02. Phénomène de l'incendie.pdf - Prévention incendie

Introduction – Phénomène de l’incendie
Conseillers en prévention
Cpt. ing. F. Henry
S.R.I. CHARLEROI
prevention.incendie@charleroi.be
Aperçu statistique
Cpt ing. F. HENRY 1

Introduction – Phénomène de l’incendie
S.P.F. Intérieur
Répartition des incendies par type de bâtiments
( en % ) de 1992 à 1994
6,59
3,47 3,46
1,52
2,95 1,48
1,69
8,38
27,21
1,43
0,34
41,49
Maison / Appartement Autre Pas indiqué
Usine Bâtiment agricole Café / Hôtel / Restaurant
Magasin / Grand magasin Bâtiment de bureau Caravane
Ecole Hôpital / Maison de repos Salle de spectacle
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 3
I.N.S. ( Institut National de Statistiques )
Répartition des décès par accidents provoqués par le feu de 1994 à
2%
1996
2% 1% 1%
2%
13%
11%
68%
Incendie dans une résidence particulière
Incendie dans un autre immeuble ou bâtiment sans précision
Accident provoqué par feux et flammes non précisés
Accident provoqué par l'inflammation de vêtements
Accident provoqué par feux et flammes précisés
Inflammation de matériaux hautement inflammables
Incendie en dehors d'un bâtiment ou autre ouvrage
Accident provoqué par feu contrôlé dans une habitation particulière
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 4
Cpt ing. F. HENRY 2

Introduction – Phénomène de l’incendie
I.N.S. ( Institut National de Statistiques )
Etranger
(London Fire
Departement)
Décès par accidents provoqués par le feu de 1990 à
1997
Nombre
120
100
80
60
40
20
0
Année 1990
Année 1991
Année 1992
Année 1993
Année 1994
Année 1995
Année 1996
Année 1997
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 5
Nombre d'incendies mortels dans les habitations de1996 à
2000
Cigarette, Cigar ou tabac
Appareils de cuisson
Appareils de chauffage
Allumettes ou briquets
Bougies
Autres flammes nues
Autres sources électriques
Autres
Inconnu ou doute
Source d'ignition
Draps et couvertures
Mobilier rembourré
Vêtements
Inconnu
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 6
Autres
Papier ou carton
Déchets, détrituts
Huile de cuisson ou végétale
25
Incendies
20
Cpt ing. F. HENRY 3
10
5
0
35
30
15
45
40
Premier matériel

Etranger
Introduction – Phénomène de l’incendie
Evolution de la mortalité suite à un incendie avant et après 1988
( introduction des Furniture and furnishing Fire Safety Regulations )
Etranger
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 7
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 8
Cpt ing. F. HENRY 4

Introduction – Phénomène de l’incendie
Etranger
Etranger
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 9
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 10
Cpt ing. F. HENRY 5

Introduction – Phénomène de l’incendie
Effets du flux thermique radiatif sur
les personnes
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 11
Effets du flux thermique radiatif sur
les matériaux
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 12
Cpt ing. F. HENRY 6

Introduction – Phénomène de l’incendie
Qu’est ce qu’un
incendie ?
Qu’est ce qu’un incendie ?
Feu
Combustion contrôlée
Fours, chaudières,…
Scénario défini, maîtrisé
Incendie
Combustion incontrôlée
Paramètres non contrôlés
Pénibilité
Chaleur
Fumées
Incendie : Ensemble des phénomènes inhérents à une combustion dommageable
et non contrôlée
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 14
Cpt ing. F. HENRY 7

Introduction – Phénomène de l’incendie
Terminologie NBN ISO 8421-1
Feu : Combustion caractérisée par une émission de
chaleur accompagnée de fumées ou de flammes ou des
deux
Incendie : Feu qui se développe sans contrôle dans le
temps et dans l’espace
Combustion : Réaction exothermique d’une substance
combustible avec un comburant, susceptible d’être
accompagnée d’une émission de flamme et/ou
d’incandescence et/ou d’émission de fumée
Triangle du feu
Air
Oxygène
Protoxyde d’azote
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 15
INCENDIE
Briquet
Appareil de cuisson
Matelas
Poubelle
Gaz naturel
Bidon d’éther
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 16
Cpt ing. F. HENRY 8

Introduction – Phénomène de l’incendie
Physique et chimie
du feu
Le phénomène de la combustion
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 18
Cpt ing. F. HENRY 9

