incendie definition

par **jsp13** Mer 21 Juin 2006 - 21:37

Un incendie est une réaction de combustion non maîtrisée dans le temps et l'espace.

L'incendie, appelé communément feu, est particulièrement destructeur pour les activités humaines et la nature: habitations, lieux de travail, entrepôts, véhicules, cultures, forêts, monuments historiques…

La prise en compte du risque d'incendie a conduit à créer des services de secours (sapeurs-pompiers, protection civile). Ils ont développé et perfectionné des moyens de lutte contre l'incendie pour combattre l'incendie.
Origine des incendies
La majeure partie des incendies a des origines humaines (imprudence, malveillance, cause technique…). Les causes naturelles les plus fréquentes sont la foudre et la fermentation (tourbières…).

Après les actes volontaires, on estime que le non respect de l'interdiction de fumer et les incidents d'origine électrique constituent la majeure partie des risques de départ d'incendie.

Dangers d'un incendie
Une partie des principaux dangers auxquels s'expose une personne proche d'un incendie sont liés à la chaleur élevée. Même en dehors des flammes, on s'expose au risque de brûlure dues principalement aux fumées chaudes, mais aussi au rayonnement infrarouge, au contact avec des objets chauffés, à l'air chauffé, ou bien aux vapeurs d'eau produites par l'arrosage. Pour se prémunir des brûlures les pompiers sont équipés de vêtements protecteurs ignifugés et de casques ralentissant la progression de la chaleur vers la peau.

Les autres risques sont essentiellement respiratoires. En effet le feu consomme le dioxygène de l'air, indispensable à la survie et peut donc entraîner une asphyxie. En outre le feu dégage des fines particules (communément appelées fumée) qui peuvent venir brûler l'intérieur des poumons, et parfois des gaz toxiques pouvant provoquer des empoisonnements. À titre d'exemple, les matières plastiques contenues dans une voiture peuvent générer 200 000 m3 de fumée à un rythme de 20 à 30 mètres cube par seconde. C'est pourquoi les pompiers portent un appareil respiratoire isolant.

La chaleur peut provoquer des explosions de bouteilles de gaz et de réservoirs, ainsi que de certains produits comme les engrais ammonitrés. Ces explosions peuvent provoquer des traumatisme par chute (personne renversée), projection d'éclats, ainsi que de par la surpression occasionnée (blast).

En intérieur, il faut ajouter deux risques :

l'obscurcissement de la vision par la fumée : on ne voit pas où l'on va, et l'on peut donc faire une chute ou se perdre ;
le risque d'effondrement de la structure.
Enfin, notons que des pompiers sont régulièrement victimes d'accidents de la route en se rendant vers leur caserne lorsqu'ils sont appelés, notamment de nuit (conjonction du stress, de la fatigue, négligence des règles de sécurité routière).

Développement d'un incendie

Un incendie se développe en plusieurs phases au cours desquelles sa température va s'élever. En fonction de son environnement, il va s'étendre et décliner.

Éclosion
La rencontre des éléments du triangle du feu, c’est-à-dire un combustible, un comburant (en général le dioxygène de l'air) et une énergie d'activation (chaleur, flamme nue, étincelle) suffisante vont permettre à la combustion de s'amorcer.

À ce stade, le dégagement de chaleur est modéré, les fumées peu abondantes (appelée parfois à tort aérosol, ce terme désignant en fait un mélange liquide/gaz alors que la fumée est un mélange solide/gaz)

Croissance
La combustion produit de la chaleur (réaction exothermique), le feu entretien et accroît l'énergie d'activation. Si le combustible et le comburant sont disponibles en quantités suffisantes, l'incendie s'étend de manière exponentielle. On estime que pour éteindre un feu sec naissant, il faut :

un verre d'eau durant la première minute,
un seau d'eau au cours de la deuxième minute,
une citerne d'eau au bout de la troisième minute.
Dans le cas d'un feu clos (par exemple un feu d'habitation), on estime que la température de l'air atteint 600 °C au bout de cinq minutes ; dans une cage d'escalier, elle peut atteindre 1 200 °C dans le même temps.

Accidents thermiques et progressions rapides du feu
Dans certaines conditions, il peut se produire une progression rapide du feu (PRF), également appelé accident thermique. Les deux principaux facteurs sont le flux d'air :

feu alimenté en comburant : Embrasement généralisé éclair ;
feu carencé en comburant : Explosion de fumées.
Cependant, les phénomènes sont plus complexes. Les anglo-saxons distinguent deux types d'explosion de fumées, le backdraft et le smoke explosion, et envisagent la possibilité d'une explosion avec un feu alimenté (high pressure backdraft).

Ces phénomènes peuvent se produire pour des volumes très réduits, comme par exemple un conteneur de poubelles métallique.

Feu constitué

Déclin

Modes de propagation

Rayonnement
Il s'agit d'un mode de propagation à distance qui peut se faire dans le vide. C'est le phénomène qui fait que lorsque l'on est face à un feu, le côté exposé est chaud alors que le côté opposé est froid.

