Chef d' Agrès INC 2

116 Pages·2010·7.55 MB·French

École Départementale des Sapeurs-Pompiers de l’Ain
C A INC 2
hef d’ grès
GUIDE DU STAGIAIRE
« Préparons nous aujourd’hui...
...pour nos objectifs de dem’ AIN »
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Chef d’agrès INC 2 INC 2
SOMMAIRE
I/ Combustion et propagation
II/ Explosions
III/ Comportement et réaction au feu
IV/ Les procédés d’extinction
V/ Marche générale des opérations
VI/ Analyse de la zone d’intervention
VII/ Reconnaissance d’un site d’intervention
VIII/ Éléments à rechercher lors des reconnaissances
IX/ Direction d’un sauvetage par le chef d’agrès
X/ Éléments d’hydraulique
XI/ Évaluation des besoins en eau
XII/ Alimentation de l’engin-pompe
XIII/ Méthodes d’extinction
XIV/ Feux en volumes clos ou semi-ouverts
XV/ Méthodes de ventilation
XVI/ Feux en milieu rural
XVII/ Feux de véhicules
XVIII/ Feux d’hydrocarbures
XIX/ Connaissance du système CAMELEON
XX/ Feux particuliers
XXI/ Déblai et surveillance
XXII/ Protection des biens
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Combustion et propagation INC 2
I/ Introduction
L’incendie est une combustion qui se développe de manière incontrôlable dans le temps
et dans l’espace.
Le chef d’agrès, confronté à un incendie, doit parfaitement en maîtriser le comporte-
ment afin d’anticiper son évolution et d’empêcher sa propagation.
II/ Combustion
1/ Notions succintes de chimie
Une réaction chimique est un phénomène qui se déroule au niveau de l’atome.
Un atome est formé d’un noyau de protons et de neutrons autour duquel gravitent des électrons.
Électrons Noyau
Neutrons Protons
Ces atomes, en associant leurs électrons, forment des molécules.
Ã
Une réaction chimique est la rupture des liaisons électroniques des molécules pour
créer de nouvelles molécules plus stables chimiquement.
2/ Réaction de combustion
La réaction de combustion est une réaction chimique exothermique d’oxydoréduction dé-
clenchée par un apport d’énergie donnant des produits de combustion gazeux à haute tempéra-
ture.
L’oxydoréduction est l’échange d’électrons entre un réactif réducteur (cédant des élec-
trons) qui est le combustible et un réactif oxydant (captant des électrons) qui est le combu-
rant.
H O O Ã p
2 H2O
C 2 O2
Lumière
H
O
HH O Réaction de + chaleur
H
combustion CO2
CH
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Exemple :combustion du méthane dans le dioxygène.
Le dioxygène de carbone (CO2) et l’eau (H20) sont plus stables que le dioxygène et le méthane.
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3/ Comburant
Un comburant est un corps chimique qui a la propriété de permettre la combustion.
Le comburant habituel est le dioxygène de l’air mais on trouve également d’autres corps
comme l’ozone, les acides oxygénés, les perchlorates et les halogènes (fluor, chlore, etc...)
4/ Combustible
Un combustible est un corps chimique qui, avant la combustion, peut se trouver à l’état
solide, liquide ou gazeux.
On trouve notamment dans les matières combustibles des matériaux d’origine organique
(bois, charbon, pétrole, ...), différents métaux (sodium, magnésium, aluminium, ...) et différents
gaz (méthane, soufre, ...).
5/ Produits de combustion
Les produits de combustion sont les produits qui résultent de la réaction de combustion
et qui sont contenus dans les fumées.
Exemple : combustion du bois
Combustible Comburant Énergie Fumée
CO2 + C + CO + H2O
+ + =
Réducteur Oxydant
Exemple : combustion de P.V.C
Combustible Comburant Énergie Fumée
CO2 + CO + HCL + C6H6
+ + =
PVC PVC
Ces exemples nous démontrent que les fumées contiennent des produits toxiques et
inflammables.
Le chef d’agrès doit considérer les fumées comme un gaz hautement combustible.
6/ Différents types de combustion
En fonction de la vitesse de réaction, une combustion peut être :
• lente : réaction d’oxydoréduction avec faible dégagement de chaleur et absence totale
de flammes (rouille)
• spontanée : réaction d’oxydoréduction avec fort dégagement de chaleur et présence
de flammes sans apport d’une énergie d’activation extérieure. La réaction est engendrée par la
propre chaleur des matériaux (cas typique de l’inflammation du foin humide par fermentation)
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• vive : réaction d’oxydoréduction avec fort dégagement de chaleur et présence de
flammes engendrée par une énergie d’activation (étincelle, flamme)
• très vive : réaction d’oxydoréduction avec fort dégagement de chaleur et présence de
flammes engendrée par une énergie d’activation et accompagnée d’une surpression (explosion).
Cette surpression peut être une déflagration ou une détonation.
7/ Facteurs influençant la vitesse de combustion
Plusieurs facteurs peuvent influencer la vitesse de réaction de combustion, soit en l’aug-
mentant, soit en la diminuant.
