Usinages métaux à sec

[Harkot]

Bonjour tout le monde.

Je travaille actuellement sur le démantellement d'un générateur de vapeur d'une tranche de centrale nucléaire. Je dois en premier lieu réaliser des prélèvements, sans polluer les échantillons de quelque manière que ce soit (pollutions chimiques, mécaniques et thermiques). Je dois donc faire ces prélèvements par usinage "classique" (jets d'éau et électro-érosion interdits).

La difficulté que je rencontre, est l'estimation des différents temps de coupe (je précise que je suis nouveau dans le domaine, et que je n'ai abordé ces thématiques que la semaine dernière):

1- fraisage d'une plaque en acier 16MND5, sur une surface ronde d'un diamètre de 80mm, et sur une profondeur de 450mm environ
2- carottage du même acier sur une profondeur de 110mm avec un diamètre de 75mm
3- sciage avec scie à cable d'une plaque d'acier de 80mm d'épaisseur : quelle serait le temps de coupe par unité de longueur?

Je vous remercie d'avance pour votre précieuse aide et reste attentif pour toute précision.

 

[MARECHE]

Bonjour,
Première question, quel est le niveau de contamination? C'est "en principe" non contaminé mais il y a souvent eu des fuites... Il faut mesurer au compteur Geiger. C'est une précaution qui doit être systématique dès qu'on touche à ces matériels. Ces échantillons me semblent très gros pour pouvoir être faits à sec, surtout sur des matériaux à histoire thermique complexe. Souvent on taille un peu plus gros de façon classique, on nettoie et on enlève quelques mm à sec et très doucement. Si vous attaquez à sec, les temps d'usinage seront à compter en jours sans certitude de rester en dessous de 300°C.
Salutations

 

[Harkot]

Bonjour et merci pour votre attention.

Le générateur de vapeur sur lequel doivent être faits les prélèvements et les découpes a préalablement été décontaminé. Il est entreposé à l'horizontale, et la cartographie radiologique est d'ores et déjà disponible. J'ai justement besoin d'une estimation des temps de découpe pour effectuer une simulation de chantier, afin de déterminer les degrés d'exposition, et ainsi de prendre les mesures de protection radiologique nécessaires.

Le cahier des charges est sans équivoque, tout doit être fait à sec, dans la mesure où les prélèvements doivent être exempts de toute pollution, aussi minime soit-elle.
La durée ne pose pas de problème : nous avons un total de 7 mois pour faire les découpes et les prélèvements.

les estimations des temps de découpe dont j'ai besoin sont les suivants :

-sur un bloc d'acier 16MND5 :
enlever un bloc de matière cylindrique de 80mm de diamètre et de 450mm de profondeur. J'ai pensé à du fraisage mais du perçage est aussi possible.
carotter sur un profondeur de 110mm avec un diamètre de 75mm

-sur de l'acier Z1C13 :
Découpe avec scie à cables de plaques d'épaisseurs de 20, 30 et 80mm


cordialement

 

[gaston48]

Bonjour,

Et la pollution par l’outil de coupe (à fortiori à sec) est elle pris en compte ?
Et comme le dit Mareche, les dommages thermique subit par les prélévements ?

 

[Harkot]

Bonjour

sont à proscrire
la pollution mécanique (choc procédés, chocs lors de l'extraction, déformation...)
la pollution chimique (produits de type colle, mousse...)
la pollution thermique (ZAT)

après, si plus de choses sont à proscrire, je ne vois plus comment faire les prélèvements .

si par pollution par l'outil de coupe, tu te réfère aux copeaux résultants, ce n'est pas un problème, au contraire, car c'est justement une des raisons pour laquelle cette méthode est "imposée". En effet, ces copeaux vont faire l'objet d'étude.

 

[ybou30]

Salut à tous,

Peut être 2 pistes de réflexion:
- Refroidissement de la coupe par air comprimé. => pose a question de difficulté de récupération des produits.
- Refroidissement outils par circuit interne de refroidissement .

