5. discussion sur l’explosion Dans le batiment 221
Travaux d’expertise réalisés après le 5 juin 2002
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- Expérimentations réalisées au Centre détudes de GRAMAT pour étudier la forme du cratère
- Synthèse de ces essais
- 5.4.2.2.3 Par exploitation des endommagements des structures en champ proche
- Résultats des mesures d’écarts de temps
5.4.2 Travaux d’expertise réalisés après le 5 juin 20025.4.2.1 Datation de l’instant d’origine (TO) de l’explosion AZF Nous avons pris connaissance d’un deuxième rapport du CEA/DAM/DASE, daté du mois d’octobre 2002, intitulé : « Synthèse des études menées au Département Analyse Surveillance Environnement de la Direction des Applications Militaires du CEA après l’accident de l’usine AZF de TOULOUSE » (D3101). Pour ce qui concerne la datation, les conclusions sont identiques à celles de leur rapport de mars 2002, confirmant la plage de valeurs : 8h17mn55,4s – 8h17mn55,9s Il convient de souligner que la Commission d'enquête interne de Grande Paroisse a été initiatrice d'un programme d'expérimentation portant sur plusieurs axes d'investigations, découpé en quatre étapes principales :
Pour ces deux campagnes, MM. DAVID et NOGAREDE ont été désignés comme experts par les Magistrats Instructeurs. Ils ont remis un pré-rapport en date du 3 juin 2002 (D2180) et un rapport définitif le 27 juin 2003 (D3521).
Les experts géologues, Mme GOUETTA et M. DE LAMBALLERIE, nommés par les Magistrats Instructeurs, ont remis un rapport en date du 4 mars 2005 (D5700).
La quatrième étape est celle qui intéresse ce chapitre. Pour cela et aussi pour valider les données sismiques et autres signaux enregistrés, tel que le collège d'experts l'avait précédemment mentionné dans son rapport d'étape, les Magistrats Instructeurs, MM. Thierry PERRIQUET et Didier SUC commettaient, le 30 octobre 2002, MM. J.Louis LACOUME et François GLANGEAUD, en qualité de spécialistes adjoints au collège d’experts, avec pour mission de :
Puis le 20 mai 2003, ces mêmes Magistrats désignaient M. Michel DIETRICH, suite à notre requête du 13 mai 2003, comme autre spécialiste adjoint. La campagne sismique-sismologie a été dirigée par ces trois experts spécialistes. Le Commissariat à l’Energie Atomique (CEA) a également participé à cette campagne dans le cadre d’une réquisition établie le 3 juillet 2003 par M. Thierry PERRIQUET, Vice-Président chargé de l’Instruction, adressée au Directeur de la Direction des Applications Militaires du Commissariat à l’Energie Atomique, en vue d’apporter au Collège d’Experts désignés dans le cadre de l’information ouverte à la suite des événements survenus sur le site de l’usine AZF à TOULOUSE le 21.09.2001, une assistance au niveau :
M. FEIGNIER a dirigé, pour le CEA, les investigations et opérations liées à cette mission, dont les résultats, repris dans le rapport de MM. LACOUME, GLANGEAUD et DIETRICH (D6465), ont été remis séparément aux Magistrats Instructeurs. Les expérimentations sur le terrain comprenant le matériel de mesures et d’enregistrement, ont été menées par la Compagnie Générale de Géophysique (C.G.G), société missionnée par réquisition des Magistrats Instructeurs. Cette société spécialisée dans la recherche et la prospection pétrolifère a fourni aux experts les informations, après traitement des données enregistrées au cours de la campagne. En résumé, cette campagne sismique-sismologie a eu pour objectifs :
. une reconstitution chronologique des arrivées par des tirs sismiques sur le site AZF enregistrés jusqu’à l’OMP, . un affinage du modèle géophysique par une imagerie sismique continue entre les sites AZF et OMP. Les investigations prévues ont comporté deux étapes principales : Etape 1 :
Etape 2 :
Pour sa part, le CEA disposait de ses propres moyens d’enregistrements et de traitements des signaux sismiques, indépendants de ceux de la C.G.G travaillant sous la supervision du collège d’experts sismiques. A l’issue d’un protocole d’essais intitulé « campagne sismique-sismologie » établi par ces experts après de nombreuses réunions, échanges de courriers et d’une réunion tenue au Palais de Justice de Toulouse au cabinet de M. Thierry PERRIQUET, la campagne expérimentale se déroula pendant les mois de juillet, août et septembre 2004. Dans un premier temps, les tirs préliminaires (phase de calibration) qui ont eu lieu sur le site AZF, ont permis de dimensionner les charges explosives et leur position en profondeur. Pour des raisons de sécurité environnementale, les charges explosives ont été limitées à une masse de 35 kg. La campagne de sismique réfraction a donné les caractéristiques du proche sous-sol sur l’axe AZF-OMP. Dans la campagne de sismique réflexion, les propriétés du sous-sol sur l’axe AZF-OMP ont été mesurées sur une profondeur de 2000 mètres. Ensuite, deux séries de tirs et une série de lâchers de poids ont permis de collecter les informations nécessaires à la caractérisation de la propagation sur l’axe AZF-OMP et à la datation de l’explosion