurant 17m de haut, avec une précision de l’ordre du dixième de millimètre.

TFC pairs IT

Manutention complexe

L’un des outillages majeurs développé par CNIM au cours du contrat « Purpose Build Tool » est le Toroidal Field Coils Pairs in-pit Installation Tool (TFC pairs IT). C’est un système de manutention complexe conçu pour installer les bobines de champs toroïdales pesant environ 700 tonnes dans le puits du Tokamak.

Ces aimants supraconducteurs, également appelé TF Coils, assurent une fonction critique au sein d’ITER : ils sont responsables du confinement du plasma, chaud à 150 millions de degrés C°, à l’intérieur de la chambre à vide.

Le TFC pairs IT est certainement l’outillage le plus complexe et le plus grand de tous les livrables du contrat PBT. Suivant une cinématique extrêmement complexe, doté de 18 vérins hydrauliques à 700 bars pilotés simultanément, il déplacera les aimants supraconducteurs TFC sur quelques millimètres selon 3 axes et assurera leur bonne position au 10ème de millimètre près. Il garantira également l’ajustement final des 9 secteurs* du tokamak.

*Un secteur de tokamak est principalement constitué de portions de chambre à vide, de blindage thermique et de deux TF Coils.

 Ce sera le seul outillage de l’Industrie à atteindre de telles performances. Nous avons terminé les études. Cet outillage entrera en fabrication au printemps 2019 dans les ateliers de CNIM à La Seyne-sur-Mer pour une durée de 5 mois.

précise Guillaume Ribot, chef de projet PBT chez CNIM.

Manutention de la base du Cryostat

Parmi les outillages hors-norme conçus et fabriqués pour le projet ITER, il y a également le palonnier qui servira à mettre en place la base du cryostat, la pièce la plus lourde d’ITER (1250 tonnes). Sa fabrication est prévue courant 2019. C’est un système constitué de 4 palonniers dont 2 sont munis de 2 vérins hydraulique reliés permettant l’équilibrage de la charge. Il permettra la manutention de la base du cryostat jusque dans le puits.

CNIM a réussi à résoudre les nombreux problèmes inhérents à la manutention d’un tel ouvrage à l’intérieur du bâtiment d’assemblage, notamment lever cette charge au-dessus des Sub-Sector-Assembly-Tools (SSAT) à une hauteur de 25m.

 

Cryostat Feed Through

Au total, 20 CTF seront positionnés grâce à cet outillage, dont 17 seront placés en position finale. Les 3 autres seront insérés une fois que la construction du cryostat sera plus avancée. CNIM a développé pour cela un support de stockage, qui devra notamment résister aux séismes durant la phase de transition.

2019 : début de la fabrication des outillages

Une fois les études terminées, la construction de l’ensemble des outillages, véritables systèmes de manutention complexe et précise pour des colis de plusieurs tonnes, débutera en 2019 sur le site de La Seyne-sur-Mer.