INCENDIE et quelques informations pour nos dépôts

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Quelques outils de la lutte incendie les plus courants en page annexe

page  1

1.-Introduction

2.-naissance développement et propagation  suivi du le triangle de feu

3.-le comburant

4.- l'apport calorifique

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5.-Combustible et quelques prévention 

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6.-développement de l'incendie

7.-propagation

8.-conclusion

introduction

le feu et l'incendie

Un feu est une combustion. On le trouve dans des fours, des chaudières sous forme de combustion contrôlée. Dans le domaine de l'incendie il devient une combustion incontrôlée. Il prend alors une dimension telle qu'il peut provoquer un incendie.

Nous faisons une distinction fondamentale entre feu et incendie. Les experts du feu, qui ont certes leurs qualités, se contentent de maîtriser une combustion contrôlée qui répond au scénario défini par un programme thermique prédéterminé. Ont les trouve dans l’industrie du verre, dans l’industrie céramique et autres industries du feu, dans les laboratoires d’essai; tous lieux où des feux sont réalisés dans des fours ou enceintes d’essai ou les fumées sont canalisées pour ne pas incommoder les opérateurs. Les experts de l’incendie, que sont les sapeurs-pompiers, doivent, eux, tenter de maîtriser une combustion incontrôlée qui répond à un scénario parsemé d’imprévus avec des vies humaines qui doivent être secourues, des vies humaines qui doivent secourir, des vies humaines qui doivent intervenir…. Et la fumée, ils la respirent. En d'autres termes, il faut avoir vécu un incendie pour en ressentir toutes les conséquences matérielles, humaines économiques et financières. Les essais au feu en laboratoire que nous décrivons ci-après ne représentent pas l'incendie réel.

naissance développement et propagation

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Au début, on a un feu, une combustion limitée dans l'espace qui peut prendre une importance telle qu'on assiste à la naissance d'un foyer d'incendie qui se cantonnera toujours dans une zone limitée. Ce foyer initial pourra se développer autour de cette zone où il a pris naissance en fonction de la présence avoisinante de produits combustibles. Ce développement se poursuivra jusqu'à atteindre une importance énergétique telle qu'il y aura possibilité de propagation de l'incendie en dehors de cette seconde zone de développement, en dehors du local où il a pris naissance et où il s'est développé.

L'étude de l'évolution de l'incendie peut ainsi se subdiviser en trois étapes conventionnelles: naissance, développement et propagation auxquelles seront associés des concepts également conventionnels, propres à l'incendie. Ces concepts, qui sont à la base de la terminologie et du jargon des préventionnistes incendie se retrouveront dans les réglementations et normes.

l'incendie n'est pas une science

Nous insistons sur le côté conventionnel de tout ce qui va suivre car les techniques de protection contre l'incendie relèvent de l'art de l'ingénieur, des techniques de l'ingénieur, des sciences appliquées. Nous devons être particulièrement méfiants et très critiques vis-à-vis d'affirmations telles que: notre expérience scientifique en matière d'incendie… ou encore, les essais scientifiques que nous avons entrepris. Tous les concepts et définitions tels que, température d'inflammation, points d'éclair, limites d'inflammabilité, résistance au feu, réaction au feu… sont conventionnels et sont loin de représenter des constantes physiques ou chimiques. Nous avons trop souvent constaté que la seule évocation du mot scientifique tendait à conférer une image d'infaillibilité à son auteur et à clôturer le débat. Or, la principale qualité du préventionniste, du conseiller en prévention et de tout expert en incendie, est sa capacité de réflexion, de critique et de remise en cause des éléments qu'il constate ou qu'on lui présente sous forme d'avis, de rapport d'essais ou de de rapports de visite.

naissance de l'incendie le triangle de feu

Document intégral ci-contre

TRIANGLE DU FEU : les trois conditions à remplir
Trois conditions doivent être réunies simultanément pour qu’une
combustion soit possible:
• Combustible: matière capable de se consumer (bois, papier, charbon, essence, butane...)
• Comburant: corps qui se combinant avec un combustible permet la combustion (oxygène,air...)
• Source d’énergie: énergie nécessaire au démarrage de la réaction chimique de combustion.
Toutes ces conditions sont schématisées dans le triangle du feu ci-contre

L'incendie prend donc naissance en un point donné sous forme d'un feu localisé qui résulte de la concomitance de trois éléments: un combustible, un comburant et un apport calorifique. Dans le jargon de l'incendie, ces trois éléments sont universellement connus sous le nom de triangle du feu. 