du 21 septembre 2001 en temps universel. Les ondes sismiques produites par les explosions des 11 charges enterrées, en septembre 2004, ont été enregistrées par les deux stations sismiques du réseau permanent du CEA les plus proches de l’usine AZF, situées à 69 km (MTLF) et 107 km (EPF) de distance. La mesure du temps d’arrivée de ces ondes sismiques aux stations a permis d’établir le temps de parcours des ondes entre le site AZF et les stations. C’est en retranchant ce temps de parcours du temps d’arrivée des ondes, lors de l’événement du 21 septembre 2001, que l’heure origine (T0) de l’explosion a pu en être déduite. La faible énergie des tirs induisant des ondes de faible amplitude a entraîné des traitements expliqués dans les rapports des experts sismiques et du CEA. Néanmoins, il fut mis en évidence une très grande stabilité dans la mesure des temps de parcours. C’est ainsi que le temps origine de l’explosion enregistré le 21 septembre 2001 a pu être déterminé par le CEA. Il est compris entre 8h17mn55,44s et 8h17mn55,47s. Cette fenêtre de temps entre dans la plage de valeurs qui avait été fournie dans le rapport CEA/DAM/DASE d’octobre 2002 : 8h17mn55,4s et 8h17mn55,9s. Il faut préciser que la datation définitive a été établie à la suite des derniers essais du mois de septembre 2004, c'est-à-dire par une approche et des moyens techniques complètement indépendants de ceux d'Annie SOURIAU. C’est cette datation définitive que nous retenons et qui servira de référence aux datations des autres événements survenus sur les installations électriques de l’AZF, des sites industriels voisins, du réseau de transport de l’électricité (RTE) et de DEGS éventuellement. Ces derniers travaux ont été notamment conduits par les experts en électricité, MM. Paul ROBERT et Pierre MARY, dont nous ferons état ultérieurement dans le chapitre 5.6 intitulé « Datation des événements ». 5.4.2.2 Localisation et sens de propagation de l’explosion du 21 septembre 2001 5.4.2.2.1 Par l’expertise sismique-sismologie Le jour de l’explosion, un signal sismique a été enregistré à l’OMP et par les stations du CEA. Toujours dans le même sens de notre démarche expertale, il était indispensable de vérifier si le signal obtenu provenait de l’explosion du site AZF et aussi si ce signal pouvait être validé compte tenu de l’installation et de l'état du sismomètre OMP. Pour la conduite de cette partie de l’expertise, le collège d’experts sismique a organisé la campagne de sismique-sismologie, conformément au protocole d’étude et d’essais précédemment établi, comportant essentiellement :
La mise en évidence d’un faisceau convergent de preuves montrant que le signal riche et complexe enregistré à l’OMP en 2001, présente toutes les caractéristiques de signaux propagés entre les zones proches du cratère AZF et l’OMP qui ont été enregistrées au cours de cette campagne de sismique-sismologie. C'est ce qui a permis d’affirmer que le signal OMP 2001 est issu de l’explosion sur le site AZF. Les éléments de preuve, au nombre de quatre, qui étayent cette affirmation sont :
Cette fourchette de distances encadre (à plus ou moins 50 mètres près) la distance entre le capteur OMP et le centre du cratère qui est de 4180 mètres (*),
Cet écart de temps variable avec la distance permet donc, comme les échos évoqués dans le cas acoustique, de déterminer la distance entre le capteur et la source. En comparant le signal OMP 2001 et les trois séries de signaux (données APAVE, DSU et 2Hz) de la campagne de sismique-sismologie, ces experts ont montré, en référence à leur annexe A3-3, que l'écart de temps entre les phases, sur les données 2004, est égal à l'écart de temps entre les phases sur le signal OMP 2001 lorsque la distance entre le capteur et le tir est égale à la distance du capteur OMP 2001 et le cratère AZF (à + ou - 75 mètres près),
Elle apporte des informations supplémentaires permettant de déterminer :
Ces caractéristiques de l’explosion déterminées à partir de la reconstitution du signal OMP 2001 avec les données 2004 sont conformes aux relevés effectués par le géomètre expert M. SOMPAYRAC, qui a déterminé la position et l’étendue du cratère et à l’étude de l’expert en détonique, D. BERGUES, qui a indiqué le sens de propagation et la vitesse du déplacement de la détonation. Les signaux enregistrés en 2004 et le signal OMP 2001 ont des structures semblables (phases). Ces phases arrivent en synchronisme pour une distance de propagation égale à la distance entre le capteur de l’OMP et le cratère AZF. (*) 4184 mètres d’après le relevé de M. SOMPAYRAC, géomètre expert Cependant, les signaux enregistrés en 2004 et le signal OMP 2001 ne sont pas identiques comme le montre la figure ci-après portée dans le rapport des experts du collège sismique : Cette figure superpose le signal OMP 2001 (rouge) et le signal issu du tir 25 kg (noir), proche du cratère AZF, enregistré à l’OMP. On voit la concordance des temps d’arrivée des différentes phases et la différence des formes précises des signaux. 
