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41. Feu

Éditeur de chapitre :  Casey C.Grant


 

Table des matières 

Figures et tableaux

Concepts de base
Dougal Drysdale

Sources de risques d'incendie
Tamás Banky

Mesures de prévention des incendies
Peter F.Johnson

Mesures passives de protection contre l'incendie
Yngve Anderberg

Mesures actives de protection contre l'incendie
Gary Taylor

Organisation pour la protection contre les incendies
S. Dheri

Tables

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1. Limites inférieure et supérieure d'inflammabilité dans l'air
2. Points d'éclair et points de feu des combustibles liquides et solides
3. Sources d'allumage
4. Comparaison des concentrations des différents gaz nécessaires à l'inertage

Figures

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Jeudi, Mars 24 2011 18: 15

Concepts de base

La chimie et la physique du feu

Le feu est une manifestation de combustion incontrôlée. Il s'agit de matériaux combustibles que l'on trouve autour de nous dans les bâtiments dans lesquels nous vivons, travaillons et nous divertissons, ainsi que d'une large gamme de gaz, de liquides et de solides que l'on rencontre dans l'industrie et le commerce. Ils sont généralement à base de carbone et peuvent être appelés collectivement carburants dans le cadre de cette discussion. Malgré la grande variété de ces combustibles dans leurs états chimiques et physiques, ils partagent en cas d'incendie des caractéristiques qui leur sont communes. On rencontre des différences dans la facilité avec laquelle le feu peut être déclenché (allumage), la vitesse à laquelle le feu peut se développer (propagation de la flamme), et la puissance qui peut être générée (taux de dégagement de chaleur), mais à mesure que notre compréhension de la science du feu s'améliore, nous devenons mieux à même de quantifier et de prédire le comportement du feu et d'appliquer nos connaissances à la sécurité incendie en général. Le but de cette section est d'examiner certains des principes sous-jacents et de fournir des conseils pour comprendre les processus d'incendie.

Concepts de base

Les matériaux combustibles sont partout autour de nous. Dans les circonstances appropriées, on peut les faire brûler en les soumettant à une source d'allumage capable de déclencher une réaction auto-entretenue. Dans ce processus, le « carburant » réagit avec l'oxygène de l'air pour libérer de l'énergie (chaleur), tout en étant converti en produits de combustion, dont certains peuvent être nocifs. Les mécanismes d'inflammation et de combustion doivent être clairement compris.

La plupart des incendies quotidiens impliquent des matériaux solides (par exemple, le bois, les produits du bois et les polymères synthétiques), bien que les combustibles gazeux et liquides ne soient pas rares. Un bref examen de la combustion des gaz et des liquides est souhaitable avant de discuter de certains des concepts de base.

Flammes diffusion et prémélange

Un gaz inflammable (p. ex. propane, C3H8) peut être brûlé de deux manières : un flux ou un jet de gaz provenant d'un tuyau (cf. le bec Bunsen simple avec l'entrée d'air fermée) peut être allumé et brûlera comme un flamme de diffusion dans lequel la combustion se produit dans les régions où le combustible gazeux et l'air se mélangent par des processus de diffusion. Une telle flamme a une luminosité jaune caractéristique, indiquant la présence de minuscules particules de suie formées à la suite d'une combustion incomplète. Certains d'entre eux brûleront dans la flamme, mais d'autres émergeront de la pointe de la flamme pour former fumée.

Si le gaz et l'air sont intimement mélangés avant l'allumage, alors une combustion prémélangée se produira, à condition que le mélange gaz/air se situe dans une plage de concentrations délimitée par les valeurs inférieure et supérieure. limites d'inflammabilité (voir tableau 1). En dehors de ces limites, le mélange est ininflammable. (Notez qu'un flamme prémélangée est stabilisé à l'embouchure d'un bec Bunsen lorsque l'entrée d'air est ouverte.) Si un mélange est inflammable, il peut être enflammé par une petite source d'inflammation, telle qu'une étincelle électrique. Le stoechiométrique le mélange est le plus facilement enflammé, dans lequel la quantité d'oxygène présente est dans la bonne proportion pour brûler tout le carburant en dioxyde de carbone et en eau (voir l'équation ci-dessous, dans laquelle l'azote peut être vu comme étant présent dans la même proportion que dans l'air mais ne participe pas à la réaction). Propane (C3H8) est le matériau combustible dans cette réaction :

C3H8 + 5O2 + 18.8N2 = 3CO2 + 4H2O + 18.8N2

Une décharge électrique aussi petite que 0.3 mJ est suffisante pour enflammer un mélange stoechiométrique propane/air dans la réaction illustrée. Cela représente une étincelle statique à peine perceptible, telle que vécue par quelqu'un qui a marché sur un tapis synthétique et touché un objet mis à la terre. Des quantités d'énergie encore plus faibles sont nécessaires pour certains gaz réactifs tels que l'hydrogène, l'éthylène et l'éthyne. Dans l'oxygène pur (comme dans la réaction ci-dessus, mais sans azote présent comme diluant), des énergies encore plus faibles sont suffisantes.

Tableau 1. Limites inférieure et supérieure d'inflammabilité dans l'air

 

Faible inflammabilité 
limite (% en volume)

Inflammabilité supérieure 
limite (% en volume)

Monoxyde de carbone

12.5

74

Méthane

5.0

15

Propane

2.1

9.5

n-Hexane

1.2

7.4

n-Décane

0.75

5.6

Méthanol

6.7

36

Ethanol

3.3

19

Acétone

2.6

13

Benzène

1.3

7.9

 

La flamme de diffusion associée à un flux de combustible gazeux illustre le mode de combustion observé lorsqu'un combustible liquide ou solide subit une combustion flamboyante. Cependant, dans ce cas, la flamme est alimentée par des vapeurs de combustible générées à la surface de la phase condensée. La vitesse d'apport de ces vapeurs est couplée à leur vitesse de combustion dans la flamme de diffusion. L'énergie est transférée de la flamme à la surface, fournissant ainsi l'énergie nécessaire pour produire les vapeurs. Il s'agit d'un processus d'évaporation simple pour les combustibles liquides, mais pour les solides, suffisamment d'énergie doit être fournie pour provoquer la décomposition chimique du combustible, brisant les grosses molécules polymères en fragments plus petits qui peuvent se vaporiser et s'échapper de la surface. Ce retour thermique est essentiel pour maintenir le flux de vapeurs, et donc soutenir la flamme de diffusion (figure 1). Les flammes peuvent être éteintes en interférant avec ce processus de plusieurs façons (voir ci-dessous).

Figure 1. Représentation schématique d'une surface brûlante montrant les processus de transfert de chaleur et de masse.

FIR010F1

Le transfert de chaleur

Une compréhension du transfert de chaleur (ou d'énergie) est la clé pour comprendre le comportement et les processus du feu. Le sujet mérite une étude approfondie. Il y a beaucoup d'excellents textes vers lesquels on peut se tourner (Welty, Wilson et Wicks 1976 ; DiNenno 1988), mais pour les besoins actuels, il suffit d'attirer l'attention sur les trois mécanismes : conduction, convection et rayonnement. Les équations de base pour le transfert de chaleur en régime permanent () sont :

Conduction:   

Convection:    

Radiation:      

La conduction est pertinente pour le transfert de chaleur à travers les solides; (k est une propriété matérielle connue sous le nom de conductivité thermique (kW/mK) et l est la distance (m) sur laquelle la température chute de T1 à T2 (en degrés Kelvin). La convection dans ce contexte fait référence au transfert de chaleur d'un fluide (dans ce cas, l'air, les flammes ou les produits du feu) à une surface (solide ou liquide); h est le coefficient de transfert de chaleur par convection kW/m2K) et dépend de la configuration de la surface et de la nature de l'écoulement du fluide devant cette surface. Le rayonnement est similaire à la lumière visible (mais avec une longueur d'onde plus longue) et ne nécessite aucun milieu intermédiaire (il peut traverser un vide); e est l'émissivité (efficacité avec laquelle une surface peut rayonner), s est la constante de Stefan-Boltzman (). Le rayonnement thermique se propage à la vitesse de la lumière (3 x 108 m/s) et un objet solide intermédiaire projettera une ombre.

Taux de combustion et taux de dégagement de chaleur

Le transfert de chaleur des flammes à la surface des combustibles condensés (liquides et solides) implique un mélange de convection et de rayonnement, bien que ce dernier domine lorsque le diamètre effectif du feu dépasse 1 m. La vitesse de combustion (, (g/s)) peut être exprimée par la formule :

est le flux de chaleur de la flamme à la surface (kW/m2); est la perte de chaleur de la surface (par exemple, par rayonnement et par conduction à travers le solide) exprimée en flux (kW/m2); Acarburant est la surface du combustible (m2); et Lv est la chaleur de gazéification (équivalente à la chaleur latente d'évaporation d'un liquide) (kJ/g). Si un incendie se développe dans un espace confiné, les gaz fumigènes chauds s'élevant du feu (poussés par la flottabilité) sont déviés sous le plafond, chauffant les surfaces supérieures. La couche de fumée qui en résulte et les surfaces chaudes rayonnent vers la partie inférieure de l'enceinte, notamment vers la surface du combustible, augmentant ainsi la vitesse de combustion :

De est la chaleur supplémentaire apportée par le rayonnement de la partie supérieure de l'enveloppe (kW/m2). Cette rétroaction supplémentaire conduit à des taux de combustion considérablement accrus et au phénomène de flashover dans les espaces clos où il y a un apport d'air adéquat et suffisamment de combustible pour entretenir le feu (Drysdale 1985).

Le taux de combustion est modéré par l'ampleur de la valeur de Lv, la chaleur de gazéification. Celle-ci a tendance à être faible pour les liquides et relativement élevée pour les solides. Par conséquent, les solides ont tendance à brûler beaucoup plus lentement que les liquides.

Il a été avancé que le paramètre le plus important qui détermine le comportement au feu d'un matériau (ou d'un assemblage de matériaux) est le taux de dégagement de chaleur (RHR) qui est couplé au taux de combustion à travers l'équation :

où est la chaleur effective de combustion du carburant (kJ/g). De nouvelles techniques sont maintenant disponibles pour mesurer le RHR à différents flux de chaleur (par exemple, le calorimètre à cône), et il est désormais possible de mesurer le RHR de gros articles, tels que les meubles rembourrés et les revêtements muraux dans des calorimètres à grande échelle qui utilisent la consommation d'oxygène. mesures pour déterminer le taux de dégagement de chaleur (Babrauskas et Grayson 1992).

Il convient de noter qu'à mesure qu'un feu grandit, non seulement le taux de dégagement de chaleur augmente, mais le taux de production de «produits du feu» augmente également. Ceux-ci contiennent des espèces toxiques et nocives ainsi que des fumées particulaires dont les rendements augmenteront lorsqu'un incendie se développant dans l'enceinte d'un bâtiment devient sous-ventilé.

Allumage

L'allumage d'un liquide ou d'un solide implique l'élévation de la température de surface jusqu'à ce que des vapeurs se dégagent à une vitesse suffisante pour entretenir une flamme après que les vapeurs ont été allumées. Les combustibles liquides peuvent être classés selon leur points d'éclair, la température la plus basse à laquelle il existe un mélange vapeur/air inflammable à la surface (c'est-à-dire que la pression de vapeur correspond à la limite inférieure d'inflammabilité). Celles-ci peuvent être mesurées à l'aide d'un appareil standard, et des exemples typiques sont donnés dans le tableau 2. Une température légèrement plus élevée est nécessaire pour produire un flux de vapeurs suffisant pour supporter une flamme de diffusion. Ceci est connu comme le point de feu. Pour les solides combustibles, les mêmes concepts sont valables, mais des températures plus élevées sont nécessaires car une décomposition chimique est impliquée. Le point de feu est généralement supérieur à 300 ° C, selon le combustible. En général, les matériaux ignifuges ont des points de feu significativement plus élevés (voir tableau 2).

Tableau 2. Points d'éclair et points de feu des combustibles liquides et solides

 

Point éclair en vase clos1 (° C)

Point de feu2 (° C)

Essence (octane 100) (l)

-38

-

n-Décane (l)

46

61.5

n-Dodécane (l)

74

103

Polyméthylméthacrylate(s)

-

310

FR polyméthylméthacrylate(s)

-

377

Polypropylène(s)

-

330

Polypropylène(s) FR

-

397

Polystyrène(s)

-

367

polystyrène(s) FR

-

445

l = liquide ; s = solide.
1 Par Pensky-Martens appareil à coupelle fermée.
2 Liquides : par un appareil à vase ouvert de Cleveland. Solides : Drysdale et Thomson (1994).
(Notez que les résultats pour les espèces ignifuges se réfèrent à un flux de chaleur de 37 kW/m2).

 

La facilité d'inflammation d'un matériau solide dépend donc de la facilité avec laquelle sa température de surface peut être élevée jusqu'au point de feu, par exemple par exposition à une chaleur rayonnante ou à un flux de gaz chauds. Cela dépend moins de la chimie du processus de décomposition que de l'épaisseur et des propriétés physiques du solide, à savoir sa conductivité thermique (k), densité (r) et capacité thermique (c). Les solides minces, tels que les copeaux de bois (et toutes les sections minces), peuvent être enflammés très facilement car ils ont une faible masse thermique, c'est-à-dire qu'il faut relativement peu de chaleur pour élever la température au point de feu. Cependant, lorsque la chaleur est transférée à la surface d'un solide épais, une partie sera conduite de la surface dans le corps du solide, modérant ainsi l'élévation de température de la surface. On peut montrer théoriquement que le taux d'augmentation de la température de surface est déterminé par la inertie thermique du matériau, c'est-à-dire du produit krc. Cela se vérifie dans la pratique, puisque des matériaux épais à forte inertie thermique (ex. chêne, polyuréthane massif) mettront longtemps à s'enflammer sous un flux de chaleur donné, alors que dans des conditions identiques des matériaux épais à faible inertie thermique (ex. panneaux isolants en fibres, mousse de polyuréthane) s'enflammeront rapidement (Drysdale 1985).

Sources d'allumage

L'allumage est illustré schématiquement à la figure 2 (allumage piloté). Pour un allumage réussi, un source d'allumage doit être capable non seulement d'élever la température de surface jusqu'au point de feu ou au-dessus, mais aussi de provoquer l'inflammation des vapeurs. Une flamme incidente agira dans les deux cas, mais un flux radiatif imposé provenant d'une source éloignée peut entraîner le dégagement de vapeurs à une température supérieure au point de feu, sans que les vapeurs ne s'enflamment. Cependant, si les vapeurs dégagées sont suffisamment chaudes (ce qui nécessite que la température de surface soit bien supérieure au point de feu), elles peuvent s'enflammer spontanément en se mélangeant à l'air. Ce processus est connu sous le nom de inflammation spontanée.

Figure 2. Scénario d'allumage piloté.

FIR010F2

Un grand nombre de sources d'inflammation peuvent être identifiées, mais elles ont une chose en commun, c'est qu'elles sont le résultat d'une certaine forme de négligence ou d'inaction. Une liste typique inclurait les flammes nues, les "matériels pour fumeurs", le chauffage par friction, les appareils électriques (chauffages, fers à repasser, cuisinières, etc.) et ainsi de suite. Une excellente enquête peut être trouvée dans Cote (1991). Certains d'entre eux sont résumés dans le tableau 3.

 


Tableau 3. Sources d'inflammation

 

 


Exemples

 

Matériel électrique

Radiateurs électriques, sèche-cheveux, couvertures électriques, etc.

Source de flamme nue

Allumette, allume-cigare, chalumeau, etc.

Équipement au gaz

Foyer au gaz, radiateur, cuisinière, etc.

Autres équipements alimentés

Poêle à bois, etc.

Produit du tabac allumé

Cigare, pipe, etc.

Objet chaud

Tuyaux chauds, étincelles mécaniques, etc.

Exposition au chauffage

Feu adjacent, etc.

Chauffage spontané

Chiffons imbibés d'huile de lin, tas de charbon, etc.

Réaction chimique

Rare-par exemple, permanganate de potassium avec glycérol

 


 

Il convient de noter que les cigarettes qui couvent ne peuvent pas déclencher directement une combustion enflammée (même dans les combustibles gazeux courants), mais peuvent provoquer fumant dans les matériaux qui ont tendance à subir ce type de combustion. Ceci n'est observé qu'avec des matériaux qui se carbonisent en chauffant. La combustion lente implique l'oxydation de la surface du charbon, qui génère suffisamment de chaleur localement pour produire du charbon frais à partir du combustible non brûlé adjacent. C'est un processus très lent, mais qui peut éventuellement subir une transition vers le flambage. Par la suite, le feu se développera très rapidement.

Les matériaux qui ont tendance à brûler peuvent également présenter le phénomène d'auto-échauffement (Bowes 1984). Cela se produit lorsqu'un tel matériau est stocké en grande quantité et de telle sorte que la chaleur générée par l'oxydation lente de surface ne puisse s'échapper, entraînant une élévation de température au sein de la masse. Si les conditions sont réunies, cela peut conduire à un processus d'emballement se transformant finalement en une réaction de combustion lente en profondeur dans le matériau.

Propagation de la flamme

Un élément majeur dans la croissance de tout incendie est la vitesse à laquelle la flamme se propagera sur les surfaces combustibles adjacentes. La propagation de la flamme peut être modélisée comme un front d'allumage avancé dans lequel le bord d'attaque de la flamme agit comme une source d'allumage pour le combustible qui ne brûle pas encore. Le taux de propagation est déterminé en partie par les mêmes propriétés matérielles qui contrôlent la facilité d'allumage et en partie par l'interaction entre la flamme existante et la surface devant le front. La propagation verticale vers le haut est la plus rapide car la flottabilité garantit que les flammes s'écoulent vers le haut, exposant la surface au-dessus de la zone de combustion au transfert de chaleur direct des flammes. Cela doit être opposé à la propagation sur une surface horizontale lorsque les flammes de la zone de combustion s'élèvent verticalement, loin de la surface. En effet, il est d'expérience courante que la propagation verticale est la plus dangereuse (par exemple, la propagation des flammes sur les rideaux et les tentures et sur les vêtements amples tels que les robes et les chemises de nuit).

La vitesse de propagation est également affectée par un flux de chaleur rayonnante imposé. Lors du développement d'un incendie dans une pièce, la zone de l'incendie augmentera plus rapidement sous l'augmentation du niveau de rayonnement qui s'accumule au fur et à mesure que l'incendie progresse. Cela contribuera à l'accélération de la croissance du feu qui est caractéristique du flashover.

Théorie de l'extinction des incendies

L'extinction et la suppression des incendies peuvent être examinées en fonction de l'aperçu ci-dessus de la théorie des incendies. Les processus de combustion en phase gazeuse (c'est-à-dire les réactions à la flamme) sont très sensibles aux inhibiteurs chimiques. Certains ignifuges utilisés pour améliorer les « propriétés au feu » des matériaux reposent sur le fait que de petites quantités d'inhibiteur libérées avec les vapeurs de carburant supprimeront l'établissement de la flamme. La présence d'un retardateur de flamme ne peut pas rendre un matériau combustible incombustible, mais elle peut rendre l'allumage plus difficile, empêchant peut-être complètement l'allumage à condition que la source d'allumage soit petite. Cependant, si un matériau ignifuge est impliqué dans un incendie existant, il brûlera car les flux de chaleur élevés submergent l'effet du retardateur.

L'extinction d'un incendie peut se faire de plusieurs manières :

1. arrêt de l'alimentation en vapeurs de carburant

2. extinction de la flamme par des extincteurs chimiques (inhibiteur)

3. supprimer l'apport d'air (oxygène) au feu (étouffement)

4. « éruption ».

Contrôler le flux de vapeurs de carburant

La première méthode, l'arrêt de l'alimentation en vapeurs de combustible, est clairement applicable à un feu à jet de gaz dans lequel l'alimentation en combustible peut simplement être coupée. Cependant, c'est aussi la méthode la plus courante et la plus sûre pour éteindre un incendie impliquant des combustibles condensés. Dans le cas d'un incendie impliquant un solide, cela nécessite que la surface du combustible soit refroidie en dessous du point de feu, lorsque le flux de vapeurs devient trop faible pour supporter une flamme. Ceci est réalisé le plus efficacement par l'application d'eau, soit manuellement, soit au moyen d'un système automatique (asperseurs, pulvérisation d'eau, etc.). En général, les feux de liquide ne peuvent pas être traités de cette manière : les combustibles liquides à bas point de feu ne peuvent tout simplement pas être suffisamment refroidis, alors que dans le cas d'un combustible à haut point de feu, une vaporisation vigoureuse de l'eau lorsqu'elle entre en contact avec le liquide chaud au surface peut entraîner l'éjection de carburant brûlant hors du conteneur. Cela peut avoir des conséquences très graves pour ceux qui luttent contre l'incendie. (Il existe des cas particuliers dans lesquels un système automatique de pulvérisation d'eau à haute pression peut être conçu pour faire face à ce dernier type d'incendie, mais ce n'est pas courant.)

Les incendies de liquide sont couramment éteints à l'aide de mousses extinctrices (Cote 1991). Ceci est produit en aspirant un concentré de mousse dans un courant d'eau qui est ensuite dirigé vers le feu à travers une buse spéciale qui permet à l'air d'être entraîné dans le flux. Cela produit une mousse qui flotte au-dessus du liquide, réduisant le débit d'alimentation en vapeurs de carburant par un effet de blocage et en protégeant la surface du transfert de chaleur des flammes. La mousse doit être appliquée avec précaution pour former un « radeau » qui grossit progressivement pour recouvrir la surface du liquide. Les flammes diminueront de taille au fur et à mesure que le radeau grandira, et en même temps la mousse se décomposera progressivement, libérant de l'eau qui favorisera le refroidissement de la surface. Le mécanisme est en fait complexe, même si le résultat net est de contrôler le flux de vapeurs.

Il existe plusieurs émulseurs disponibles, il est important d'en choisir un compatible avec les liquides à protéger. Les « mousses protéiques » originales ont été développées pour les feux d'hydrocarbures liquides, mais se décomposent rapidement si elles sont mises en contact avec des combustibles liquides solubles dans l'eau. Une gamme de « mousses synthétiques » a été développée pour faire face à l'ensemble des feux liquides pouvant être rencontrés. L'une d'elles, la mousse filmogène aqueuse (AFFF), est une mousse tout usage qui produit également un film d'eau à la surface du combustible liquide, augmentant ainsi son efficacité.