La fréquence du rayonnement située est dans l'infrarouge (IR). La puissance du rayonnement est fonction de :

la température (le rayonnement augmente avec la puisance quatrième de la température)
la distance (le rayonnement diminue avec le carré de la distance)
la nature des particules constituant les fumées, notamment les suies
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Convection

Propagation de l'incendie par la convection de fuméeLa convection est un transport de gaz chaud. Un gaz chaud monte : la densité d'un gaz diminue avec la chaleur, la poussée d'Archimède provoque donc l'élévation de cette masse. Lorsque cette masse atteint un obstacle froid (par exemple un plafond), elle lui transfert sa chaleur, refroidit et retombe, il a donc un mouvement de « roulement », similaire au mouvement de l'eau portée à ébullition dans une casserole.

Dans le cas d'un incendie, les fumées suivent le même comportement ascendant. Elles peuvent parcourir des distances importantes et transférer leur chaleur à un matériau combustible qui serait sur leur trajet. On cite fréquemment le cas des feux de cave dont les fumées empruntent la cage d'escalier, épargnent les étages intermédiaires et s'accumulent dans les combles avant de les embraser. Dans le cas où les fumées contiennent des particules imbrûlées du fait d'une combustion incomplète, leur accumulation en un point distant peut conduire à une reprise explosive du foyer.

L'ouverture d'une trappe de désenfumage empêche l'accumulation de fumée
Une porte coupe-feu empêche la propagation de fumée et donc de l'incendie, et protège les personnes contre l'intoxicationPour lutter contre l'accumulation des fumées et limiter leur caractère dangereux, des systèmes de désenfumage (trappes, ouvrants ou extracteurs) peuvent être implantés dans un bâtiment. À défaut, une des premières action des sapeurs-pompiers sera de pratiquer une ouverture haute, au besoin en cassant le toit, une vitre ou bien un mur.

Les portes coupe-feu limitent la propagation des fumées et donc celle de l'incendie. Elles protègent les personnes contre l'intoxication par les fumées.

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Conduction
La conduction thermique est le mode de transfert de chaleur provoqué par une différence de température entre deux régions d'un même milieu ou entre deux milieux en contact sans déplacement appréciable de molécules. Ce transfert de chaleur spontané d'une région de température élevée vers une région de température plus basse obéit à la loi dite de Fourier.

Ainsi, le manche d'une cuillère métallique qui dépasse d'un plat bouillant va s'échauffer jusqu'à devenir brûlant. Lors d'un incendie, ce même phénomène peut transporter d'importantes quantités d'énergie d'une pièce à l'autre d'un bâtiment. Les matériaux métalliques (éléments de charpentes, rails, conduites, fers à béton…) ont une conductivité particulièrement élevées.

Article visible sur le site www.ssiap.com avec l'aimable participation de Clang

Ssiap.com Site de prévention et de lutte contre l'incendie dans les ERP
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Projection
Des objets enflammés ou incandescents peuvent voyager dans l'air, soit emportés par le vent s'ils sont légers (par exemple feuilles d'arbre ou de papier, escarbilles), soit être projetés par une explosion. Ces objets peuvent créer de nouveaux foyers distants.

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Puissance thermique
Plusieurs ratios permettent d'approcher la quantité d'énergie libérée au cours d'un incendie.

Pouvoir calorifique : exprimé en kJ/kg ou kJ/m³. La quantité maximale de chaleur que peut dégager l'unité de masse ou de volume pour une combustion complète.
Charge calorifique : exprimée en kJ (pour une zone). La quantité totale de chaleur que peuvent dégager l'ensemble des combustibles présents dans un espace déterminés (une pièce par exemple).
Potentiel calorifique : en kJ/m² (pour une zone). La charge calorifique rapportée à la surface de l'espace considéré?
Débit calorifique : en kJ/kg/s ou W/kg. La quantité de chaleur produite par une unité de temps pour la combustion de l'unité de masse d'un combustible.
La chaleur dégagée par seconde (puissance thermique) lors d'un incendie dépend essentiellement du potentiel calorifique des objets. Voici à titre indicatif quelques puissances :

une chaise capitonnée : 500 kW (0,5 MW) ;
une petite commode : 1,8 MW ;
un canapé trois places : 3,5 MW ;
deux lits jumeaux en pin : 4,5 MW ;
puissance dégagée lors d'un embrasement généralisé éclair : 3—10 MW (7 MW en moyenne).
Ceci est à comparer avec la puissance thermique absorbable par un jet d'eau diffusé :

0,5 MW à 40 L/min ;
2 MW à 150 L/min ;
6 MW à 500L/min.
Les vêtements de protection (textiles ignifugés) des pompiers, quant à eux, garantissent en 2005 une protection contre un flux de chaleur de 40 kW/m², soit 0,04 MW/m².