Cette figure n’est qu’un exemple de la démonstration qui est apportée par le collège d’experts sismiques, détails scientifiques à l’appui dans leur rapport (D6465). La forme des signaux 2001 et 2004 reçus à l’OMP dépend des propriétés de la propagation entre le cratère AZF et l’OMP et de l’excitation qui les a créés (explosion étendue en surface en 2001, tirs ponctuels enterrés en 2004). Les experts du collège sismique ont postulé, et cela est à la base de leur méthode de localisation mise en œuvre, que le sous-sol et donc la propagation sont restés identiques entre 2001 et 2004. Par contre les excitations sont très différentes. En 2001, l’explosion du stock de nitrates d’ammonium du hangar 221 a développé une puissance évaluée par D. BERGUES dans son rapport final (D6721 à D6726) à environ 100 tonnes de TNT et elle a créé un ébranlement à la surface du sol sur l’étendue du cratère. En 2004, dans la campagne de sismique-sismologie, il a été utilisé des charges ponctuelles, enterrées, limitées à 35 kg. Il est montré, dans l’annexe A3-4 du rapport sismique-sismologie, comment il est possible de s’affranchir des différences existant entre ces deux types d'excitation. Sur cette base, ces experts ont mis au point, ce qui est expliqué dans leur annexe A3-4, un protocole de traitement permettant de reconstituer le signal OMP 2001 à partir des données collectées durant la campagne de sismique-sismologie 2004. Pour appliquer le protocole de reconstitution, établi dans cette annexe, le scénario de l’explosion a été décrit dans ses grandes lignes. Dans ce scénario, il a été postulé qu’une détonation localisée s’est propagée d’une extrémité à l’autre du tas de nitrate d’ammonium. Dans cette reconstitution, les paramètres suivants ont dû être fixés :
Dans un premier temps, le travail a été effectué « en aveugle » sans information sur les trois paramètres cités. Il fut ensuite intégré au modèle de ces experts sismiques les résultats de l’étude de détonique menée par D. BERGUES, objet de son rapport d’étape (D2173). (*) Dans ces travaux, la reconstitution conduite montre que le signal enregistré à l’OMP le 21 septembre 2001 a été émis sur l’emplacement du cratère AZF par l’effet d’une explosion qui s’est déplacée d’Est en Ouest sur une distance correspondant à la longueur du cratère, à une vitesse voisine de 3 500 m/s. Ces conclusions sont étayées par les différentes reconstitutions décrites dans l’annexe A3-4 du rapport des experts en sismique. Il est montré dans cette annexe du rapport sismique-sismologie que la ressemblance entre le signal reconstitué et le signal OMP 2001 est la plus forte lorsque la reconstitution est faite :
(*) Le rapport des experts sismiques est antérieur au rapport final de Didier BERGUES Si l’on change les différents paramètres de l’explosion, s’agissant de la localisation, de la longueur du cratère, du sens de déplacement et de la vitesse de la détonation, le résultat de la reconstitution s’éloigne de la forme du signal OMP 2001. 5.4.2.2.2 Par l’expertise détonique
Expérimentations réalisées au Centre d'études de GRAMAT pour étudier la forme du cratèreLe cratère possède une forme elliptique qui est liée à la forme allongée de la masse de produits qui explosa. Les relevés effectués par M. SOMPAYRAC et nos observations faites sur le terrain, photographies à l’appui, montrent une dissymétrie très marquée dans les pentes du cratère, ce que nous avons développé dans le chapitre 5.3. Le profil Est-Ouest n’est pas symétrique. La pente forte se situe côté Ouest. Cette valeur de pente est sensiblement comparable avec celles des parois Sud et Nord où le profil est symétrique. A l’Est, sous l’emplacement d’origine du box, la pente est environ deux fois moins importante. En fait, la dissymétrie provient du versant Est, là où se trouvait le box du bâtiment 221. Quatre tirs ont été réalisés à échelle réduite par application du principe de similitude. L'explosif utilisé pour ces essais est l'explosif militaire Detasheet C, constitué de 63 % de pentrite, 8 % de nitrocellulose et 29 % de liant ATBC (acetyl tributyl citrate). Sa célérité de détonation est de 7000 m/s et son équivalent TNT de 1,1.
