Les installations de CMS à l'épreuve
CMS vient de réaliser deux tests importants. Un spectaculaire essai du système d'extinction d'incendie a été mené dans la caverne (voir photo). En surface, les équipes ont testé la robustesse du bouchon du puits principal qui devra supporter les éléments du détecteur avant leur descente dans le hall expérimental.
Tour de force pour CMS
Le bouchon du puits de CMS, qui devra supporter les différents sous-ensembles du détecteur avant leur descente dans le hall d'expérimentation, a passé avec succès un test de robustesse.
Le bouchon du puits de CMS a passé sa première épreuve de force le 15 mai dernier. Le puits de CMS est en effet coiffé par un bouchon, un énorme bloc en béton armé rectangulaire de 15 par 20 mètres, épais de 2,2 mètres d'épaisseur, et pesant 2000 tonnes!
La construction de ce bouchon a déjà représenté un défi technique pour le groupe Génie civil du département Support technique (TS-CE), puisqu'il est constitué d'une armature en acier de 142 tonnes. «C'est incontestablement un record pour notre groupe en matière de structure béton armé mobile d'un seul tenant», explique Jean-Luc Baldy, responsable du génie civil du CERN.
Ce bouchon jouera un rôle crucial pour la descente du détecteur CMS dans son hall d'expérimentation. Les différents sous-ensembles de CMS, assemblés en surface, seront descendus dès cet été dans la caverne. Chacun de ces sous-ensembles, pesant de 270 à 2000 tonnes, sera glissé sur le bouchon au-dessus du puits, puis soulevé par le portique nouvellement construit (voir Bulletin n°11/2006). Le bouchon glissera ensuite sur ses rails afin de dégager l'entrée du puits. Enfin, la partie détecteur sera descendue par le portique à 100 mètres sous terre.
Avant de débuter ces grandes manoeuvres, les équipes ont donc testé la robustesse du bouchon. Des blocs en acier y ont été déposés pour atteindre la charge de 2500 tonnes. «Cela représente 125% de la charge maximale que devra supporter le bouchon», remarque Lucien Veillet, en charge de la coordination de l'assemblage de CMS au Point 5. Quelques heures plus tard, le groupe des géomètres du groupe TS-SU a effectué des mesures de déformation en quatre points cruciaux de la structure. Le résultat est au-delà des attentes! La déformation atteignait au maximum 2,8 millimètres alors que les calculs théoriques l'estimaient à quelque 12 millimètres.
La prochaine étape consistera à tester le portique pour la descente. Il soulèvera le bouchon avec une charge supplémentaire de 800 tonnes, soit une charge totale de 2800 tonnes. L'équipement sera ainsi fin prêt pour la grande descente. «Les premiers morceaux du détecteur, les deux calorimètres à petits angles (HF) de 270 tonnes chacun, seront descendus fin juillet», explique Lucien Veillet. Suivront treize autres sous-ensembles, dont la partie centrale qui supporte le solénoïde et pèse 2000 tonnes au total.
CMS se fait mousser
Le système d'extinction d'incendies testé dans la caverne de CMS : beaucoup de mousse pour un grand succès !
L'énorme grondement entendu à 100 m sous terre le 12 mai n'était pas le début d'une soirée mousse à CMS. Pendant que l'équipe de sécurité postée au deuxième niveau de la caverne CMS observait l'opération, le bruit de l'eau s'engouffrant dans les deux énormes tuyaux suspendus retentissait dans le hall. Une minute plus tard, des masses floconneuses s'échappaient des douze lances à mousse disposées en haut des parois, créant un hiver de carte postale. En moins de deux minutes, 7 m3 d'eau mélangée à une petite proportion de liquide moussant ont été transformés en 5600 m3 de mousse et répandus dans la caverne.
Il s'agissait du premier dégagement de mousse dans un hall d'expérimentation de physique, et espérons qu'il n'y en aura pas d'autre. En cas d'incendie non maîtrisé dans la caverne de CMS, le dégagement de mousse à haut foisonnement sera déclenché en dernier ressort pour sauver la caverne et certaines parties de la structure métallique et du détecteur.
D'après Stefano Fratianni, ingénieur de projet chargé du système de sécurité, ce type de système est utilisé pour protéger des espaces très vastes, tels que des usines d'automobiles et des hangars d'aviation.Le système utilisé à CMS présente toutefois des caractéristiques techniques inédites. Il est entièrement passif: la pression n'est pas créée par des pompes, mais par la colonne d'eau de 100 m reliant le bassin d'eau en surface et la caverne souterraine. L'équipe de sécurité a dû compter avec des contraintes inconnues dans l'industrie, notamment la hauteur de mousse à produire, la distance entre les différents composants du système, la nécessité d'une résistance aux matériaux activés et la grande quantité de fumée à prévoir. Les ingénieurs devaient tenir compte du fait que la mousse tend à s'affaisser dans ce type d'environnement ; le système permet ainsi de remplir environ 120000 m3, même si le volume de la caverne n'est que de 40000 m3. Il ne faut que sept minutes pour remplir tout cet espace.
Kidde Italia a fourni les éléments du système alors que ZEC, une entreprise polonaise, prenait en charge les tuyauteries. «La mousse était le produit tout désigné pour ce type d'espace. Nous avions besoin d'un produit qui garde ses propriétés pendant longtemps», nous explique Stefano Fratianni. La mousse produite par Kidde Italia peut rester dans le système, prête à l'emploi, pendant 15 ans.
«Le feu est un risque majeur pour CMS, surtout parce que c'est une installation souterraine. C'est pourquoi nous avons pris des précautions sans précédent pour un détecteur de particules. Je suis très heureux de constater que le système à mousse donne toute satisfaction», indique Christoph Schäfer, chef de groupe chargé des questions de sécurité pour CMS.
