La réaction chimique de combustion ne peut se produire que si l’on réunit trois éléments :
UN COMBUSTIBLE – La matière susceptible de brûler : solide, liquide, gazeuse, métallique, huile de cuisson.
UN COMBURANT – En se combinant avec le combustible, il permet la combustion : c’est l’oxygène présent dans l’air ambiant, ou un peroxyde.
UNE ENERGIE D’ACTIVATION – L’énergie nécessaire au démarrage de la réaction chimique, elle est apportée par une source d’origine thermique, chimique, biologique, mécanique ou électrique.
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La vitesse de la combustion dépend de l’état de la matière (copeaux, paille, particules), de sa disposition (forme, épaisseur, surface, vertical ou horizontal), de la température (vitesse x2 par augmentation de 10°), et d’autres facteurs (humidité, teneur en oxygène, etc.).
LE COMBUSTIBLE
Les combustibles sont classés en 3 familles, en fonction de leur état :
– SOLIDE
– LIQUIDE
– GAZEUX
1 – COMBUSTIBLES SOLIDES
Exemple : Charbon, bois, paille
► Les combustibles solides sont caractérisés par leur pouvoir calorifique, c’est-à-dire la quantité de chaleur dégagée lors de la combustion complète d’un kilogramme du matériau (unité : Kilo Joules / Kilo).
2 – COMBUSTIBLES LIQUIDES
Exemple : GPL, fioul, acétone
L’inflammabilité des combustibles liquides dépend de la quantité de vapeur qu’ils émettent.
► Ils possèdent un point-éclair : la température minimale à laquelle la concentration de vapeur émise par le combustible est suffisante pour qu’il s’enflamme au contact d’une flamme (sans persistance, au retrait de la flamme). Ces liquides sont classés dans plusieurs catégories, selon la proximité de ce point avec 0°c.
3 – COMBUSTIBLES GAZEUX
Exemple : Butane, propane, ammoniac, hydrogène
► La combustion d’un gaz peut être explosive si la concentration du mélange air/gaz est comprise entre certaines limites : la limite inférieure d’explosivité (LIE) et la limite supérieur d’explosivité (LSE).
En dessous de la LIE la quantité de gaz dans l’air ambiant est trop pauvre pour déclencher une réaction, et au dessus de la LSE le mélange est trop riche en gaz et ne contient pas assez d’oxygène.
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Le butane a une limite d’inflammabilité dans l’air comprise entre 1,8% et 8,4%.
C’est le gaz que nous trouvons en bombonne pour les habitations.
L’hydrogène a une limite d’inflammabilité dans l’air comprise entre 4% et 75%.
Une plage d’explosivité qui le rend particulièrement dangereux.
L’essence a un point éclair de -38°, l’acétone un point éclair de -20°.
La température d’auto-inflammation de l’essence est de 456° contre 465° pour l’acétone.
LE COMBURANT
Le principal comburant existant est l’OXYGENE (O²) présent dans l’air ambiant.
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Les peroxydes, les sels oxygénés ou l’ozone sont d’autres comburants existants, mais plus rares.
Peroxydes : utilisés dans l’industrie du caoutchouc et du plastique, composés comportant une grande quantité d’oxygène.
Sels oxygénés : les chlorates présents dans le désherbant ou les nitrates présents dans les engrais.
Les énergies nécessaires pour déclencher la combustion sont de plusieurs origines :
Thermiques : feu nu, séchage
Chimiques : phosphore + air
Biologiques : fermentation de bactérie (silo à grains, à farine)
Mécaniques : frottements
Électriques : dynamiques (court circuit, défaut d’isolation) ou statiques (frottement)
LES MODES DE PROPAGATION DU FEU
Il existe 5 façons par lesquelles le feu peut se propager :
1. CONDUCTION
2. CONVECTION
3. RAYONNEMENT
4. PROJECTION
5. EPANDAGE
LA CONDUCTION
C’est un transfert de chaleur au travers de la matière ou de la masse même du matériau.
Par exemple : en chauffant une conduite métallique à son extrémité, on peut enflammer un carton qui toucherait cette conduite à son autre extrémité.
LA CONVECTION
C’est un transfert de chaleur par l’intermédiaire des gaz et des fumées produits par la combustion qui, chauds, vont s’élever et rencontrer des obstacles froids.
Par exemple : lors d’un incendie dans la cave d’un immeuble, les étages sont épargnés mais, la fumée chaude montant jusqu’au toit de l’immeuble, va l’embraser en ce point.
LE RAYONNEMENT
C’est un transfert de chaleur par l’intermédiaire d’ondes électromagnétiques. Lors de la combustion le corps chauffé émet de l’énergie, sous forme d’infrarouge elle peut être absorbée par un autre corps. Selon la température, la distance et la quantité de particules dans la fumée, elle peut être suffisante pour déclencher à distance une combustion.
C’est le phénomène qui fait que lorsqu’on est face à un feu, le côté exposé est chaud alors que le côté opposé est froid.
Par exemple : On ressent la chaleur à plusieurs mètres du foyer d’un feu de cheminée. Si cette chaleur est très élevée, elle peut propager l’incendie en enflammant les autres combustibles présent.
LA PROJECTION
C’est un transfert de chaleur par l’intermédiaire de particules incandescentes. Des objets enflammés ou incandescents voyagent dans l’air, soit par le vent s’ils sont légers, soit projetés par une explosion. Ils vont créer de nouveaux foyers distants.
Par exemple : lors d’un feu en forêt, une feuille d’arbre enflammée est projetée à distance par le vent, et embrase un nouvel arbre.
L’EPANDAGE
Se fait par l’intermédiaire de la combustion d’un liquide inflammable qui va s’écouler le long du sol et enflammer les combustibles présent sur son passage.
Par exemple : un fut enflammé voit son liquide s’écouler et rencontrer d’autres combustibles.
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