Éteindre la flamme

Cette méthode utilise des suppresseurs chimiques pour éteindre la flamme. Les réactions qui se produisent dans la flamme impliquent des radicaux libres, une espèce hautement réactive qui n'a qu'une existence éphémère mais qui est continuellement régénérée par un processus à chaîne ramifiée qui maintient des concentrations suffisamment élevées pour permettre à la réaction globale (par exemple, une réaction de type R1) de se dérouler. à un rythme rapide. Les suppresseurs chimiques appliqués en quantité suffisante entraîneront une chute spectaculaire de la concentration de ces radicaux, éteignant efficacement la flamme. Les agents les plus courants qui fonctionnent de cette manière sont les halons et les poudres sèches.

Les halons réagissent dans la flamme pour générer d'autres espèces intermédiaires avec lesquelles les radicaux de la flamme réagissent préférentiellement. Des quantités relativement faibles de halons sont nécessaires pour éteindre un incendie et, pour cette raison, elles étaient traditionnellement considérées comme hautement souhaitables; les concentrations extinctrices sont « respirables » (bien que les produits générés lors du passage à travers la flamme soient nocifs). Les poudres sèches agissent de la même manière, mais dans certaines circonstances, elles sont beaucoup plus efficaces. Les particules fines sont dispersées dans la flamme et provoquent la terminaison des chaînes radicalaires. Il est important que les particules soient petites et nombreuses. Ceci est réalisé par les fabricants de nombreuses marques propriétaires de poudres sèches en sélectionnant une poudre qui "décrépite", c'est-à-dire que les particules se fragmentent en particules plus petites lorsqu'elles sont exposées aux températures élevées de la flamme.

Pour une personne dont les vêtements ont pris feu, un extincteur à poudre sèche est reconnu comme le meilleur moyen de contrôler les flammes et de protéger cette personne. Une intervention rapide donne un "renversement" rapide, minimisant ainsi les blessures. Cependant, la flamme doit être complètement éteinte car les particules tombent rapidement au sol et toute flamme résiduelle reprendra rapidement du terrain. De même, les halons ne resteront efficaces que si les concentrations locales sont maintenues. S'il est appliqué à l'extérieur, la vapeur de halon se disperse rapidement, et à nouveau le feu se rétablira rapidement s'il reste une flamme résiduelle. Plus important encore, la perte du suppresseur sera suivie d'un réallumage du carburant si les températures de surface sont suffisamment élevées. Ni les halons ni les poudres sèches n'ont d'effet de refroidissement significatif sur la surface du combustible.

Suppression de l'arrivée d'air

La description suivante est une simplification excessive du processus. Bien que "supprimer l'alimentation en air" provoque certainement l'extinction du feu, il suffit pour cela de réduire la concentration d'oxygène en dessous d'un niveau critique. Le « test de l'indice d'oxygène » bien connu classe les matériaux combustibles en fonction de la concentration minimale en oxygène dans un mélange oxygène/azote qui supportera juste la flamme. De nombreux matériaux courants brûlent à des concentrations d'oxygène jusqu'à environ 14 % à température ambiante (environ 20 °C) et en l'absence de tout transfert de chaleur imposé. La concentration critique dépend de la température et diminue à mesure que la température augmente. Ainsi, un feu qui brûle depuis un certain temps sera capable d'entretenir des flammes à des concentrations peut-être aussi faibles que 7 %. Un incendie dans une pièce peut être maîtrisé et peut même s'éteindre si l'apport d'oxygène est limité en gardant les portes et les fenêtres fermées. La flamme peut cesser, mais la combustion se poursuivra à des concentrations d'oxygène très inférieures. L'admission d'air en ouvrant une porte ou en brisant une fenêtre avant que la pièce ne se soit suffisamment refroidie peut entraîner une éruption vigoureuse du feu, connue sous le nom de contre-courantou backdraft.

L'« élimination de l'air » est difficile à réaliser. Cependant, une atmosphère peut être rendue « inerte » par noyage total au moyen d'un gaz qui n'entretiendra pas la combustion, tel que l'azote, le dioxyde de carbone ou les gaz issus d'un processus de combustion (par exemple, les moteurs d'un navire) qui sont pauvres en oxygène et à haute teneur en oxygène. en dioxyde de carbone. Cette technique ne peut être utilisée que dans des espaces clos car il est nécessaire de maintenir la concentration requise du « gaz inerte » jusqu'à ce que l'incendie soit complètement éteint ou que les opérations de lutte contre l'incendie puissent commencer. L'inondation totale a des applications spéciales, comme pour les cales des navires et les collections de livres rares dans les bibliothèques. Les concentrations minimales requises des gaz inertes sont indiquées dans le tableau 4. Celles-ci sont basées sur l'hypothèse que le feu est détecté à un stade précoce et que l'inondation est effectuée avant que trop de chaleur ne se soit accumulée dans l'espace.

Tableau 4 : Comparaison des concentrations des différents gaz nécessaires à l'inertage

Agent

Concentration minimale (% volume)

Halons 1301

8.0

Halons 1211

8.1

Azote

Gaz carbonique

 

L'« élimination de l'air » peut être effectuée à proximité immédiate d'un petit incendie par l'application locale d'un extincteur à l'aide d'un extincteur. Le dioxyde de carbone est le seul gaz utilisé de cette manière. Cependant, comme ce gaz se disperse rapidement, il est indispensable d'éteindre toute flamme lors de l'attaque du feu ; sinon, le flambage se rétablira. Le rallumage est également possible car le dioxyde de carbone a peu ou pas d'effet de refroidissement. Il est à noter qu'une fine pulvérisation d'eau entraînée dans une flamme peut provoquer l'extinction sous l'effet combiné de l'évaporation des gouttelettes (qui refroidit la zone de combustion) et de la réduction de la concentration en oxygène par dilution par la vapeur d'eau (qui agit de la même manière sous forme de dioxyde de carbone). De fines pulvérisations d'eau et des brouillards sont envisagés comme des substituts possibles aux halons.

Il convient de mentionner ici qu'il est déconseillé d'éteindre une flamme de gaz à moins que le flux de gaz ne puisse être arrêté immédiatement après. Sinon, un volume substantiel de gaz inflammable peut s'accumuler et ensuite s'enflammer, avec des conséquences potentiellement graves.

Éteindre

Cette méthode est incluse ici par souci d'exhaustivité. Une flamme d'allumette peut facilement être soufflée en augmentant la vitesse de l'air au-dessus d'une valeur critique à proximité de la flamme. Le mécanisme fonctionne en déstabilisant la flamme au voisinage du combustible. En principe, les incendies plus importants peuvent être contrôlés de la même manière, mais des charges explosives sont normalement nécessaires pour générer des vitesses suffisantes. Les incendies de puits de pétrole peuvent être éteints de cette manière.

Enfin, une caractéristique commune qu'il convient de souligner est que la facilité avec laquelle un incendie peut être éteint diminue rapidement à mesure que l'incendie prend de l'ampleur. Une détection précoce permet une extinction avec des quantités minimales de suppresseur, avec des pertes réduites. Lors du choix d'un système d'extinction, il faut tenir compte du taux potentiel de développement du feu et du type de système de détection disponible.

Explosions

Une explosion se caractérise par la libération soudaine d'énergie, produisant une onde de choc, ou onde de choc, qui peut être capable de causer des dommages à distance. Il existe deux types distincts de sources, à savoir l'explosif brisant et l'éclatement sous pression. L'explosif puissant est caractérisé par des composés tels que le trinitrotoluène (TNT) et la cyclotriméthylènetrinitramine (RDX). Ces composés sont des espèces hautement exothermiques, se décomposant pour libérer des quantités substantielles d'énergie. Bien que thermiquement stables (bien que certains le soient moins et nécessitent une désensibilisation pour les rendre sûrs à manipuler), ils peuvent être amenés à exploser, avec décomposition, se propageant à la vitesse du son à travers le solide. Si la quantité d'énergie libérée est suffisamment élevée, une onde de choc se propagera à partir de la source avec le potentiel de causer des dommages importants à distance.

En évaluant les dommages à distance, on peut estimer la taille de l'explosion en « équivalent TNT » (normalement en tonnes métriques). Cette technique repose sur la grande quantité de données qui ont été recueillies sur le potentiel de dommages du TNT (une grande partie en temps de guerre) et utilise des lois d'échelle empiriques qui ont été développées à partir d'études des dommages causés par des quantités connues de TNT.

En temps de paix, les explosifs brisants sont utilisés dans diverses activités, notamment les mines, les carrières et les grands travaux de génie civil. Leur présence sur un site représente un danger particulier qui nécessite une gestion spécifique. Cependant, l'autre source d'« explosions » peut être tout aussi dévastatrice, en particulier si le danger n'a pas été reconnu. Les surpressions conduisant à des coups de bélier peuvent être le résultat de processus chimiques au sein des usines ou d'effets purement physiques, comme cela se produira si un récipient est chauffé de l'extérieur, entraînant une surpression. Le terme BLEVE (explosion de vapeur en expansion de liquide bouillant) a ses origines ici, se référant à l'origine à la défaillance des chaudières à vapeur. Il est maintenant également couramment utilisé pour décrire l'événement dans lequel un récipient sous pression contenant un gaz liquéfié tel que le GPL (gaz de pétrole liquéfié) échoue dans un incendie, libérant le contenu inflammable, qui s'enflamme ensuite pour produire une "boule de feu".

D'autre part, la surpression peut être provoquée en interne par un processus chimique. Dans les industries de process, l'auto-échauffement peut conduire à un emballement de la réaction, générant des températures et des pressions élevées capables de provoquer une explosion de pression. Cependant, le type d'explosion le plus courant est causé par l'inflammation d'un mélange gaz/air inflammable qui est confiné à l'intérieur d'un élément d'une usine ou même à l'intérieur de toute structure ou enceinte de confinement. La condition préalable est la formation d'un mélange inflammable, un événement qui devrait être évité par une bonne conception et une bonne gestion. En cas de rejet accidentel, une atmosphère inflammable existera partout où la concentration du gaz (ou de la vapeur) se situe entre les limites inférieure et supérieure d'inflammabilité (tableau 1). Si une source d'allumage est introduite dans l'une de ces régions, une flamme prémélangée se propagera rapidement à partir de la source, convertissant le mélange carburant/air en produits de combustion à une température élevée. Celle-ci peut aller jusqu'à 2,100 300 K, indiquant que dans un système complètement fermé initialement à 7 K, une surpression aussi élevée que XNUMX bars est possible. Seuls les récipients sous pression spécialement conçus sont capables de contenir de telles surpressions. Les bâtiments ordinaires tomberont s'ils ne sont pas protégés par des panneaux de décompression ou des disques de rupture ou par un système d'extinction d'explosion. Si un mélange inflammable se forme à l'intérieur d'un bâtiment, l'explosion qui s'ensuit peut causer des dommages structurels importants - peut-être une destruction totale - à moins que l'explosion ne puisse s'évacuer vers l'extérieur par des ouvertures (par exemple, la défaillance de fenêtres) créées au cours des premières étapes de l'explosion.

Les explosions de ce type sont également associées à l'inflammation de poussières en suspension dans l'air (Palmer 1973). Ceux-ci se produisent lorsqu'il y a une accumulation substantielle de poussière «explosible» qui est délogée des étagères, des chevrons et des rebords à l'intérieur d'un bâtiment pour former un nuage, qui est ensuite exposé à une source d'inflammation (par exemple, dans les minoteries, les élévateurs à grains, etc. .). La poussière doit (évidemment) être combustible, mais toutes les poussières combustibles ne sont pas explosibles à température ambiante. Des tests standards ont été conçus pour déterminer si une poussière est explosible. Celles-ci peuvent également être utilisées pour illustrer que les poussières explosives présentent des « limites d'explosibilité », similaires dans leur concept aux « limites d'inflammabilité » des gaz et des vapeurs. En général, une explosion de poussière a le potentiel de faire beaucoup de dégâts car l'événement initial peut provoquer le délogement de plus de poussière, formant un nuage de poussière encore plus grand qui s'enflammera inévitablement, pour produire une explosion encore plus grande.

Ventilation d'explosionou secours d'explosion, ne fonctionnera avec succès que si le taux de développement de l'explosion est relativement lent, tel qu'associé à la propagation d'une flamme prémélangée à travers un mélange inflammable stationnaire ou un nuage de poussière explosible. La ventilation d'explosion n'est d'aucune utilité si une détonation est impliquée. La raison en est que les ouvertures de décompression doivent être créées à un stade précoce de l'événement lorsque la pression est encore relativement faible. Si une détonation se produit, la pression monte trop rapidement pour que le soulagement soit efficace, et le récipient ou l'élément d'une usine qui l'entoure subit des pressions internes très élevées qui conduiront à une destruction massive. Détonation d'un mélange gazeux inflammable peut se produire si le mélange est contenu dans un long tuyau ou conduit. Dans certaines conditions, la propagation de la flamme prémélangée poussera le gaz non brûlé devant le front de flamme à une vitesse qui augmentera la turbulence, qui à son tour augmentera la vitesse de propagation. Cela fournit une boucle de rétroaction qui fera accélérer la flamme jusqu'à ce qu'une onde de choc se forme. Ceci, combiné au processus de combustion, est une onde de détonation qui peut se propager à des vitesses bien supérieures à 1,000 XNUMX m/s. Ceci peut être comparé avec le vitesse de combustion fondamentale d'un mélange stoechiométrique propane/air de 0.45 m/s. (Il s'agit de la vitesse à laquelle une flamme se propagera à travers un mélange propane/air au repos (c'est-à-dire non turbulent).)

L'importance de la turbulence sur le développement de ce type d'explosion ne peut être sous-estimée. Le bon fonctionnement d'un système de protection contre les explosions repose sur une ventilation précoce ou une suppression précoce. Si le rythme de développement de l'explosion est trop rapide, le système de protection ne sera pas efficace et des surpressions inacceptables pourront se produire.

Une alternative au soulagement d'explosion est suppression des explosions. Ce type de protection nécessite que l'explosion soit détectée à un stade très précoce, le plus près possible de l'inflammation. Le détecteur est utilisé pour initier la libération rapide d'un suppresseur dans le trajet de la propagation de la flamme, arrêtant efficacement l'explosion avant que la pression n'ait augmenté à un degré auquel l'intégrité des limites d'enceinte est menacée. Les halons ont été couramment utilisés à cette fin, mais comme ils sont progressivement éliminés, l'attention est désormais portée sur l'utilisation de systèmes de pulvérisation d'eau à haute pression. Ce type de protection est très coûteux et d'application limitée car il ne peut être utilisé que dans des volumes relativement petits dans lesquels l'agent d'extinction peut être distribué rapidement et uniformément (par exemple, des conduits transportant des vapeurs inflammables ou des poussières explosibles).

Analyse des informations pour la protection incendie

En termes généraux, la science du feu n'a été développée que récemment à un stade où elle est capable de fournir la base de connaissances sur laquelle des décisions rationnelles concernant la conception technique, y compris les questions de sécurité, peuvent être fondées. Traditionnellement, la sécurité incendie s'est développée sur une ad hoc sur une base efficace, en répondant efficacement aux incidents en imposant des réglementations ou d'autres restrictions pour s'assurer qu'il ne se reproduira pas. De nombreux exemples pourraient être cités. Par exemple, le grand incendie de Londres en 1666 a conduit en temps voulu à l'établissement des premiers règlements (ou codes) de construction et au développement de l'assurance incendie. Des incidents plus récents, tels que les incendies d'immeubles de bureaux de grande hauteur à São Paulo, au Brésil, en 1972 et 1974, ont entraîné des modifications des codes du bâtiment, conçues de manière à prévenir des incendies similaires à décès multiples à l'avenir. D'autres problèmes ont été traités de manière similaire. En Californie, aux États-Unis, le danger associé à certains types de meubles rembourrés modernes (en particulier ceux contenant de la mousse de polyuréthane standard) a été reconnu et, finalement, des réglementations strictes ont été introduites pour contrôler sa disponibilité.

Il s'agit de cas simples où l'observation des conséquences d'un incendie a conduit à imposer un ensemble de règles destinées à améliorer la sécurité de l'individu et de la collectivité en cas d'incendie. La décision d'agir sur toute question doit être justifiée sur la base d'une analyse de notre connaissance des incidents d'incendie. Il faut montrer que le problème est réel. Dans certains cas, comme les incendies de São Paulo, cet exercice est académique, mais dans d'autres, comme « prouver » que l'ameublement moderne est un problème, il est nécessaire de s'assurer que les coûts associés sont dépensés à bon escient. Cela nécessite une base de données fiable sur les incendies qui, sur un certain nombre d'années, est capable de montrer les tendances du nombre d'incendies, du nombre de décès, de l'incidence d'un type particulier d'inflammation, etc. Des techniques statistiques peuvent alors être utilisées pour examiner si une tendance ou un changement est significatif et des mesures appropriées sont prises.

Dans un certain nombre de pays, les pompiers sont tenus de soumettre un rapport sur chaque incendie survenu. Au Royaume-Uni et aux États-Unis, l'officier responsable remplit un formulaire de rapport qui est ensuite soumis à un organisme central (le Home Office au Royaume-Uni, la National Fire Protection Association, NFPA, aux États-Unis) qui code ensuite et traite les données de la manière prescrite. Les données sont ensuite disponibles pour inspection par les organismes gouvernementaux et autres parties intéressées. Ces bases de données sont précieuses pour mettre en évidence (par exemple) les principales sources d'inflammation et les premiers éléments enflammés. Un examen de l'incidence des décès et de leur relation avec les sources d'inflammation, etc. a montré que le nombre de personnes qui meurent dans des incendies déclenchés par des produits pour fumeurs est nettement disproportionné par rapport au nombre d'incendies qui se déclenchent de cette manière.

La fiabilité de ces bases de données dépend de la compétence avec laquelle les pompiers mènent l'enquête incendie. L'enquête sur les incendies n'est pas une tâche facile et nécessite des capacités et des connaissances considérables, en particulier une connaissance de la science des incendies. Le service d'incendie du Royaume-Uni a l'obligation légale de soumettre un formulaire de rapport d'incendie pour chaque incendie auquel il assiste, ce qui impose une responsabilité considérable à l'officier responsable. La construction du formulaire est cruciale, car il doit obtenir les informations requises de manière suffisamment détaillée. Le « formulaire de rapport d'incident de base » recommandé par la NFPA est présenté dans le Manuel de protection contre les incendies (Côté 1991).

Les données peuvent être utilisées de deux manières, soit pour identifier un problème d'incendie, soit pour fournir l'argument rationnel nécessaire pour justifier une ligne de conduite particulière qui peut nécessiter des dépenses publiques ou privées. Une base de données établie de longue date peut être utilisée pour montrer les effets des actions entreprises. Les dix points suivants ont été tirés des statistiques de la NFPA sur la période 1980 à 1989 (Cote 1991) :

1. Les détecteurs de fumée domestiques sont largement utilisés et très efficaces (mais des lacunes importantes subsistent dans la stratégie de détection).

2. Les gicleurs automatiques réduisent considérablement les pertes de vie et de biens. L'utilisation accrue d'équipements de chauffage portables et de surface a fortement augmenté les incendies domestiques impliquant des équipements de chauffage.

3. Les incendies incendiaires et suspects ont continué à diminuer par rapport au pic des années 1970, mais les dommages matériels associés ont cessé de diminuer.

4. Une grande partie des décès de pompiers sont attribués à des crises cardiaques et à des activités en dehors du lieu de l'incendie.

5. Les zones rurales ont les taux de mortalité par incendie les plus élevés.

6. Les matières à fumer qui enflamment les meubles rembourrés, les matelas ou la literie produisent les scénarios d'incendie résidentiel les plus meurtriers.

7. Les taux de mortalité par incendie aux États-Unis et au Canada sont parmi les plus élevés de tous les pays développés.

8. Les États du Vieux Sud aux États-Unis ont les taux de mortalité par incendie les plus élevés.

9. Les personnes âgées courent un risque particulièrement élevé de mourir dans un incendie.

 

Ces conclusions sont, bien sûr, propres à chaque pays, bien qu'il existe certaines tendances communes. Une utilisation prudente de ces données peut fournir les moyens de formuler des politiques judicieuses concernant la sécurité incendie dans la communauté. Cependant, il faut se rappeler que ceux-ci sont inévitablement « réactifs », plutôt que « proactifs ». Des mesures proactives ne peuvent être introduites qu'après une évaluation détaillée des risques d'incendie. Une telle ligne de conduite a été progressivement mise en place, en commençant par l'industrie nucléaire et en se déplaçant dans les industries chimiques, pétrochimiques et offshore où les risques sont beaucoup plus facilement définissables que dans d'autres industries. Leur application aux hôtels et aux bâtiments publics est généralement beaucoup plus difficile et nécessite l'application de techniques de modélisation du feu pour prédire le cours d'un incendie et la manière dont les produits du feu se propageront à travers le bâtiment pour affecter les occupants. Des avancées majeures ont été réalisées dans ce type de modélisation, même s'il faut dire qu'il reste encore beaucoup de chemin à parcourir avant que ces techniques puissent être utilisées en toute confiance. L'ingénierie de la sécurité incendie a encore besoin de beaucoup de recherche fondamentale en science de la sécurité incendie avant que des outils fiables d'évaluation des risques d'incendie puissent être largement disponibles.

 

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Jeudi, Mars 24 2011 18: 22

Sources de risques d'incendie

Incendie et combustion ont été définis de diverses manières. Pour nos besoins, les déclarations les plus importantes concernant la combustion, en tant que phénomène, sont les suivantes :

  • La combustion représente une série de réactions auto-entretenues constituées de transformations physiques et chimiques.
  • Les matériaux impliqués entrent en réaction avec l'agent oxydant de leur environnement, qui est le plus souvent avec l'oxygène de l'air.
  • L'allumage nécessite des conditions de démarrage favorables, qui sont généralement un échauffement suffisant du système qui couvre la demande énergétique initiale de la réaction en chaîne de combustion.
  • La résultante des réactions est souvent exothermique, ce qui signifie que lors de la combustion, de la chaleur est dégagée et ce phénomène s'accompagne souvent d'un embrasement visiblement observable.

 

Allumage peut être considéré comme la première étape du processus de combustion autonome. Cela peut se produire comme allumage piloté (ou allumage forcé) si le phénomène est causé par une source d'allumage externe, ou il peut se produire comme allumage automatique (ou auto-allumage) si le phénomène est le résultat de réactions se produisant dans le matériau combustible lui-même et couplées à un dégagement de chaleur.

L'inclination à l'inflammation est caractérisée par un paramètre empirique, la température d'allumage (c'est-à-dire la température la plus basse, à déterminer par essai, à laquelle le matériau doit être chauffé pour s'enflammer). Selon que ce paramètre est déterminé ou non - avec des méthodes d'essai spéciales - par l'utilisation de n'importe quelle source d'allumage, nous distinguons entre le température d'allumage piloté et les terres parsemées de La température d'auto-inflammation.