L’état de division de la matière
Plus la surface de contact entre le combustible et le comburant est importante, plus la
vitesse de réaction est rapide.
Exemples :
Pour une même masse, un tas de copeaux s’enflamme plus vite qu’une bûche.
Pour un même volume, une nappe d’hydrocarbure s’enflamme plus vite qu’un bac.
Une feuille de papier en position verticale s’enflamme plus facilement qu’une feuille en position
horizontale. De même, une feuille de papier en position verticale s’enflamme plus facilement que
cette même feuille collée sur un mur.
La température
L’influence de la température sur la vitesse de réaction est exponentielle. Plus l’incendie
prend de l’ampleur, plus la vitesse de réaction est rapide. On estime que la vitesse de réaction
d’oxydoréaction est doublée pour chaque accroissement de température de 10°.
Combustion des solides, liquides et gaz
Que les combustibles soient solides, liquides ou gazeux, ce sont toujours les gaz émis
par l’échauffement de ces combustibles qui s’enflamment.
Combustion des gaz
La combustion d’un gaz ne peut s’effectuer qu’à deux conditions:
• si l’énergie d’activation (exprimée en joules (J)) est suffisante,
• si le mélange gaz combustible / gaz comburant est dans des proportions suffisantes.
Il s’agit de la limite inférieure d’explosivité (L.I.E.) et de la limite supérieure d’explosivité
(L.S.E.).
Combustion des liquides
Ce sont les vapeurs émises par les liquides inflammables qui s’enflamment dans cer-
taines conditions de températures et de pressions.
Lorsque les vapeurs atteignent un mélange gaz combustible / gaz comburant compris
entre la L.I.E et L.S.E, l’apport d’une énergie d’activation les enflamme.
Pour qu’un liquide inflammable émette des vapeurs combustibles, il faut qu’il atteigne
une certaine température:
• le point éclair : c’est la température minimale à laquelle un hydrocarbure émet des
vapeurs combustibles en quantité suffisante pour que le mélange avec l’air soit inflammable. À
cette température, la combustion ne s’entretient pas d’elle-même. En retirant l’énergie d’acti-
vation, les vapeurs s’éteignent.
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• le point d’inflammation : c’est la température à laquelle un hydrocarbure émet des va-
peurs combustibles en quantité suffisante pour que le mélange avec l’air soit inflammable (1° à
3° supérieurs au point éclair). À cette température, la combustion s’entretient d’elle-même. En
retirant l’énergie d’activation, la combustion des vapeurs s’entretient d’elle-même.
• le point d’auto-inflammation : c’est la température à laquelle les vapeurs émises par un
hydrocarbure s’enflamment spontanément. À cette température, l’énergie d’activation est bien
souvent le rayonnement.
Danger des vapeurs combustibles
Un nombre important de nos interventions concerne des odeurs d’essence en milieu clos
(sous-sols, caves, ...). Le chef d’agrès doit en permanence être vigilant face au danger occa-
sionné par ces vapeurs combustibles. Il faut savoir qu’un litre d’essence dégage 200 litres de
vapeurs combustibles qui, mélangées à 12 800 litres d’air - ce qui représente une pièce d’envi-
ron 7 m3 - ont un pouvoir détonnant équivalent à l’explosion de 7 kg de dynamite!
Combustion des solides
La combustion des solides est plus complexe que celle des gaz ou des liquides, mais pré-
sente malgré tout quelques similitudes. Ce ne sont pas les solides eux-mêmes qui brûlent, mais
les gaz de décomposition émis par ces derniers lorqu’ils atteignent certaines températures.
Un solide soumis à la chaleur se décompose par pyrolyse, c’est ce qu’on pourrait appeler
le point éclair en comparaison aux liquides inflammables. Comme pour la combustion des gaz,
lorsque ces vapeurs de décomposition atteignent leur température d’inflammation et qu’elles
sont en mélange correct avec un comburant, l’apport d’une énergie d’activation les enflamme.
La pyrolyse est la décomposition chimique provoquée par la chaleur. Cette décomposi-
tion intervient même en l’absence de comburant.
Températures d’inflammation de quelques solides :
Solides Températures d’inflammation
bois 180° C à 340° C
charbon 250° C
papier journal 185° C
polystyrène 490° C
Débit calorifique
C’est la quantité de chaleur dégagée pendant une unité de temps lors d’un incendie.
Puissance moyenne dégagée lors d’un embrasement généralisé éclair (E.G.E)
Phénomène Puissance moyenne (MW)
E.G.E 7
Puissance absorbée par une L.D.V à 500 l/min en considérant un rendement de 20%.
Lance Puissance absorbée (MW)
L.D.V 500 à 500 l/min 4
Ceci explique pourquoi le chef d’agrès doit rapidement maîtriser le sinistre. Il doit se retirer
dès qu’il constate que la charge calorifique est supérieure à la puissance de la L.D.V..