( suite en préparation)

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Action, Ce qui est à faire.

10_consignes_danger_incendie.pdf 

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Chariot auto moteur Manuel de conduite  manuten_chariots_ed766. pdf Page 35 Consignes en cas d'INCENDIE

Le principal comburant est l'oxygène de l'air. L'air atmosphérique contient 20,94 % d'oxygène en volume et 23,2 % en poids. Si on ajoute à l'air un gaz tel que du dioxyde de carbone (CO₂), ou si on ajoute de l'azote (N₂) qui est un gaz inerte, on obtient un mélange air + CO₂ ou air + N₂ dont la concentration en oxygène sera d'autant plus réduite que l'ajout de CO₂ ou de N₂ est plus important.

Cette diminution de concentration d'oxygène dans l'air s'obtient en utilisant des extincteurs portatifs et des installations fixes d'extinction au CO₂ ou autres gaz extincteurs substituts des halons. On réalise également l'inertage de silos agricoles en y injectant de l'azote en continu. A la pression atmosphérique, l'homme peut difficilement respirer quand la concentration de l'air en oxygène descend sous les 14 % en volume.

On peut constater expérimentalement qu'il existe une limite de concentration d'oxygène sous laquelle la combustion n'a plus lieu. Cette limite varie cependant avec la nature du gaz ajouté à l'air et la nature du combustible:

Dans ce tableau on constate que la combustion de l'acétone dans un mélange d'air + CO₂ n'est plus possible lorsque la quantité de CO₂ ajoutée à l'air est telle que la concentration d'oxygène descend sous 15,5 % en volume. Les poussières d'aluminium peuvent encore brûler dans une atmosphère qui ne contient que 9% d'oxygène. Ces valeurs n'ont rien d'absolu et sont données à titre indicatif car elles dépendent des conditions d'essai, de la source d'inflammation utilisée et de la turbulence du combustible.

Mais la concentration d'oxygène ambiant peut augmenter par exemple lors d'une fuite d'installation ou de bonbonne qui contient de l'oxygène dans une aciérie, un hôpital, un bassin de natation, un poste de soudure. La température de flamme de quelques gaz qui brûlent dans l'air ou l'oxygène est donnée ci-après:

Cette propriété des gaz est utilisée dans les chalumeaux employés pour les travaux de soudure et oxycoupage. Les températures élevées de ces flammes sont la cause d'incendies lors de travaux de soudure réalisés sans appliquer les procédures du permis de feu.

Autre élément à ne pas négliger: les corps gras s'enflamment spontanément en présence d'oxygène. C'est la raison pour laquelle on ne graisse jamais les vannes d'oxyducs. Dans ce cas, le triangle du feu se limite à un segment puisque la température ambiante suffit pour initier une combustion.

Une augmentation de la pression atmosphérique peut avoir comme conséquence d'augmenter la vitesse de combustion:

Les valeurs ci-dessus ont été déterminées en prenant 100 pour la vitesse de combustion à la pression atmosphérique normale.

Tous ce qui a été dit ci-dessus tend à mettre en évidence l'esprit critique qu'il y a lieu de développer quand on aborde les conditions de naissance et d'évolution d'une combustion initiale souvent confondue avec la cause de l'incendie.

L'APPORT CALORIFIQUE

a) Température

La combustion d'un corps dans l'air n'aura lieu que si la température de ce corps ou de l'air dépasse une valeur critique. La température d'une ambiance ou d'un corps est très difficile à déterminer et doit toujours être associée à un concept d'incertitude, de marge d'erreur. L'élément de mesure, par sa seule présence, perturbe la température qu'il est sensé mesurer. C'est ainsi qu'on peut dire qu'un thermomètre, un thermocouple mesure sa propre température. La température se mesure en Kelvins ou en degrés centigrades; la littérature anglo-saxonne utilise encore les degrés Fahrenheit du nom du verrier hollandais constructeur de thermomètres fournisseur attitré des pays protestants.