Dans le cas de l'allumage piloté, l'énergie nécessaire à l'activation des matériaux impliqués dans la réaction de combustion est fournie par des sources d'allumage. Cependant, il n'y a pas de relation directe entre la quantité de chaleur nécessaire à l'inflammation et la température d'inflammation, car bien que la composition chimique des composants du système combustible soit un paramètre essentiel de la température d'inflammation, elle est considérablement influencée par les tailles et les formes des matériaux. , la pression de l'environnement, les conditions de circulation d'air, les paramètres de la source d'allumage, les caractéristiques géométriques du dispositif d'essai, etc. C'est la raison pour laquelle les données publiées dans la littérature pour la température d'auto-inflammation et la température d'allumage piloté peuvent être significativement différentes.

Le mécanisme d'allumage de matériaux dans différents états peut être simplement illustré. Cela implique d'examiner les matériaux sous forme de solides, de liquides ou de gaz.

pont matériaux solides absorbent l'énergie de toute source d'allumage externe soit par conduction, convection ou rayonnement (principalement par leur combinaison), ou sont chauffés à la suite des processus de production de chaleur se déroulant en interne qui commencent la décomposition sur leurs surfaces.

Pour que l'allumage se produise avec liquides, ceux-ci doivent avoir la formation d'un espace de vapeur au-dessus de leur surface qui est capable de brûler. Les vapeurs libérées et les produits de décomposition gazeux se mélangent à l'air au-dessus de la surface du matériau liquide ou solide.

Les flux turbulents qui surviennent dans le mélange et/ou la diffusion aident l'oxygène à atteindre les molécules, les atomes et les radicaux libres sur et au-dessus de la surface, qui sont déjà aptes à la réaction. Les particules induites entrent en interaction, entraînant un dégagement de chaleur. Le processus s'accélère régulièrement et, au début de la réaction en chaîne, le matériau s'enflamme et brûle.

La combustion dans la couche sous la surface des matériaux combustibles solides est appelée fumant, et la réaction de combustion se produisant à l'interface des matériaux solides et du gaz est appelée embrasé. Brûler avec des flammes (ou flamboyant) est le processus au cours duquel la réaction exothermique de combustion se déroule en phase gazeuse. Ceci est typique pour la combustion de matériaux liquides et solides.

Gaz combustibles brûlent naturellement en phase gazeuse. C'est une déclaration empirique importante que les mélanges de gaz et d'air ne peuvent s'enflammer que dans une certaine plage de concentration. Ceci est valable aussi pour les vapeurs de liquides. Les limites inférieure et supérieure d'inflammabilité des gaz et des vapeurs dépendent de la température et de la pression du mélange, de la source d'inflammation et de la concentration des gaz inertes dans le mélange.

Sources d'inflammation

Les phénomènes fournissant de l'énergie calorifique peuvent être regroupés en quatre catégories fondamentales quant à leur origine (Sax 1979) :

1. énergie thermique générée lors de réactions chimiques (chaleur d'oxydation, chaleur de combustion, chaleur de dissolution, échauffement spontané, chaleur de décomposition, etc.)

2. énergie thermique électrique (chauffage par résistance, chauffage par induction, chaleur d'arc, étincelles électriques, décharges électrostatiques, chaleur générée par un coup de foudre, etc.)

3. énergie thermique mécanique (chaleur de friction, étincelles de friction)

4. chaleur générée par la décomposition nucléaire.

La discussion suivante porte sur les sources d'inflammation les plus fréquemment rencontrées.

Flammes nues

Les flammes nues peuvent être la source d'inflammation la plus simple et la plus fréquemment utilisée. Un grand nombre d'outils d'usage général et divers types d'équipements technologiques fonctionnent à flamme nue ou permettent la formation de flammes nues. Les brûleurs, les allumettes, les fours, les appareils de chauffage, les flammes des torches de soudage, les conduites de gaz et d'huile brisées, etc. peuvent pratiquement être considérés comme des sources potentielles d'inflammation. Étant donné qu'avec une flamme nue, la source d'allumage primaire elle-même représente une combustion auto-entretenue existante, le mécanisme d'allumage signifie essentiellement la propagation de la combustion à un autre système. Si la source d'allumage à flamme nue possède suffisamment d'énergie pour amorcer l'allumage, la combustion commencera.

Allumage spontané

Les réactions chimiques générant spontanément de la chaleur impliquent un risque d'inflammation et de brûlure en tant que « sources d'inflammation internes ». Les matériaux enclins à s'échauffer et à s'enflammer spontanément peuvent cependant devenir des sources secondaires d'inflammation et donner lieu à l'inflammation des matériaux combustibles environnants.

Bien que certains gaz (par exemple, le phosphure d'hydrogène, l'hydrure de bore, l'hydrure de silicium) et liquides (par exemple, les carbonyles métalliques, les compositions organométalliques) soient enclins à l'inflammation spontanée, la plupart des inflammations spontanées se produisent sous forme de réactions de surface de matériaux solides. L'inflammation spontanée, comme toutes les inflammations, dépend de la structure chimique du matériau, mais son apparition est déterminée par le degré de dispersité. La grande surface spécifique permet l'accumulation locale de la chaleur de réaction et contribue à l'augmentation de la température du matériau au-dessus de la température d'inflammation spontanée.

L'inflammation spontanée des liquides est également favorisée s'ils entrent en contact avec l'air sur des matériaux solides de grande surface spécifique. Les graisses et en particulier les huiles insaturées contenant des doubles liaisons, lorsqu'elles sont absorbées par des matériaux fibreux et leurs produits, et lorsqu'elles sont imprégnées dans des textiles d'origine végétale ou animale, ont tendance à s'enflammer spontanément dans des conditions atmosphériques normales. L'inflammation spontanée de produits en laine de verre et en laine minérale fabriqués à partir de fibres incombustibles ou de matériaux inorganiques couvrant de grandes surfaces spécifiques et contaminés par de l'huile a provoqué des incendies très graves.

L'inflammation spontanée a été observée principalement avec des poussières de matériaux solides. Pour les métaux ayant une bonne conductivité thermique, l'accumulation locale de chaleur nécessaire à l'allumage nécessite un broyage très fin du métal. À mesure que la taille des particules diminue, la probabilité d'inflammation spontanée augmente et, avec certaines poussières métalliques (par exemple, le fer), une pyrophorosité s'ensuit. Lors du stockage et de la manipulation de la poussière de charbon, de la suie à répartition fine, des poussières de laques et de résines synthétiques, ainsi que lors des opérations technologiques réalisées avec eux, une attention particulière doit être accordée aux mesures préventives contre l'incendie afin de réduire le risque d'inflammation spontanée.

Les matériaux enclins à la décomposition spontanée présentent une capacité particulière à s'enflammer spontanément. L'hydrazine, lorsqu'elle est fixée sur un matériau de grande surface, s'enflamme immédiatement. Les peroxydes, qui sont largement utilisés par l'industrie des plastiques, se décomposent facilement spontanément et, en conséquence de la décomposition, ils deviennent des sources d'inflammation dangereuses, déclenchant occasionnellement une combustion explosive.

La réaction exothermique violente qui se produit lorsque certains produits chimiques entrent en contact les uns avec les autres peut être considérée comme un cas particulier d'inflammation spontanée. Des exemples de tels cas sont le contact de l'acide sulfurique concentré avec tous les matériaux organiques combustibles, les chlorates avec des sels ou acides de soufre ou d'ammonium, les composés organiques halogénés avec les métaux alcalins, etc. (matériaux incompatibles) nécessite une attention particulière notamment lors de leur stockage et de leur co-stockage et de l'élaboration de la réglementation de lutte contre l'incendie.

Il convient de mentionner qu'un tel échauffement spontané dangereusement élevé peut, dans certains cas, être dû à de mauvaises conditions technologiques (ventilation insuffisante, faible capacité de refroidissement, écarts d'entretien et de nettoyage, surchauffe de la réaction, etc.), ou favorisé par celles-ci.

Certains produits agricoles, tels que les aliments fibreux, les graines oléagineuses, les céréales en germination, les produits finis de l'industrie de transformation (tranches de betteraves séchées, engrais, etc.), présentent une propension à l'inflammation spontanée. L'échauffement spontané de ces matériaux présente une particularité : les conditions de température dangereuses des systèmes sont exacerbées par certains processus biologiques exothermiques difficilement contrôlables.

Sources d'allumage électriques

Les machines électriques, les instruments et les appareils de chauffage fonctionnant à l'énergie électrique, ainsi que les équipements de transformation de puissance et d'éclairage, ne présentent généralement aucun risque d'incendie pour leur environnement, à condition qu'ils aient été installés conformément aux réglementations de sécurité et aux exigences applicables des normes et que les instructions technologiques associées ont été respectées lors de leur fonctionnement. Un entretien régulier et une surveillance périodique diminuent considérablement la probabilité d'incendies et d'explosions. Les causes les plus fréquentes d'incendies dans les appareils électriques et le câblage sont Contrôleurs, des courts-circuits, étincelles électriques et hautes résistances de contact.

La surcharge existe lorsque le câblage et les appareils électriques sont exposés à un courant supérieur à celui pour lequel ils sont conçus. La surintensité traversant le câblage, les dispositifs et l'équipement peut entraîner une surchauffe telle que les composants surchauffés du système électrique sont endommagés ou cassés, vieillissent ou se carbonisent, ce qui entraîne la fonte des revêtements des câbles et des câbles, des pièces métalliques incandescentes et la structure combustible les unités venant à s'enflammer et, selon les conditions, propageant également le feu dans l'environnement. La cause la plus fréquente de surcharge est que le nombre de consommateurs connectés est supérieur à celui autorisé ou que leur capacité dépasse la valeur stipulée.

La sécurité de fonctionnement des systèmes électriques est le plus souvent mise en danger par les courts-circuits. Ils sont toujours les conséquences de tout dommage et surviennent lorsque des parties du câblage électrique ou de l'équipement au même niveau de potentiel ou à des niveaux de potentiel différents, isolées les unes des autres et de la terre, entrent en contact entre elles ou avec la terre. Ce contact peut se produire directement sous forme de contact métal-métal ou indirectement, par arc électrique. En cas de courts-circuits, lorsque certaines unités du système électrique entrent en contact les unes avec les autres, la résistance sera considérablement plus faible et, par conséquent, l'intensité du courant sera extrêmement élevée, peut-être inférieure de plusieurs ordres de grandeur. L'énergie thermique dégagée lors de surintensités avec des courts-circuits importants peut provoquer un incendie dans l'appareil affecté par le court-circuit, les matériaux et équipements environnants s'enflammant et le feu se propageant au bâtiment.

Les étincelles électriques sont des sources d'énergie thermique de petite taille, mais comme le montre l'expérience, elles agissent fréquemment comme sources d'inflammation. Dans des conditions normales de travail, la plupart des appareils électriques ne produisent pas d'étincelles, mais le fonctionnement de certains appareils s'accompagne normalement d'étincelles.

Les étincelles présentent un danger avant tout aux endroits où, dans la zone de leur génération, des concentrations explosives de gaz, de vapeur ou de poussière peuvent survenir. En conséquence, les équipements dégageant normalement des étincelles en cours de fonctionnement ne peuvent être installés qu'aux endroits où les étincelles ne peuvent pas provoquer d'incendie. À lui seul, le contenu énergétique des étincelles est insuffisant pour l'inflammation des matériaux dans l'environnement ou pour déclencher une explosion.

Si un système électrique n'a pas de contact métallique parfait entre les unités structurelles à travers lesquelles le courant circule, une résistance de contact élevée se produira à cet endroit. Ce phénomène est dans la plupart des cas dû à la construction défectueuse des joints ou à des installations non conformes aux règles de l'art. Le désengagement des joints pendant le fonctionnement et l'usure naturelle peuvent également être à l'origine d'une résistance de contact élevée. Une grande partie du courant traversant des endroits avec une résistance accrue se transformera en énergie thermique. Si cette énergie ne peut pas être suffisamment dissipée (et que la raison ne peut être éliminée), l'augmentation extrêmement importante de la température peut conduire à un incendie qui met en danger l'environnement.

Si les appareils fonctionnent sur la base du concept d'induction (moteurs, dynamos, transformateurs, relais, etc.) et ne sont pas correctement calculés, des courants de Foucault peuvent apparaître pendant le fonctionnement. En raison des courants de Foucault, les unités structurelles (bobines et leurs noyaux de fer) peuvent s'échauffer, ce qui peut entraîner l'inflammation des matériaux isolants et la combustion de l'équipement. Des courants de Foucault pourraient survenir, avec ces conséquences néfastes, également dans les unités structurelles métalliques autour des équipements haute tension.

Étincelles électrostatiques

La charge électrostatique est un processus au cours duquel tout matériau, à l'origine avec neutralité électrique (et indépendant de tout circuit électrique), se charge positivement ou négativement. Cela peut se produire de trois manières :

1.      chargement avec séparation, de sorte que des charges de polarité soustractive s'accumulent simultanément sur deux corps

2.      charger en passant, de sorte que les charges qui disparaissent laissent derrière elles des charges de signes de polarité opposés

3.      charger en prenant, de sorte que le corps reçoit des charges de l'extérieur.

Ces trois modes de chargement peuvent résulter de divers processus physiques, notamment la séparation après contact, le fendage, la coupe, la pulvérisation, le déplacement, le frottement, l'écoulement de poudres et de fluides dans la conduite, le frappement, le changement de pression, le changement d'état, la photoionisation, la chaleur ionisation, distribution électrostatique ou décharge haute tension.

Une charge électrostatique peut se produire à la fois sur des corps conducteurs et sur des corps isolants à la suite de l'un des processus mentionnés ci-dessus, mais dans la plupart des cas, les processus mécaniques sont responsables de l'accumulation des charges indésirables.

Parmi le grand nombre d'effets nocifs et de risques dus à la charge électrostatique et à la décharge d'étincelles qui en résulte, deux risques peuvent être mentionnés en particulier : la mise en danger d'équipements électroniques (par exemple, un ordinateur pour le contrôle de processus) et le risque d'incendie et d'explosion. .

L'équipement électronique est tout d'abord mis en danger si l'énergie de décharge de la charge est suffisamment élevée pour provoquer la destruction de l'entrée de toute partie semi-conductrice. Le développement des unités électroniques au cours de la dernière décennie a été suivi d'une augmentation rapide de ce risque.

Le développement d'un risque d'incendie ou d'explosion nécessite la coïncidence dans l'espace et dans le temps de deux conditions : la présence de tout milieu combustible et le rejet inflammable. Ce danger survient principalement dans l'industrie chimique. Il peut être estimé sur la base de ce que l'on appelle sensibilité aux étincelles des matières dangereuses (énergie d'allumage minimale) et dépend de l'étendue de la charge.

C'est une tâche essentielle de réduire ces risques, à savoir la grande variété de conséquences qui vont des troubles technologiques aux catastrophes avec accidents mortels. Il existe deux moyens de protection contre les conséquences des charges électrostatiques :

1. empêcher l'initiation du processus de charge (c'est évident, mais généralement très difficile à réaliser)

2. limiter l'accumulation des charges pour éviter l'apparition de rejets dangereux (ou tout autre risque).

La foudre est un phénomène électrique atmosphérique dans la nature et peut être considérée comme une source d'inflammation. La charge statique produite dans les nuages ​​est égalisée vers la terre (coup de foudre) et s'accompagne d'une décharge à haute énergie. Les matériaux combustibles à l'endroit du coup de foudre et ses environs peuvent s'enflammer et brûler. Lors de certains coups de foudre, des impulsions très fortes sont générées et l'énergie est égalisée en plusieurs étapes. Dans d'autres cas, des courants de longue durée commencent à circuler, atteignant parfois l'ordre de grandeur de 10 A.

Énergie thermique mécanique

La pratique technique s'accompagne régulièrement de frictions. Pendant le fonctionnement mécanique, une chaleur de frottement est développée et si la perte de chaleur est limitée à un point tel que la chaleur s'accumule dans le système, sa température peut augmenter jusqu'à une valeur dangereuse pour l'environnement et un incendie peut se produire.

Les étincelles de frottement se produisent normalement dans les opérations technologiques du métal en raison d'un frottement important (meulage, écaillage, coupe, frappe) ou en raison d'objets ou d'outils métalliques tombant ou tombant sur un sol dur ou pendant les opérations de meulage en raison de contaminations métalliques dans le matériau sous l'impact du meulage . La température de l'étincelle générée est normalement supérieure à la température d'inflammation des matériaux combustibles conventionnels (comme pour les étincelles en acier, 1,400 1,500-300 400 °C ; les étincelles en alliages cuivre-nickel, XNUMX-XNUMX °C) ; cependant, la capacité d'allumage dépend de la teneur totale en chaleur et de l'énergie d'allumage la plus faible du matériau et de la substance à enflammer, respectivement. Il a été prouvé dans la pratique que les étincelles de friction représentent un risque réel d'incendie dans les espaces aériens où les gaz, vapeurs et poussières combustibles sont présents à des concentrations dangereuses. Ainsi, dans ces circonstances, l'utilisation de matériaux qui produisent facilement des étincelles, ainsi que les procédés avec étincelles mécaniques, doivent être évités. Dans ces cas, la sécurité est assurée par des outils qui ne produisent pas d'étincelles, c'est-à-dire en bois, en cuir ou en matières plastiques, ou en utilisant des outils en alliages de cuivre et de bronze qui produisent des étincelles de faible énergie.

Surfaces chaudes

Dans la pratique, les surfaces des équipements et appareils peuvent s'échauffer dangereusement, soit normalement, soit en raison d'un dysfonctionnement. Les fours, les fours, les dispositifs de séchage, les évacuations des gaz d'échappement, les conduites de vapeur, etc. provoquent souvent des incendies dans les espaces aériens explosifs. De plus, leurs surfaces chaudes peuvent enflammer des matériaux combustibles s'en approchant ou en venant en contact. Pour la prévention, des distances de sécurité doivent être respectées, et une surveillance et un entretien réguliers réduiront la probabilité d'apparition d'une surchauffe dangereuse.

Risques d'incendie des matériaux et produits

La présence de matériaux combustibles dans les systèmes combustibles représente une condition évidente de combustion. Les phénomènes de combustion et les phases du processus de combustion dépendent fondamentalement des propriétés physiques et chimiques du matériau concerné. Par conséquent, il semble raisonnable de faire une enquête sur l'inflammabilité des différents matériaux et produits en ce qui concerne leur caractère et leurs propriétés. Pour cette section, le principe d'ordre pour le regroupement des matériaux est régi par des aspects techniques plutôt que par des conceptions théoriques (NFPA 1991).

Bois et produits à base de bois

Le bois est l'un des matériaux les plus répandus dans le milieu humain. Les maisons, les structures de construction, les meubles et les biens de consommation sont en bois, et il est également largement utilisé pour des produits tels que le papier ainsi que dans l'industrie chimique.

Le bois et les produits en bois sont combustibles et, lorsqu'ils sont en contact avec des surfaces à haute température et exposés à un rayonnement thermique, à des flammes nues ou à toute autre source d'inflammation, ils se carboniseront, brilleront, s'enflammeront ou brûleront, selon les conditions de combustion. Pour élargir le champ de leur application, l'amélioration de leurs propriétés de combustion est nécessaire. Afin de rendre les unités structurelles produites à partir de bois moins combustibles, elles sont généralement traitées avec des agents ignifuges (par exemple, saturés, imprégnés, munis d'un revêtement de surface).

La caractéristique la plus essentielle de la combustibilité des différentes essences de bois est la température d'inflammation. Sa valeur dépend fortement de certaines des propriétés du bois et des conditions d'essai de détermination, à savoir la densité, l'humidité, la taille et la forme de l'échantillon de bois, ainsi que la source d'inflammation, le temps d'exposition, l'intensité d'exposition et l'atmosphère pendant l'essai. . Il est intéressant de noter que la température d'inflammation telle que déterminée par diverses méthodes d'essai diffère. L'expérience a montré que la tendance à l'inflammation des produits en bois propres et secs est extrêmement faible, mais plusieurs cas d'incendie provoqués par une inflammation spontanée ont été connus lors du stockage de déchets de bois poussiéreux et huileux dans des pièces mal ventilées. Il a été prouvé empiriquement qu'une teneur en humidité plus élevée augmente la température d'inflammation et réduit la vitesse de combustion du bois. La décomposition thermique du bois est un processus compliqué, mais ses phases peuvent clairement être observées comme suit :

  • La décomposition thermique avec perte de masse commence déjà dans la plage 120-200 °C ; les rejets d'humidité et les produits de dégradation non combustibles se produisent dans l'espace de combustion.
  • À 200-280 °C, des réactions principalement endothermiques se produisent pendant que l'énergie thermique de la source d'allumage est absorbée.
  • A 280-500 °C, les réactions exothermiques des produits de décomposition s'accélèrent régulièrement en tant que processus primaire, tandis que des phénomènes de carbonisation peuvent être observés. Dans cette plage de température, la combustion d'entretien s'est déjà développée. Après inflammation, la combustion n'est pas régulière dans le temps en raison de la bonne capacité d'isolation thermique de ses couches carbonisées. Par conséquent, le réchauffement des couches profondes est limité et prend du temps. Lorsque la surface des produits de décomposition combustibles est accélérée, la combustion sera complète.
  • À des températures supérieures à 500 °C, le charbon de bois forme des résidus. Au cours de son incandescence supplémentaire, des cendres contenant des matériaux inorganiques solides sont produites et le processus est terminé.

 

Fibres et textiles

La majorité des textiles produits à partir de matières fibreuses que l'on trouve dans l'environnement proche des personnes sont combustibles. Les vêtements, les meubles et l'environnement bâti sont partiellement ou totalement constitués de textiles. Le danger qu'ils présentent existe lors de leur production, transformation et stockage ainsi que lors de leur port.

Les matériaux de base des textiles sont à la fois naturels et artificiels ; les fibres synthétiques sont utilisées seules ou en mélange avec des fibres naturelles. La composition chimique des fibres naturelles d'origine végétale (coton, chanvre, jute, lin) est la cellulose, qui est combustible, et ces fibres ont une température d'inflammation relativement élevée (<<400°C). C'est une caractéristique avantageuse de leur combustion que lorsqu'ils sont portés à haute température, ils se carbonisent mais ne fondent pas. Ceci est particulièrement avantageux pour les traitements médicaux des brûlés.

Les propriétés inflammables des fibres à base protéique d'origine animale (laine, soie, poil) sont encore plus favorables que celles des fibres d'origine végétale, car une température plus élevée est requise pour leur inflammation (500-600 °C), et sous dans les mêmes conditions, leur brûlage est moins intensif.