Le bac rempli des matériaux secs a été recouvert par deux plaques de placoplâtre de 13 mm d’épaisseur (BA 13) pour simuler l’ensemble croûte de nitrates d’ammonium et la dalle en béton en mauvais état du bâtiment 221. Les tas du box (côté Est) et du stockage principal ont été alignés par l’un des bords (côté Nord dans le cas du bâtiment 221), conformément à ce que nous avons retenu dans la reconstitution de ces deux tas (voir planches en 3D). Le muret béton est simulé par une barrière en alliage d’aluminium de 15 mm d’épaisseur. Le tas principal est à 5 mm de cette barrière. Une caisse en contreplaqué de bois, munie d’ouvertures consistant à vérifier l’effet lumineux produit lors de l’explosion, a été confectionnée. L’amorçage de la charge explosive a été réalisé dans la masse placée à une extrémité, conventionnellement retenue comme si c'était le box. Lors de l’explosion, d’importantes masses de sable ont été projetées essentiellement vers l’avant et sur les côtés. Vers l’arrière, c’est-à-dire du côté de l’amorçage, il n’a pas été relevé de projections de sable. Ce tir présente une similitude notable avec les constatations faites sur le site AZF, autour du cratère, sur les cotés Sud et Nord ainsi qu’à l’avant côté Ouest, où des volumes importants de terre ont été projetés, donnant cette représentation cruciforme, visible sur les photographies jointes en annexes au présent rapport. Sur le site AZF, nous avons également noté l’absence significative de projections de terre vers l’Est.
Pour chaque tir, le réceptacle a été réalisé au moyen d’une plaque en alliage d’aluminium : 600 x 200 x 45 mm d’épaisseur. Une plaque d’alliage d’aluminium de 7,5 mm d’épaisseur placée verticalement simule le muret de séparation entre le tas du box et celui du stockage principal. C’est une barrière continue qui ne possède pas d’ouverture en guise de passage comme dans le cas du bâtiment 221. Les édifices d’explosifs représentant les tas du box et du stockage principal sont alignés par leurs bases Nord comme dans le cas du tir à l'échelle 1/25 et du 21 septembre 2001 (voir planches en 3D représentant la reconstitution de ces tas). Pour chacun des trois essais, le point d’amorçage a été différent. Trois points d’amorçage ont été retenus pour évaluer l’influence de leur positionnement sur la forme du cratère obtenu :
A l’issue de ces essais, les profils obtenus permettent de tirer les enseignements suivants :
Synthèse de ces essais :Les tirs à échelle réduite 1/57ème sur une cible homogène en alliage d’aluminium, ont démontré que la pente forte du profil de la déformation se trouvait à l’opposé du point d’amorçage où la pente de la paroi est plus faible. C’est également cette signature que nous avons relevée sur le cratère formé le 21 septembre 2001. En se référant au profil Est-Ouest du cratère réel, la pente forte (côté Ouest) montre que la détonation s’est arrêtée à cet endroit. Par les informations apportées par ces essais, dans le cas du cratère réel, il est compréhensible de retrouver à l’Ouest de l’arrêt de la détonation (à l’avant de son sens de propagation) des croûtes de nitrate d’ammonium non réagi sur les parties de dalle en béton globalement intactes, après avoir déblayé une masse importante de matériaux et éjectas venant du cratère formé. Le tir de cratérisation réalisé à l’échelle 1/25 a montré que, par rapport au sens de propagation de la détonation, les matériaux constitutifs du sol sont éjectés sous forme de jets dans les directions avant et latérales, mais pas vers l’arrière. La similitude est forte avec les constatations que nous avons faites sur le terrain de l'AZF, l’illustration par les photographies aériennes du cratère et de son proche environnement, prises quelques jours après l’explosion, en apportant un témoignage flagrant. En voici les raisons :
5.4.2.2.3 Par exploitation des endommagements des structures en champ procheNous avons dressé un constat des dégâts et agressions causés par l'explosion en champ proche et lointain, objet des chapitres 3.1 et 3.2. Dans le chapitre 5.3, nous nous sommes focalisés sur les désordres mécaniques en champ proche et lointain en vue d'en donner une explication. Convoyeur aérien de nitrate d'ammonium entre l'unité de production et l'ensachage : voir plan en annexe I.4Contrairement aux installations environnantes très disloquées, voire rasées, comme une grande partie des bâtiments d’ensachage I0 et les ateliers de fabrication N1C – N1B, la structure métallique de couleur verte du convoyeur de grains ou "prills" de NAA, reliant ses deux unités, passant au-dessus du quai de chargement à l’Est des bâtiments 221 – 222 – 223 – 224 et 225, s’est effondrée