Cdlt,
Yanik

 

[Harkot]

Bonjour

En ce qui concerne le refroidissement lors de la coupe, l'option par air comprimé a été retenue (en tout cas pour le sciage par cable)
cependant, pour tous les procédés que j'ai évoqués, je n'ai aucune idée de l'ordre de grandeur de la vitesse de coupe.


Cordialement,

Harkot

 

[MARECHE]

Bonjour,
Comme d'habitude le plus gênant est la gestion de la poussière, qu'il va falloir capter et équiper tes gars de bons masques (elle est toujours un peu active..) On peut pas donner de durée, personne n'usine à sec de tels trucs, mais tu ne feras pas le mm/mn. Il faut avoir des vitesses de coupe très faibles pour limiter l'échauffement, de l'ordre de 1 à 2 m/mn (et aussi l'usure de l'outil qui sera bien plus rapide que d'habitude) Il n'y a qu'un essai qui te donnera l'ordre de grandeur. C'est pas pour rien que tous les chantiers de démantellement prennent un tel retard.
Courage. C'est pour les Renardières? Souviens toi que le sous traitant a toujours tort, alors accumule le plus de connaissances avant de commencer.
Salutations

 

[gaston48]

J’imaginais plus le fait que l’outil de coupe s’use et donc incruste sa matière à la surface de l’échantillon.

La pollution mécanique est inévitable, un copeau d’usinage, sur le plan de sa structure
métallurgique, n’a plus rien à voir avec celle d’origine, il a une structure lamellaire.
La même que tu obtiens quand tu racles au couteau, une plaquette de beurre très froide.

Quand à la pollution thermique, toute la puissance délivrée à l’outil de coupe est
convertie en chaleur, il faut un fluide qui l’absorbe et qui lubrifie le frottement sur l’outil,
Peut être un système cryogénique, qui ne laisse pas de trace après évaporation, (co2,azote))

 

[Harkot]

Merci à tous pour vos réponses.

Concernant la méthode d'usinage pour les prélèvements, je n'ai pas d'option. La découpe par retrait de copeau m'est imposée, et ce, sans lubrification.
je rectifie ce que j'ai dit plus tôt : j'ai 5 mois pour faire mes prélèvements (le premier prélèvement doit sortir un mois après le début de la campagne).

je pense ne pas me tromper en disant que le facteur temps n'est pas un problème, même si, pour éviter la pollution thermique, je dois effectuer mes coupes à vitesse réduite.

 

[michelfrance]

Quel est le débit de dose à proximité des échantillons à prélever ? En fonction, il faut réfléchir à un outillage spécial piloté à distance. L'opérateur interviendra en zone uniquement à la pose et à la dépose.
Je pense qu'il faut prévoir aussi une phase de qualification du procédé avant de passer à l'opération réel. Le temps de préparation du chantier est certainement plus long que le temps de prélèvement lui-même.

 

[duredetrouverunpseudo]

Decontaminer ou pas, même en me payant chère je fais pas de copeau sur un GV

Ah mais c'est vrai il y a les intérimaires et les sous traitants

 

[michelfrance]

Intervenir sur un GV décontaminé en atelier chaud ne représente pas nécessairement une dosimétrie considérable. Il ne s'agit pas d'intervenir sur un assemblage irradié ! C'est un peu plus critique s'il faut rentrer dans les boîtes à eau pour intervenir sur la plaque tubulaire ou sur la plaque de partition. C'est situé où exactement ces prélèvements, côté primaire ou côté secondaire ?

 

[Régule]

Bonjour à tous, je ne comprends pas trop votre conversation un peu trop technique pour moi, mais ce qui ressort de cette affaire, c'est que pour démanteler une centrale nucléaire dans de bonnes conditions, on a besoin de la compétence des membres d'"USINAGES", je ne mets pas en doute la qualification des intervenants, mais je trouve cela un peu inquiétant coté sécurité

Amicalement, Régule.

 

[ybou30]

Salut à tous,

Au travers de ce que je peux "deviner", il s'agit de faire des analyse pour démanteler des GV
- Il est à l'horizontale Comprendre: ==> il est déjà hors du BR
- la carto radiographique est disponible Comprendre: ==> le GV et les surfaces sont déjà prêts pour les prélèvements.