L'industrie des plastiques, utilisant plusieurs propriétés mécaniques extrêmement bonnes des produits polymères, a également pris de l'importance dans l'industrie textile. Parmi les propriétés de l'acrylique, du polyester et des fibres synthétiques thermoplastiques (nylon, polypropylène, polyéthylène), celles liées à la combustion sont les moins avantageuses. La plupart d'entre eux, malgré leur température d'inflammation élevée (<<400-600 °C), fondent lorsqu'ils sont exposés à la chaleur, s'enflamment facilement, brûlent intensément, tombent ou fondent lorsqu'ils brûlent et libèrent des quantités considérables de fumée et de gaz toxiques. Ces propriétés de combustion peuvent être améliorées par l'ajout de fibres naturelles, produisant ce que l'on appelle textiles à fibres mélangées. Un traitement supplémentaire est effectué avec des agents ignifuges. Pour la fabrication de textiles à usage industriel et de vêtements de protection contre la chaleur, des produits fibreux inorganiques non combustibles (y compris des fibres de verre et de métal) sont déjà utilisés en grande quantité.

Les caractéristiques de risque d'incendie les plus importantes des textiles sont les propriétés liées à l'inflammabilité, à la propagation des flammes, à la génération de chaleur et aux produits de combustion toxiques. Des méthodes d'essai spéciales ont été développées pour leur détermination. Les résultats des tests obtenus influencent les domaines d'application de ces produits (tentes et appartements, mobilier, sellerie automobile, vêtements, tapis, rideaux, vêtements spéciaux de protection contre la chaleur et les intempéries), ainsi que les prescriptions pour limiter les risques liés à leur utilisation. Une tâche essentielle des chercheurs industriels est de développer des textiles qui supportent des températures élevées, traités avec des agents ignifuges (fortement combustibles, avec un long temps d'allumage, un faible taux de propagation de la flamme, une faible vitesse de dégagement de chaleur) et produisent de petites quantités de produits de combustion toxiques. , ainsi que pour améliorer l'effet défavorable des accidents d'incendie dus à la combustion de ces matériaux.

Liquides combustibles et inflammables

En présence de sources d'inflammation, les liquides combustibles et inflammables sont des sources potentielles de risque. Premièrement, l'espace de vapeur fermé ou ouvert au-dessus de ces liquides présente un risque d'incendie et d'explosion. Une combustion, et plus fréquemment une explosion, peut se produire si le matériau est présent dans le mélange vapeur-air à une concentration appropriée. Il en résulte que la combustion et l'explosion dans la zone des liquides combustibles et inflammables peuvent être évitées si :

  • les sources d'inflammation, l'air et l'oxygène sont exclus ; ou alors
  • à la place de l'oxygène, un gaz inerte est présent dans l'environnement ; ou alors
  • le liquide est stocké dans un récipient ou un système fermé (voir Figure 1); ou alors
  • par une ventilation adéquate, le développement de la concentration de vapeurs dangereuses est empêché.

 

Figure 1. Types courants de réservoirs pour le stockage de liquides inflammables et combustibles.

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En pratique, un grand nombre de caractéristiques des matériaux sont connues en relation avec la dangerosité des liquides combustibles et inflammables. Il s'agit des points d'éclair en vase clos et en vase ouvert, du point d'ébullition, de la température d'inflammation, du taux d'évaporation, des limites supérieures et inférieures de concentration pour la combustibilité (limites d'inflammabilité ou d'explosivité), de la densité relative des vapeurs par rapport à l'air et de l'énergie nécessaire pour l'inflammation des vapeurs. Ces facteurs fournissent des informations complètes sur la sensibilité à l'inflammation de divers liquides.

Presque partout dans le monde, le point d'éclair, paramètre déterminé par un test standard dans des conditions atmosphériques, est utilisé comme base pour regrouper les liquides (et les matériaux se comportant comme des liquides à des températures relativement basses) en catégories de risque. Les exigences de sécurité pour le stockage des liquides, leur manipulation, les processus technologiques et les équipements électriques à installer dans leur zone doivent être élaborées pour chaque catégorie d'inflammabilité et de combustibilité. Les zones de risque autour des équipements technologiques doivent également être identifiées pour chaque catégorie. L'expérience a montré qu'un incendie et une explosion peuvent se produire, en fonction de la température et de la pression du système, dans la plage de concentration entre les deux limites d'inflammabilité.

Gaz

Bien que tous les matériaux - sous une température et une pression spécifiques - puissent devenir des gaz, les matériaux considérés comme gazeux en pratique sont ceux qui sont à l'état gazeux à température normale (~ 20 ° C) et pression atmosphérique normale ( ~ 100 kPa).

En ce qui concerne les risques d'incendie et d'explosion, les gaz peuvent être classés en deux groupes principaux : carburant et gaz incombustibles. Selon la définition acceptée en pratique, les gaz combustibles sont ceux qui brûlent dans l'air avec une concentration normale en oxygène, à condition que les conditions requises pour la combustion existent. L'inflammation ne se produit qu'au-dessus d'une certaine température, avec la température d'inflammation nécessaire, et dans une plage de concentration donnée.

Les gaz non combustibles sont ceux qui ne brûlent ni dans l'oxygène ni dans l'air à aucune concentration d'air. Une partie de ces gaz entretient la combustion (par exemple, l'oxygène), tandis que l'autre partie inhibe la combustion. Les gaz incombustibles ne supportant pas la combustion sont appelés des gaz inertes (azote, gaz rares, dioxyde de carbone, etc.).

Afin d'atteindre une efficacité économique, les gaz stockés et transportés dans des conteneurs ou des récipients de transport sont généralement à l'état comprimé, liquéfié ou refroidi-condensé (cryogénique). Fondamentalement, il existe deux situations dangereuses liées aux gaz : lorsqu'ils sont dans des conteneurs et lorsqu'ils sont libérés de leurs conteneurs.

Pour les gaz comprimés dans des conteneurs de stockage, la chaleur externe peut augmenter considérablement la pression à l'intérieur du conteneur, et la surpression extrême peut entraîner une explosion. Les conteneurs de stockage gazeux comprendront typiquement une phase vapeur et une phase liquide. En raison des changements de pression et de température, l'extension de la phase liquide donne lieu à une compression supplémentaire de l'espace de vapeur, tandis que la pression de vapeur du liquide augmente proportionnellement à l'augmentation de la température. À la suite de ces processus, une pression extrêmement dangereuse peut être produite. Les conteneurs de stockage doivent généralement contenir l'application de dispositifs de surpression. Ceux-ci sont capables d'atténuer une situation dangereuse due à des températures plus élevées.

Si les réservoirs de stockage sont insuffisamment scellés ou endommagés, le gaz s'écoulera vers l'espace d'air libre, se mélangera à l'air et, selon sa quantité et son mode d'écoulement, pourra provoquer la formation d'un grand espace d'air explosif. L'air autour d'un réservoir de stockage qui fuit peut être impropre à la respiration et peut être dangereux pour les personnes à proximité, en partie à cause de l'effet toxique de certains gaz et en partie à cause de la concentration diluée d'oxygène.

Compte tenu du risque d'incendie potentiel dû aux gaz et de la nécessité d'une exploitation sûre, il convient d'acquérir une connaissance détaillée des caractéristiques suivantes des gaz stockés ou utilisés, en particulier pour les consommateurs industriels : les propriétés chimiques et physiques des gaz, la température d'inflammation, la les limites inférieure et supérieure de concentration d'inflammabilité, les paramètres dangereux du gaz dans le récipient, les facteurs de risque de la situation dangereuse causée par les gaz libérés à l'air libre, l'étendue des zones de sécurité nécessaires et les mesures spéciales à prendre en cas d'éventuelle situation d'urgence liée à la lutte contre l'incendie.

Produits chimiques

La connaissance des paramètres dangereux des produits chimiques est l'une des conditions de base d'un travail en toute sécurité. Les mesures préventives et les exigences de protection contre l'incendie ne peuvent être élaborées que si les propriétés physiques et chimiques liées au risque d'incendie sont prises en considération. Parmi ces propriétés, les plus importantes sont les suivantes : combustibilité ; inflammabilité ; capacité à réagir avec d'autres matériaux, l'eau ou l'air ; tendance à la corrosion; toxicité; et la radioactivité.

Des informations sur les propriétés des produits chimiques peuvent être obtenues à partir des fiches techniques émises par les fabricants et des manuels et manuels contenant les données des produits chimiques dangereux. Celles-ci renseignent les utilisateurs non seulement sur les caractéristiques techniques générales des matériaux, mais aussi sur les valeurs réelles des paramètres de danger (température de décomposition, température d'inflammation, concentrations limites de combustion, etc.), leurs comportements particuliers, les exigences de stockage et d'incendie. combats, ainsi que des recommandations pour les premiers soins et la thérapie médicale.

La toxicité des produits chimiques, en tant que risque potentiel d'incendie, peut agir de deux manières. Premièrement, la forte toxicité de certains produits chimiques eux-mêmes peut être dangereuse en cas d'incendie. Deuxièmement, leur présence dans la zone d'incendie peut limiter efficacement les opérations de lutte contre l'incendie.

Les agents oxydants (nitrates, chlorates, peroxydes inorganiques, permanganates, etc.), même s'ils sont eux-mêmes incombustibles, contribuent largement à l'inflammation des matières combustibles et à leur combustion intensive, parfois explosive.

Le groupe des matériaux instables comprend les produits chimiques (acétaldéhyde, oxyde d'éthylène, peroxydes organiques, acide cyanhydrique, chlorure de vinyle) qui polymérisent ou se décomposent spontanément ou très facilement dans des réactions exothermiques violentes.

Les matériaux sensibles à l'eau et à l'air sont extrêmement dangereux. Ces matériaux (oxydes, hydroxydes, hydrures, anhydrides, alcalins, phosphore, etc.) interagissent avec l'eau et l'air toujours présents dans l'atmosphère normale et déclenchent des réactions accompagnées d'un dégagement de chaleur très élevé. S'il s'agit de matériaux combustibles, ils s'enflammeront spontanément. Cependant, les composants combustibles qui déclenchent la combustion peuvent éventuellement exploser et se propager aux matériaux combustibles dans la zone environnante.

La plupart des matières corrosives (acides inorganiques - acide sulfurique, acide nitrique, acide perchlorique, etc. - et les halogènes - fluor, chlore, brome, iode) sont des agents oxydants puissants, mais en même temps ils ont des effets destructeurs très puissants sur la vie. tissus, et par conséquent des mesures spéciales doivent être prises pour lutter contre l'incendie.

La caractéristique dangereuse des éléments et composés radioactifs est accrue par le fait que le rayonnement qu'ils émettent peut être nocif de plusieurs manières, sans compter que ces matières peuvent elles-mêmes constituer des risques d'incendie. Si, lors d'un incendie, le confinement structurel des objets radioactifs impliqués est endommagé, des matériaux rayonnant λ peuvent être libérés. Ils peuvent avoir un effet ionisant très puissant et sont capables de destruction fatale d'organismes vivants. Les accidents nucléaires peuvent s'accompagner d'incendies dont les produits de décomposition se lient par adsorption aux contaminants radioactifs (à rayonnement α et β). Ceux-ci peuvent causer des blessures permanentes aux personnes participant aux opérations de sauvetage s'ils pénètrent dans leur corps. De tels matériaux sont extrêmement dangereux, car les personnes concernées ne perçoivent aucun rayonnement par leurs organes sensibles, et leur état de santé général ne semble pas s'aggraver. Il est évident qu'en cas de combustion de matières radioactives, la radioactivité du site, les produits de décomposition et l'eau utilisée pour la lutte contre l'incendie doivent être surveillés en permanence au moyen de dispositifs de signalisation radioactifs. La connaissance de ces facteurs doit être prise en compte pour la stratégie d'intervention et toutes les opérations annexes. Les bâtiments destinés à la manipulation et au stockage des matières radioactives ainsi qu'à leur utilisation technologique doivent être construits en matériaux incombustibles à haute résistance au feu. Dans le même temps, des équipements automatiques de haute qualité pour la détection, la signalisation et l'extinction d'un incendie doivent être fournis.

Explosifs et agents de sautage

Les matières explosives sont utilisées à de nombreuses fins militaires et industrielles. Ce sont des produits chimiques et des mélanges qui, lorsqu'ils sont soumis à une forte force mécanique (coup, choc, frottement) ou à un démarrage d'inflammation, se transforment soudainement en gaz de grand volume par une réaction d'oxydation extrêmement rapide (par exemple, 1,000 10,000 à 2,500 4,000 m/s). Le volume de ces gaz est le multiple du volume de la matière explosive déjà explosée, et ils exerceront une très forte pression sur l'environnement. Lors d'une explosion, des températures élevées peuvent survenir (XNUMX XNUMX à XNUMX XNUMX °C) qui favorisent l'inflammation des matières combustibles dans la zone d'explosion.

La fabrication, le transport et le stockage des différentes matières explosives sont régis par des exigences rigoureuses. Un exemple est NFPA 495, Code des matériaux explosifs.

Outre les matières explosives utilisées à des fins militaires et industrielles, les matières explosives inductives et les produits pyrotechniques sont également traités comme des dangers. En général, des mélanges de matières explosives sont souvent utilisés (acide picrique, nitroglycérine, hexogène, etc.), mais des mélanges de matières explosibles sont également utilisés (poudre noire, dynamite, nitrate d'ammonium, etc.). Au cours d'actes de terrorisme, les matières plastiques sont devenues notoires et sont essentiellement des mélanges de matières brisantes et plastifiantes (cires diverses, vaseline, etc.).

Pour les matières explosives, la méthode la plus efficace de protection contre l'incendie est l'exclusion des sources d'inflammation de l'environnement. Plusieurs matières explosives sont sensibles à l'eau ou à diverses matières organiques ayant la capacité de s'oxyder. Pour ces matériaux, les exigences relatives aux conditions de stockage et les règles de stockage au même endroit avec d'autres matériaux doivent être soigneusement étudiées.

Métaux

On sait par la pratique que presque tous les métaux, dans certaines conditions, sont capables de brûler dans l'air atmosphérique. L'acier et l'aluminium de forte épaisseur structurelle, sur la base de leur comportement au feu, sont clairement évalués comme incombustibles. Cependant, les poussières d'aluminium, de fer en fine répartition et les cotons métalliques de fines fibres métalliques peuvent facilement s'enflammer et donc brûler intensément. Les métaux alcalins (lithium, sodium, potassium), les métaux alcalino-terreux (calcium, magnésium, zinc), le zirconium, l'hafnium, le titane, etc. s'enflamment extrêmement facilement sous forme de poudre, de limaille ou de fines bandes. Certains métaux ont une sensibilité tellement élevée qu'ils sont stockés à l'écart de l'air, dans des atmosphères de gaz inerte ou sous un liquide neutre pour les métaux.

Les métaux combustibles et ceux qui sont conditionnés pour brûler produisent des réactions de combustion extrêmement violentes qui sont des processus d'oxydation à grande vitesse libérant des quantités de chaleur considérablement plus élevées que celles observées lors de la combustion de liquides combustibles et inflammables. La combustion des poussières métalliques dans le cas de poudre déposée, après la phase préliminaire d'incandescence, peut évoluer vers une combustion rapide. Avec les poussières agitées et les nuages ​​de poussières qui peuvent en résulter, de graves explosions peuvent se produire. L'activité de combustion et l'affinité pour l'oxygène de certains métaux (tels que le magnésium) sont si élevées qu'après avoir été enflammés, ils continueront à brûler dans certains milieux (par exemple, azote, dioxyde de carbone, atmosphère de vapeur) qui sont utilisés pour éteindre les incendies dérivés de combustibles. matières solides et liquides.

L'extinction des incendies de métaux représente une tâche particulière pour les pompiers. Le choix de l'agent extincteur approprié et le processus dans lequel il est appliqué sont d'une grande importance.

Les incendies de métaux peuvent être maîtrisés par une détection très précoce, l'intervention rapide et appropriée des sapeurs-pompiers selon la méthode la plus efficace et, si possible, l'évacuation des métaux et de tout autre matériau combustible de la zone de combustion ou au moins une réduction de leur quantités.

Une attention particulière doit être portée à la protection contre les rayonnements lors de la combustion de métaux radioactifs (plutonium, uranium). Des mesures préventives doivent être prises pour éviter la pénétration de produits de décomposition toxiques dans les organismes vivants. Par exemple, les métaux alcalins, en raison de leur capacité à réagir violemment avec l'eau, peuvent être éteints uniquement avec des poudres extinctrices sèches. La combustion du magnésium ne peut pas être éteinte avec de l'eau, du dioxyde de carbone, des halons ou de l'azote avec un bon succès, et plus important encore, si ces agents sont utilisés dans la lutte contre les incendies, la situation dangereuse deviendra encore plus grave. Les seuls agents qui peuvent être appliqués avec succès sont les gaz nobles ou, dans certains cas, le trifluorure de bore.

Plastiques et caoutchouc

Les plastiques sont des composés organiques macromoléculaires produits par synthèse ou par modification de matériaux naturels. La structure et la forme de ces matériaux macromoléculaires, produits par des réactions de polymérisation, de polyaddition ou de polycondensation, vont fortement influencer leurs propriétés. Les molécules en chaîne des thermoplastiques (polyamides, polycarbonates, polyesters, polystyrène, polychlorure de vinyle, polyméthyl-métacrylate, etc.) sont linéaires ou ramifiées, les élastomères (néoprène, polysulfures, isoprène, etc.) sont faiblement réticulés, tandis que les plastiques thermodurcissables (duroplastiques : polyalkydes, résines époxy, polyuréthanes, etc.) sont densément réticulés.

Le caoutchouc naturel est utilisé comme matière première par l'industrie du caoutchouc, et après avoir été vulcanisé, le caoutchouc est produit. Les caoutchoucs artificiels, dont la structure est similaire à celle du chaoutchouc naturel, sont des polymères et copolymères de butadiène.

La gamme de produits en plastique et en caoutchouc utilisés dans presque tous les domaines de la vie quotidienne ne cesse de s'élargir. L'utilisation de la grande variété et des excellentes propriétés techniques de ce groupe de matériaux se traduit par des éléments tels que diverses structures de construction, des meubles, des vêtements, des produits de base, des pièces de véhicules et des machines.

En règle générale, en tant que matériaux organiques, les plastiques et le caoutchouc sont également considérés comme des matériaux combustibles. Pour la description de leur comportement au feu, un certain nombre de paramètres sont utilisés qui peuvent être testés par des méthodes spéciales. La connaissance de ces paramètres permet d'attribuer les domaines de leur application (déterminés, pointés, fixés), et d'élaborer les dispositions de sécurité incendie. Ces paramètres sont la combustibilité, l'inflammabilité, la capacité à développer de la fumée, la propension à produire des gaz toxiques et les gouttes brûlantes.

Dans de nombreux cas, la température d'inflammation des plastiques est supérieure à celle du bois ou de tout autre matériau, mais dans la plupart des cas, ils s'enflamment plus facilement et leur combustion se produit plus rapidement et avec une intensité plus élevée. Les incendies de plastiques s'accompagnent souvent de phénomènes désagréables de dégagement de grandes quantités de fumées denses qui peuvent fortement restreindre la visibilité et développer divers gaz toxiques (acide chlorhydrique, phosgène, monoxyde de carbone, cyanure d'hydrogène, gaz nitreux, etc.). Les matériaux thermoplastiques fondent pendant la combustion, puis s'écoulent et, selon leur emplacement (si montés dans ou sur un plafond), produisent des gouttes qui restent dans la zone de combustion et peuvent enflammer les matériaux combustibles situés en dessous.

L'amélioration des propriétés de combustion représente un problème complexe et un « enjeu clé » de la chimie des plastiques. Les agents ignifuges inhibent la combustibilité, l'allumage sera plus lent, le taux de combustion diminuera et la propagation des flammes ralentira. Dans le même temps, la quantité et la densité optique des fumées seront plus élevées et le mélange gazeux produit sera plus toxique.

Poussières

En ce qui concerne l'état physique, les poussières appartiennent aux matériaux solides, mais leurs propriétés physiques et chimiques diffèrent de celles de ces mêmes matériaux sous forme compacte. On sait que les accidents industriels et les catastrophes sont causés par des explosions de poussière. Les matériaux incombustibles sous leur forme habituelle, tels que les métaux, peuvent déclencher une explosion sous forme de poussières mélangées à l'air lorsqu'ils sont affectés par une source d'inflammation, même de faible énergie. Le risque d'explosion existe également avec les poussières de matières combustibles.

La poussière peut constituer un risque d'explosion non seulement lorsqu'elle flotte dans l'air, mais également lorsqu'elle se dépose. Dans les couches de poussière, la chaleur peut s'accumuler et une combustion lente peut se développer à l'intérieur en raison de la capacité accrue des particules à réagir et de leur conductivité thermique plus faible. Ensuite, la poussière peut être agitée par des éclairs et la possibilité d'une explosion de poussière augmentera.

Les particules flottantes en répartition fine présentent un danger plus grave. Semblables aux propriétés d'explosion des gaz et vapeurs combustibles, les poussières ont également une plage spéciale de concentration de poussière dans l'air dans laquelle une explosion peut se produire. Les valeurs limites inférieure et supérieure de la concentration d'explosion et la largeur de la plage de concentration dépendent de la taille et de la distribution des particules. Si la concentration de poussière dépasse la concentration la plus élevée conduisant à une explosion, une partie de la poussière n'est pas détruite par le feu et absorbe de la chaleur, et par conséquent la pression d'explosion développée reste inférieure au maximum. La teneur en humidité de l'air influence également la survenue d'une explosion. A humidité plus élevée, la température d'inflammation du nuage de poussière augmentera proportionnellement à la quantité de chaleur nécessaire à l'évaporation de l'humidité. Si une poussière étrangère inerte est mélangée dans un nuage de poussière, l'explosivité du mélange poussière-air sera réduite. L'effet sera le même si des gaz inertes sont mélangés dans le mélange d'air et de poussière, car la concentration en oxygène nécessaire à la combustion sera plus faible.

L'expérience a montré que toutes les sources d'inflammation, même d'énergie d'inflammation minimale, sont capables d'enflammer des nuages ​​de poussières (flammes nues, arc électrique, étincelle mécanique ou électrostatique, surfaces chaudes, etc.). Selon les résultats d'essais obtenus en laboratoire, la demande d'énergie pour l'inflammation des nuages ​​de poussière est de 20 à 40 fois plus élevée que dans le cas des mélanges de vapeur combustible et d'air.

Les facteurs qui influencent le risque d'explosion pour les poussières déposées sont les propriétés techniques physiques et thermiques de la couche de poussière, la température d'incandescence de la poussière et les propriétés d'inflammation des produits de décomposition libérés par la couche de poussière.

 

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Jeudi, Mars 24 2011 18: 29

Mesures de prévention des incendies

L'histoire nous apprend que les incendies étaient utiles pour le chauffage et la cuisine mais causaient des dégâts importants dans de nombreuses villes. De nombreuses maisons, de grands bâtiments et parfois des villes entières ont été détruits par le feu.

L'une des premières mesures de prévention des incendies était l'obligation d'éteindre tous les incendies avant la tombée de la nuit. Par exemple, en 872 à Oxford, en Angleterre, les autorités ont ordonné qu'une cloche de couvre-feu soit sonnée au coucher du soleil pour rappeler aux citoyens d'éteindre tous les feux intérieurs pour la nuit (Bugbee 1978). En effet, le mot couvre-feu est dérivé du français couvre-feu qui signifie littéralement "feu de couverture".

La cause des incendies est souvent le résultat d'une action humaine associant combustible et source d'inflammation (par exemple, des déchets de papier stockés à côté d'équipements de chauffage ou des liquides inflammables volatils utilisés à proximité de flammes nues).

Les incendies nécessitent du combustible, une source d'allumage et un mécanisme pour réunir le combustible et la source d'allumage en présence d'air ou d'un autre oxydant. Si des stratégies peuvent être développées pour réduire les charges de combustible, éliminer les sources d'inflammation ou empêcher l'interaction combustible/allumage, alors les pertes par le feu et les décès et blessures humaines peuvent être réduits.

Ces dernières années, on a de plus en plus mis l'accent sur la prévention des incendies comme l'une des mesures les plus rentables pour faire face au problème des incendies. Il est souvent plus facile (et moins coûteux) d'empêcher les incendies de se déclarer que de les contrôler ou de les éteindre une fois qu'ils se sont déclarés.

Ceci est illustré dans le Arbre des concepts de sécurité incendie (NFPA 1991; 1995a) développé par la NFPA aux États-Unis. Cette approche systématique des problèmes de sécurité incendie montre que des objectifs, tels que la réduction des décès par incendie sur le lieu de travail, peuvent être atteints en empêchant l'allumage du feu ou en maîtrisant l'impact du feu.

La prévention des incendies implique inévitablement une modification du comportement humain. Cela nécessite une formation à la sécurité incendie, soutenue par la direction, en utilisant les derniers manuels de formation, normes et autres supports pédagogiques. Dans de nombreux pays, ces stratégies sont renforcées par la loi, obligeant les entreprises à atteindre les objectifs de prévention des incendies dans le cadre de leur engagement en matière de santé et de sécurité au travail envers leurs travailleurs.

L'éducation à la sécurité incendie sera abordée dans la section suivante. Cependant, il existe maintenant des preuves claires dans le commerce et l'industrie du rôle important de la prévention des incendies. Un grand usage est fait à l'échelle internationale des sources suivantes : Lees, Prévention des pertes dans les industries de transformation, tomes 1 et 2 (1980); NFPA 1—Code de prévention des incendies (1992); Règlement sur la gestion de la santé et de la sécurité au travail (ECD 1992); et Manuel de protection contre les incendies de la NFPA (Cote 1991). Celles-ci sont complétées par de nombreuses réglementations, normes et supports de formation élaborés par les gouvernements nationaux, les entreprises et les compagnies d'assurance pour minimiser les pertes de vie et de biens.

Éducation et pratiques en matière de sécurité incendie

Pour qu'un programme de formation à la sécurité incendie soit efficace, il doit y avoir un engagement politique majeur de l'entreprise envers la sécurité et l'élaboration d'un plan efficace qui comporte les étapes suivantes : (a) Phase de planification—établissement des buts et objectifs; (b) Phase de conception et de mise en œuvre ; et (c) Phase d'évaluation du programme — contrôle de l'efficacité.

Buts et objectifs

Gratton (1991), dans un important article sur l'éducation à la sécurité incendie, a défini les différences entre les buts, les objectifs et les pratiques ou stratégies de mise en œuvre. Les objectifs sont des déclarations d'intention générales qui, sur le lieu de travail, peuvent être dites « réduire le nombre d'incendies et ainsi réduire le nombre de décès et de blessures parmi les travailleurs, ainsi que l'impact financier sur les entreprises ».

Les aspects humains et financiers de l'objectif global ne sont pas incompatibles. Les pratiques modernes de gestion des risques ont démontré que l'amélioration de la sécurité des travailleurs grâce à des pratiques efficaces de contrôle des pertes peut être financièrement gratifiante pour l'entreprise et avoir un avantage pour la communauté.

Ces objectifs doivent être traduits en objectifs spécifiques de sécurité incendie pour des entreprises particulières et leur main-d'œuvre. Ces objectifs, qui doivent être mesurables, comprennent généralement des énoncés tels que :

  • réduire les accidents industriels et les incendies qui en résultent
  • réduire les décès et les blessures causés par le feu
  • réduire les dommages aux biens de l'entreprise.

 

Pour de nombreuses entreprises, il peut y avoir des objectifs supplémentaires tels que la réduction des coûts d'interruption d'activité ou la minimisation de l'exposition à la responsabilité légale.

La tendance de certaines entreprises est de présumer que la conformité aux codes et normes de construction locaux est suffisante pour s'assurer que leurs objectifs de sécurité incendie sont atteints. Cependant, ces codes ont tendance à se concentrer sur la sécurité des personnes, en supposant que des incendies se produiront.

La gestion moderne de la sécurité incendie comprend que la sécurité absolue n'est pas un objectif réaliste, mais fixe des objectifs de performance mesurables pour :

  • minimiser les incendies grâce à une prévention efficace des incendies
  • fournir des moyens efficaces de limiter l'ampleur et les conséquences des incendies grâce à un équipement et à des procédures d'urgence efficaces
  • utiliser une assurance pour se prémunir contre les grands incendies imprévus, en particulier ceux résultant de catastrophes naturelles telles que les tremblements de terre et les feux de brousse.

 

Conception et réalisation

La conception et la mise en œuvre de programmes d'éducation à la sécurité incendie pour la prévention des incendies dépendent essentiellement de l'élaboration de stratégies bien planifiées et d'une gestion et d'une motivation efficaces des personnes. Il doit y avoir un soutien corporatif fort et absolu pour la mise en œuvre complète d'un programme de sécurité-incendie pour qu'il soit couronné de succès.

L'éventail des stratégies a été identifié par Koffel (1993) et dans les Manuel sur les risques d'incendie industriels (Linville 1990). Ils comprennent:

  • promouvoir la politique et les stratégies de l'entreprise en matière de sécurité incendie auprès de tous les employés de l'entreprise
  • identifier tous les scénarios d'incendie potentiels et mettre en œuvre des actions appropriées de réduction des risques
  • surveiller tous les codes et normes locaux qui définissent la norme de soins dans une industrie particulière
  • mettre en œuvre un programme d'administration des pertes pour mesurer toutes les pertes à des fins de comparaison avec les objectifs de performance
  • formation de tous les employés aux bonnes techniques de prévention des incendies et d'intervention d'urgence.
  • Voici quelques exemples internationaux de stratégies de mise en œuvre :
  • cours organisés par la Fire Protection Association (FPA) au Royaume-Uni menant au diplôme européen de prévention des incendies (Welch 1993)
  • la création de SweRisk, une filiale de l'Association suédoise de protection contre les incendies, pour aider les entreprises à entreprendre des évaluations des risques et à développer des programmes de prévention des incendies (Jernberg 1993)
  • participation massive des citoyens et des travailleurs à la prévention des incendies au Japon selon les normes élaborées par l'Agence japonaise de défense contre les incendies (Hunter 1991)
  • formation à la sécurité incendie aux États-Unis grâce à l'utilisation du Manuel de l'éducateur en sécurité incendie (NFPA 1983) et la Manuel d'éducation publique sur les incendies (Osterhoust 1990).

 

Il est extrêmement important de mesurer l'efficacité des programmes d'éducation à la sécurité incendie. Cette mesure fournit la motivation pour poursuivre le financement, le développement et l'ajustement du programme si nécessaire.

Le meilleur exemple de surveillance et de réussite de l'éducation à la sécurité incendie se trouve probablement aux États-Unis. Le Apprenez à ne pas brûlerÒ programme, visant à éduquer les jeunes en Amérique sur les dangers du feu, a été coordonné par la Division de l'éducation publique de la NFPA. La surveillance et l'analyse en 1990 ont identifié un total de 194 vies sauvées à la suite d'actions appropriées de sécurité des personnes apprises dans les programmes d'éducation à la sécurité incendie. Quelque 30 % de ces vies sauvées sont directement attribuables à la Apprenez à ne pas brûlerÒ programmes.

L'introduction de détecteurs de fumée résidentiels et de programmes d'éducation à la sécurité incendie aux États-Unis a également été suggérée comme les principales raisons de la réduction du nombre de décès par incendie domestique dans ce pays, de 6,015 1978 en 4,050 à 1990 1991 en XNUMX (NFPA, XNUMX).

Pratiques d'entretien ménager industriel

Dans le domaine industriel, Lees (1980) est une sommité internationale. Il a indiqué que dans de nombreuses industries aujourd'hui, le potentiel de très grandes pertes de vie, de blessures graves ou de dommages matériels est beaucoup plus élevé que par le passé. De grands incendies, des explosions et des rejets toxiques peuvent en résulter, en particulier dans les industries pétrochimique et nucléaire.

La prévention des incendies est donc la clé pour minimiser l'allumage des incendies. Les installations industrielles modernes peuvent obtenir de bons résultats en matière de sécurité incendie grâce à des programmes bien gérés de :

  • inspections d'entretien ménager et de sécurité
  • formation des employés à la prévention des incendies
  • entretien et réparation des équipements
  • la sécurité et la prévention des incendies criminels (Blye et Bacon 1991).

 

Un guide utile sur l'importance de l'entretien ménager pour la prévention des incendies dans les locaux commerciaux et industriels est donné par Higgins (1991) dans le NFPA's Manuel de protection contre les incendies.

La valeur d'un bon entretien ménager pour minimiser les charges combustibles et prévenir l'exposition aux sources d'inflammation est reconnue dans les outils informatiques modernes utilisés pour évaluer les risques d'incendie dans les locaux industriels. Le logiciel FREM (Fire Risk Evaluation Method) en Australie identifie l'entretien ménager comme un facteur clé de sécurité incendie (Keith 1994).

Équipement d'utilisation de la chaleur

Les équipements d'utilisation de la chaleur dans le commerce et l'industrie comprennent les fours, les fours, les fours, les déshydrateurs, les séchoirs et les cuves de trempe.

Dans la NFPA Manuel sur les risques d'incendie industriels, Simmons (1990) a identifié les problèmes d'incendie avec l'équipement de chauffage comme étant :

  1. la possibilité d'enflammer des matériaux combustibles stockés à proximité
  2. les dangers liés au carburant résultant de carburant non brûlé ou d'une combustion incomplète
  3. surchauffe entraînant une défaillance de l'équipement
  4. inflammation de solvants combustibles, de matières solides ou d'autres produits en cours de traitement.

 

Ces problèmes d'incendie peuvent être surmontés grâce à une combinaison d'un bon entretien, de contrôles et de verrouillages appropriés, de la formation et des tests des opérateurs, et du nettoyage et de l'entretien dans le cadre d'un programme efficace de prévention des incendies.

Des recommandations détaillées pour les différentes catégories d'équipements d'utilisation de la chaleur sont énoncées dans les Manuel de protection contre les incendies (Cote 1991). Ceux-ci sont résumés ci-dessous.

Fours et fourneaux

Les incendies et les explosions dans les fours et fournaises résultent généralement du combustible utilisé, de substances volatiles fournies par le matériau dans le four ou d'une combinaison des deux. Beaucoup de ces fours ou fournaises fonctionnent à 500 à 1,000 XNUMX °C, ce qui est bien au-dessus de la température d'inflammation de la plupart des matériaux.

Les fours et les chaudières nécessitent une gamme de commandes et de verrouillages pour garantir que les gaz combustibles non brûlés ou les produits de combustion incomplète ne peuvent pas s'accumuler et s'enflammer. En règle générale, ces dangers se développent lors de l'allumage ou pendant les opérations d'arrêt. Par conséquent, une formation spéciale est nécessaire pour s'assurer que les opérateurs suivent toujours les procédures de sécurité.

La construction de bâtiments incombustibles, la séparation des autres équipements et des matériaux combustibles et une certaine forme d'extinction automatique des incendies sont généralement des éléments essentiels d'un système de sécurité incendie pour empêcher la propagation en cas d'incendie.

Fours

Les fours sont utilisés pour sécher le bois (Lataille 1990) et pour traiter ou « cuire » les produits argileux (Hrbacek 1984).

Encore une fois, cet équipement à haute température représente un danger pour son environnement. Une bonne conception de la séparation et un bon entretien sont essentiels pour prévenir les incendies.

Les séchoirs à bois utilisés pour le séchage du bois sont en outre dangereux car le bois lui-même est une charge calorifique élevée et est souvent chauffé à une température proche de sa température d'inflammation. Il est essentiel que les fours soient nettoyés régulièrement pour éviter l'accumulation de petits morceaux de bois et de sciure afin que ceux-ci n'entrent pas en contact avec l'équipement de chauffage. Les fours en matériaux de construction résistants au feu, équipés de gicleurs automatiques et dotés de systèmes de ventilation/circulation d'air de haute qualité sont préférés.

Déshydrateurs et séchoirs

Cet équipement est utilisé pour réduire la teneur en humidité des produits agricoles tels que le lait, les œufs, les céréales, les graines et le foin. Les séchoirs peuvent être à feu direct, auquel cas les produits de la combustion entrent en contact avec le matériau à sécher, ou ils peuvent être à feu indirect. Dans chaque cas, des commandes sont nécessaires pour couper l'alimentation en chaleur en cas de température excessive ou d'incendie dans la sécheuse, le système d'évacuation ou le système de convoyage ou en cas de panne des ventilateurs de circulation d'air. Encore une fois, un nettoyage adéquat pour éviter l'accumulation de produits qui pourraient s'enflammer est nécessaire.

Cuves de trempe

Les principes généraux de la sécurité incendie des bacs de trempe sont identifiés par Ostrowski (1991) et Watts (1990).

Le processus de trempe, ou refroidissement contrôlé, se produit lorsqu'un élément métallique chauffé est immergé dans un réservoir d'huile de trempe. Le processus est entrepris pour durcir ou tremper le matériau par changement métallurgique.

La plupart des huiles de trempe sont des huiles minérales combustibles. Ils doivent être choisis avec soin pour chaque application afin de s'assurer que la température d'inflammation de l'huile est supérieure à la température de fonctionnement du réservoir lorsque les pièces métalliques chaudes sont immergées.

Il est essentiel que l'huile ne déborde pas des côtés du réservoir. Par conséquent, des contrôles de niveau de liquide et des drains appropriés sont essentiels.

L'immersion partielle d'objets chauds est la cause la plus fréquente d'incendies de réservoirs de trempe. Cela peut être évité par un transfert de matériau ou des dispositifs de transport appropriés.

De même, des contrôles appropriés doivent être fournis pour éviter les températures excessives de l'huile et l'entrée d'eau dans le réservoir qui peuvent entraîner un débordement et un incendie majeur dans et autour du réservoir.

Des systèmes d'extinction d'incendie automatiques spécifiques tels que le dioxyde de carbone ou la poudre chimique sèche sont souvent utilisés pour protéger la surface du réservoir. Une protection aérienne par gicleurs automatiques du bâtiment est souhaitable. Dans certains cas, une protection spéciale des opérateurs qui doivent travailler à proximité du réservoir est également requise. Souvent, des systèmes de pulvérisation d'eau sont fournis pour protéger les travailleurs contre l'exposition.

Par-dessus tout, une formation adéquate des travailleurs en intervention d'urgence, y compris l'utilisation d'extincteurs portatifs, est essentielle.

Équipement de procédé chimique

Les opérations visant à modifier chimiquement la nature des matériaux ont souvent été la source de catastrophes majeures, causant de graves dommages aux usines et des décès et des blessures aux travailleurs et aux communautés environnantes. Les risques pour la vie et les biens résultant d'incidents dans les usines de traitement chimique peuvent provenir d'incendies, d'explosions ou de rejets de produits chimiques toxiques. L'énergie de destruction provient souvent d'une réaction chimique incontrôlée des matériaux de traitement, de la combustion de carburants entraînant des ondes de pression ou des niveaux élevés de rayonnement et de missiles volants qui peuvent causer des dommages à de grandes distances.

Exploitation et équipement de l'usine

La première étape de la conception consiste à comprendre les processus chimiques impliqués et leur potentiel de libération d'énergie. Lees (1980) dans son Prévention des pertes dans les industries de transformation décrit en détail les étapes à suivre, notamment :

  • conception de processus appropriée
  • étude des mécanismes de défaillance et de la fiabilité
  • identification des dangers et audits de sécurité
  • évaluation des dangers—causes/conséquences.
  • L'évaluation des degrés de danger doit examiner :
  • émission et dispersion potentielles de produits chimiques, en particulier de substances toxiques et contaminantes
  • effets du rayonnement du feu et de la dispersion des produits de combustion
  • des explosions, en particulier des ondes de choc de pression qui peuvent détruire d'autres usines et bâtiments.

 

Plus de détails sur les dangers du procédé et leur contrôle sont donnés dans Directives de l'usine pour la gestion technique de la sécurité des procédés chimiques (AIChE 1993) ; Les propriétés dangereuses de Sax pour les matériaux industriels (Lewis 1979); et la NFPA Manuel sur les risques d'incendie industriels (Linville 1990).

Protection de l'emplacement et de l'exposition

Une fois que les dangers et les conséquences des incendies, des explosions et des rejets toxiques ont été identifiés, l'implantation des usines de traitement chimique peut être entreprise.

Encore une fois, Lees (1980) et Bradford (1991) ont fourni des lignes directrices sur l'emplacement des usines. Les usines doivent être suffisamment séparées des communautés environnantes pour s'assurer que ces communautés ne peuvent pas être affectées par un accident industriel. La technique d'évaluation quantitative des risques (QRA) pour déterminer les distances de séparation est largement utilisée et légiférée dans la conception des usines de traitement chimique.

La catastrophe de Bhopal, en Inde, en 1984 a démontré les conséquences de l'implantation d'une usine chimique trop près d'une communauté : plus de 1,000 XNUMX personnes ont été tuées par des produits chimiques toxiques dans un accident industriel.

La mise à disposition d'un espace de séparation autour des usines chimiques permet également un accès facile pour la lutte contre l'incendie de tous les côtés, quelle que soit la direction du vent.

Les usines chimiques doivent fournir une protection contre l'exposition sous la forme de salles de contrôle antidéflagrantes, de refuges pour les travailleurs et d'équipements de lutte contre l'incendie afin de garantir que les travailleurs sont protégés et qu'une lutte efficace contre l'incendie peut être entreprise après un incident.

Contrôle des déversements

Les déversements de matières inflammables ou dangereuses doivent être limités par une conception de processus appropriée, des vannes à sécurité intégrée et un équipement de détection/contrôle approprié. Cependant, si des déversements importants se produisent, ils doivent être confinés dans des zones entourées de murs, parfois de terre, où ils peuvent brûler sans danger s'ils s'enflamment.

Les incendies dans les systèmes de drainage sont fréquents et une attention particulière doit être portée aux canalisations et aux systèmes d'assainissement.

Risques de transfert de chaleur

L'équipement qui transfère la chaleur d'un fluide chaud vers un fluide plus froid peut être une source d'incendie dans les usines chimiques. Des températures localisées excessives peuvent provoquer la décomposition et la combustion de nombreux matériaux. Cela peut parfois provoquer la rupture de l'équipement de transfert de chaleur et le transfert d'un fluide dans un autre, provoquant une réaction violente indésirable.

Des niveaux élevés d'inspection et d'entretien, y compris le nettoyage de l'équipement de transfert de chaleur, sont essentiels pour un fonctionnement sûr.

Réacteurs

Les réacteurs sont les récipients dans lesquels les processus chimiques souhaités sont entrepris. Ils peuvent être de type continu ou discontinu mais nécessitent une attention particulière à la conception. Les récipients doivent être conçus pour résister aux pressions pouvant résulter d'explosions ou de réactions incontrôlées ou doivent être équipés de dispositifs de décompression appropriés et parfois d'une ventilation d'urgence.

Les mesures de sécurité pour les réacteurs chimiques comprennent :

  • instrumentation et contrôles appropriés pour détecter les incidents potentiels, y compris les circuits redondants
  • nettoyage, inspection et entretien de haute qualité de l'équipement et des contrôles de sécurité
  • formation adéquate des opérateurs en matière de contrôle et d'intervention d'urgence
  • matériel d'extinction d'incendie et personnel de lutte contre l'incendie appropriés.

 

Soudage et coupage

La Factory Mutual Engineering Corporation (FM) Fiche de données sur la prévention des pertes (1977) montre que près de 10 % des pertes de biens industriels sont dues à des incidents de coupage et de soudage de matériaux, généralement des métaux. Il est clair que les températures élevées requises pour faire fondre les métaux lors de ces opérations peuvent déclencher des incendies, tout comme les étincelles générées dans bon nombre de ces processus.

La FM Fiche tech (1977) indique que les matériaux les plus fréquemment impliqués dans les incendies dus au soudage et au coupage sont les liquides inflammables, les dépôts huileux, les poussières combustibles et le bois. Les types de zones industrielles où les accidents sont les plus probables sont les zones de stockage, les chantiers de construction de bâtiments, les installations en cours de réparation ou de modification et les systèmes d'élimination des déchets.

Les étincelles de coupe et de soudage peuvent souvent parcourir jusqu'à 10 m et se loger dans des matériaux combustibles où des feux couvants et plus tard des flammes peuvent se produire.

Procédés électriques

Le soudage à l'arc et le coupage à l'arc sont des exemples de processus impliquant l'électricité pour fournir l'arc qui est la source de chaleur pour la fusion et l'assemblage des métaux. Les éclairs d'étincelles sont courants et la protection des travailleurs contre l'électrocution, les éclairs d'étincelles et le rayonnement d'arc intense est nécessaire.

Procédés de gaz oxycombustible

Ce processus utilise la chaleur de combustion du gaz combustible et de l'oxygène pour générer des flammes à haute température qui font fondre les métaux assemblés ou coupés. Manz (1991) a indiqué que l'acétylène est le gaz combustible le plus largement utilisé en raison de sa température de flamme élevée d'environ 3,000 XNUMX °C.

La présence d'un carburant et d'oxygène à haute pression augmente le risque, ainsi que la fuite de ces gaz de leurs bouteilles de stockage. Il est important de se rappeler que de nombreux matériaux qui ne brûlent pas, ou ne brûlent que lentement dans l'air, brûlent violemment dans l'oxygène pur.

Garanties et précautions

Les bonnes pratiques de sécurité sont identifiées par Manz (1991) dans la NFPA Manuel de protection contre les incendies.

Ces garanties et précautions comprennent :

  • la conception, l'installation et l'entretien appropriés de l'équipement de soudage et de coupage, en particulier le stockage et les tests d'étanchéité des bouteilles de carburant et d'oxygène
  • préparation adéquate des zones de travail pour éliminer tout risque d'inflammation accidentelle des combustibles environnants
  • contrôle de gestion strict sur tous les processus de soudage et de coupage
  • formation de tous les opérateurs aux pratiques sécuritaires
  • vêtements résistants au feu et protection oculaire appropriés pour les opérateurs et les travailleurs à proximité
  • une ventilation adéquate pour empêcher l'exposition des opérateurs ou des travailleurs à proximité aux gaz et vapeurs nocifs.

 

Des précautions particulières sont requises lors du soudage ou de la découpe de réservoirs ou d'autres récipients ayant contenu des matériaux inflammables. Un guide utile est celui de l'American Welding Society Pratiques sécuritaires recommandées pour la préparation au soudage et au découpage des contenants ayant contenu des substances dangereuses (1988).

Pour les travaux de construction et les modifications, une publication britannique, le Loss Prevention Council's Prévention des incendies sur les chantiers de construction (1992) est utile. Il contient un modèle de permis de travail à chaud pour contrôler les opérations de coupage et de soudage. Cela serait utile pour la gestion de n'importe quelle usine ou site industriel. Un exemple de permis similaire est fourni dans le FM Fiche tech sur le coupage et le soudage (1977).

Protection contre la foudre

La foudre est une cause fréquente d'incendies et de décès de personnes dans de nombreux pays du monde. Par exemple, chaque année, quelque 240 citoyens américains meurent des suites de la foudre.

La foudre est une forme de décharge électrique entre les nuages ​​chargés et la terre. La FM Fiche tech (1984) sur la foudre indique que les coups de foudre peuvent aller de 2,000 200,000 à 5 50 A en raison d'une différence de potentiel de XNUMX à XNUMX millions de V entre les nuages ​​et la terre.

La fréquence de la foudre varie selon les pays et les régions en fonction du nombre de jours d'orage par an pour la localité. Les dégâts que la foudre peut causer dépendent beaucoup de l'état du sol, avec plus de dégâts se produisant dans les zones de haute résistivité de la terre.

Mesures de protection—bâtiments

La norme NFPA 780 Norme pour l'installation de systèmes de protection contre la foudre (1995b) définit les exigences de conception pour la protection des bâtiments. Alors que la théorie exacte des décharges de foudre est encore à l'étude, le principe de base de la protection est de fournir un moyen par lequel une décharge de foudre peut entrer ou sortir de la terre sans endommager le bâtiment protégé.

Les systèmes d'éclairage ont donc deux fonctions :

  • pour intercepter la décharge de foudre avant qu'elle ne frappe le bâtiment
  • fournir un chemin de décharge inoffensif vers la terre.
  • Cela nécessite que les bâtiments soient équipés de :
  • paratonnerres ou mâts
  • conducteurs de descente
  • bonnes connexions à la terre, généralement 10 ohms ou moins.

 

Plus de détails sur la conception de la protection contre la foudre pour les bâtiments sont fournis par Davis (1991) dans la NFPA Manuel de protection contre les incendies (Cote 1991) et dans le British Standards Institute's Code de pratique (1992).

Les lignes de transmission aériennes, les transformateurs, les sous-stations extérieures et d'autres installations électriques peuvent être endommagés par des coups de foudre directs. Les équipements de transmission électrique peuvent également capter les surtensions et courants induits qui peuvent pénétrer dans les bâtiments. Des incendies, des dommages à l'équipement et de graves interruptions des opérations peuvent en résulter. Des parafoudres sont nécessaires pour détourner ces pics de tension vers la terre grâce à une mise à la terre efficace.

L'utilisation accrue d'équipements informatiques sensibles dans le commerce et l'industrie a rendu les opérations plus sensibles aux surtensions transitoires induites dans les câbles d'alimentation et de communication dans de nombreux bâtiments. Une protection transitoire appropriée est requise et des conseils spéciaux sont fournis dans le British Standards Institute BS 6651:1992, La protection des ouvrages contre la foudre.

Entretien

Un bon entretien des systèmes d'éclairage est essentiel pour une protection efficace. Une attention particulière doit être portée aux connexions à la terre. S'ils ne sont pas efficaces, les systèmes de protection contre la foudre seront inefficaces.

 

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Confinement des feux par compartimentage

Planification du bâtiment et du site

Les travaux d'ingénierie de sécurité incendie doivent commencer tôt dans la phase de conception car les exigences de sécurité incendie influencent considérablement l'aménagement et la conception du bâtiment. De cette façon, le concepteur peut incorporer des dispositifs de sécurité incendie dans le bâtiment de manière beaucoup plus efficace et plus économique. L'approche globale tient compte à la fois des fonctions et de l'aménagement intérieurs du bâtiment, ainsi que de l'aménagement extérieur du site. Les exigences normatives des codes sont de plus en plus remplacées par des exigences fonctionnelles, ce qui signifie qu'il existe une demande accrue d'experts dans ce domaine. Dès le début du projet de construction, le concepteur du bâtiment doit donc contacter des experts en incendie pour élucider les actions suivantes :

  • décrire la problématique incendie propre au bâtiment
  • décrire différentes alternatives pour obtenir le niveau de sécurité incendie requis
  • analyser le choix du système en termes de solutions techniques et d'économie
  • créer des présomptions pour des choix de systèmes optimisés sur le plan technique.

 

L'architecte doit utiliser un site donné dans la conception du bâtiment et adapter les considérations fonctionnelles et techniques aux conditions particulières du site qui sont présentes. De la même manière, l'architecte doit tenir compte des caractéristiques du site pour prendre des décisions sur la protection contre les incendies. Un ensemble particulier de caractéristiques du site peut influencer de manière significative le type de protection active et passive suggéré par le consultant en incendie. Les caractéristiques de conception doivent tenir compte des ressources locales de lutte contre l'incendie disponibles et du temps nécessaire pour atteindre le bâtiment. Le service d'incendie ne peut pas et ne devrait pas être tenu de fournir une protection complète aux occupants et aux biens du bâtiment ; il doit être assisté par des défenses anti-incendie actives et passives du bâtiment, afin de fournir une protection raisonnable contre les effets du feu. En bref, les opérations peuvent être regroupées en gros comme le sauvetage, la lutte contre les incendies et la conservation des biens. La première priorité de toute opération de lutte contre l'incendie est de s'assurer que tous les occupants sont sortis du bâtiment avant que des conditions critiques ne se produisent.

Conception structurelle basée sur la classification ou le calcul

Un moyen bien établi de codifier les exigences de protection contre l'incendie et de sécurité incendie pour les bâtiments consiste à les classer par types de construction, en fonction des matériaux utilisés pour les éléments structuraux et du degré de résistance au feu offert par chaque élément. La classification peut être basée sur des essais au four conformément à la norme ISO 834 (l'exposition au feu est caractérisée par la courbe température-temps standard), une combinaison d'essais et de calculs ou par calcul. Ces procédures identifieront la résistance au feu standard (capacité à remplir les fonctions requises pendant 30, 60, 90 minutes, etc.) d'un élément structurel porteur et/ou de séparation. La classification (en particulier lorsqu'elle est basée sur des essais) est une méthode simplifiée et conservatrice et est de plus en plus remplacée par des méthodes de calcul à base fonctionnelle prenant en compte l'effet des incendies naturels pleinement développés. Cependant, des essais au feu seront toujours nécessaires, mais ils peuvent être conçus de manière plus optimale et être combinés avec des simulations informatiques. Dans cette procédure, le nombre de tests peut être considérablement réduit. Habituellement, dans les procédures d'essai au feu, les éléments structurels porteurs sont chargés à 100 % de la charge de conception, mais dans la réalité, le facteur d'utilisation de la charge est le plus souvent inférieur à cela. Les critères d'acceptation sont spécifiques à la construction ou à l'élément testé. La résistance au feu standard est le temps mesuré pendant lequel l'élément peut résister au feu sans défaillance.

Une conception optimale de l'ingénierie incendie, équilibrée par rapport à la gravité prévue de l'incendie, est l'objectif des exigences structurelles et de protection contre l'incendie dans les codes modernes basés sur les performances. Celles-ci ont ouvert la voie à la conception d'ingénierie incendie par calcul avec prédiction de la température et de l'effet structurel dus à un processus d'incendie complet (le chauffage et le refroidissement ultérieur sont pris en compte) dans un compartiment. Les calculs basés sur les incendies naturels signifient que les éléments structurels (importants pour la stabilité du bâtiment) et l'ensemble de la structure ne peuvent pas s'effondrer pendant tout le processus d'incendie, y compris le refroidissement.

Des recherches approfondies ont été effectuées au cours des 30 dernières années. Différents modèles informatiques ont été développés. Ces modèles utilisent la recherche fondamentale sur les propriétés mécaniques et thermiques des matériaux à des températures élevées. Certains modèles informatiques sont validés par rapport à un grand nombre de données expérimentales, et une bonne prédiction du comportement structurel au feu est obtenue.

Compartimentation

Un compartiment coupe-feu est un espace à l'intérieur d'un bâtiment s'étendant sur un ou plusieurs étages qui est fermé par des éléments de séparation de telle sorte que la propagation du feu au-delà du compartiment est empêchée pendant l'exposition au feu correspondante. Le compartimentage est important pour empêcher le feu de se propager dans des espaces trop grands ou dans tout le bâtiment. Les personnes et les biens à l'extérieur du compartiment coupe-feu peuvent être protégés par le fait que le feu s'éteint ou brûle de lui-même ou par l'effet retardateur des éléments de séparation sur la propagation du feu et de la fumée jusqu'à ce que les occupants soient secourus vers un lieu sûr.

La résistance au feu requise par un compartiment dépend de sa destination et de l'incendie attendu. Soit les éléments de séparation entourant le compartiment doivent résister à l'incendie maximal prévu, soit contenir l'incendie jusqu'à ce que les occupants soient évacués. Les éléments porteurs du compartiment doivent toujours résister au processus d'incendie complet ou être classés à une certaine résistance mesurée en termes de durées, égale ou supérieure à l'exigence des éléments de séparation.

Intégrité structurale lors d'un incendie

L'exigence pour maintenir l'intégrité structurelle pendant un incendie est d'éviter l'effondrement structurel et la capacité des éléments de séparation à empêcher l'inflammation et la propagation des flammes dans les espaces adjacents. Il existe différentes approches pour fournir la conception de la résistance au feu. Il s'agit de classifications basées sur un essai standard de résistance au feu comme dans la norme ISO 834, une combinaison d'essais et de calculs ou uniquement un calcul et la prédiction informatique de la procédure basée sur les performances basée sur une exposition réelle au feu.

Finition intérieure

La finition intérieure est le matériau qui forme la surface intérieure exposée des murs, des plafonds et du sol. Il existe de nombreux types de matériaux de finition intérieure tels que le plâtre, le gypse, le bois et les plastiques. Ils remplissent plusieurs fonctions. Certaines fonctions du matériau intérieur sont acoustiques et isolantes, ainsi que protectrices contre l'usure et l'abrasion.

La finition intérieure est liée au feu de quatre manières différentes. Il peut affecter la vitesse d'accumulation du feu jusqu'aux conditions de contournement, contribuer à l'extension du feu par la propagation des flammes, augmenter le dégagement de chaleur en ajoutant du combustible et produire de la fumée et des gaz toxiques. Les matériaux qui présentent des taux élevés de propagation des flammes, contribuent à alimenter un incendie ou produisent des quantités dangereuses de fumée et de gaz toxiques ne seraient pas souhaitables.

Mouvement de fumée

Dans les incendies de bâtiments, la fumée se déplace souvent vers des endroits éloignés de l'espace d'incendie. Les cages d'escalier et les cages d'ascenseur peuvent devenir enfumées, bloquant ainsi l'évacuation et inhibant la lutte contre l'incendie. Aujourd'hui, la fumée est reconnue comme le principal tueur en cas d'incendie (voir figure 1).

Figure 1. La production de fumée d'un incendie.

FIR040F1

Les forces motrices du mouvement de la fumée comprennent l'effet de cheminée naturel, la flottabilité des gaz de combustion, l'effet du vent, les systèmes de ventilation alimentés par ventilateur et l'effet de piston d'ascenseur.

Lorsqu'il fait froid à l'extérieur, il y a un mouvement ascendant de l'air dans les gaines des bâtiments. L'air dans le bâtiment a une force flottante car il est plus chaud et donc moins dense que l'air extérieur. La force de flottabilité fait monter l'air dans les puits des bâtiments. Ce phénomène est connu sous le nom de l'effet de tirage. La différence de pression entre le puits et l'extérieur, qui provoque le mouvement de la fumée, est illustrée ci-dessous :

De

= la différence de pression de l'arbre vers l'extérieur

g = accélération de la pesanteur

= pression atmosphérique absolue

R = constante des gaz de l'air

= température absolue de l'air extérieur

= température absolue de l'air à l'intérieur de la gaine

z = élévation

La fumée à haute température d'un incendie a une force de flottabilité en raison de sa densité réduite. L'équation de la flottabilité des gaz de combustion est similaire à l'équation de l'effet de cheminée.

En plus de la flottabilité, l'énergie libérée par un incendie peut provoquer un mouvement de fumée dû à l'expansion. L'air circulera dans le compartiment coupe-feu et de la fumée chaude sera distribuée dans le compartiment. En négligeant la masse ajoutée du combustible, le rapport des débits volumétriques peut simplement être exprimé comme un rapport de température absolue.

Le vent a un effet prononcé sur le mouvement de la fumée. L'effet de piston de profondeur ne doit pas être négligé. Lorsqu'une cabine d'ascenseur se déplace dans une gaine, des pressions transitoires sont produites.

Les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC) transportent la fumée pendant les incendies de bâtiments. Lorsqu'un incendie se déclare dans une partie inoccupée d'un bâtiment, le système CVC peut transporter la fumée vers un autre espace occupé. Le système CVC doit être conçu de manière à ce que les ventilateurs soient arrêtés ou que le système passe en mode de fonctionnement spécial de contrôle des fumées.

Le mouvement de la fumée peut être géré par l'utilisation d'un ou plusieurs des mécanismes suivants : compartimentation, dilution, circulation d'air, pressurisation ou flottabilité.

Évacuation des occupants

Conception de sortie

La conception de l'évacuation doit être basée sur une évaluation de l'ensemble du système de protection contre l'incendie d'un bâtiment (voir figure 2).

Figure 2. Principes de sécurité de sortie.

FIR040F2

Les personnes qui évacuent un bâtiment en feu sont influencées par un certain nombre d'impressions lors de leur fuite. Les occupants doivent prendre plusieurs décisions lors de l'évasion afin de faire les bons choix dans chaque situation. Ces réactions peuvent varier considérablement, selon les capacités physiques et mentales et les conditions des occupants du bâtiment.

Le bâtiment influencera également les décisions prises par les occupants par ses voies d'évacuation, ses panneaux de signalisation et les autres systèmes de sécurité installés. La propagation du feu et de la fumée aura le plus fort impact sur la façon dont les occupants prennent leurs décisions. La fumée limitera la visibilité dans le bâtiment et créera un environnement intenable pour les personnes évacuées. Le rayonnement du feu et des flammes crée de grands espaces qui ne peuvent pas être utilisés pour l'évacuation, ce qui augmente le risque.

Lors de la conception des moyens d'évacuation, il faut d'abord se familiariser avec la réaction des personnes en cas d'incendie. Les schémas de déplacement des personnes doivent être compris.

Les trois étapes du temps d'évacuation sont le temps de notification, le temps de réaction et le temps d'évacuation. Le délai de notification dépend de la présence ou non d'un système d'alarme incendie dans le bâtiment ou de la capacité de l'occupant à comprendre la situation ou la manière dont le bâtiment est divisé en compartiments. Le temps de réaction dépend de la capacité de l'occupant à prendre des décisions, des propriétés de l'incendie (comme la quantité de chaleur et de fumée) et de la façon dont le système d'évacuation du bâtiment est prévu. Enfin, le temps d'évacuation dépend de l'endroit où se forment les foules dans le bâtiment et de la façon dont les gens se déplacent dans diverses situations.

Dans des bâtiments spécifiques avec des occupants mobiles, par exemple, des études ont montré certaines caractéristiques reproductibles des flux de personnes sortant des bâtiments. Ces caractéristiques d'écoulement prévisibles ont favorisé les simulations et la modélisation informatiques pour faciliter le processus de conception de l'évacuation.

Les distances de parcours d'évacuation sont liées au risque d'incendie du contenu. Plus le danger est élevé, plus la distance à parcourir jusqu'à une sortie est courte.

Une sortie sûre d'un bâtiment nécessite un chemin d'évacuation sûr de l'environnement de l'incendie. Par conséquent, il doit y avoir un certain nombre de moyens d'évacuation bien conçus et d'une capacité adéquate. Il devrait y avoir au moins un autre moyen d'évacuation étant donné que le feu, la fumée et les caractéristiques des occupants, etc., peuvent empêcher l'utilisation d'un moyen d'évacuation. Les moyens d'évacuation doivent être protégés contre le feu, la chaleur et la fumée pendant le temps d'évacuation. Ainsi, il est nécessaire d'avoir des codes de construction qui tiennent compte de la protection passive, en fonction de l'évacuation et bien sûr de la protection incendie. Un bâtiment doit gérer les situations critiques, qui sont données dans les codes concernant l'évacuation. Par exemple, dans les codes du bâtiment suédois, la couche de fumée ne doit pas descendre en dessous

1.6 + 0.1H (H est la hauteur totale du compartiment), rayonnement maximum 10 kW/m2 de courte durée et la température de l'air respirable ne doit pas dépasser 80 °C.

Une évacuation efficace peut avoir lieu si un incendie est découvert tôt et que les occupants sont alertés rapidement avec un système de détection et d'alarme. Une marque appropriée des moyens de sortie facilite sûrement l'évacuation. Il y a aussi un besoin d'organisation et d'exercice des procédures d'évacuation.

Comportement humain pendant les incendies

La façon dont on réagit lors d'un incendie est liée au rôle assumé, à l'expérience antérieure, à l'éducation et à la personnalité; la menace perçue de la situation d'incendie ; les caractéristiques physiques et les moyens d'évacuation disponibles à l'intérieur de la structure ; et les actions des autres qui partagent l'expérience. Des entretiens détaillés et des études sur 30 ans ont établi que les cas de comportement non adaptatif ou de panique sont des événements rares qui se produisent dans des conditions spécifiques. La plupart des comportements lors d'incendies sont déterminés par l'analyse de l'information, ce qui entraîne des actions coopératives et altruistes.

On constate que le comportement humain passe par un certain nombre d'étapes identifiées, avec la possibilité de divers itinéraires d'une étape à la suivante. En résumé, le feu est considéré comme ayant trois étapes générales :

  1. L'individu reçoit des signaux initiaux et enquête ou interprète mal ces signaux initiaux.
  2. Une fois l'incendie apparent, l'individu tentera d'obtenir de plus amples informations, contactera d'autres personnes ou partira.
  3. L'individu devra ensuite faire face au feu, interagir avec les autres ou s'échapper.

 

L'activité avant le feu est un facteur important. Si une personne est engagée dans une activité bien connue, par exemple prendre un repas au restaurant, les implications sur le comportement ultérieur sont considérables.

La réception du signal peut être fonction de l'activité avant l'incendie. Il y a une tendance aux différences entre les sexes, les femmes étant plus susceptibles d'être les destinataires des bruits et des odeurs, bien que l'effet ne soit que léger. Il existe des différences de rôle dans les réponses initiales au signal. Dans les incendies domestiques, si la femelle reçoit le signal et enquête, le mâle, lorsqu'on le lui dit, est susceptible de "jeter un coup d'œil" et de retarder d'autres actions. Dans les grands établissements, le signal peut être un avertissement d'alarme. Les informations peuvent provenir d'autres personnes et se sont révélées inadéquates pour un comportement efficace.

Les individus peuvent ou non se rendre compte qu'il y a un incendie. La compréhension de leur comportement doit tenir compte du fait qu'ils ont correctement défini leur situation.

Lorsque le feu a été défini, l'étape de « préparation » a lieu. Le type particulier d'occupation est susceptible d'avoir une grande influence sur la manière exacte dont cette étape se développe. L'étape « préparer » comprend dans l'ordre chronologique « instruire », « explorer » et « retirer ».

L'étape « acte », qui est l'étape finale, dépend du rôle, de l'occupation, du comportement et de l'expérience antérieurs. Il peut être possible d'effectuer une évacuation précoce ou une lutte efficace contre l'incendie.

Construire des systèmes de transport

Les systèmes de transport du bâtiment doivent être pris en compte lors de la phase de conception et doivent être intégrés à l'ensemble du système de protection contre les incendies du bâtiment. Les dangers associés à ces systèmes doivent être inclus dans toute étude de planification et de protection contre les incendies avant un incendie.

Les systèmes de transport des bâtiments, tels que les ascenseurs et les escaliers mécaniques, rendent les immeubles de grande hauteur réalisables. Les cages d'ascenseur peuvent contribuer à la propagation de la fumée et du feu. D'autre part, un ascenseur est un outil nécessaire pour les opérations de lutte contre l'incendie dans les immeubles de grande hauteur.

Les systèmes de transport peuvent contribuer à des problèmes de sécurité incendie dangereux et compliqués car une cage d'ascenseur fermée agit comme une cheminée ou un conduit de fumée en raison de l'effet de cheminée de la fumée chaude et des gaz du feu. Cela entraîne généralement le mouvement de la fumée et des produits de combustion des niveaux inférieurs vers les niveaux supérieurs du bâtiment.

Les immeubles de grande hauteur présentent des problèmes nouveaux et différents pour les forces de lutte contre les incendies, notamment l'utilisation des ascenseurs en cas d'urgence. Les ascenseurs ne sont pas sécuritaires en cas d'incendie pour plusieurs raisons :

  1. Les personnes peuvent appuyer sur un bouton de couloir et devoir attendre un ascenseur qui peut ne jamais répondre, perdant ainsi un temps d'évacuation précieux.
  2. Les ascenseurs ne donnent pas la priorité aux appels de cabine et de couloir, et l'un des appels peut être au niveau de l'incendie.
  3. Les ascenseurs ne peuvent pas démarrer tant que les portes de l'ascenseur et de la gaine ne sont pas fermées, et la panique pourrait entraîner l'encombrement d'un ascenseur et le blocage des portes, ce qui empêcherait ainsi la fermeture.
  4. La puissance peut échouer pendant un incendie à tout moment, entraînant ainsi un piégeage. (Voir figure 3)

 

Figure 3. Exemple de message d'avertissement pictographique pour l'utilisation d'un ascenseur.