sans présenter des endommagements très marqués. L'état de cette structure surprend singulièrement dans cet environnement particulièrement dévasté. C’est la moins endommagée à proximité immédiate de l’explosion. Initialement, ce convoyeur était haut de 15,4 m à la jonction des bâtiments 221 – 222 et de 18,2 m au Nord du bâtiment 221. Il était approximativement parallèle à la façade Est, c’est-à-dire à une distance horizontale de 10 mètres environ du tas du box. En fait, ce convoyeur aérien, qui est en pente ascendante vers le bâtiment I0 (pente de 8°), se trouve après l'explosion au-dessus de l’entrée du box du bâtiment 221. Sous l’effet de l’explosion, ce convoyeur n’a pas été violemment repoussé vers l’Est mais au contraire, il s’est rapproché du cratère. Sur les photographies jointes en annexes II.3 et II.4, cette structure s’est désolidarisée de son portique métallique implanté au Nord Est du bâtiment 221, qui est encore debout, et s’est effondrée vers ce bâtiment 221 et non du côté opposé vers l'Est. Elle se trouve près de l’entrée d’origine du box. Il convient de noter que cette structure n’a pas été déchiquetée, ni disloquée ou éventrée comme l’est une grande partie des bâtiments I0 et des installations N1B et N1C pourtant bien plus éloignées. Ce constat est également un facteur permettant de dire que la détonation s’est propagée d’Est en Ouest. Si elle s’était propagée d’Ouest en Est, cette structure aérienne aurait été repoussée vers l’Est par la pression dynamique induite par les gaz de détonation. En plus d’être basculée vers l’Est, elle aurait été littéralement déchiquetée sur une largeur importante par la puissance de l’onde de choc très élevée au vu de la proximité de l’explosion, et surtout par les éclats de construction projetés à des vitesses également très élevées. Pour une détonation se propageant d’Est en Ouest, et ce dans le sens d’une charge non ponctuelle c’est-à-dire dont la longueur est grande par rapport aux autres dimensions, la zone située à l’Est a subi, après l’onde de choc initiale, un effet de succion (dépression) induit par la mise en mouvement des gaz de détonation dans le sens de la propagation de la détonation. C’est pour cette raison que la structure métallique du convoyeur fut :
Camion semi-remorque de 38 tonnes Ce véhicule se trouvait à l'origine sur la route longeant côté Nord le bâtiment 221, en bout du quai de chargement. Il fut retrouvé presque retourné sur la pente extérieure ou contre-pente du cratère côté Nord-Est, l'arrière orienté vers ce dernier. Il se situe à une dizaine de mètres du box. Globalement l’arrière de ce véhicule n'a pas subi de traumatismes mécaniques trop importants, au contraire des trois véhicules de tourisme retrouvés comprimés, partiellement broyés, au Nord-Ouest et à 50 mètres environ du cratère. Par contre, la cabine de conduite a été retrouvée complètement broyée et aplatie par la chute du convoyeur. Il n’a pas été soumis à un flux thermique significatif, la peinture bleue de la carrosserie du plateau de la remorque, ses pneumatiques et ses éléments en matière plastique n’étant pas calcinés. Ce camion a été moins touché par l’onde de détonation que ces trois véhicules malgré sa proximité avec le cratère, parce-que cette onde s'est propagée dans une direction opposée. Projections des terres et des structures des bâtiments Les formations alluvionnaires graveleuses qui constituaient la majorité du sous-sol du bâtiment 221 ont, comme dans l’expérimentation conduite au CEG par D. BERGUES, été soufflées et projetées à grande vitesse sous forme de jets. Lors de l’explosion, ces jets de matériaux (éclats) sont arrivés avant le souffle pour les structures situées au-delà du champ proche (distance supérieure à 2Q 1/3 soit environ 100 m). En deçà de cette distance, les éclats sont à l'arrière du front de choc. Concernant ces aspects de détonique, les explications, calculs à l’appui, ont été rapportées dans le rapport définitif de D. BERGUES du 24 janvier 2006 (D6721 à D6726) et celui du 23 novembre 2004, relatif à l’expertise du filtre Nord JF302 de la tour N1C (D 5240). Dans les zones où ces jets de matériaux ont été projetés, les structures pré-endommagées par ces éclats ont donc ensuite cédé plus facilement sous l’effet du souffle (synergie du souffle associée aux éclats) induisant des endommagements majeurs par l’effet « coup de hache », même à des grandes distances du fait de la puissance de cette explosion. Ces dégâts spécifiques et plus importants ont pu être constatés sur le terrain au Sud et au Nord du cratère. Ils s'inscrivent dans la logique des résultats déterminés lors de cette campagne d'essais réalisée au Centre d'études de GRAMAT. Les installations I0 côté Nord et N1B-N1C côté Sud, ont ainsi été en partie rasées, comme nous l’avons déjà évoqué et décrit dans le chapitre 3.1.1 : Dégâts matériels sur le site AZF. L’énergie délivrée pour l’obtention de tels dégâts a été considérable. Cet effet a été amplifié sur le côté Nord du bâtiment 221. E
