Cellule Triaxiale Transparente aux Rayons X pour Tests In Situ
Développée à la demande du BRGM, cette cellule triaxiale transparente aux rayons X est spécialement conçue pour des tests in situ associés à la radiographie. Les matériaux entourant l’échantillon ont été soigneusement sélectionnés pour garantir une atténuation minimale des rayons X.
Composition de l’Équipement
L’équipement comprend la cellule triaxiale, les dispositifs de chargement et les contrôleurs de pression-volume (PVC) nécessaires aux tests de perméabilité. Il est entièrement opérationnel, permettant ainsi de réaliser et de gérer les expériences de manière fluide et conforme aux exigences établies.
Choix des Matériaux
Les matériaux utilisés pour la construction de la cellule sont transparents aux rayons X et possèdent des propriétés mécaniques adéquates pour supporter des pressions de compression dépassant plusieurs dizaines de mégapascals (MPa). La conception a été élaborée pour réduire au maximum l’épaisseur des parois autour de l’échantillon, tout en garantissant la résistance mécanique nécessaire.
Dimensions de l’Échantillon
Cette cellule est adaptée à des échantillons cylindriques ayant un diamètre ciblé de 10 mm et un rapport d’aspect de 2. Elle offre également la possibilité de travailler avec des diamètres variant de 5 mm à 20 mm, permettant ainsi une flexibilité pour différents types d’expérimentations.
Pression de Chargement
La cellule est conçue pour appliquer des charges axiales variables, atteignant une pression maximale de plusieurs dizaines de MPa (≥ 25 MPa). Cette fonctionnalité est intégrée pour répondre à une large gamme de besoins expérimentaux.
Pression de Confinement
Le dispositif permet de créer une pression de confinement autour de l’échantillon, évitant ainsi toute déformation lors des tests. Cet aspect a été soigneusement intégré dans la conception pour assurer des résultats fiables.
Plage de Température
La cellule peut chauffer les échantillons jusqu’à 200 °C et est également équipée pour les refroidir jusqu’à -20 °C. Cela répond aux exigences critiques de température pour les tests.
Circulation des Fluides
Conçue pour l’injection et la circulation de divers fluides (eau, huile, gaz) à travers l’échantillon, la cellule permet de mesurer la perméabilité avec précision. Le système offre un contrôle précis du flux de fluide, respectant une plage de perméabilité allant de 10⁻¹² à 10⁻²¹ m²/s.
Mesure de la Pression de Pore
La conception inclut une fonctionnalité de mesure de la pression de pore, garantissant une collecte de données complète pendant les essais.
Considérations de Conception
Les dimensions de la cellule triaxiale ont été optimisées pour se situer à proximité du tube à rayons X, en conformité avec les spécifications techniques demandées. La taille et le rapport d’aspect de la cellule respectent les exigences définies, atteignant un rapport d’aspect minimum de 212 mm basé sur les dimensions du tube à rayons X.
