Cadet-te-s de la Sécurité Civile Combustion GFOR/ Lt Philippe RENOUD

La combustion Objectifs Généralités / définitions Triangle du feu Types de combustions Classes de feux Les fumées Objectifs A la fin de cette partie, vous serez capable de connaître, le triangle du feu, les différents types de combustion, les classes de feu. 2

Généralités Combustible + comburant + énergie d’activation = Définition : Le feu est la manifestation visible de la combinaison d’un corps combustible avec un corps comburant en présence d’une énergie d’activation. Cette combinaison s’appelle la combustion. Combustible + comburant + énergie d’activation =

Généralités Définition : La combustion est une réaction exothermique qui résulte de la combinaison de deux corps sous l’effet d’une énergie d’activation. Exothermique : se dit d’une transformation qui dégage de la chaleur

Généralités Définition : Un incendie : c'est un feu qui se propage et qui échappe au contrôle de l'Homme dans l’espace et dans le temps.

Triangle du feu Traditionnellement le phénomène de feu est schématiquement représenté par le triangle du feu dont les trois côtés symbolisent les trois éléments nécessaire à une combustion :

Triangle du feu Combustible : On dit qu'un corps est combustible lorsqu'il a la propriété de "brûler". Contraire : incombustible.  Sont dits "inflammables" les corps combustibles qui s'allument au contact d'une flamme.  Sont dits "ininflammables" ceux qui, tout en étant combustibles, cessent de brûler lorsqu'ils ne sont plus soumis à l'action de la chaleur : exemple la laine.

Triangle du feu Combustible : Le corps peut se présenter sous les trois états de la matière : Liquide Gazeux Solide

L'Oxygène Triangle du feu Comburant : Au niveau du comburant, un seul est à considérer c’est : L'Oxygène

Triangle du feu L’énergie d’activation : peut avoir des origines diverses : Thermique : flammes, bout rouge de cigarette, foudre, etc., Électrique : étincelle, électricité statique, Biologique : fermentation, Mécanique : frottement, choc, compression, etc., Chimique : réaction exothermique,

Types de combustion La combustion peut-être : Lente : oxydation

Types de combustion La combustion peut-être : Vive : déflagration C’est la flamme la plus courante : C’est une réaction qui entraîne un dégagement calorifique important ayant pour conséquence une forte élévation de température ainsi qu’une manifestation lumineuse. Elle consomme rapidement la quantité en O2 qui est disponible. La combustion vive se présente sous forme de lumière et de chaleur

Types de combustion La combustion peut-être : Très vive : détonation Flamme qui se propage à une grande vitesse, de l’ordre de 2 à 3 km/s

Types de combustion La combustion peut-être : Instantanée : explosion L’explosion se produit spontanément dans tout le mélange. Il n’y a donc pas à proprement parler de propagation.

Types de combustion Combustion des solides : Contrairement aux idées reçues se n’est pas le solide lui-même qui brûle mais les gaz ou vapeurs résultant de la distillation du solide. Chauffons de petits morceaux de bois Ils se décomposent en émettant un gaz combustible Gaz que l'on peut enflammer au bout du tube

Types de combustion Combustion des solides : Les flammes se situent au-dessus du morceau de bois

Types de combustion 3 étapes Combustion des solides : Distillation ( vapeurs) 3 étapes Inflammation (flammes) Incandescence (braises)

Types de combustion Combustion des liquides : Ce ne sont pas les liquides eux-mêmes qui brûlent, mais les gaz ou vapeurs qu’ils émettent.

Types de combustion Combustion des liquides : Point éclair : c’est la température à partir de laquelle un liquide combustible émet des vapeurs en quantité suffisante pour former avec l’air un mélange inflammable. La combustion n’est pas entretenue si l’on retire l’énergie d’activation.

Types de combustion Combustion des liquides : Exemples de point éclair Acétone - 18° Acide acétique 43° Essence - 43° Éther - 32° Kérosène 38°

Types de combustion Combustion des liquides : Point d’inflammation : c‘est la température à partir de laquelle un liquide combustible émet des vapeurs en quantité suffisante pour que la combustion puisse continuer d’elle même. Le point d’inflammation est légèrement plus élevé que le point éclair .

Types de combustion Combustion des liquides : Point d’auto-ignition / auto-inflammation : température à laquelle un mélange combustible gazeux peut s’enflammer spontanément sans présence d’une énergie d’activation. De l’ordre de 150° à 650°, elle est suffisante pour déclencher des réactions d’oxydations et provoquer leur accélération, pouvant atteindre l’explosion.

POINT D’AUTO-INFLAMMATION Types de combustion Combustion des liquides : POINT D’AUTO-INFLAMMATION POINT D'INFLAMMATION POINT ECLAIR

Types de combustion Limite Inférieure d'Explosivité = L.I.E Combustion des gaz : Qu’ils soient naturellement gazeux, qu’ils soient distillés d’un solide ou d’un liquide, seuls les gaz brûlent. Pour permettre cette combustion, le mélange gaz/air doit avoir une certaine concentration en combustible comprise entre certaines limites dites : Limite Inférieure d'Explosivité = L.I.E Limite Supérieure d'Explosivité = L.S.E

Types de combustion Combustion des gaz :

Types de combustion Exemples : L.I.E. L.S.E. Méthane 5 14 Butane 1.8 8.8 Propane 2.4 9.3 Alcool 2.5 19 C.O. 12.5 74 Acétylène 2.5

Types de combustion Définitions spécifiques : La combustion complète se traduit par un maximum de chaleur et un dégagement de fumées peu importantes lorsque celle-ci à lieu dans un volume suffisamment aéré.