5.4.2.2.4 Cas de la tour de granulation de l’atelier de fabrication N1C : voir photographies en annexes II.3 et II.4 et sa représentation géographique dans sa position d’origine en annexe II.9Cette tour se trouvait à une distance horizontale de 70 m du centre de cratère, son filtre Nord à une distance oblique de 82 mètres, au Sud de l’ensemble des bâtiments 221 – 222 – 223 – 224 et 225. Structurée à partir de poutrelles métalliques et recouverte de bardages en aluminium de couleur blanche et orange, elle mesurait 68 mètres de haut. Sur son flanc Sud-Ouest et en partie basse, la structure métallique s’appuyait sur une cage d’escalier en béton armé dont la hauteur déterminée par le cabinet du géomètre-expert J. SOMPAYRAC, s’établissait à 24,1 m au-dessus du terrain naturel. Après l’explosion, il est constaté que la structure métallique de couleur verte retrouvée disloquée au sol :
Nous rappelons que le filtre Nord, directement exposé à l'onde choc, a été retrouvé éclaté par une surpression interne, expliquée dans le rapport de D. BERGUES (D5240), celui du Sud mieux protégé et plus éloigné du cratère ne fut pas détruit. Cette unité de fabrication N1C – N1B et ces filtres ont tout d'abord fait l'objet d'une expertise par M. COUDERC (D3202). Ces experts, par des travaux et des approches techniques séparées, ont conclu que cet éclatement du filtre Nord JF 302 était une conséquence de l’explosion du bâtiment 221. Ces objets lourds ne se sont pas envolés au passage de l’onde aérienne restant peu ou prou accrochés aux éléments métalliques de la structure. Cette tour n’a pas « décollé » ni été « mise sur orbite » comme l’ont déclaré certains témoins dont M. J.M ARNAUDIES, le plus catégorique. Compte tenu de la spécificité des désordres subis par cette tour de granulation, D. BERGUES a étudié les effets liés à la forme ou à l’asymétrie de la source de l’explosion sur les structures. Cette étude est développée dans le chapitre 2.1 de son rapport définitif du 24 janvier 2006 [D6721 à D6726]. D. BERGUES a pu ainsi mettre en évidence, en s’appuyant sur les travaux numériques réalisés dans des laboratoires américains (US Army Research Laboratory) et français (Centre d’études de Gramat), les effets des asymétries d’un champ de pression en zone proche de la source d’explosion (travaux publiés en 2001). Les simulations numériques concernant des cas de charges allongées ou cylindriques ont été exploitées : coefficient d’allongement (longueur/diamètre) compris entre 4 et 6 qui correspond d’assez près au tas principal de nitrate d’ammonium qui était stocké dans le bâtiment 221 dont les dimensions étaient de l’ordre de 35 mètres pour la longueur, 2,5 à 3 mètres pour la hauteur et 10 mètres pour la base. Il en ressort que :
En ce qui concerne le site AZF, la superposition des endommagements constatés en champ proche du cratère montre que l’effet cruciforme à trois branches est très marqué et ce, jusqu’à des distances de l’ordre de 150 à 200 mètres : côtés Sud et Ouest. En l’absence d’éclats, des masses détonantes de 70 ou de 126 tonnes de TNT (fourchette évaluée au début de l’expertise de D. BERGUES avant de statuer sur une masse de 100 tonnes de TNT) ne devraient pas provoquer d’effets directionnels au-delà de respectivement 82 et 100 m du centre du tas de nitrate d’ammonium. Les écarts observés in-situ dans les désordres mécaniques sont dus aux éclats projetés à très grande vitesse au sein des jets issus du processus de formation du cratère. Cette étude menée par D. BERGUES montre que, si les dégâts en champ proche du cratère sont plus marqués à l’Ouest qu’à l’Est, l’origine de l’explosion est à rechercher dans cette dernière direction. En fonction de nos constats réalisés sur le terrain et de la forme du champ de pression induit par des charges allongées, ce qui est bien le cas du tas de nitrate d’ammonium entreposé dans le bâtiment 221, la position finale de la structure de la tour de granulation, enroulée dans le sens des aiguilles d’une montre autour de la tour maçonnée, résulte des effets d’une détonation s’étant propagée dans le tas d’Est en Ouest. Si la détonation s’était amorcée au centre du tas principal, cette tour de granulation ne se serait pas enroulée dans le sens que nous avons constaté. Cet édifice aurait été repoussé violemment vers le Sud avec des traumatismes mécaniques très importants, sans que l’on n’observe un quelconque ou même début de phénomène d’enroulement autour du pivot constitué par la tour maçonnée. Le haut de cette tour a été impacté et disloqué par l’onde de choc aérienne, donnant l’impression qu’elle décollait, d’autant que les fumées et poussières soulevées par le souffle, se déplaçant rapidement et qui l’ont entourée, n’ont pu qu’accentuer cette impression visuelle. Sur une image de synthèse en coupe des bâtiments 221 à 225, de I0 et de cette tour de granulation, nous avons représenté l’arrivée de l’onde aérienne à sa tête, vulnérable au vu de cette représentation : annexe II.9. 