NOTIONS THEORIQUES SUR LE FEU
- Définition
La combustion est la réaction chimique exothermique qui résulte de la combinaison de deux corps : le combustible et le comburant
Le feu est la manifestation visible de la combustion.
- Le triangle du feu
Le feu, symbolisé par le triangle, résulte de la mise en présence d’un matériau combustible, d’un comburant et d’une source d’énergie.
(Attention de ne pas confondre comburant et carburant.)
La suppression d’un de ces trois éléments entraîne l’arrêt de la combustion
- Le comburant
C’est principalement l’oxygène contenu dans l’air
- Composition de l’air :
- – 21% d’oxygène
- – 78% de gaz neutre (azote)
- – 1% de gaz rares : argon, dioxyde de carbone(CO2°, hydrogène, ozone…)
Quand on augmente le pourcentage d’oxygène dans l’air, la combustion se déroule à une vitesse plus grande et libère une grande énergie : exemple : mélange de l’acétylène avec l’oxygène pur pour effectuer une soudure.
- La combustion
Le combustible peut revêtir les trois états de la matière :
- solide,
- liquide,
A) Les solides
La combustion des solides (bois, papier, carton,… ) passe par trois stades :
- La distillation : appelée pyrogénation, c’est la réaction chimique du solide qui, sous l’action de la chaleur, provoque un dégagement de gaz combustible ;
- L’inflammation : c’est la combustion des gaz de pyrolyse ;
- L’ignition : c’est la combustion des matériaux solides
Le pouvoir calorifique d’un matériau s’exprime en joules/kg (bois =17 kJ/kg environ. C’est la quantité d’énergie par kilogramme que dégage un corps lors de sa combustion complète.
Plus le solide est divisé, plus il brûle.
La rapidité de la combustion tiendra compte de :
- la nature du produit,
- la température ambiante
- l’humidité,
- L’aérologie (vent)
B) Les liquides
Les liquides sont aussi plus combustibles lorsqu’ils sont divisés (aérosols), Leur inflammabilité dépend des vapeurs émises.
Les liquides inflammables (essence, huile, gas-oil) se déterminent par le point éclair et le point auto-inflammation.
Point éclair : c’est la température la plus basse à laquelle les liquides inflammables dégagent suffisamment de vapeurs pour former avec l’air un mélange susceptible de s’enflammer au contact d’une flamme, mais de s’arrêter de brûler si l’on retire cette flamme (ex. : essence : – 43 °C, gas-oil : + 50 °C)
Point auto-inflammation : c’est la température minimale à laquelle la combustion s’amorce d’elle-même.
Point d’inflammation : c’est la température minimale à laquelle un liquide émet des vapeurs en quantité suffisante pour que la combustion, une fois amorcée, puisse continuer d’elle-même
(Le point d’inflammation est légèrement plus élevé que le point éclair. déterminé à l’aide de méthodes normalisées, c’est le point éclair qui doit être pris en considération pour évaluer les risques d’inflammation présentés par un liquide donné)
Exemples de points éclair et d’auto inflammation
| Produits
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Point éclair
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Point d’auto inflammation
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Alcool
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-12°C
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420° C
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| Acétone
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– 18° C
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540° C
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| Bois
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+200°C
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350° C
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| Essence
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-35°C
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300° C
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| Ether
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-45° C
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185° C
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| Fioul
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+60°C
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300° C
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| Huile
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+100° C
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400° C
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| Papier
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?
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143° C
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| Pétrole
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+40°C
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?
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| Soufre
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?
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230° C
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| Trichloréthylène
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32° C
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?
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| White spirit
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+35°C
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?
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Classification des liquides inflammables (rubrique 1430 des I.C.P.E)
- c) Les gaz
C) les gaz
Les gaz doivent constituer avec l’air un mélange favorable à leur combustion :
- trop de gaz, pas assez d’oxygène = pas de combustion
- trop d’oxygène, pas assez de gaz = pas de combustion
- bon mélange gaz/oxygène = combustion
Les limites inférieures ou supérieures d’inflammabilité sont des concentrations maximales ou minimales qui permettent ou non des mélanges adéquats oxygène/gaz risquant de s’enflammer.
La combustion se classe en 4 catégories :
– lente : oxydation, pas de flammes ;
– vive : avec flammes ;
– très vive : vitesse proche de la déflagration ;
– instantanée : vitesse supérieure à celle du son, c’est la détonation (explosion.
Combustion complète : production de chaleur et de gaz carbonique ;
Combustion incomplète : production de CO (monoxyde de carbone), gaz combustible, fumées toxiques et moins de chaleur
- L’incendie –
L’incendie est un feu d’origine accidentelle ou criminelle qui peut entraîner des pertes humaines et de gros dégâts matériels
.