La mesure d'une température permet :

1.-D'évaluer un risque de combustion: température d'inflammation, point d'éclair, température d'auto-inflammation, température de pyrolyse…;

2.-De détecter un début d'incendie par des détecteurs d'incendie thermiques ou thermovélo-cymétriques;

3.-D'initier l'extinction automatique d'un début d'incendie par des sprinkler ou autre installation automatique d'extinction.

Notons au passage quelques températures: cigarette: 300 °C, allumette 900 °C; arc électrique: 4000 °C, surface du soleil: 6000 °C. Vu la température d'une allumette, il n'est pas raisonnable d'évaluer un incendie par une température. Un incendie est une combustion dont l'importance, comme pour une chaudière, s'exprime par sa puissance instantanée en MW.

Un incendie de local de séjour de logement pourra atteindre une moyenne de 10 MW, un incendie de voiture, 5 MW, un incendie de bâtiment moyen, 300 MW et un grand incendie d'un complexe industriel, près de 1.000 MW soit la puissance d'une tranche de centrale nucléaire. Il y a donc une différence fondamentale entre l'évolution d'un incendie exprimé en MW et l'évolution du programme thermique d'un four d'essai, pour déterminer la résistance au feu d'un élément de construction qui s'exprime en °C. Dans le premier cas on a affaire à un incendie réel et, dans le second à un feu qui ne simule qu'un des aspects de l'incendie.

Cette simulation d'incendie dans un four de laboratoire d'essai est réalisée par un programme thermique dont l'évolution est connue sous la désignation internationale conventionnelle de courbes normalisées temps-température définies par différentes normes internationales et européennes. Certaines simulent un feu normal (tel que défini dans l'essai selon la norme NBN 713.020 qui décrit un four et son programme thermique), d'autres simulent un feu d'hydrocarbure qui sert de référence aux pétroliers, d'autres un feu pour compteur de gaz utilisé par les gaziers.

Evolution d'un incendie réel   Courbe conventionnelle temps-température

La température anormalement élevée d'un objet par rapport à son environnement peut être décelée par la détection de l' émission thermique de cet objet dont une application pratique est la thermographie utilisée, entre autres, pour localiser les points d'une installation électrique qui présentent un échauffement anormal: connexions défectueuses, échauffement d'un conducteur. Ces thermographies sont utilisées par certains assureurs pour localiser des défauts qui peuvent donner lieu à incendie ou explosion. Un principe similaire à la thermographie est exploité dans les caméras infrarouge utilisées par les services de secours pour localiser un corps humain, des animaux ou un foyer dans un incendie ou des décombres.

b) énergie calorifique

L'unité d'énergie, qu'elle soit mécanique, calorifique ou électrique est le Joule (J) qui vaut un Watt.seconde (1 J = 1Ws). Le Joule a remplacé toutes les anciennes variantes de calories. Pour enflammer un mélange gazeux, il suffit d'une fraction de millijoule. Dans le domaine de l'incendie, les Allemands préfèrent utiliser le kWh au lieu du Joule. 1 kWh égale 3,6 MJ. (1 kWh = 1000 W x 3600 s = 3.600.000 Ws = 3,6 MWs = 3,6 MJ).

c) Rayonnement

Une combustion peut également être initiée par un rayonnement qui s'exprimera en W/cm².

Le rayonnement calorifique émis par un corps A peut être déterminé par la formule de Stefan-Boltzmann E = e.s.T4

E = rayonnement calorifique émis par le corps A en W/cm²; 

e. = coefficient d'émission du corps A; 

s = constante de Stefan-Botzmann égale à 5,67. 10 -12 W/cm².K4; T = température du corps A en Kelvins

Cette formule est utilisée, par exemple, pour déterminer la distance entre bâtiments pour qu'un bâtiment A en feu transmette au bâtiment B un rayonnement inférieur au nombre de W/cm² susceptible de provoquer une inflammation en B. On estime généralement cette valeur à 1,25 W/cm².

Ordre de grandeur de quelques rayonnements exprimés en W/ cm²: