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Combustion, comportement du feu et incendie

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by

pierlot jérémy

on 16 September 2016

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Transcript of Combustion, comportement du feu et incendie

Objectifs du cours
En 8 heures (2x4 heures) :
Comprendre les mécanismes basiques de la combustion
Décrire les grands principes du comportement du feu
Connaître les différentes phases de développement de l'incendie
S'initier à la prévention incendie
Mise en situation
Plan du cours
1 Naissance de l'incendie
2. Croissance
3. Embrasement généralisé
4. Feu pleinement développé
5. Déclin
Mettons un peu le feu !
Un incendie peut éclore quand 3 éléments sont réunis :
un combustible
un comburant
une énergie d'activation

Commandant Jérémy PIERLOT

Service Départemental d'Incendie et de Secours
des Ardennes

Groupement des Infrastructures et des Equipements
Université Reims Champagne-Ardenne
Département HSE - IUT Reims Châlons Charleville
Site de Charleville
Et accessoirement :
Acquérir un minimum de vocabulaire en matière de sécurité incendie
Comprendre l'action des sapeurs-pompiers
Adopter un comportement exemplaire en matière de risque incendie
S'initier à l'analyse des risques
A votre avis, qu'est-ce qui est le plus dangereux :
Un feu dans les étages ou au rez-de-chaussée ?
Un incendie le jour ou la nuit ?
Avec un public grabataire ou en bonne santé ?
Un incendie avec des témoins (policiers, etc.) ?
Dans un bâtiment complexe ou dans une structure simple ?
Dans un bâtiment ouvert ou clos ?
Alors pourquoi ?
Bilan :
56 morts
260 blessés

Que vous inspire cette vidéo ?
Combustion,
comportement du feu
et incendie

Triangle du feu
Oxygène dans l'air
Concentration moyenne :
21 %
Concentration minimale pour assurer une combustion :
16 %
Combustible
Energie d'activation = chaleur
"Dans plus de 30 % des cas, les travaux par points chauds (soudage au chalumeau, oxycoupage…) sont à l’origine des incendies. L’analyse des accidents montre que des opérations mal préparées ou exécutées sans précautions suffisantes peuvent être à l’origine de graves sinistres." (INRS)
PERMIS DE FEU
Source : http://www.securitepublique.gouv.qc.ca/
Plusieurs origines :
Chimiques (réaction exothermique, emballement, oxydation lente, ...)
Mécanique (frottement, ...)
Électrique (arc électrique, électricité statique, ...)
Biologique (fermentation, ...)
Naturelle (foudre, ...)
Humaine (malveillance, cigarette, accident, ...)
Notion de proportion
Etat de division du combustible
Réaction en chaîne (tétraèdre du feu)
Chaleur et non énergie d'activation
Incendie = combustion non contrôlée
Mais cela ne suffit pas à tout expliquer !
"Le campeur pourra avoir autant de mal à allumer un feu en forêt que les pompiers en auront ensuite à l'éteindre."
Un peu de chimie...
F + O


P + Q
Combustion complète et incomplète
Mélange stoéchiométrique
Vitesse de réaction (combustion lente, rapide, vive, auto-combustion)
Flamme de diffusion, flamme de prémélange
Les produits de la combustion :
la fumée, un aérosol très particulier
Eau et dioxyde de carbone (combustion complète)
Mais aussi, en cas de combustion incomplète :
Le monoxyde de carbone (CO)
L’acide cyanhydrique (HCN)
Les oxydes d’azote ou les vapeurs nitreuses NOx (NO, NO2)
L’anhydride sulfureux (SO2) et le sulfure d’hydrogène (H2S)
L’acide chlorhydrique (HCl)
L’acide fluorhydrique (HF)
Le phosgène (COCl2)
L’acrylonitrile ou le cyanure de vinyle
Le styrène
L’ammoniac (NH3)
L’acide acétique (CH3CO2H) et le chlore (Cl2)
Le brome (Br2)
Résidus, imbrûlés et produits de pyrolyse
Chaleur
Chaleur ≠ température
Notion de pouvoir calorifique (joules/unité de masse ou de volume)
Notion de potentiel calorifique (en kg de bois/m²)
Source : INRS
Ces produits sont :
anoxiants (ou asphyxiants)
toxiques
corrosifs
Feu en espace clos ou semi-ouvert : la courbe de développement de l'incendie
Un toit
CFBT / enclosure fires
Des combustibles avec un pouvoir calorifique et fumigène très important
Une combustion très incomplète
Cas des bâtiments basse consommation (BBC, RT 2012, bâtiments passifs)
Une arrivée du comburant très variable (notion de feu sous-ventilé)

Naissance du feu
Une flamme
Propagation de la chaleur
Croissance du feu
Place du foyer de démarrage
Potentiel calorifique
Dimension de la pièce
Isolation du bâtiment
Ouvertures
Configuration des lieux
Conditions atmosphériques
Disposition des objets combustibles dans la pièce
Révision du 1er cours
Expliquez par quel(s) mode(s) se diffuse la chaleur produite par :
un poële en fonte
un poële à granulés avec une ventilation électrique
un foyer ouvert (cheminée)

Proposez un aménagement pour un local de stockage de produits phytosanitaires (toxiques) donnant sur l'extérieur et que l'on vous demande de ventiler (justifiez par un schéma)
Croissance de l'incendie
5 dangers des fumées
Feu contrôlé par le combustible/feu contrôlé par le comburant
Notion de tirage
Gradient de température/gradient de pression
Plan ou zone neutres
Anges danseurs (flame over)
Roll over
Flashover
Rôle de la chaleur
Que voit-on de l'extérieur ?
Feu pleinement développé
Feu contrôlé par le combustible
Modes de propagation (gouttage, projection de particules)
C+D
Stabilité des structures
Méthode d'analyse des risques tirée des techniques d'intervention des sapeurs-pompiers
Lecture
du feu
Méthode "FFCOS"
Fumées
Volume
Vélocité
Densité
Couleur
Flammes
Couleur
Hauteur
Chaleur
Ouvrants
Portes
Fenêtres
Exutoire
Sons
Méthode B-SAHF
Building

Smoke
Air track
Heat
Flame
Source : http://cfbt-us.com/
Propagation de la chaleur
3 modes :
Conduction
Convection
Rayonnement
Conduction
Transmission par contact

Quantité de chaleur =
f(conductivité, surface, épaisseur)
Rayonnement
Ondes électromagnétiques
Corps visibles ou invisibles (infrarouges)
Loi de Stéfan
P : Puissance totale du rayonnement thermique en W/m²
σ : constante de Stefan
T : température en kelvin (K)
Convection
Mouvements de fluides chauds : liquides, solides, aérosols
Les gaz chauds sont plus légers
Les gaz frais sont plus lourds
Règle d'isolement : aire libre supérieure à 8 m
Il en existe différentes classes
Classe A : ce sont les feux de matériaux solides, généralement de nature organique dont la combustion se fait naturellement avec la formation de braises





Notion de
pyrolyse






Classe B : ce sont les feux de liquide ou de solides liquéfiables

Classe C : ce sont les feux de gaz

Classe D : ce sont les feux de métaux

Classe F : Ce sont les feux liés aux auxiliaires de cuisson (huiles et graisses végétales et animales) sur les appareils de cuisson.
Combustibles
Comburant
Chaleur
Source : http://www.securitepublique.gouv.qc.ca/
Notion de réaction au feu :
classement M0 à M4 ou "euroclasses" (produits de construction et matériaux d'aménagement)
Déclin
Feu contrôlé par le combustible

Les variantes de la courbe
Feu couvant avec autoextinction
Flashover induit par la ventilation
Backdraft
Fire Gas Ignition
Flashfire
Smoke explosion
Conclusion
Danger des fumées
Rapidité et complexité des phénomènes
Evolution des principes de construction modernes
Objectifs du réglement de sécurité :
"
Le temps d'alarme augmenté du temps d'évacuation doit être inférieur, pour chaque occupant, au délai de sécurité (ou délai de survie), au bout duquel le séjour dans les lieux sinistrés entraîne des lésions puis la mort.
"
Comportement des occupants
Comportement des sapeurs-pompiers
IDLH = 30 minutes sans séquelles
M0 : Incombustible
M1 : Non-inflammable
M2 : Peu inflammable
M3 : Moyennement inflammable
M4 : Facilement inflammable
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