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Causes des incendies
En France, un incendie domestique survient toutes les deux minutes. Les incendies do-
mestiques provoquent la mort de plusieurs centaines de personnes par an. 70% des incendies
meurtriers surviennent la nuit. Force est de constater que l’origine de la plupart des incendies
est humaine :
• malveillance : incendie criminel
• négligence : conduit de cheminée non ramoné, friteuse laissée sur le feu
• imprudence : plusieurs appareils électriques branchés sur la même prise, installation
électrique non conforme, enfants laissés seuls avec allumettes ou briquet à leur portée, etc...
Lorsque le facteur humain n’est pas mis en accusation, les incendies peuvent être de
causes naturelles (foudre, fermentation des fourrages, ...) ou énergétiques (arcs électriques,
électricité statique, ...).
ACTIVITÉS NATURELLES ACTIVITÉS HUMAINES
Thermiques
Électriques
Ã
Ã
Chimiques
MétéorologiqÃues Ã
ÃMécaniques
Biologiques Imprudence Malveillance
Propagation
Le chef d’agrès doit parfaitement maîtriser les différentes façons de se propager d’un
incendie. En effet, le chef d’agrès arrivant le premier sur un incendie doit, dans son idée de
manoeuvre, tout mettre en oeuvre pour que cet incendie ne se propage pas.
La combustion peut se propager par transmission de chaleur ou par déplacement des
substances en combustion.
Transmission de chaleur par :
• rayonnement : tout corps en combustion émet de l’énergie sous forme d’ondes élec-
tromagnétiques. Ce rayonnement élève la température des combustibles situés à proximité
jusqu’à ce que ceux-ci émettent des gaz combustibles qui s’enflamment à leur tour.
Il n’y a pas de contact entre la flamme et le combustible.
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• conduction : le corps en combustion transmet de l’énergie à un conducteur qui, s’il est
en contact avec un combustible, élève la température de celui-ci jusqu’à ce qu’il émette des gaz
combustibles qui s’enflamment à leur tour.
Il n’y a pas de contact entre la flamme et le combustible.
"
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"
"
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• convection : les gaz chauds combustibles émis lors de la combustion s’élèvent et s’ac-
cumulent en partie haute. Lorsque ces gaz avoisinent les 600° C, ils produisent une distillation
des combustibles situés à proximité et ils pourront s’enflammer à leur tour.
Cette propagation peut se faire verticalement
ou horizontalement si les gaz rencontrent un obstacle.
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Déplacement des substances en combustion par :
!
• les gaz
Lors d’une combustion incomplète par manque de comburant, des nappes de gaz combus-
tibles imbrûlées peuvent se diffuser verticalement ou horizontalement, attendant un apport
de comburant et une énergie d’activation suffisants pour qu’elles s’enflamment. Ces inflamma-
tions peuvent survenir à des distances assez lointaines du foyer initial.
• les liquides
Les liquides combustibles peuvent se répandre, ce qui augmente leur surface d’évapora-
tion et accroît le développement des flammes.
• les solides
Lors d’un incendie, des brandons ou escarbilles incandescents peuvent être projetés à
plusieurs mètres, déplaçant ainsi le foyer initial par des bonds successifs. Ce mode de propa-
gation est souvent observé lors des feux de forêts.
Propagation d’un feu en milieu clos ou semi-clos
La propagation d’un feu en milieu clos ou semi-clos est directement liée à la structure
du bâtiment et à la charge calorifique des locaux.
Propagation dans un bâtiment ancien
Ces bâtiments n’étant pas soumis à la réglementation actuelle,
le risque de propagation d’un incendie est très important. Le feu se dé-
veloppe librement et rapidement par un apport massif de comburant.
Ce développement anarchique est provoqué par la faible résistance au
feu (fenêtres en simple vitrage, cloisons et portes non coupe-feu, ..),
la forte réaction au feu des matériaux utilisés (escaliers en bois, ...),
l’absence de prévention (escaliers non encloisonnés, non désenfumés,
..) et la charge calorifique importante de ces locaux.
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Propagation dans un bâtiment récent
Ces bâtiments étant soumis à la réglementation actuelle,
ils ont une forte résistance au feu (fenêtres en double vitrage,
cloisons et portes coupe-feu, ...). Les matériaux utilisés ont une
faible réaction au feu (escaliers en béton, ...). La construction de
ces bâtiments a tenu compte d’éléments de prévention (escaliers
encloisonnés, désenfumés, ...). La charge calorifique de ces locaux
est importante, un incendie ne se développe pas librement par
manque de comburant. Le risque de propagation est retardé.
Par contre, dans des conditions particulières de développement, la propagation de l’in-
cendie risque d’être fulgurante (phénomènes thermiques).
Propagation d’un feu en milieu ouvert
La propagation d’un feu en milieu ouvert, notamment le feu de forêt, est directement
liée au relief et aux conditions météorologiques.
- le relief
la pente conditionne l’inclinaison des flammes par rapport au sol, ce qui facilite la vitesse
de propagation.
Le feu ascendant se propage d’autant plus facilement que la pente est forte: l’efficacité des
transferts thermiques par le rayonnement et la convection est accrue.
Un feu descendant se propage beaucoup plus lentement mais le risque qu’il saute d’une pente à
une autre est très important.
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