Introduction – Phénomène de l’incendie
Le phénomène de la combustion
SOLIDES
brûlent et disparaissent
lorsqu ’ils sont placés au
contact d ’une source de
chaleur
bois, charbon, papier,
herbe sèche, paille, coton,
laine, caoutchouc,..
des métaux
Al, Mg, Fe,..
LIQUIDES
S’enflamment au contact
d ’une flamme et
disparaissent eux aussi
solvants, essence, pétrole,
fuel-oils, huiles,…
GAZ
naturels ou non - qui
brûlent comme les
liquides combustibles
gaz de ville, gaz naturel,
acétylène, hydrogène,
butane, propane,…
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 19
Le phénomène de la combustion
3 sortes de corps combustibles :
combustibles classiques
charbon, bois, papier, hydrocarbures,…
combustibles naturels
foin, paille,…
combustibles synthétiques
plastiques,…
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP
Cpt ing. F. HENRY 10

Introduction – Phénomène de l’incendie
Le phénomène de la combustion
Polygone de l’explosion
Présence d’un comburant (en général
l’oxygène de l’air)
Présence d’un combustible
Présence d’une source d’inflammation
État particulier du combustible, qui doit
être sous forme gazeuse, de brouillard
ou de poussières en suspension
Obtention d’un domaine d’explosivité
(domaine de concentration du
combustible dans l’air à l’intérieur
duquel son explosion est possible)
Confinement suffisant
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 21
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 22
Cpt ing. F. HENRY 11

Introduction – Phénomène de l’incendie
Caractéristiques du GAZ NATUREL
Le gaz naturel est explosif
Explosion = combustion très rapide
le gaz naturel se mélange à l'air formation d'un mélange explosif
accumulation du mélange air-gaz dans une enceinte close
Inflammation du mélange air-gaz
Augmentation instantanée de la
chaleur
Augmentation de pression
EXPLOSION
ZONES DANGEREUSES : exemple
ATEX :
Emplacement où
une atmosphère
explosive peut se
présenter.
Electricité statique 24
Cpt ing. F. HENRY 12
23
Équipement nécessaire
Catégorie 3
Catégorie 2
Catégorie 1

Introduction – Phénomène de l’incendie
Les combustibles
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 25
Etats de la matière
Cpt ing. F. HENRY 13

Introduction – Phénomène de l’incendie
Changements de phase
Changements de phases
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP
Cpt ing. F. HENRY 14
27

Introduction – Phénomène de l’incendie
Les combustibles solides
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 29
Les combustibles solides
La pyrolyse d'un combustible solide dégage des gaz combustibles
et des vapeurs
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 30
Cpt ing. F. HENRY 15

Introduction – Phénomène de l’incendie
Les combustibles solides
Rapport surface-volume :
Première considération pour déterminer la facilité avec laquelle un solide
peut s'enflammer
(10 x 10) x 6 = 600 cm² [(2 x 2) x 6 ] x 5³ = 3.000 cm² [(1 x 1) x 6 ] x 10³ = 6.000 cm²
Les combustibles liquides
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 31
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 32
Cpt ing. F. HENRY 16

Introduction – Phénomène de l’incendie
Phénomène de combustion
Seule la partie gazeuse brûle
Les combustibles gazeux
La combustion est un phénomène en
phase gazeuse. Le produit liquide ou
solide devra donc présenter une
aptitude à se vaporiser
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 33
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 34
Cpt ing. F. HENRY 17

Introduction – Phénomène de l’incendie
Combustion du méthane
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 35
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 36
Cpt ing. F. HENRY 18

Introduction – Phénomène de l’incendie
Combustion du méthane
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 37
Les produits de combustion
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 38
Cpt ing. F. HENRY 19

Introduction – Phénomène de l’incendie
Les produits de combustion
Les produits de combustion
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 39
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 40
Cpt ing. F. HENRY 20

Introduction – Phénomène de l’incendie
La vitesse de combustion
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 41
Paramètres d’évaluation du risque
d’inflammabilité
Point d’ébullition
Tension de vapeur
Limites inférieures et supérieures d’inflammabilité (LII –
LSI)
Point éclair
Point de feu
Température d’auto inflammation
Energie d’inflammation
Pouvoir comburant
Pouvoir calorifique
Charge d’incendie
Rayonnement
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 42
Cpt ing. F. HENRY 21

