Sous-assembler les 9 secteurs du tokamak d’ITER

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.

Chiffres clés

800
t

Charge supportée

0.1
mm

Précision de positionnement

16

personnes sur site dédiées exclusivement au projet

Afin de réussir la manutention et le positionnement précis des centaines de composants de très grande dimension du Tokamak*, un ensemble d’outillages est en cours de fabrication.

* Une chambre torique de confinement magnétique

Le SSAT, Sector-Sub Assembly Tool, outillage développé et fabriqué par la Corée, est l’un des deux. Au nombre de deux, ils permettront de pré-équiper les 9 secteurs* de 40° constituant le tokamak.

*Chaque secteur de tokamak est principalement constitué de portions de chambre à vide, de blindage thermique et de deux TF Coils, aimants supraconducteurs de 350 tonnes environ.

Installation sur site

CNIM assure le montage sur site de cet outillage de grande dimension : 22m haut, 880 tonnes.

La capacité de levage du SSAT, de 2 fois 400 tonnes, lui permettra de suspendre chaque secteur du tokamak depuis leur partie haute. Il associera ensuite de part et d’autre les boucliers thermiques et deux bobines de champs toroïdal (TF coils), les aimants supraconducteurs qui contribuent au confinement du plasma à l’intérieur de la chambre à vide. Cette opération sera répétée 9 fois. Les secteurs ainsi pré-équipés seront ensuite transférés par un pont roulant dans le puits du tokamak pour le positionnement final.

Un planning de montage soutenu

Constitué de 2 grandes structures verticales se déplaçant sur des rails circulaires pour permettre l’assemblage de part et d’autre du secteur, chaque SSAT doit être monté au millimètre près.

Contracté fin 2018, CNIM est responsable de l’ensemble des opérations de montage et d’essais sur site des SSAT. Elles s’effectuent en 2 grandes phases :

  • l’assemblage mécanique, dont la précision finale est critique
  • et la mise en place des systèmes hydrauliques et électriques assurant la manœuvrabilité du système.

Pour ce faire, une équipe de 16 personnes a été déployée et formée en moins d’un mois. La livraison de ce système de manutention est prévue 1er semestre 2019.

Le montage s’effectue en 2 grandes phases : l’assemblage mécanique, dont le montage de composants lourds avec exigence de précision élevée constitue le challenge principal, et la mise en place des systèmes hydrauliques et électriques assurant la manœuvrabilité du système. Le montage du SSAT 1, s’est déroulé en moins d’un an entre mi 2017 et mi 2018. Les tests de fonctionnement ont commencé depuis. Le SSAT 2 quant à lui est quasiment finalisé* et les tests sont prévus courant mars 2019.

           * à date du 15 février 2019

 

Positionnement au millimètre près

La 1ère phase de tests se fait à vide : il s’agit de vérifier que l’outillage se déplace comme prévu. La seconde phase est plus impressionnante : chaque bras du SSAT est équipé une maquette de 400 tonnes, de 14 m de haut et 8 m de large, représentant un TF Coil et pesant l’équivalent d’un autobus.

Les équipes CNIM s’assurent que le positionnement des éléments assemblés soit extrêmement précis: la tolérance est de l’ordre de grandeur du millimètre pour l’assemblage des sous-parties de la chambre à vide.

Depuis début 2019, les équipes de CNIM travaillent selon le même schéma sur le contrat A0, signé en décembre 2018, consistant au montage des éléments mécaniques dans le puits du tokamak. La livraison est prévue 1er trimestre 2020.