Chaudrons en cuivre

Les cuves en cuivre peuvent être soudées pour l'appareillage dans des dimensions jusqu'à 6m de diamètre et 14m de longueur par les machines de soudage par faisceau d'électrons disponibles chez pro-beam. En plus des soudures cuivre/cuivre pour les soudures longitudinales et circonférentielles, les connexions cuivre/acier inoxydable pour les connexions à brides sont également possibles.  

Un projet spectaculaire pour l'INFN ( (Instituto Nazionale di Fisica Nucleare) a été réalisée par pro-beam. Le laboratoire est situé à côté d'un tunnel autoroutier de dix kilomètres de longueur environ à travers le massif du Gran Sasso en Italie centrale. Les physiciens, à l'intérieur de ce massif montagneux, concentrent leurs efforts sur l'étude des neutrinos, qui sont des particules sans masse et qui peuvent se déplacer à travers le globe à la vitesse de la lumière. L'ensemble du massif montagneux est utilisé ici comme un blindage contre les rayonnements non désirés comme un premier filtre géant, d'autres installations techniques pour la séparation des neutrinos s'ensuivent.  Les neutrinos sont générés au grand laboratoire CERN à environ 720 km d'ici et tirés en direction de Gran Sasso. Un cryostat se trouve à la fin de la « section du filtre », travaillant à une température technique du point zéro (moins 276°C) et se composant de six conteneurs de cuivre imbriqués. Un autre matériau de blindage se trouve entre les chaudrons en cuivre, comme par ex. le plomb sans radiation provenant de galères romaines millénaires, dans lesquelles le plomb a été entreposé, protégeant toute radiation sur les fonds marins.  

Le matériau utilisé pour les 6 cuves en cuivre devait également être entreposé pendant une longue période à l'intérieur de la montagne afin de pouvoir être et rester sans radiation. Les tôles de cuivre ont été autorisées à quitter la protection de la montagne pour le traitement pendant une période maximale de 3 mois, afin de ne pas être inutilisable pour l'expérience. Ce fut un grand défi pour tous les partenaires impliqués dans la production. Le soudage par faisceau d'électrons était le seul procédé de soudage approprié, car seul le soudage sous vide a pu éviter en toute sécurité toutes les contaminations par les consommables de soudage ou la combustion des électrodes de soudage. Une bride en acier inoxydable a dû, pour des raisons techniques,  être soudée sur le récipient externe, bien sûr également sans matière supplémentaire.  

 

Les avantages suivants du soudage par faisceau d'électrons ont été utilisés pour ce projet: 

 

  • soudure parfaite pour rester en-dessous du taux de fuite admissible à moins de 10-11 mbarl/s
  • soudage sans matière additionnelle cuivre/cuivre et cuivre/acier inoxydable
  • réduction du temps de passage chez pro-beam pour être en mesure d'adhérer à la règle des 3 mois « de la montagne/dans la montagne »
  • prévention des contaminations de toute nature par le soudage par faisceau d'électrons sous vide poussé sans consommables de soudage

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M. Thomas Gaeb
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