Introduction – Phénomène de l’incendie
Paramètres d’évaluation du risque
d’inflammabilité
Température d’ébullition
T° à laquelle la pression de vapeur devient égale à
la pression atmosphérique surmontant le liquide
Caractéristiques du liquide Classification du liquide
P.E. < 0°C et Pt ébullition ≤ 35°C
P.E. < 21°C
P.E. ≥ 21°C et ≤ 55°C
55°C < P.E. ≤ 100°C
Liquide extrêmement inflammable
Liquide facilement inflammable
Liquide inflammable
Liquide combustible
Paramètres d’évaluation du risque
d’inflammabilité
Tension de vapeur
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 43
Concentration à l’équilibre de la vapeur d’un liquide dans l’air (en mbar ou ppm)
Celle-ci sera comparée avec :
Les limites d’inflammabilité (on l’exprimera en %)
Les valeurs d’exposition (VLE et VME) (on l’exprimera en ppm ou en mg/m 3 )
Cela de façon à voir si un poste de travail présente un risque d’inflammation ou
d’intoxication.
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 44
Cpt ing. F. HENRY 22

Introduction – Phénomène de l’incendie
Paramètres d’évaluation du risque
d’inflammabilité
Limites
d’inflammabilité (%)
Mélange trop pauvre Mélange trop riche
0% 100%
LII LSI
Paramètres d’évaluation du risque
d’inflammabilité
Limites d’inflammabilités (%)
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 45
Produit LII LSI
Acétylène
Hydrogène
Méthane
Monoxyde de carbone
Essence
Ethanol
Ether
2,5
4
5
12
1,4
2,5
1,7
80
75
14
74
6
19
40
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 46
Cpt ing. F. HENRY 23

Introduction – Phénomène de l’incendie
Paramètres d’évaluation du risque
d’inflammabilité
Point éclair
T° la plus basse à laquelle un
liquide inflammable émet
suffisamment de vapeurs pour
que celles-ci, mélangées avec
l’air, s’enflamment sous l’effet
d’une source de chaleur
normalisée (flamme pilote)
Paramètres d’évaluation du risque
d’inflammabilité
Point éclair
Produit P.E. (°C)
Ether
Acétone
Méthanol
Essence
Fuel lourd
- 45
- 19
+ 11
+ 20
+ 110
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 47
Code chapitre IV : Lieux de travails particuliers Section IX – Dépôt de
liquides inflammables
Caractéristiques du liquide Classification du liquide
P.E. < 0°C et Pt ébullition ≤ 35°C
P.E. < 21°C
P.E. ≥ 21°C et ≤ 55°C
55°C < P.E. ≤ 100°C
Liquide extrêmement inflammable
Liquide facilement inflammable
Liquide inflammable
Liquide combustible
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 48
Cpt ing. F. HENRY 24

Introduction – Phénomène de l’incendie
Paramètres d’évaluation du risque
d’inflammabilité
Point de feu
L’inflammation locale se maintien pour provoque
une combustion continue
Paramètres d’évaluation du risque
d’inflammabilité
T° d’auto inflammation
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 49
T° minimale à partir de laquelle un mélange gaz
inflammable/air s’enflamme en l’absence de toute
source d’inflammation
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 50
Cpt ing. F. HENRY 25

Introduction – Phénomène de l’incendie
Paramètres d’évaluation du risque
d’inflammabilité
T° d’auto inflammation
Point de feu
Point Eclair
Paramètres d’évaluation du risque
d’inflammabilité
Le combustible s’enflamme
seul
Le feu est continuellement
alimenté, le combustible
continue à brûler seul
Les vapeurs s’enflamment en
présence d’une source
d’allumage
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 51
Energie d’inflammation : Joule = Ws
C’est l’énergie minimale de l’étincelle qui provoque
l’inflammation d’un mélange gazeux combustible
Elle dépend :
De la concentration du gaz dans le mélange gaz/air
De la concentration d’oxygène dans l’air
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 52
Cpt ing. F. HENRY 26

Introduction – Phénomène de l’incendie
Paramètres d’évaluation du risque
d’inflammabilité
Energie d’inflammation
Concentration
(%)
LSI
LII
E. min Energie
(mj)
Paramètres d’évaluation du risque
d’inflammabilité
Energie d’inflammation
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 53
Mélange gazeux dans l’air Energie d’inflammation (mJ)
Méthane
Butane
Propane
Acétylène
Hydrogène
0,3
0,3
0,3
0,02
0,02
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 54
Cpt ing. F. HENRY 27