5.4.2.2.5 Par la forme du cratère Dès nos premières investigations sur le site, nous avons été intrigués par la forme ellipsoïdale du cratère et à l'Est la « tétine » qu'il présentait. Les relevés effectués par le géomètre expert J. SOMPAYRAC ont largement permis de conforter ces examens visuels. Lors de la reconstitution des tas, en se basant sur les dépositions des témoins connaissant les lieux, et de la simulation avec l'ordinateur du cabinet SOMPAYRAC, consistant à faire reculer les camions dans le box, suivant un rayon de braquage logique des roues, pour leurs opérations de déversements, il en est résulté une parfaite superposition entre le creusement effectif des terres dont la tétine à l’Est et les positions des tas : voir annexes II.7 et II.10 et notre exploitation de ces spécificités dans le chapitre 5.3. L'ensemble du tas du box se situe au centre de la « tétine » formée par l'explosion de la matière entreposée dans ce box. Si la détonation s'était déplacée dans le tas principal d'Ouest en Est, en s'arrêtant à l'Est, nous aurions relevé une pente de cratère abrupte de l’ordre de 31°, comme dans la zone Ouest. Nous rappelons que la pente du cratère à l’Est est de 11° environ. Ce ne sont donc pas les effets de la détonation de ce tas temporaire, représentant une masse totale (NAA + NAI) de 11,5 tonnes, amorcée par les 300 tonnes de nitrate d'ammonium du tas principal, qui auraient pu modifier ou contrarier la logique de la cratérisation à cet endroit le plus à l'Est de l'excavation. Par cette approche, nous pouvons également indiquer que l'initiation de l'explosion s'est produite dans le tas de nitrates d'ammonium entreposés dans le box. 5.4.2.3 Etablissement de l’existence d’une seule explosion 5.4.2.3.1 Par les travaux du CEA L’analyse des tirs à l’explosif effectués en septembre 2004 et leur comparaison avec le niveau de bruit enregistré avant le signal du 21 septembre 2001 a permis au CEA de confirmer les premières conclusions de leur rapport du mois d’octobre 2002, mais en les affinant notablement grâce à cette campagne expérimentale, indiquée dans les conclusions. Ils ont pu affirmer « que tout événement d’énergie supérieure ou égale à 35 kg, présentent les mêmes caractéristiques de couplage que les tirs de calibration et localisé à distance comparable (typiquement dans l’agglomération toulousaine) aurait nécessairement été détecté s’il s’était produit dans les 10 minutes précédent l’explosion du 21 septembre 2001 ». 5.4.2.3.2 Par la campagne sismique-sismologie de l’été 2004 et sur l’interprétation des mesures acoustiques Des spécialistes reconnus en acoustique ont été mandatés par la défense, pour analyser des signaux enregistrés sur différents sites situés dans l’agglomération toulousaine. Il s’agit de MM. GRENIER, NAYLOR et PHEULPIN. Ces spécialistes ont remis des rapports dont les experts sismiques et nous-mêmes avons eu connaissance. Les experts sismiques ont étudié, dans un premier temps, les rapports suivants : D4298 Analyse des signaux audio du 21 septembre 2001 – Rapport d’expertise phase 1 (Yves GRENIER ENST, dép. TSI) D4299 Analyse des signaux audio du 21 septembre 2001 – Rapport d’expertise phase 2 et phase 2 bis (Yves GRENIER ENST, dép TSI – 07 avril 2003) D4301/D4302 Rapport d’expertise intermédiaire (N. PHEULPIN Laboratoire LATESAC – 10 février 2003) D4303 Audio Data Analysis of recordings of the « AZF » Plant Explosion in Toulouse, France, 21st september 2001 (Panaylor Imperial Collège London) – 19 june 2003 Les signaux analysés dans ces rapports ont été enregistrés sur les sites de l’Ecole Dentaire ED, Radio Présence RP, l’Hôtel Dieu HD, Air France à l’aéroport de Montaudran AF et à l’hôpital PURPAN HP appelés sites acoustiques en référence aux données acoustiques qui y ont été relevées. Les experts sismiques ont apporté réponse à ces rapports dans leur note du 8 mars 2004 (D4340 et D4341). Compte tenu du nombre important de témoins ayant dit avoir entendu deux explosions et des enregistrements faisant état de deux événements