Je dirai qu'à priori, les risques peuvent être des dégagements gazeux (les parties éventuellement activées dans la structure du métal sont détectées par la carto).
Les radios ont du aussi déjà révéler les éventuelles "poches".
Mais tout ceci est très très hypothétique, car un GV qui est extrait a du "vécu" et n'a sans doute plus aucun secret, vu ce qu'il a déjà "subi" comme contrôles au cours de sa réalisation et de sa vie ensuite.

Atelier chaud (Micheldefrance): Local respectant les règles de sûreté concernant les risques contamination, Cà veut dire SAS et confinement dynamique.
Opérateur éventuellement en tenue étanche sous pression (type muru), balise gamma permanente, et j'en passe.
Ceci est du lot commun et est, j'en suis déjà convaincu, programmé. C'est le b a ba de la radioprotection et de la sûreté.

L'intérêt, amha, est précisément de faire une analyse en strates des composés structurels du métal ayant été soumis.

Je pense qu'il faut en revenir à la question posée et celles qu'elles génère.

Est il indiscret de savoir précisément sur quelles parties du GV ces prélèvements sont à réaliser?

Regule: MDR, dans ce milieu, on ne néglige aucune piste pour obtenir des idées.
Maintenant, tu peux être rassuré, les méthodes qualifiées sont examinées... au microscope

Cdlt,
Yanik

 

[RICO]

Salut,

J'ose espérer que les considérations sécurités sont hors sujet ...
L'énoncé est si peu clair que personne ne répond à la question posée : quel temps durera l'opération ?
Je crains que les termes soient inadaptés :
''enlever un bloc de matière cylindrique de 80mm de diamètre et de 450mm de profondeur''
Tu veux obtenir un cylindre de 80 x 450 ou forer un trou de 80 x 450 ?
Tu peux déplacer l'objet sur une fraiseuse?

''carotter sur un profondeur de 110mm avec un diamètre de 75mm''
Tu veux forer un trou ou autre chose ?

''sciage avec scie à cable d'une plaque d'acier de 80mm d'épaisseur''
Sur quelle longueur ? Ca compte pour définir un temps de travail.

Un plan ou un croquis sinon tu n'obtiendras aucune réponse.

A+,

RICO

 

[ruzgwen]

Je lis ce post avec une attention particulière. En effet, moi qui suis venu sur ce site dans un premier temps pour des conseils à propos de combines à bois, sachant que plus tard je reviendrai pour parler de petits soucis de petit apprenti mécano du dimanche.
Mais la c'est extraordinaire, il s'agit de démanteler du matos nucléaire et le responsable du chantier vient glaner des infos ici.....
Cette transparence fait plaisir mais elle fout quand même drôlement la trouille....

 

[jms]

Merci Rico pour ce recentrage, le sujet n'étant effectivement pas de savoir dans quelles conditions de sécurité seront faits ces prélèvement.

C'est d'ailleurs pour ça que Harkot vient poser ses questions ici, puisqu'il s'agit bien d'usinage et c'est sur ce thème qu'il attend des réponses.

Merci donc à tous de rester sur le thème initial.

Les messages hors sujet ont été archivés et les éventuels nouveaux messages hors sujet le seront.

 

[gaston48]

je reviens sur l'usinage avec refroidissement cryogénique

http://www.industrie-techno.com/fabrication-cryogenique-coup-de-froid-sur-la-machine-outil.12896

 

[osiver]

Je ne me permettrais pas de contester les avis de ceux qui répondent ici mais je me suis fait les mêmes remarques que Regule dès le début du fil.

Vu de ma fenêtre, on aurait ainsi des gens chargés de démanteler une centrale (au moins un GV) qui a été en service dans une centrale atomique pendant des années, et il ne semble pas y avoir en interne quelqu'un capable de dire (calculer) le temps d'usinage de "simples" carottages ?? Et sans préciser avec quelle machine et quel outil de coupe, moyen de refroidissement ??
Alors qu'ici on en est à discourir sur les masques pour les poussières ...