Introduction – Phénomène de l’incendie
Paramètres d’évaluation du risque
d’inflammabilité
Pouvoir comburant
Quantité d’air nécessaire à la combustion
complète d’une unité de volume de gaz
Ex. La combustion de 1 m 3 de gaz naturel requiert 8
m 3 d’air
Paramètres d’évaluation du risque
d’inflammabilité
Pouvoir calorifique C
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 55
Quantité de chaleur dégagée par la combustion complète dans l’air
d’une unité de masse (Kg) ou de volume (m 3 ) d’un corps
Corps Pouvoir calorifique
CO
Papier, bois
PVC
Essence
Hydrogène
Gaz naturel
10
17 à 20 (MJ/Kg)
23
43
120
36
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 56
Cpt ing. F. HENRY 28

Introduction – Phénomène de l’incendie
Paramètres d’évaluation du risque
d’inflammabilité
Charge calorifique Q
Quantité d’énergie dégagée par une combustion
complète de ce produit
Q : Charge calorifique (MJ)
M : Masse de produit (Kg)
C : Pouvoir calorifique (MJ/Kg)
Q = M C
Paramètres d’évaluation du risque
d’inflammabilité
Densité de charge calorifique
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 57
Quantité de matières combustibles par unité de surface au sol (MJ/m 2 )
Type d’utilisation Densité de charge
calorifique (MJ/m 2 )
Habitations, bureaux
Fabrique de meubles
Imprimerie
Stockage en hauteur
500 à 900
1300
2800
8000 à 60000
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 58
Cpt ing. F. HENRY 29

Introduction – Phénomène de l’incendie
Paramètres d’évaluation du risque d’inflammabilité
Rayonnement
Rayonnement
(kW/m 2 )
0,7 Rayonnement solaire moyen
Effet
1 Rayonnement max. pouvant être supporté indéfiniment par l’homme
4
10
Rayonnement max. pouvant être supporté quelques secondes par l’homme sans
protection
Rayonnement max. pouvant être supporté quelques secondes par l’homme avec
équipement de protection
12,5 Rayonnement provoquant la pyrolyse du bois pour une exposition de longue durée
28
50
Rayonnement qui, sous une exposition de longue durée, enflamme spontanément le
bois sans présence de flamme pilote
Rayonnement qui enflamme spontanément tous les produits combustibles sans
présence de flamme pilote sous une exposition de plus ou moins longue durée
Fiche de sécurité
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 59
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 60
Cpt ing. F. HENRY 30

Introduction – Phénomène de l’incendie
Fiche de sécurité
Système SGH
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 61
Cpt ing. F. HENRY 31

Introduction – Phénomène de l’incendie
Transfert de chaleur
Conduction
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 63
Transfert de chaleur d'un corps à un autre
par contact direct
Résultat du réchauffement d'une
substance par contact direct avec une
source de chaleur
Le flux de la chaleur varie selon plusieurs
facteurs
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 64
Cpt ing. F. HENRY 32

Introduction – Phénomène de l’incendie
Convection
Transmission de l'énergie thermique d'un
fluide à une surface solide
Transfert de chaleur par le mouvement de
la fumée et des gaz de combustion
chauds
Le flux de la chaleur se fait des gaz de
combustion chauds au contenu du
bâtiment plus froid
Rayonnement
Transmission d'énergie sous forme
d'ondes électromagnétiques ne
nécessitant pas de contact matériel
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 65
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 66
Cpt ing. F. HENRY 33

Introduction – Phénomène de l’incendie
La représentation d’un incendie
Phases d’un incendie
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 67
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 68
Cpt ing. F. HENRY 34

Introduction – Phénomène de l’incendie
Phases d’un incendie
Phases Nom Description
Phase 1 Naissance
Phase 2 Développement
Phase 3 Stationnaire
Une source de chaleur communique le feu à une quantité
déterminée de combustible. Pas d’augmentation notable de T°
Le feu se communique du premier objet en feu à son
environnement. La T° augmente
Incendie pleinement développé. L’entièreté des matériaux
combustibles participent à l’incendie
Phase 4 Extinction Extinction faute de combustible
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 69
Notion de réaction au feu
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 70
Cpt ing. F. HENRY 35

Introduction – Phénomène de l’incendie
Notion de réaction au feu
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 71
Notion de résistance au feu
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 72
Cpt ing. F. HENRY 36

Introduction – Phénomène de l’incendie
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Merci de votre attention.
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 74
Cpt ing. F. HENRY 37
73

Introduction – Phénomène de l’incendie
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 75
Cpt F. HENRY – Cours CIFOP 76
Cpt ing. F. HENRY 38