Types de combustion Définitions spécifiques : La combustion incomplète produit beaucoup de fumées et de monoxyde de carbone lorsqu’il y a un déficit en oxygène. A l’inverse, trop d’oxygène cause un faible dégagement de fumées.

La combustion Facteurs affectant la vitesse de combustion : État de division de la matière : la combustion est fonction du rapport/volume du combustible. PAPIER

La combustion Facteurs affectant la vitesse de combustion : Disposition de la matière et des matériaux : la vitesse de propagation dépend des facteurs géométriques, mais aussi de la disposition dans l’espace et par rapport à d’autres éléments.

La combustion Facteurs affectant la vitesse de combustion : La température : la vitesse des réactions d’oxydation est approximativement doublée pour chaque élévation de 10° C. Autres facteurs : humidité, teneur en oxygène.

Les classes de feux La norme européenne range les feux en CINQ classes qui se définissent par la nature du COMBUSTIBLE. Ces classes sont différenciées par les lettres :

Les classes de feux Feux dits "secs" avec formation de braise.

ce sont des feux couvant. Les classes de feux Feux dits "secs" avec formation de braise. Deux modes de combustion possibles : Combustion vive avec flammes, Combustion lente sans flamme visible mais avec formation de braises incandescentes. La phase de combustion lente peut-être relativement longue avant que n'apparaissent les flammes, notamment lorsqu'il y a un manque de comburant : ce sont des feux couvant.

Les classes de feux Feux dits "gras" : - Hydrocarbures (essence, fioul) - Acétone - Alcools - Solvants - Graisses, huiles, peintures - Etc... Se reporter au cours vu en JSP 1 "moyens de production de mousse portable" pour le détail de cette classe de feu.

Les classes de feux Feux de gaz : Gaz naturel : méthane Gaz de pétrole: butane, propane - Produits chimiques Tous les combustibles qui à température ambiante sont gazeux.

 mais barrage de la conduite ou colmatage de la fuite. Les classes de feux Feux de gaz : Leur mise à feu s'accompagne généralement d'une explosion. Se présentent toujours sous forme de fuite enflammées, plus ou moins importantes en fonction de la pression de stockage ou de transport Attention : ne pas chercher à éteindre une fuite de gaz enflammée  mais barrage de la conduite ou colmatage de la fuite.

Les classes de feux Feux de gaz : Ils se caractérisent par : Un très fort dégagement calorifique susceptible de propager l'incendie par rayonnement ; Un danger potentiel d'explosion ; Un dégagement de vapeurs toxiques, dans le cas de produits chimiques dangereux.

Les classes de feux Feux de métaux : - Limaille de fer - Poudre d’aluminium - Poudre de magnésium - Sodium - Etc...

Les classes de feux Feux de métaux : Toxiques par inhalation, ingestion ou simple contact, leur combustion est généralement violente et très lumineuse. La plupart de ces métaux réagissent violemment à l'eau, en provoquant un dégagement d'hydrogène ce qui crée un risque d'explosion.

Les classes de feux Feux de métaux : Certains comme le magnésium, le potassium ou le phosphore peuvent s'enflammer spontanément en présence d'air, voire exploser. D'autres, comme l'aluminium par exemple, ne peuvent le faire que lorsqu'ils sont en poudre ou en copeaux. Moyens d'extinction particuliers comme : sables secs, ciment, etc.

Les classes de feux Feux liés aux auxiliaires de cuisson : Tels que les huiles végétales et animales sur les appareils de cuisson.

Les classes de feux Feux liés aux auxiliaires de cuisson : Un feu d'huile se déclenche quand une huile de cuisson est trop chaude : Elle commence par bouillir, Puis à fumer, Et enfin elle prend feu. Les huiles s'enflamment à partir de : 230° C  végétales ; 190° C  Animales (saindoux, graisse d'oie par exemple).

Vidéo : Réaction lorsque de l'eau est jetée sur de l'huile en feu Les classes de feux Feux liés aux auxiliaires de cuisson : ATTENTION : NE PAS METTRE D'EAU Vidéo : Réaction lorsque de l'eau est jetée sur de l'huile en feu

Les classes de feux Tous ces feux peuvent être aggravés par la présence de : Courant électrique :

Les classes de feux Tous ces feux peuvent être aggravés par la présence de : Produits chimiques :

Les classes de feux Tous ces feux peuvent être aggravés par la présence de : Éléments radioactifs :

Les fumées Les fumées ne doivent en cas être considérées comme des déchets inertes. Au contraire elles sont un véritable danger : Elles sont inflammables : roll over, etc.

Les fumées Elles sont toxiques et le sapeur-pompier pour intervenir en présence de fumées porte un : APPAREIL RESPIRATOIRE ISOLANT (ARI). 49

Les fumées Elles sont opaques = visibilité nulle Si vous pénétrez dans une pièce pleine de fumée vous ne retrouverez pas la sortie. 50

Les fumées Elles sont rayonnantes et mobiles : risques de brûlures et de propagation de l'incendie. 51

Conclusion Généralités / définitions Triangle du feu Année : 2016 Contact : pour toute remarque concernant ce document, merci d’envoyer un mail sur l’adresse suivante : gfor@sdmis.fr Généralités / définitions Triangle du feu Types de combustions Classes de feux Les fumées 52