Est-ce que toutes les opérations de démantèlement vont être ainsi improvisées ?

 

[ybou30]

Salut à tous,

Concrètement, pour chaque type de prélèvement
- Quelle quantité de matière est à enlever par l'outil?
- Peux-tu nous préciser les contraintes thermiques limites de T° en positif et en négatif et/ou en gradient.
- sur la masse de matière (j'imagine au moins celles du fonctionnement sont admises). sur ce point je ne vois pas trop de difficultés à contrôler.
- sur les copeaux (là c'est plutôt sensible, vu que ce doit être un des éléments principaux analysés).

Globalement, j'imagine qu'on se rapprochera des conditions de coupe en usinage à la main.
Ensuite que l'on recherchera à réguler la coupe pour usiner à des T° masse / copeaux, proches de celles des meilleures conditions de coupe.

450mm de profondeur me fait penser à la plaque tubulaire. C'est une, si ce n'est la partie principale pour laquelle ce type de recherche à un sens profond.
Pour les autres, je pense aux plaques intermédiaires

Cdlt,
Yani

 

[laurent74100]

Aucun avis sur la manière ni aucun conseils d'ailleurs pour ma part, mais par contre j'ai une question qui me revient en lisant ce post:

Vous n'avez pas un protocole établis par des structures industrielles confirmées et agrée pour ce genre de travail ?

Même si ce forum est animé par un bon nombre de professionnels de tous domaines, je suis assez surpris et en même temps inquiet que le retraitement de matériaux venant de centrale nucléaire soit "à la merci" de conseils venant d'un forum !!!!

 

[Geoff87]

Bon, ca va avec la sureté,on a compris. Lorsqu'une entreprise extérieure au site intervient, elle doit remplir toute une paperasserie, en précisant quoi, comment, qui, etc. Cette paperasserie est ensuite discutée en interne, avant d'éventuellement donner son accord. Je doute fort que le demandeur prenne les choses à la légère, il ne s'attend sans doute pas à une réponse prémâchée, mais peut être à un retour d'expérience. On voit de ces gars, ici.
Perso je travaille assez souvent dans un centrale thermique au fioul, ben les containtes sont déjà assez casse co..lles, alors dans le nucléaire...

Geoff

 

[Dodore]

Bjr
Je crois qu'il serait temps de revenir au problème de base qui était
Quels sont les conditions de coupe pour usiner à sec
Beaucoup de réponses pour parler des risques de pollutions par les radiations nucléaire
par les poussières , mais pas grand chose sur les vitesse de coupe
J'ai connu un tourneur qui a travaillé dans les mêmes conditions , mais je suis désolé je e le vois plus
La seule chose que je me rappelle : pour faire des perçages il faisait volontairement une lèvre plus grande pour avoir un trou plus gros , de façon à ce que son forêt. ne coince pas dans le trou
Je. n'ai pas de de connaissances spécifique mais il me semble que avec un carbure ça ne change pas grand chose mais avec un outil en ARS 1/3 de la vitesse classique serai un bon choix par contre je crois avoir lu "un carottage de 75 de long ça me paraît un peu long
Pour la température : il serai intéressant de savoir quel est la température a ne pas dépasser

 

[michelfrance]

Regule, je ne crois pas que l'on ait besoin du forum usinages pour démanteler une centrale nucléaire même si nous avons beaucoup de membres qui ont une solide expérience et qui généreusement nous font profiter de leur savoir faire et de leur conseils.
Pour une opérations comme celle-là, le constructeur du GV, AREVA, qui assure déjà les remplacements de ces équipements depuis plusieurs années sur le parc EDF, doit savoir parfaitement faire ce type de prèlevement. Je sais qu'ils ont des des unités spécialisées à Lyon, et leurs ateliers à Châlon qui maîtrisent les calculs et opérations d'usinage sur ce composant doivent savoir procéder aussi. En tous cas le 16MND5 leur est très familier, c'est aussi le métal de base des cuves du réacteur. Dans le cas présent, nous sommes peut-être en présence d'un appel d'offre et plusieurs soumissionnaires avec des expériences plus ou moins solides sont candidats.