Les causes sont :
- techniques (appareillages vétustés ou non conformes),
- humaines (imprudence, malveillance, non-respect de règles de sécurité),
- naturelles (foudre, fermentation des végétaux)
La température lors d’un incendie peut varier de 600° à plus de 1200° selon le potentiel calorifique. Il est plus ou moins rapide selon les matériaux qui le composent, leur disposition et l’arrivée d’air.
- les modes de propagation
Le feu peut se transmettre par phénomène de :
– conduction : transfert de chaleur à l’intérieur d’un corps (métal par exemple)
– convection : transfert de gaz chauds,
– rayonnement : transfert d’énergie,
– projection : matériaux incandescents projetés.
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7) Les modes d’extinction
Les procédés d’extinction sont liés au mécanisme de la combustion du triangle du feu:
- Suppression du combustible : isolement.
C’est faire la part du feu : on cloisonne le feu par l’établissement de coupe-feu et par l’évacuation des matériaux combustibles.
- Réduction de la source de chaleur : refroidissement.
L’eau et certaines mousses sont les plus adaptées pour absorber le plus grand nombre de calories et diminuer ainsi la capacité du feu.
- Suppression du comburant (O2) : étouffement.
Sans air, pas de feu. Il suffit de couper l’alimentation du feu en le recouvrant de mousse, poudre ou couvertures.
- Absorption de l’énergie d’activation : inhibition
La poudre et les agents gazeux chimiques agissent sur la réaction chimique de la flamme et l’inhibent.
LES PRODUITS EXTINCTEURS
- L’eau naturelle : Feux de classe A
(H20 : combinaison de 2 atomes d’hydrogène avec un atome d’oxygène)
L’eau agit principalement par refroidissement:
- par refroidissement en absorbant les calories et en se transformant en vapeur,
(1 litre d’eau absorbe 622 K/calories en se vaporisant)
- Par étouffement, car l’eau en vaporisant se substitue au comburant.
2) L’eau avec additif : Feux de classe A et B et d’origine électrique inférieur à 1000 volts
Ses performances sont accrues lorsqu’on utilise un additif, appelé mouillant. Le plus connu est le TEEPOL ou l’AFFF (Agent Formant Film Flottant)
L’eau avec ou sans additif est dangereuse sur l’électricité (risque d’électrisation), on l’utilise que dans les conditions suivantes :
- eau pulvérisée
- distance minimum : 50 cm
- tension < 1 000 volts
- attention au ruissellement de l’eau
3) Les poudres
Les poudres sont classées en trois familles et agissent par inhibition et étouffement, soit les deux ensemble :
- les poudres pour les feux de classe B et C, par inhibition
- les poudres pour les feux de classe A et B et C par inhibition et étouffement
- Les poudres pour les feux de classe D par étouffement.
4) Le dioxyde de carbone (CO2) : Feux de classe B et C et d’origine électrique
Le dioxyde de carbone agit par étouffement en prenant la place de l’oxygène dans l’air
- Principalement utilisé pour les appareillages électriques et les appareils délicats (ordinateurs), il est efficace également sur les feux d’origine électrique (non-conducteur de l’électricité)
- il agit également par effets secondaires de souffle et de refroidissement (-78°C)
- il se fabrique à partir de la calcination de la pierre calcaire
- il se liquéfie assez facilement et se stocke en grande quantité sous un faible volume.
Appelé également anhydride carbonique liquéfié, C02. neige carbonique, le dioxyde de carbone se trouve dans l’air à raison de 0,03 %
5) FM 200 : feux de classe B et les locaux informatiques
- Agent gazeux chimique, le FM 200 est à base de fluor et d’hydrogène. II agit par inhibition de la flamme (arrêt de la réaction chimique de combustion)
6) Les gaz inertes : feux de classe B et d’origine électrique
- Inergen constitué par un mélange d’azote (52%), d’argon (40 %) et de C02 (8 %)
- Argonite constitué par un mélange d’azote (50 %) et d’argon (50 %)
Ces gaz ont pour but de diminuer le pourcentage d’oxygène dans l’air
7) Les mousses physiques : Feux de classe B
- Assemblages de bulles formées avec un produit émulseur, de l’eau et de l’air,
- .Les mousses agissent par étouffement en recouvrant le feu d’un film de mousse ; secondairement, par refroidissement
- Comme l’eau, la mousse est conducteur d’électricité.
| Classes de feux et produits extincteurs
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Classe |
Combustibles |
Agents extincteurs |
| A
Feux de solides
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Bois, papier, cartons chiffons, tissus
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Eau – Eau avec additif Poudre polyvalente (A B C)
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| B Feux de liquides et solides liquéfiables
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Hydrocarbures
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Poudres ABC et BC Eau avec AFFF – Mousses Dioxyde de carbone (C02) – FM 200 – Argonite – Inergen
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| C Feux de gaz |
Butane, propane, acétylène, gaz naturel, etc. |
Fermer la vanne Poudres ABC et BC |
| D Feux de métaux
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Sodium, magnésium, Aluminium, Germanium,…
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Sable sec, ciment Produit spécial
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