Fabrication et fourniture d’une enceinte à vide

Fabrication et fourniture de l’enceinte à vide équipée du Booster PERLE, selon les plans et spécifications du marché, avec obligation de résultat. L’enceinte mesure 2 873 mm de long, 1 216 mm de diamètre extérieur et 8 mm d’épaisseur de paroi ; le diamètre extérieur des brides est de 1 344 mm. Sa masse est d’environ 1 000 kg. Elle est conçue pour fonctionner à 20 °C et à une pression interne de 5 × 10⁻⁶ mbar. Les pièces sont en acier inoxydable AISI 304L ou 316L.

Éléments fabriqués et fournis

La fourniture comprend l’enceinte, ses deux couvercles d’extrémité, les deux éléments du jumper (manchette verticale et coude), la bride de soupape, quatre barres verticales et quatre barres horizontales. Elle comprend également les couvercles plats de fermeture des orifices, les couvercles d’obturation des trappes en aluminium livrés montés, les joints EPDM, colliers, griffes et toute la visserie nécessaire.

Les deux pièces du jumper sont livrées séparément. La longueur de la manchette verticale est ajustée pour respecter la cote de 1 244 mm entre l’axe de l’enceinte et l’axe du coude. Les deux rails de guidage sont soudés à l’intérieur, en partie basse, pour permettre l’introduction des cavités accélératrices sur roulettes.

Les brides et portées de joints doivent assurer l’étanchéité au vide : stries d’usinage circulaires et état de surface Ra 0,8, notamment aux brides d’extrémité, aux quatre ports coupleurs RF, au piquage du jumper et aux autres piquages. La position et l’orientation des ports coupleurs, du piquage jumper et des brides d’extrémité requièrent une attention particulière ; les tolérances des plans sont définies à 20 °C.

Joints à fournir :

| Emplacement | Quantité | Type et dimensions indiqués |
|---|---:|---|
| Fonds plats d’extrémité, extérieur | 2 | Joint torique élastomère 1243 × 7,5 |
| Fonds plats d’extrémité, intérieur | 2 | Joint torique élastomère 456,06 × 5,33 |
| Coude jumper | 1 | Joint ISO F 400 |
| Couvercle de fermeture jumper | 1 | Joint ISO F 400 |
| Manchette verticale jumper | 2 | Joint ISO F 400 |
| Bride du disque de rupture, liaison avec enceinte | 1 | Joint ISO F 200 |
| Ports des vannes DN100 | 3 | Joint ISO F 100 |
| Couvercles de fermeture des ports coupleurs | 4 | Joint torique élastomère 459,3 × 5,7 |
| Couvercles des trappes d’accès | 8 | Joint ISO F 400 |
| Couvercles pour ports tirants | 32 | Joint ISO KF 40 |
| Couvercles des traversées étanches d’instrumentation DN160 | 4 | Joint ISO F 150 |
| Couvercles pour pompage vide DN100 | 2 | Joint ISO F 100 |
| Couvercles pour mesure vide | 2 | Joint ISO KF 40 |
| Couvercle pour piquage sonde de niveau | 1 | Joint ISO KF 40 |
| Soupape de sécurité | 1 | Joint torique élastomère 202,6 × 5,3 |
| Couvercles des ports de sortie hélium DN63 | 4 | Joint torique élastomère 85,3 × 3,5 |

Fabrication, contrôles et essais

Le titulaire réalise l’outillage nécessaire, la fabrication, les tests et mesures de conformité, ainsi que le contrôle d’étanchéité à l’hélium de l’enceinte assemblée avec les deux pièces du jumper. Il fournit aussi le couvercle de fermeture du coude du jumper. La graisse à vide est interdite.

Les matériaux doivent être qualifiés pour les équipements sous pression et compatibles avec l’usage sous vide. Les soudures sont réalisées sous gaz inerte, en TIG ou MIG ; celles assurant l’étanchéité au vide sont à pleine pénétration. Chaque cordon fait l’objet d’un contrôle visuel. En cas de soudure manuelle, le ressuage ne concerne que les soudures externes, non en contact avec le vide. Les soudures d’étanchéité sont de niveau d’acceptation B et les autres soudures de structure de niveau D, suivant les exigences applicables.

Le contrôle dimensionnel porte sur les cotes fonctionnelles et leurs tolérances. Le titulaire effectue les essais en usine et communique leurs procédures et résultats pour validation. Pour l’essai à l’hélium, l’enceinte est mise sous vide à moins de 1 Pa (10⁻² mbar) ; les cordons sont d’abord contrôlés par balayage fin d’hélium, puis l’enceinte est enveloppée d’un film plastique rempli d’hélium, à une concentration supérieure à 50 % en volume. Le taux de fuite global ne doit pas dépasser 10⁻⁹ mbar·l/s à température ambiante. Les résultats sont consignés dans le dossier de suivi de fabrication.

Nettoyage et documentation

Après les autres opérations de fabrication et juste avant l’essai d’étanchéité, toutes les surfaces internes au contact du vide sont dégraissées et nettoyées : pulvérisation haute pression d’une solution détergente, rinçage à l’eau déminéralisée, séchage et protection contre les poussières et contaminants. Aucune trace d’hydrocarbure ou d’huile de coupe ne doit subsister ; poussières, copeaux et particules de grattage ou de meulage doivent être éliminés. Les couvercles et joints sont également nettoyés, et l’enceinte ainsi que les piquages sont refermés aussitôt après.

Le dossier de fabrication comprend les plans réalisés par le titulaire et le dossier de soudure (QMOS nécessaires, procédures et qualifications des soudeurs) ; la fabrication ne commence qu’après validation écrite du CNRS. Le dossier « traveller », relié au numéro de série, rassemble notamment les certificats matière 3.1, contrôles de soudure, vérification du nettoyage, contrôle dimensionnel après soudage, relevé d’étanchéité et éventuelles dérogations ou fiches de non-conformité. La documentation comprend aussi les procédures validées de nettoyage, d’essai d’étanchéité, d’emballage et de transport, ainsi que le calendrier et l’enchaînement des opérations. Les relevés de mesure sont remis en format tableur ; la documentation est en français ou en anglais.

Le programme qualité est documenté ; le titulaire applique ISO 9001:2015 ou une certification équivalente appropriée et s’assure que ses sous-traitants respectent ces dispositions. Fabrication et contrôles suivent le CODAP 2025 : catégorie de construction C, division 1 pour les aciers acceptés dans cette division, ou B2, division 2, si le matériau choisi n’y est pas listé. Aucun calcul ni étude ne fait partie de la fourniture, ceux-ci étant réalisés par le CNRS. Une plaque fabricant et un numéro de série unique, comprenant le numéro d’article CNRS et un numéro de fabrication défini avec le titulaire, sont soumis à validation.

Conditionnement et réception

L’enceinte est nettoyée, fermée hermétiquement à l’air et emballée de façon étanche dans une caisse pour son transport sécurisé. Elle est livrée avec le dossier « traveller » ; cette fermeture permet la possibilité d’un essai d’étanchéité sur site. La réception intervient après réussite des contrôles, remise des procès-verbaux et certificats associés et fourniture de la documentation complète.