 

[ybou30]

Salut à tous,

Autre question: combien de prélèvements doivent être faits?

Pour déterminer les temps d'usinage, il nous faut les volumes de matière à enlever pour chaque type de prélèvement.
Le reste pourra en être déduit, à partir des types et des conditions de coupe.

Comme Dodore:
- Pas de carbure, mais de l'ARES (peut être pas de l'ARS quand même )ou HSS ==> beaucoup moins cassants que le carbure
- des angles de coupe plus positifs ==> efforts de coupe moindres ==> T° des copeaux beaucoup plus faible.
- Vitesses de coupe entre 1/2 et 1/3 des vitesses normales qui, elles, doivent respecter à leur tour les rapports de vitesses suivant le type d'usinage
- Section de copeau, je dirai ne pas dépasser un rapport hauteur largeur de 1/4. Le but est est de s'éloigner le plus possible d'un phénomène de frottement générateur d'échauffement. Pour les coupes larges, compenser par un nombre plus important d'outils (grains) répartis sur la largeur.
- Réaliser une coupe franche: l'entrée et la sortie dans la matière doit se faire sans hésitation, toujours pour éviter une situation de frottement.

Ces conditions sont celle qui me reviennent de l'usinage de formes dans des empreintes de moules à injection de plastique avec des outils de ma fabrication en ARS
Je le faisais à sec car la lubrification s'était avérée un faux ami: çà empêchait la pénétration et çà glaçait/trempait à l'air rapidement.
Par contre, je n'avais alors pas utilisé l'air comprimé pour refroidir la pièces, ce qui m'aurait sans doute aidé.

Dans l'ordre des tests (car il va falloir en faire et beaucoup):
- Rechercher les formes d'outils correspondant aux exigences de section de copeau, au regard de l'usinage à réaliser
- Rechercher les angles efficaces.
- Rechercher les vitesses de coupe.

Un bon outil de surveillance: un thermomètre IR en lecture sur le copeau.

N'ayant plus aucune notion sur les normes de dénomination des métaux, je ne peux plus aider, ou très peu en faisant l'analyse de leur composition
Peut être si les compositions dominantes sont en clair (%), je pourrais vous aider.

Cdlt,
Yanik

 

[Dodore]

Comme Dodore:
- Pas de carbure, mais de l'ARES (peut être pas de l'ARS quand même )ou HSS ==> beaucoup moins cassants que le carbure
Yanik

Oui effectivement on peut aussi prendre de l'ARES. ( acier rapide extra supérieur
Par contre je me suis mal exprimer sur le carbure: je voulais dire que travailler au carbure en lubrifiant ou en ne lubrifiant pas ne changeait pas grand chose à la vitesse de coupe
Par contre il reste à définir les risques de montés en température surtout si les copeaux doivent être récupérés pour les analyses

 

[gaston48]

Analyse de quoi ?

(http://io9.com/5917345/watching-steel-sliced-in-slow-motion-is-weirdly-hypnotic)

http://www.liveleak.com/view?i=3f0_1339399346

 

[ybou30]

Salut à tous,

Ooops, @Dodore, une interprétation un peu rapide de ma part.

il reste à définir les risques de montés en température surtout si les copeaux doivent être récupérés pour les analyses

AMHA, C'est bien la contrainte de départ et celle qui devra sans doute être prise comme fil conducteur.
- Moins/pas de contrainte de productivité;
- Moins/pas de contrainte d'état de surface.

Cdlt,
Yanik

 

[vax]

Je lis ce post avec une attention particulière. En effet, moi qui suis venu sur ce site dans un premier temps pour des conseils à propos de combines à bois, sachant que plus tard je reviendrai pour parler de petits soucis de petit apprenti mécano du dimanche.
Mais la c'est extraordinaire, il s'agit de démanteler du matos nucléaire et le responsable du chantier vient glaner des infos ici.....
Cette transparence fait plaisir mais elle fout quand même drôlement la trouille....

Relis bien le post,

C'est un sous-triaitant qui se pose des question pour répondre à un appel d'offre hyper encadré par des spécialistes...