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Le chantier

Le tokamak ITER est un dispositif unique et l'une des machines les plus complexes jamais conçues. (Click to view larger version...)
Le tokamak ITER est un dispositif unique et l'une des machines les plus complexes jamais conçues.
ITER Organization est chargée de réaliser l'intégration et l'assemblage des éléments livrés sur le site ITER par les sept Membres du programme. Il s'agit notamment d'assembler le tokamak ITER, constitué de près d'un million d'éléments, et, en parallèle, d'installer et d'intégrer les unités intégrées : chauffage à ondes radiofréquence, cycle du combustible, circuit de refroidissement et alimentation électrique.

Les éléments fournis par les Membres d'ITER sous forme de contributions en nature seront assemblés sur le site selon des séquences prédéfinies. Les premiers composants fabriqués par les agences domestiques arriveront sur le site ITER en 2014. L'ordre et la chronologie des étapes de montage entre cette date et la mise en service du tokamak ITER, en 2019, ont été planifiés avec soin dans le cadre d'un plan d'assemblage qui - pour la machine ITER -comporte des dizaines de milliers de lignes. Les opérations de montage nécessiteront 1,5 million d'heures de main-d'œuvre sur une période de quatre ans.

En 2016, ITER Organization a attribué un contrat majeur d'assistance à maîtrise d'ouvrage (Construction Management-as-Agent) pour le suivi de l'assemblage du Tokamak et des systèmes annexes.

Selon les termes de ce contrat, attribué pour dix ans, le consortium sélectionné mettra à la disposition d'ITER Organization les services, systèmes et procédés garantissant que l'assemblage du Tokamak ITER et l'installation/intégration des systèmes industriels annexes répondront aux plus hautes exigences de qualité et de sûreté. Le consortium supervisera et coordonnera les activités d'assemblage—que celles-ci soient réalisées par ITER Organization ou par des sous-traitants des agences domestiques des membres d'ITER.

Le tokamak ITER : un défi technique et logistique

D'un diamètre et d'une hauteur de trente mètres, le tokamak ITER intègre un grand nombre de sous-systèmes et d'éléments. Les dimensions et le poids des principaux éléments, les tolérances infimes et les opérations très précises qu'implique le montage de ces systèmes particulièrement imposants ; la diversité des constructeurs et la planification rigoureuse du chantier sont autant d'éléments qui font d'ITER un défi technique et logistique sans équivalent.

L'atmosphère des « salles blanches » dans lesquelles la machine  sera assemblée est contrôlée de manière à maintenir une température uniforme de 20 °C (hiver) à 25 °C (été) +/- 2 °C et une humidité relative inférieure à 70 %. Le système de chauffage, de ventilation et de conditionnement d'air (HVAC) et le revêtement antipoussière du sol du bâtiment contribueront à assurer la qualité de l'air requise pour les opérations de montage des éléments de la chambre à vide d'ITER.
Les principales activités d'assemblage se dérouleront dans le Bâtiment tokamak. La machine ITER sera installée à l'intérieur d'une enceinte de protection biologique, l'ensemble se situant partiellement en dessous du niveau du sol. Pendant toute la durée des activités d'assemblage, le bâtiment du tokamak fonctionnera comme une « salle blanche » (voir encadré) et sera maintenu à une température constante afin d'éviter toute variation dimensionnelle des plus gros composants. Les activités de pré-assemblage seront réalisées dans le Bâtiment d'Assemblage voisin.

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L'assemblage du tokamak ITER se fera du bas vers le haut. (Voir Assemblage du Tokamak ITER : Le plus grand Meccano du monde à gauche.) Les opérations  débuteront par la base du cryostat, le composant individuel le plus volumineux et le plus lourd de la machine ITER. Ils se poursuivront avec les composants inférieurs du cryostat, les neuf secteurs pré-assemblés de la chambre à vide constituant chacun une section de 40° (l'élément pré-assemblé comprend un secteur de chambre à vide, les boucliers thermiques qui l'entourent et deux bobines de champ toroïdal) et, enfin, par les composants de la partie supérieure de la machine.

Pour que la machine fonctionne de manière optimale, il est extrêmement important d'en aligner avec précision les éléments, en particulier le système magnétique et les composants internes. Les séquences d'assemblage ont été planifiées en tenant compte de cette contrainte. Des techniques de métrologie optique très perfectionnées seront utilisées à chaque étape du processus de montage. Les contrôles dimensionnels joueront un rôle essentiel car ils permettront de garantir le respect des tolérances et de contrôler en temps réel, par comparaison aux modèles de CAO (conception assistée par ordinateur), la conformité au design de la machine. Il sera ainsi possible de corriger les éventuels défauts d'alignement avant qu'ils ne se cumulent.