acoustiques ressortant de ces rapports, il a été envisagé par le collège principal et les experts sismiques d’installer des capteurs sur ces sites en vue d’enregistrer les signaux émis par les explosions des charges enterrées. Pour avoir des précisions sur l’arrivée des ondes sur d’autres sites caractéristiques pour la compréhension de témoignages et l’enchaînement des faits, l’usine d’incinération SETMI et le poste de transformation EDF de Lafourguette ont été également instrumentés de la même façon. Ils ont été dénommés sites électriques. Les travaux ont été conduits en deux étapes par les experts sismiques : Première étape : déterminer les temps de trajet et les vitesses de propagation entre le cratère AZF et ces sites acoustiques. Deuxième étape : établir la chronologie des événements observés sur ces sites acoustiques et électriques pour en déduire les relations de causalité entre ces événements. Une planche photographique en annexe permet de localiser ces sites et le cratère AZF. Première étape - Temps de trajet et vitesses des ondes sismiques entre le cratère AZF et les sites acoustiques et électriques Les résultats des signaux reçus sont portés dans les tableaux ci-après : Sites acoustiques :
Sites électriques :
Le temps minimal T min est le temps d’arrivée d’une excitation sismique. Le temps maximal T max caractérise la fin des phénomènes sismiques.
Pour interpréter les données acoustiques à partir des données de la campagne de sismique-sismologie, les sites ED, RP, HD et AF, pour lesquels les conclusions des trois spécialistes acoustiques sont convergentes, ont été retenues par les experts sismiques, conformément à leur note du 8 mars 2004. Le site HP n’a pas été retenu en raison de ce qui a été mentionné par Y. GRENIER dans son rapport : « Dans cet enregistrement, l’événement E1 que nous avions identifié dans la phase précédente est masqué par la parole. Avons nous commis une erreur en attribuant l’étiquette E1 à un événement sonore qui n’avait aucun rapport… ». Au vu de ces termes, les experts sismiques se sont fort justement positionnés : « Nos doutes, déjà exprimés, sur l’existence de l’événement E1 à l’Hôpital Purpan sont renforcés par la décision de ne pas le prendre en compte adoptée dans [10] ». [10] Y. GRENIER, analyse des signaux audio du 21 septembre 2001 – phase 3 pièce [D5759]. En se référant aux quatre sites ED, RP, HD et AF, où les signaux reçus ont fait l’objet de l’expertise et en considérant l’existence de deux événements acoustiques E1 et E2, à des instants proches mais différents, les experts sismiques se sont posés la question suivante, que nous partageons : Ces événements acoustiques ont-ils une origine commune ou sont-ils le résultat de deux phénomènes différents quasi simultanés ? Dans l’hypothèse d’une seule origine, l’existence des deux événements acoustiques est due à l’arrivée successive, dans chaque site, des ondes sismiques, propagées dans le sol, et des ondes acoustiques propagées dans l’air. Dans l’hypothèse de deux sources, comme l’une des sources, l’explosion du hangar 221, est indubitablement la cause du second événement acoustique, il doit être fait appel à un autre phénomène ayant engendré une onde acoustique assez puissante pour être entendue sur une large superficie couvrant les différents sites. Il a été utilisé les données issues de la campagne de sismique-sismologie et des études des spécialistes en acoustique complétées par une analyse bibliographique des études faites sur les bruits acoustiques accompagnant les tremblements de terre pour répondre à cette question. Pour confirmer ou infirmer les hypothèses présentées, ci-dessus, deux études parallèles ont été conduites :
Résultats des mesures d’écarts de tempsLe tableau ci-après donne pour chaque site les valeurs minimales (écart min) et maximales (écart max) de l’écart de temps entre le passage de l’onde sismique et de l’onde acoustique déduites de la campagne de sismique-sismologie et les valeurs des écarts de temps entre les événements E1 et E2 mesurées par les spécialistes en acoustique.
Valeurs minimales et maximales des écarts de temps entre le passage de l’onde sismique et de l’onde acoustique dans les différents sites et écarts de temps entre les événements E1 et E2 mesurés dans ces sites. La figure, ci-après, donne pour chaque site, l’intervalle des valeurs de l’écart de temps entre le passage de l’onde sismique et de l’onde acoustique déduites de la campagne de sismique-sismologie et fait figurer en regard les valeurs centrales des mesures réalisées par les spécialistes en acoustique. Yüklə 1,81 Mb. Dostları ilə paylaş:
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