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Exercices d'incendie et formation des occupants

Un marquage approprié des moyens d'évacuation facilite l'évacuation, mais n'assure pas la sécurité des personnes en cas d'incendie. Des exercices de sortie sont nécessaires pour effectuer une évasion ordonnée. Ils sont particulièrement nécessaires dans les écoles, les établissements de conseil et de soins et les industries à haut risque. Des exercices pour les employés sont nécessaires, par exemple, dans les hôtels et les grandes entreprises. Des exercices de sortie doivent être effectués pour éviter toute confusion et assurer l'évacuation de tous les occupants.

Tous les employés doivent être chargés de vérifier la disponibilité, de compter les occupants lorsqu'ils sont à l'extérieur de la zone d'incendie, de rechercher les traînards et de contrôler la rentrée. Ils doivent également reconnaître le signal d'évacuation et connaître l'itinéraire de sortie qu'ils doivent suivre. Des itinéraires principaux et alternatifs doivent être établis et tous les employés doivent être formés pour utiliser l'un ou l'autre itinéraire. Après chaque exercice de sortie, une réunion des gestionnaires responsables doit être organisée pour évaluer le succès de l'exercice et résoudre tout type de problème qui aurait pu survenir.

 

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Sécurité des personnes et protection des biens

Étant donné que l'importance primordiale de toute mesure de protection contre l'incendie est de fournir un degré acceptable de sécurité des personnes aux habitants d'une structure, dans la plupart des pays, les exigences légales applicables à la protection contre l'incendie sont basées sur des préoccupations de sécurité des personnes. Les dispositifs de protection des biens visent à limiter les dommages physiques. Dans de nombreux cas, ces objectifs sont complémentaires. Lorsqu'il existe des inquiétudes quant à la perte d'un bien, de sa fonction ou de son contenu, un propriétaire peut choisir de mettre en œuvre des mesures au-delà du minimum requis pour répondre aux problèmes de sécurité des personnes.

Systèmes de détection et d'alarme incendie

Un système de détection et d'alarme incendie fournit un moyen de détecter automatiquement un incendie et d'avertir les occupants du bâtiment de la menace d'incendie. C'est l'alarme sonore ou visuelle fournie par un système de détection d'incendie qui est le signal pour commencer l'évacuation des occupants des locaux. Ceci est particulièrement important dans les bâtiments de grande taille ou à plusieurs étages où les occupants ne seraient pas conscients qu'un incendie était en cours dans la structure et où il serait peu probable ou impossible qu'un avertissement soit fourni par un autre habitant.

Éléments de base d'un système de détection et d'alarme incendie

Un système de détection et d'alarme incendie peut comprendre tout ou partie des éléments suivants :

  1. une unité de contrôle du système
  2. une alimentation électrique primaire ou principale
  3. une alimentation secondaire (de secours), généralement fournie par des batteries ou un générateur de secours
  4. dispositifs de déclenchement d'alarme tels que des détecteurs d'incendie automatiques, des postes manuels et/ou des dispositifs de débit du système de gicleurs, connectés aux "circuits de déclenchement" de l'unité de commande du système
  5. dispositifs d'indication d'alarme, tels que des cloches ou des lumières, connectés aux «circuits d'indication» de l'unité de commande du système
  6. commandes auxiliaires telles que les fonctions d'arrêt de la ventilation, connectées aux circuits de sortie de l'unité de commande du système
  7. indication d'alarme à distance à un emplacement d'intervention externe, tel que le service d'incendie
  8. circuits de commande pour activer un système de protection incendie ou un système de désenfumage.

 

Systèmes de contrôle de la fumée

Pour réduire la menace que la fumée ne pénètre dans les voies de sortie lors de l'évacuation d'une structure, des systèmes de contrôle de la fumée peuvent être utilisés. Généralement, des systèmes de ventilation mécanique sont utilisés pour fournir de l'air frais au chemin de sortie. Cette méthode est le plus souvent utilisée pour pressuriser les escaliers ou les atriums. Il s'agit d'une fonction destinée à améliorer la sécurité des personnes.

Extincteurs portatifs et dévidoirs

Des extincteurs portatifs et des dévidoirs à eau sont souvent fournis aux occupants du bâtiment pour lutter contre les petits incendies (voir figure 1). Les occupants du bâtiment ne doivent pas être encouragés à utiliser un extincteur portatif ou un dévidoir à moins qu'ils n'aient été formés à leur utilisation. Dans tous les cas, les opérateurs doivent être très prudents pour éviter de se placer dans une position où la sortie sécurisée est bloquée. Pour tout incendie, aussi petit soit-il, la première action doit toujours être d'informer les autres occupants du bâtiment de la menace d'incendie et de demander l'aide des pompiers professionnels.

Figure 1. Extincteurs portatifs.

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Systèmes de gicleurs d'eau

Les systèmes de gicleurs à eau se composent d'une alimentation en eau, de vannes de distribution et de conduites reliées à des têtes de gicleurs automatiques (voir figure 2). Alors que les systèmes de gicleurs actuels sont principalement destinés à contrôler la propagation du feu, de nombreux systèmes ont permis une extinction complète.

Figure 2. Une installation de gicleurs typique montrant toutes les alimentations en eau courantes, les bouches d'incendie extérieures et la tuyauterie souterraine.

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Une idée fausse courante est que toutes les têtes de gicleurs automatiques s'ouvrent en cas d'incendie. En fait, chaque tête de gicleur est conçue pour s'ouvrir uniquement lorsqu'une chaleur suffisante est présente pour indiquer un incendie. L'eau ne s'écoule alors que de la ou des têtes de sprinkler qui se sont ouvertes à la suite d'un incendie dans leur voisinage immédiat. Cette caractéristique de conception permet une utilisation efficace de l'eau pour la lutte contre l'incendie et limite les dégâts d'eau.

 

 

Approvisionnement en eau

L'eau d'un système de gicleurs automatiques doit être disponible en quantité suffisante et à un volume et une pression suffisants à tout moment pour assurer un fonctionnement fiable en cas d'incendie. Lorsqu'un approvisionnement en eau municipal ne peut pas répondre à cette exigence, un réservoir ou un dispositif de pompage doit être fourni pour fournir un approvisionnement en eau sûr.

Vannes de contrôle

Les vannes de régulation doivent être maintenues en position ouverte en tout temps. Souvent, la surveillance des vannes de contrôle peut être effectuée par le système d'alarme incendie automatique en fournissant des interrupteurs de sabotage de vanne qui déclencheront un signal de panne ou de supervision au panneau de commande d'alarme incendie pour indiquer une vanne fermée. Si ce type de surveillance ne peut être assuré, les vannes doivent être verrouillées en position ouverte.

Tuyauterie

L'eau s'écoule à travers un réseau de canalisations, généralement suspendu au plafond, les têtes de gicleurs étant suspendues à intervalles le long des canalisations. La tuyauterie utilisée dans les systèmes de gicleurs doit être d'un type capable de résister à une pression de service d'au moins 1,200 XNUMX kPa. Pour les systèmes de tuyauterie exposés, les raccords doivent être de type vissé, à bride, à joint mécanique ou brasé.

Têtes d'arrosage

Une tête de gicleur se compose d'un orifice, normalement maintenu fermé par un élément de déclenchement sensible à la température, et d'un déflecteur de pulvérisation. Le schéma d'évacuation de l'eau et les exigences d'espacement pour les têtes de gicleurs individuelles sont utilisés par les concepteurs de gicleurs pour assurer une couverture complète du risque protégé.

Systèmes d'extinction spéciaux

Des systèmes d'extinction spéciaux sont utilisés dans les cas où les gicleurs d'eau ne fourniraient pas une protection adéquate ou lorsque le risque de dommages causés par l'eau serait inacceptable. Dans de nombreux cas où les dégâts d'eau sont préoccupants, des systèmes d'extinction spéciaux peuvent être utilisés en conjonction avec des systèmes de gicleurs d'eau, le système d'extinction spécial étant conçu pour réagir à un stade précoce du développement de l'incendie.

Systèmes d'extinction spéciaux à eau et à additif d'eau

Systèmes de pulvérisation d'eau

Les systèmes de pulvérisation d'eau augmentent l'efficacité de l'eau en produisant des gouttelettes d'eau plus petites, et donc une plus grande surface d'eau est exposée au feu, avec une augmentation relative de la capacité d'absorption de chaleur. Ce type de système est souvent choisi comme moyen de maintenir au frais de grands récipients sous pression, tels que des sphères de butane, lorsqu'il existe un risque d'incendie d'exposition provenant d'une zone adjacente. Le système est similaire à un système de gicleurs ; cependant, toutes les têtes sont ouvertes et un système de détection séparé ou une action manuelle est utilisé pour ouvrir les vannes de régulation. Cela permet à l'eau de s'écouler à travers le réseau de tuyauterie vers tous les dispositifs de pulvérisation qui servent de sorties du système de tuyauterie.

Systèmes de mousse

Dans un système à mousse, un concentré liquide est injecté dans l'alimentation en eau avant la vanne de régulation. L'émulseur et l'air sont mélangés, soit par l'action mécanique de la décharge, soit par aspiration d'air dans le dispositif de décharge. L'air entraîné dans la solution de mousse crée une mousse expansée. Comme la mousse expansée est moins dense que la plupart des hydrocarbures, la mousse expansée forme une couverture au-dessus du liquide inflammable. Cette couverture en mousse réduit la propagation des vapeurs de carburant. L'eau, qui représente jusqu'à 97 % de la solution de mousse, fournit un effet de refroidissement pour réduire davantage la propagation de la vapeur et pour refroidir les objets chauds qui pourraient servir de source de rallumage.

Systèmes d'extinction à gaz

Systèmes de dioxyde de carbone

Les systèmes de dioxyde de carbone consistent en une alimentation en dioxyde de carbone, stocké sous forme de gaz comprimé liquéfié dans des récipients sous pression (voir figures 3 et 4). Le dioxyde de carbone est retenu dans le récipient sous pression au moyen d'une vanne automatique qui s'ouvre en cas d'incendie au moyen d'un système de détection séparé ou par une opération manuelle. Une fois libéré, le dioxyde de carbone est livré au feu au moyen d'un agencement de tuyauterie et de buse de décharge. Le dioxyde de carbone éteint le feu en déplaçant l'oxygène disponible pour le feu. Les systèmes au dioxyde de carbone peuvent être conçus pour être utilisés dans des espaces ouverts tels que des presses à imprimer ou des volumes fermés tels que des espaces de machines de navires. Le dioxyde de carbone, à des concentrations d'extinction d'incendie, est toxique pour les personnes et des mesures spéciales doivent être prises pour s'assurer que les personnes se trouvant dans la zone protégée sont évacuées avant que la décharge ne se produise. Les alarmes de pré-décharge et autres mesures de sécurité doivent être soigneusement intégrées dans la conception du système pour assurer une sécurité adéquate pour les personnes travaillant dans la zone protégée. Le dioxyde de carbone est considéré comme un extincteur propre car il ne cause pas de dommages collatéraux et est électriquement non conducteur.

Figure 3. Schéma d'un système de dioxyde de carbone à haute pression pour une inondation totale.

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Figure 4. Un système d'inondation totale installé dans une pièce avec un plancher surélevé.

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Systèmes de gaz inerte

Les systèmes à gaz inerte utilisent généralement un mélange d'azote et d'argon comme moyen d'extinction. Dans certains cas, un faible pourcentage de dioxyde de carbone est également fourni dans le mélange gazeux. Les mélanges de gaz inertes éteignent les incendies en réduisant la concentration d'oxygène dans un volume protégé. Ils conviennent à une utilisation dans des espaces clos uniquement. La caractéristique unique offerte par les mélanges de gaz inertes est qu'ils réduisent l'oxygène à une concentration suffisamment faible pour éteindre de nombreux types d'incendies ; cependant, les niveaux d'oxygène ne sont pas suffisamment abaissés pour constituer une menace immédiate pour les occupants de l'espace protégé. Les gaz inertes sont comprimés et stockés dans des récipients sous pression. Le fonctionnement du système est similaire à un système au dioxyde de carbone. Les gaz inertes ne pouvant être liquéfiés par compression, le nombre d'enceintes de stockage nécessaires à la protection d'un volume clos protégé donné est supérieur à celui du dioxyde de carbone.

Les systèmes au halon

Les halons 1301, 1211 et 2402 ont été identifiés comme substances appauvrissant la couche d'ozone. La production de ces agents extincteurs a cessé en 1994, comme l'exige le Protocole de Montréal, un accord international visant à protéger la couche d'ozone terrestre. Le halon 1301 était le plus souvent utilisé dans les systèmes fixes de protection contre l'incendie. Le halon 1301 était stocké sous forme de gaz comprimé liquéfié dans des récipients sous pression dans un agencement similaire à celui utilisé pour le dioxyde de carbone. L'avantage offert par le halon 1301 était que les pressions de stockage étaient plus faibles et que de très faibles concentrations offraient une capacité d'extinction efficace. Les systèmes au halon 1301 ont été utilisés avec succès pour des dangers totalement fermés où la concentration d'extinction obtenue pouvait être maintenue pendant une durée suffisante pour que l'extinction se produise. Pour la plupart des risques, les concentrations utilisées ne représentaient pas une menace immédiate pour les occupants. Le halon 1301 est encore utilisé pour plusieurs applications importantes où des alternatives acceptables doivent encore être développées. Les exemples incluent l'utilisation à bord d'aéronefs commerciaux et militaires et dans certains cas particuliers où des concentrations d'inertage sont nécessaires pour prévenir les explosions dans des zones où des occupants pourraient être présents. Le halon dans les systèmes au halon existants qui ne sont plus nécessaires devrait être mis à la disposition d'autres utilisateurs pour des applications critiques. Cela militera contre la nécessité de produire davantage de ces extincteurs écologiquement sensibles et contribuera à protéger la couche d'ozone.

Systèmes aux halocarbures

Les agents halocarbures ont été développés à la suite des préoccupations environnementales associées aux halons. Ces agents diffèrent considérablement en termes de toxicité, d'impact sur l'environnement, d'exigences de poids et de volume de stockage, de coût et de disponibilité du matériel système approuvé. Ils peuvent tous être stockés sous forme de gaz comprimés liquéfiés dans des récipients sous pression. La configuration du système est similaire à un système au dioxyde de carbone.

Conception, installation et maintenance de systèmes de protection active contre l'incendie

Seules les personnes qualifiées dans ce travail sont compétentes pour concevoir, installer et entretenir cet équipement. Il peut être nécessaire pour de nombreuses personnes chargées d'acheter, d'installer, d'inspecter, de tester, d'approuver et d'entretenir cet équipement de consulter un spécialiste de la protection contre les incendies expérimenté et compétent pour s'acquitter efficacement de leurs tâches.

Informations complémentaires

Cette section du Encyclopédie présente un aperçu très bref et limité du choix disponible de systèmes de protection active contre l'incendie. Les lecteurs peuvent souvent obtenir plus d'informations en contactant une association nationale de protection contre les incendies, leur assureur ou le service de prévention des incendies de leur service d'incendie local.

 

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Organisation d'urgence privée

Le profit est l'objectif principal de toute industrie. Pour atteindre cet objectif, une gestion efficace et alerte et la continuité de la production sont essentielles. Toute interruption de la production, pour quelque raison que ce soit, affectera négativement les bénéfices. Si l'interruption est la conséquence d'un incendie ou d'une explosion, elle peut être longue et paralyser l'industrie.

Très souvent, on plaide que la propriété est assurée et que les pertes dues à un incendie, le cas échéant, seront indemnisées par la compagnie d'assurance. Il faut comprendre que l'assurance n'est qu'un moyen de répandre l'effet de la destruction provoquée par un incendie ou une explosion sur le plus grand nombre de personnes possible. Il ne peut pas réparer la perte nationale. De plus, l'assurance ne garantit pas la continuité de la production et l'élimination ou la minimisation des pertes consécutives.

Il est donc indiqué que la direction doit recueillir des informations complètes sur le risque d'incendie et d'explosion, évaluer le potentiel de perte et mettre en œuvre des mesures appropriées pour contrôler le danger, en vue d'éliminer ou de minimiser l'incidence d'incendie et d'explosion. Cela implique la mise en place d'une organisation privée d'urgence.

Planification d'urgence

Une telle organisation doit, dans la mesure du possible, être envisagée dès la phase de planification elle-même, et mise en place progressivement depuis le choix du site jusqu'au démarrage de la production, puis poursuivie par la suite.

Le succès de toute organisation d'urgence dépend dans une large mesure de la participation globale de tous les travailleurs et des différents échelons de la direction. Ce fait doit être pris en compte lors de la planification de l'organisation d'urgence.

Les divers aspects de la planification d'urgence sont mentionnés ci-dessous. Pour plus de détails, une référence peut être faite à la US National Fire Protection Association (NFPA) Manuel de protection contre les incendies ou tout autre ouvrage standard sur le sujet (Cote 1991).

Étape 1

Lancez le plan d'urgence en procédant comme suit :

  1. Identifier et évaluer les risques d'incendie et d'explosion associés au transport, à la manutention et au stockage de chaque matière première, des produits intermédiaires et finis et de chaque processus industriel, ainsi qu'élaborer des mesures préventives détaillées pour contrer les risques en vue de les éliminer ou de les minimiser.
  2. Élaborez les exigences des installations et équipements de protection contre les incendies et déterminez les étapes auxquelles chacun doit être fourni.
  3. Préparer les spécifications pour l'installation et l'équipement de protection contre les incendies.

 

Étape 2

Déterminez ce qui suit :

  1. disponibilité d'un approvisionnement en eau adéquat pour la protection contre les incendies en plus des exigences pour le traitement et l'utilisation domestique
  2. sensibilité du site et des risques naturels, tels que les inondations, les tremblements de terre, les fortes pluies, etc.
  3. les environnements, c'est-à-dire la nature et l'étendue de la propriété environnante et le risque d'exposition en cas d'incendie ou d'explosion
  4. existence de pompiers privés (ouvrages) ou publics, la distance à laquelle se trouve (sont) ces pompiers et l'adéquation des appareils disponibles avec eux pour le risque à protéger et s'ils peuvent être appelés pour aider en cas d'urgence
  5. réponse du ou des pompiers assistant(s) avec une référence particulière aux obstacles, tels que les passages à niveau, les ferries, la résistance et (ou) la largeur inadéquates des ponts par rapport aux engins d'incendie, la circulation difficile, etc.
  6. l'environnement socio-politique, c'est-à-dire l'incidence de la criminalité et les activités politiques menant à des problèmes d'ordre public.

 

Étape 3

Préparer les plans d'aménagement et de construction, ainsi que les spécifications des matériaux de construction. Effectuez les tâches suivantes :

  1. Limitez la surface au sol de chaque magasin, lieu de travail, etc. en prévoyant des murs coupe-feu, des portes coupe-feu, etc.
  2. Spécifier l'utilisation de matériaux résistants au feu pour la construction d'un bâtiment ou d'une structure.
  3. Assurez-vous que les colonnes en acier et les autres éléments structuraux ne sont pas exposés.
  4. Assurer une séparation adéquate entre le bâtiment, les structures et l'usine.
  5. Prévoir l'installation de bouches d'incendie, de gicleurs, etc. si nécessaire.
  6. Veiller à prévoir des voies d'accès adéquates dans le plan d'aménagement pour permettre aux appareils d'incendie d'atteindre toutes les parties des locaux et toutes les sources d'eau pour la lutte contre l'incendie.

 

Étape 4

Pendant la construction, procédez comme suit :

  1. Familiarisez l'entrepreneur et ses employés avec les politiques de gestion des risques d'incendie et faites-les respecter.
  2. Testez soigneusement toutes les installations et tous les équipements de protection contre les incendies avant leur acceptation.

 

Étape 5

Si la taille de l'industrie, ses dangers ou son emplacement éloigné sont tels qu'une brigade de pompiers à temps plein doit être disponible sur les lieux, alors organisez, équipez et formez le personnel à temps plein requis. Nommer également un pompier à temps plein.

Étape 6

Pour assurer la pleine participation de tous les employés, procédez comme suit :

  1. Former tout le personnel au respect des mesures de précaution dans leur travail quotidien et aux actions requises de leur part en cas d'incendie ou d'explosion. La formation doit comprendre le fonctionnement du matériel de lutte contre l'incendie.
  2. Veiller au strict respect des précautions contre les incendies par tout le personnel concerné grâce à des examens périodiques.
  3. Assurer une inspection et un entretien réguliers de tous les systèmes et équipements de protection contre les incendies. Tous les défauts doivent être corrigés rapidement.

 

Gérer l'urgence

Pour éviter toute confusion au moment d'une urgence réelle, il est essentiel que chacun dans l'organisation sache le rôle précis que lui (elle) et les autres sont censés jouer pendant l'urgence. Un plan d'urgence bien pensé doit être préparé et promulgué à cet effet, et tout le personnel concerné doit en être pleinement familiarisé. Le plan doit définir clairement et sans ambiguïté les responsabilités de toutes les parties concernées et également spécifier une chaîne de commandement. Au minimum, le plan d'urgence doit inclure les éléments suivants :

1. nom de l'industrie

2. adresse du local, avec numéro de téléphone et plan de situation

3. objet et objectif du plan d'urgence et date effective de son entrée en vigueur

4. superficie couverte, y compris un plan du site

5. organisation d'urgence, indiquant la chaîne de commandement du chef de travail vers le bas

6. systèmes de protection contre l'incendie, appareils mobiles et équipements portatifs, avec détails

7. détails de la disponibilité de l'assistance

8. installations d'alarme incendie et de communication

9. mesures à prendre en cas d'urgence. Inclure séparément et sans ambiguïté les mesures à prendre par :

  • la personne découvrant le feu
  • les sapeurs-pompiers privés sur place
  • chef de la section impliquée dans l'urgence
  • les chefs d'autres sections qui ne sont pas réellement impliqués dans l'urgence
  • l'organisme de sécurité
  • le pompier, le cas échéant
  • le directeur des travaux
  • autres

       10. chaîne de commandement sur les lieux de l'incident. Envisagez toutes les situations possibles et indiquez clairement qui doit assumer le commandement dans chaque cas, y compris les circonstances dans lesquelles une autre organisation doit être appelée en renfort.

11. action après un incendie. Indiquez la responsabilité de :

  • remise en service ou réapprovisionnement de tous les systèmes, équipements et sources d'eau de protection contre les incendies
  • rechercher la cause d'un incendie ou d'une explosion
  • préparation et soumission de rapports
  • prendre des mesures correctives pour empêcher la réapparition d'une situation d'urgence similaire.

