Couvercle du cryostat
Des moyens exceptionnels pour une charge monumentale
11 avr 2023
Déplacer une charge de 900 tonnes n'est chose aisée. Le jeudi 6 avril 2023, six remorques modulaires autopropulsées (SPMT), chacune équipée d'un moteur de 500 CV, ont œuvré à l'unisson pour transférer le couvercle du cryostat (et sa plateforme) de l'atelier où il avait été assemblé et soudé vers une aire de stockage extérieure, à quelques dizaines de mètres de distance.
Evoquant une soucoupe volante, le couvercle de 665 tonnes qui viendra à terme coiffer le cryostat a été transféré de l'Atelier du cryostat (à gauche) vers une aire de stockage de longue durée.
Avec ses 665 tonnes, le couvercle du cryostat est le deuxième élément le plus lourd¹ de la machine ITER. Fabriqués par Larsen & Toubro Ltd., un sous-traitant de l'Agence domestique indienne, les éléments de ce couvercle ont été livrés à ITER à l'automne 2020. L'assemblage et le soudage de cette quatrième et dernière section du cryostat, l'enceinte à vide de 16 000 mètres cubes qui enveloppe la machine, ont été réalisés sur site en un peu plus d'un an. Dès le mois de février 2023, le couvercle était emballé dans une bâche étanche et prêt à être entreposé dans une zone de stockage extérieure.
La perception de la taille d'un objet dépend de son environnement. Tout au fond de l'Atelier du cryostat, le couvercle semblait déjà imposant mais lorsque, dans le rugissement des moteurs, il a lentement émergé du bâtiment, chacun a pu prendre la mesure de sa taille exceptionnelle. Cet élément de 30 mètres de diamètre et 10 mètres de hauteur a soudainement éclipsé tout ce qui l'entourait.
Dans quelques années, à la fin de la séquence d'assemblage de la machine, ce couvercle viendra coiffer l'énorme enceinte à vide qui enveloppe le Tokamak ITER. D'ici là, cet élément qui évoque une soucoupe volante restera en attente sur une dalle spéciale extrêmement résistante, protégé de la poussière et de l'humidité par une bâche étanche et sous la surveillance de caméras placées à des emplacements stratégiques.
¹ La base du cryostat, qui pèse 1250 tonnes, a été installée dans le puits d'assemblage du tokamak en mai 2020. Il s'agit de l'élément le plus lourd de la machine.
Pendant le transfert vers son aire de stockage, à une cinquantaine de mètres de l'Atelier du cryostat, le « couvercle » en forme de soucoupe volante longe le Bâtiment de nettoyage et le Hall d'assemblage, dont la conception architecturale renforce le caractère futuriste de la scène.
Une robuste dalle en béton armé de 50 centimètres d'épaisseur a été construite pour supporter la charge combinée du couvercle, de sa plateforme et des remorques modulaires lors de la dernière phase de l'opération. Le tout représente un poids total d'environ 900 tonnes, soit l'équivalent de trois Airbus A380.
Alors qu'il se trouvait tout au fond de l'Atelier cryostat, le couvercle semblait déjà imposant mais lorsque, dans le rugissement des moteurs, il a lentement émergé du bâtiment, chacun a pu prendre la mesure de sa taille. Cette pièce de 30 mètres de diamètre et 10 mètres de hauteur a soudainement éclipsé tout ce qui l'entourait.
Pour mener à bien cette opération, ITER Organization, le fournisseur de services logistiques DAHER et Mammoet, l'opérateur des remorques modulaires, ont coordonnée leurs efforts et travaillé en étroite collaboration. Cegelec a joué un rôle clé dans la conception des systèmes et des procédures de synchronisation des six remorques modulaires, alors que l'Apave veillait à la sécurité des opérations de transfert.
La coordination et l'anticipation sont essentielles au bon déroulement et à la sécurité des opérations. Alors que les moteurs des remorques modulaires chauffent, les opérateurs et les responsables de la dizaine d'entreprises et d'organisations intervenant dans le transfert du couvercle se réunissent pour un dernier briefing.
Les opérations de mise sous bâche du couvercle du cryostat ont débuté au mois de janvier 2023, près d'un an après la finalisation de ce composant massif. Conditionné dans un environnement saturé de molécules anticorrosion et enveloppé dans plusieurs couches de protection, le couvercle sera entreposé à l'extérieur jusqu'à son installation, à la fin de la séquence d'assemblage de la machine.
Février 2021 : soigneusement alignés sur le sol de l'atelier, les principaux composants du couvercle du cryostat attendent d'être positionnés sur la plateforme avant d'être assemblées et soudées.
Novembre 2018 : à Hazira, sur la côte nord-ouest de l'Inde, les équipes du complexe industriel de Larsen & Toubro travaillent sur les « nervures », les « brides », les « articulations » et la « couronne » d'un segment de couvercle.
Juin 2020 : après avoir parachevé les segments de la quatrième et dernière section du cryostat d'ITER sur le site indien, les équipes de Larsen & Toubro, le sous-traitant de l'Agence domestique indienne, célèbrent la fin d'une aventure industrielle qui aura duré huit ans : la fabrication de la plus grande enceinte à vide en acier jamais réalisée (16 000 m³).
Juin 2021 : deux soudeurs de la société MAN Energy Solutions travaillent en parallèle sur les faces opposées de la « peau » du couvercle afin de produire le « premier arc » d'une campagne de soudure qui s'étendra sur quatre à cinq mois. Le couvercle du cryostat se compose de douze sections de 30 degrés qui nécessitent près de 300 mètres de soudures d'une profondeur moyenne de 50 millimètres (atteignant 280 millimètres au niveau des brides) et plus de 4 tonnes de métal d'apport.
Mars 2022 : dans l'Atelier du cryostat, le couvercle désormais parachevé est en cours de préparation pour sa longue période d'hibernation. Cette structure circulaire de 665 tonnes viendra coiffer le cryostat et sera le dernier élément de la machine à descendre dans le puits d'assemblage.