 

Lorsqu'un plan d'assistance mutuelle est en vigueur, des copies du plan d'urgence doivent être fournies à toutes les unités participantes en échange de plans similaires de leurs locaux respectifs.

Protocoles d'évacuation

Une situation nécessitant l'exécution du plan d'urgence peut survenir à la suite soit d'une explosion, soit d'un incendie.

L'explosion peut ou non être suivie d'un incendie, mais dans presque tous les cas, elle produit un effet d'éclatement, qui peut blesser ou tuer le personnel présent à proximité et/ou causer des dommages physiques aux biens, selon les circonstances de chaque cas. Cela peut également provoquer un choc et une confusion et peut nécessiter l'arrêt immédiat des processus de fabrication ou d'une partie de ceux-ci, ainsi que le déplacement soudain d'un grand nombre de personnes. Si la situation n'est pas contrôlée et guidée de manière ordonnée immédiatement, elle peut conduire à la panique et à d'autres pertes de vie et de biens.

La fumée dégagée par les matériaux en combustion lors d'un incendie peut impliquer d'autres parties de la propriété et/ou piéger des personnes, nécessitant une opération de sauvetage/évacuation intensive et à grande échelle. Dans certains cas, une évacuation à grande échelle peut être nécessaire lorsque des personnes sont susceptibles d'être piégées ou touchées par un incendie.

Dans tous les cas où il s'agit de mouvements brusques de personnel à grande échelle, des problèmes de circulation sont également créés, en particulier si des routes, des rues ou des zones publiques doivent être utilisées pour ce mouvement. Si de tels problèmes ne sont pas anticipés et qu'une action appropriée n'est pas planifiée à l'avance, il en résulte des goulots d'étranglement du trafic, qui entravent et retardent les efforts d'extinction d'incendie et de sauvetage.

L'évacuation d'un grand nombre de personnes, en particulier des immeubles de grande hauteur, peut également poser des problèmes. Pour une évacuation réussie, il est non seulement nécessaire que des moyens d'évacuation adéquats et appropriés soient disponibles, mais aussi que l'évacuation soit effectuée rapidement. Une attention particulière doit être accordée aux besoins d'évacuation des personnes handicapées.

Des procédures d'évacuation détaillées doivent donc être incluses dans le plan d'urgence. Ceux-ci doivent être fréquemment testés lors de la conduite d'exercices d'incendie et d'évacuation, qui peuvent également impliquer des problèmes de circulation. Toutes les organisations et agences participantes et concernées doivent également être impliquées dans ces exercices, au moins périodiquement. Après chaque exercice, une séance de débriefing doit avoir lieu, au cours de laquelle toutes les erreurs sont signalées et expliquées. Des mesures doivent également être prises pour éviter la répétition des mêmes erreurs lors d'exercices futurs et d'incidents réels en supprimant toutes les difficultés et en révisant le plan d'urgence si nécessaire.

Des registres appropriés doivent être conservés pour tous les exercices et exercices d'évacuation.

Services médicaux d'urgence

Les victimes d'un incendie ou d'une explosion doivent recevoir une aide médicale immédiate ou être transportées rapidement à l'hôpital après avoir reçu les premiers soins.

Il est indispensable que la direction prévoie un ou plusieurs poste(s) de secours et, le cas échéant en raison de l'importance et de la dangerosité du secteur, un ou plusieurs appareils paramédicaux mobiles. Tous les postes de premiers secours et appareils paramédicaux doivent être dotés en permanence de personnel paramédical dûment formé.

Selon la taille de l'industrie et le nombre de travailleurs, une ou plusieurs ambulances doivent également être fournies et dotées de personnel sur les lieux pour le transport des blessés vers les hôpitaux. En outre, des dispositions doivent être prises pour s'assurer que des installations d'ambulance supplémentaires sont disponibles à court terme en cas de besoin.

Lorsque la taille de l'industrie ou du lieu de travail l'exige, un médecin à plein temps devrait également être disponible à tout moment pour toute situation d'urgence.

Des arrangements préalables doivent être pris avec un hôpital ou des hôpitaux désignés où la priorité est donnée aux blessés évacués après un incendie ou une explosion. Ces hôpitaux doivent être répertoriés dans le plan d'urgence avec leurs numéros de téléphone, et le plan d'urgence doit comporter des dispositions appropriées pour garantir qu'une personne responsable les alertera pour recevoir les blessés dès qu'une urgence survient.

Restauration des installations

Il est important que toutes les installations de protection contre les incendies et d'urgence soient remises en mode « prêt » peu après la fin de l'urgence. À cette fin, la responsabilité doit être attribuée à une personne ou à une section de l'industrie, et cela doit être inclus dans le plan d'urgence. Un système de contrôle pour s'assurer que cela est fait doit également être mis en place.

Relations avec le service public d'incendie

Il n'est pas possible pour une direction de prévoir et de prévoir toutes les éventualités possibles. Il n'est pas non plus économiquement faisable de le faire. Malgré l'adoption de la méthode la plus moderne de gestion des risques d'incendie, il arrive toujours que les installations de protection contre l'incendie fournies sur les lieux ne répondent pas aux besoins réels. Pour de telles occasions, il est souhaitable de planifier à l'avance un programme d'entraide avec le service public d'incendie. Une bonne liaison avec ce département est nécessaire pour que la direction sache quelle aide cette unité peut fournir lors d'une urgence dans ses locaux. De plus, le service public d'incendie doit se familiariser avec le risque et ce à quoi il peut s'attendre en cas d'urgence. Une interaction fréquente avec le service public d'incendie est nécessaire à cette fin.

Manipulation de matières dangereuses

Les dangers des matériaux utilisés dans l'industrie peuvent ne pas être connus des pompiers lors d'un déversement, et une décharge accidentelle et une utilisation ou un stockage inappropriés de matériaux dangereux peuvent conduire à des situations dangereuses qui peuvent gravement mettre leur santé en danger ou entraîner un incendie ou une explosion grave. . Il n'est pas possible de se souvenir des dangers de tous les matériaux. Des moyens d'identification rapide des dangers ont donc été mis au point, grâce auxquels les diverses substances sont identifiées par des étiquettes ou des marquages ​​distincts.

Identification des matières dangereuses

Chaque pays suit ses propres règles concernant l'étiquetage des matières dangereuses à des fins de stockage, de manutention et de transport, et différents services peuvent être impliqués. Bien que le respect des réglementations locales soit essentiel, il est souhaitable qu'un système internationalement reconnu d'identification des matières dangereuses soit mis au point pour une application universelle. Aux États-Unis, la NFPA a développé un système à cet effet. Dans ce système, des étiquettes distinctes sont attachées ou apposées de manière visible sur les conteneurs de matières dangereuses. Ces étiquettes indiquent la nature et le degré de danger pour la santé, l'inflammabilité et le caractère réactif du matériau. De plus, les dangers spéciaux possibles pour les pompiers peuvent également être indiqués sur ces étiquettes. Pour une explication du degré de danger, reportez-vous à la norme NFPA 704, Système standard d'identification des risques d'incendie des matériaux (1990a). Dans ce système, les dangers sont classés comme dangers pour la santé, risques d'inflammabilité, risques de réactivité (instabilité).

Dangers pour la santé

Celles-ci incluent toutes les possibilités qu'un matériau cause des blessures corporelles par contact ou absorption dans le corps humain. Un danger pour la santé peut découler des propriétés inhérentes du matériau ou des produits toxiques de la combustion ou de la décomposition du matériau. Le degré de danger est attribué sur la base du plus grand danger pouvant résulter d'un incendie ou d'autres conditions d'urgence. Il indique aux pompiers s'ils peuvent travailler en toute sécurité uniquement avec des vêtements de protection spéciaux ou avec un équipement de protection respiratoire approprié ou avec des vêtements ordinaires.

Le degré de danger pour la santé est mesuré sur une échelle de 4 à 0, 4 indiquant le danger le plus grave et 0 indiquant un faible danger ou aucun danger.

Dangers d'inflammabilité

Ceux-ci indiquent la sensibilité du matériau à la combustion. Il est reconnu que les matériaux se comportent différemment en ce qui concerne cette propriété dans des circonstances variables (par exemple, les matériaux qui peuvent brûler dans un ensemble de conditions peuvent ne pas brûler si les conditions sont modifiées). La forme et les propriétés intrinsèques des matériaux influencent le degré de danger, qui est attribué sur la même base que pour le danger pour la santé.

Dangers de réactivité (instabilité)

Les matériaux capables de libérer de l'énergie par eux-mêmes (c'est-à-dire par auto-réaction ou polymérisation) et les substances pouvant subir une éruption violente ou des réactions explosives au contact de l'eau, d'autres agents extincteurs ou de certains autres matériaux sont réputés présenter un risque de réactivité.

La violence de la réaction peut augmenter lorsque de la chaleur ou de la pression est appliquée ou lorsque la substance entre en contact avec certains autres matériaux pour former une combinaison combustible-oxydant, ou lorsqu'elle entre en contact avec des substances incompatibles, des contaminants sensibilisants ou des catalyseurs.

Le degré de risque de réactivité est déterminé et exprimé en termes de facilité, de vitesse et de quantité d'énergie libérée. Des informations supplémentaires, telles que le risque de radioactivité ou l'interdiction d'utiliser de l'eau ou un autre moyen d'extinction pour la lutte contre l'incendie, peuvent également être données au même niveau.

L'étiquette d'avertissement d'une matière dangereuse est un carré placé en diagonale avec quatre petits carrés (voir figure 1).

Figure 1. Le diamant NFPA 704.

FIR060F3

Le carré du haut indique le danger pour la santé, celui de gauche indique le danger d'inflammabilité, celui de droite indique le danger de réactivité et le carré du bas indique d'autres dangers particuliers, tels que la radioactivité ou une réactivité inhabituelle avec l'eau.

Pour compléter la disposition mentionnée ci-dessus, un code couleur peut également être utilisé. La couleur est utilisée comme arrière-plan ou le chiffre indiquant le danger peut être codé en couleur. Les codes sont danger pour la santé (bleu), danger d'inflammabilité (rouge), danger de réactivité (jaune) et danger spécial (fond blanc).

 

 

 

 

Gestion de la réponse aux matières dangereuses

Selon la nature de la matière dangereuse dans l'industrie, il est nécessaire de prévoir des équipements de protection et des agents d'extinction spéciaux, y compris les équipements de protection nécessaires pour distribuer les agents d'extinction spéciaux.

Tous les travailleurs doivent être formés aux précautions qu'ils doivent prendre et aux procédures qu'ils doivent adopter pour faire face à chaque incident dans la manipulation des divers types de matières dangereuses. Ils doivent également connaître la signification des différents signes d'identification.

Tous les pompiers et autres travailleurs doivent être formés à l'utilisation correcte des vêtements de protection, des équipements respiratoires de protection et des techniques spéciales de lutte contre l'incendie. Tout le personnel concerné doit être tenu en alerte et prêt à faire face à toute situation par le biais d'exercices et d'exercices fréquents, dont des enregistrements appropriés doivent être conservés.

Pour faire face aux risques médicaux graves et aux effets de ces risques sur les pompiers, un médecin compétent doit être disponible pour prendre des précautions immédiates lorsqu'un individu est exposé à une contamination dangereuse inévitable. Toutes les personnes concernées doivent recevoir des soins médicaux immédiats.

Des dispositions appropriées doivent également être prises pour mettre en place un centre de décontamination sur les lieux si nécessaire, et des procédures de décontamination correctes doivent être établies et suivies.

Contrôle des déchets

Des déchets considérables sont générés par l'industrie ou à cause d'accidents lors de la manutention, du transport et du stockage des marchandises. Ces déchets peuvent être inflammables, toxiques, corrosifs, pyrophoriques, chimiquement réactifs ou radioactifs, selon l'industrie dans laquelle ils sont générés ou la nature des marchandises concernées. Dans la plupart des cas, à moins que des précautions appropriées ne soient prises pour une élimination sûre de ces déchets, ils peuvent mettre en danger la vie animale et humaine, polluer l'environnement ou provoquer des incendies et des explosions susceptibles de mettre en danger les biens. Une connaissance approfondie des propriétés physiques et chimiques des déchets et des avantages ou des limites des diverses méthodes d'élimination est donc nécessaire pour assurer l'économie et la sécurité.

Les propriétés des déchets industriels sont brièvement résumées ci-dessous :

  1. La plupart des déchets industriels sont dangereux et peuvent avoir une importance inattendue pendant et après leur élimination. La nature et les caractéristiques comportementales de tous les déchets doivent donc être soigneusement examinées pour leur impact à court et à long terme et la méthode d'élimination doit être déterminée en conséquence.
  2. Le mélange de deux substances rejetées apparemment inoffensives peut créer un danger inattendu en raison de leur interaction chimique ou physique.
  3. Lorsque des liquides inflammables sont impliqués, leurs dangers peuvent être évalués en tenant compte de leurs points d'éclair respectifs, de leur température d'inflammation, de leurs limites d'inflammabilité et de l'énergie d'inflammation nécessaire pour amorcer la combustion. Dans le cas des solides, la taille des particules est un facteur supplémentaire qui doit être pris en compte.
  4. La plupart des vapeurs inflammables sont plus lourdes que l'air. Ces vapeurs et ces gaz inflammables plus lourds que l'air qui peuvent être libérés accidentellement lors de la collecte ou de l'élimination ou lors de la manipulation et du transport peuvent parcourir des distances considérables avec le vent ou vers une pente plus faible. En entrant en contact avec une source d'inflammation, ils retournent à la source. Les déversements majeurs de liquides inflammables sont particulièrement dangereux à cet égard et peuvent nécessiter une évacuation pour sauver des vies.
  5. Les matériaux pyrophoriques, tels que les alkylaluminiums, s'enflamment spontanément lorsqu'ils sont exposés à l'air. Des précautions particulières doivent donc être prises lors de la manipulation, du transport, du stockage et de l'élimination de ces matériaux, de préférence effectués sous atmosphère d'azote.
  6. Certains matériaux, tels que les alkyls de potassium, de sodium et d'aluminium, réagissent violemment avec l'eau ou l'humidité et brûlent violemment. La poudre de bronze génère une chaleur considérable en présence d'humidité.
  7. La présence d'oxydants puissants avec des matières organiques peut provoquer une combustion rapide ou même une explosion. Les chiffons et autres matériaux imbibés d'huiles végétales ou de terpènes présentent un risque de combustion spontanée en raison de l'oxydation des huiles et de l'accumulation subséquente de chaleur jusqu'à la température d'inflammation.
  8. Plusieurs substances sont corrosives et peuvent causer de graves dommages ou brûlures à la peau ou à d'autres tissus vivants, ou peuvent corroder les matériaux de construction, en particulier les métaux, affaiblissant ainsi la structure dans laquelle ces matériaux peuvent avoir été utilisés.
  9. Certaines substances sont toxiques et peuvent empoisonner les humains ou les animaux par contact avec la peau, inhalation ou contamination des aliments ou de l'eau. Leur capacité à le faire peut être de courte durée ou s'étendre sur une longue période. Ces substances, si elles sont éliminées par déversement ou combustion, peuvent contaminer les sources d'eau ou entrer en contact avec des animaux ou des travailleurs.
  10. Les substances toxiques qui sont déversées pendant le traitement industriel, le transport (y compris les accidents), la manipulation ou le stockage, et les gaz toxiques qui sont rejetés dans l'atmosphère peuvent affecter le personnel d'urgence et d'autres personnes, y compris le public. Le danger est d'autant plus grave si la ou les substances déversées sont vaporisées à température ambiante, car les vapeurs peuvent être transportées sur de longues distances en raison de la dérive du vent ou du ruissellement.
  11. Certaines substances peuvent dégager une odeur forte, piquante ou désagréable, soit par elles-mêmes, soit lorsqu'elles sont brûlées à l'air libre. Dans les deux cas, ces substances sont une nuisance publique, même si elles ne sont pas toxiques, et elles doivent être éliminées par incinération appropriée, à moins qu'il soit possible de les collecter et de les recycler. Tout comme les substances odorantes ne sont pas nécessairement toxiques, les substances inodores et certaines substances à odeur agréable peuvent produire des effets physiologiques nocifs.
  12. Certaines substances, telles que les explosifs, les feux d'artifice, les peroxydes organiques et certains autres produits chimiques, sont sensibles à la chaleur ou aux chocs et peuvent exploser avec un effet dévastateur si elles ne sont pas manipulées avec précaution ou mélangées à d'autres substances. Ces substances doivent donc être soigneusement séparées et détruites sous une surveillance appropriée.
  13. Les déchets contaminés par la radioactivité peuvent être aussi dangereux que les matières radioactives elles-mêmes. Leur élimination nécessite des connaissances spécialisées. Des conseils appropriés pour l'élimination de ces déchets peuvent être obtenus auprès de l'organisation de l'énergie nucléaire d'un pays.

 

Certaines des méthodes qui peuvent être employées pour éliminer les déchets industriels et d'urgence sont biodégradation, enterrement, incinération, décharge, paillage, combustion ouverte, pyrolyse et élimination par l'intermédiaire d'un entrepreneur. Ceux-ci sont brièvement expliqués ci-dessous.

Biodégradation

De nombreux produits chimiques sont complètement détruits en 24 à 15 mois lorsqu'ils sont mélangés aux XNUMX premiers centimètres de sol. Ce phénomène est connu sous le nom de biodégradation et est dû à l'action des bactéries du sol. Cependant, toutes les substances ne se comportent pas de cette manière.

Enterrement

Les déchets, en particulier les déchets chimiques, sont souvent éliminés par enfouissement. Il s'agit d'une pratique dangereuse en ce qui concerne les produits chimiques actifs, car, avec le temps, la substance enfouie peut être exposée ou lessivée par la pluie dans les ressources en eau. La substance exposée ou le matériel contaminé peut avoir des effets physiologiques néfastes lorsqu'il entre en contact avec de l'eau bue par des humains ou des animaux. Des cas sont enregistrés dans lesquels l'eau a été contaminée 40 ans après l'enfouissement de certains produits chimiques nocifs.

Incinération

C'est l'une des méthodes d'élimination des déchets les plus sûres et les plus satisfaisantes si les déchets sont brûlés dans un incinérateur correctement conçu dans des conditions contrôlées. Il faut cependant veiller à ce que les substances contenues dans les déchets puissent être incinérées en toute sécurité sans poser de problème de fonctionnement ou de danger particulier. Presque tous les incinérateurs industriels nécessitent l'installation d'équipements de dépollution de l'air, qui doivent être soigneusement sélectionnés et installés après avoir pris en considération la composition de l'effluent de stockage émis par l'incinérateur lors de la combustion des déchets industriels.

Des précautions doivent être prises dans le fonctionnement de l'incinérateur pour s'assurer que sa température de fonctionnement n'augmente pas de manière excessive, soit parce qu'une grande quantité de matières volatiles est introduite, soit en raison de la nature des déchets brûlés. Une défaillance structurelle peut se produire en raison d'une température excessive ou, au fil du temps, en raison de la corrosion. L'épurateur doit également être inspecté périodiquement pour des signes de corrosion qui peuvent se produire en raison du contact avec des acides, et le système d'épurateur doit être entretenu régulièrement pour assurer un bon fonctionnement.

Décharge

Les terres basses ou une dépression de terrain sont souvent utilisées comme dépotoir pour les déchets jusqu'à ce qu'elles soient au même niveau que les terres environnantes. Les déchets sont ensuite nivelés, recouverts de terre et roulés dur. Le terrain est ensuite utilisé pour des constructions ou à d'autres fins.

Pour un fonctionnement satisfaisant de la décharge, le site doit être sélectionné en tenant dûment compte de la proximité des pipelines, des conduites d'égout, des lignes électriques, des puits de pétrole et de gaz, des mines et d'autres dangers. Les déchets doivent ensuite être mélangés à de la terre et répartis uniformément dans la dépression ou une large tranchée. Chaque couche doit être mécaniquement compactée avant l'ajout de la couche suivante.

Une couche de terre de 50 cm est généralement posée sur les déchets et compactée, laissant suffisamment d'évents dans le sol pour l'échappement des gaz produits par l'activité biologique dans les déchets. Une attention particulière doit également être accordée au drainage approprié de la zone d'enfouissement.

Selon les différents constituants des déchets, ceux-ci peuvent parfois s'enflammer au sein de la décharge. Chacune de ces zones doit donc être correctement clôturée et une surveillance continue doit être maintenue jusqu'à ce que les risques d'inflammation semblent faibles. Des dispositions doivent également être prises pour éteindre tout incendie qui pourrait se déclarer dans les déchets à l'intérieur de la décharge.

Paillage

Certains essais ont été réalisés pour réutiliser les polymères comme paillis (matériau meuble pour protéger les racines des plantes) en coupant les déchets en petits lambeaux ou granulés. Lorsqu'il est ainsi utilisé, il se dégrade très lentement. Son effet sur le sol est donc purement physique. Cette méthode n'a cependant pas été largement utilisée.

Gravure à ciel ouvert

La combustion à l'air libre des déchets provoque une pollution de l'atmosphère et est dangereuse dans la mesure où il existe un risque que l'incendie devienne incontrôlable et se propage aux propriétés ou aux zones environnantes. En outre, il existe un risque d'explosion à partir de conteneurs et il existe une possibilité d'effets physiologiques nocifs des matières radioactives pouvant être contenues dans les déchets. Cette méthode d'élimination a été interdite dans certains pays. Ce n'est pas une méthode souhaitable et devrait être découragée.

La pyrolyse

La récupération de certains composés, par distillation des produits dégagés lors de la pyrolyse (décomposition par chauffage) des polymères et des substances organiques, est possible mais encore peu répandue.

Élimination par des sous-traitants

C'est probablement la méthode la plus pratique. Il est important que seuls des entrepreneurs fiables, compétents et expérimentés dans l'élimination des déchets industriels et des matières dangereuses soient sélectionnés pour le travail. Les matières dangereuses doivent être soigneusement séparées et éliminées séparément.

Classes spécifiques de matériaux

Des exemples spécifiques des types de matières dangereuses que l'on trouve souvent dans l'industrie d'aujourd'hui comprennent : (1) les métaux combustibles et réactifs, tels que le magnésium, le potassium, le lithium, le sodium, le titane et le zirconium ; (2) déchets combustibles; (3) huiles siccatives; (4) les liquides inflammables et les déchets de solvants ; (5) matières oxydantes (liquides et solides); et (6) matières radioactives. Ces matériaux nécessitent une manipulation et des précautions particulières qui doivent être soigneusement étudiées. Pour plus de détails sur l'identification des matières dangereuses et les dangers des matières industrielles, les publications suivantes peuvent être consultées : Manuel de protection contre les incendies (Côté 1991) et Les propriétés dangereuses de Sax pour les matériaux industriels (Lewis 1979).

 

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