Classification des feux et techniques d'extinction

Classification des feux et norme NCh 934

Les feux sont classés en fonction du matériau qui brûle. Au Chili, la classification est établie par la norme applicable NCh 934.

Les différentes classes de feux

• Classe A : Incendies de combustibles ordinaires tels que le bois, le papier, les produits en caoutchouc et les résines. Le symbole utilisé est la lettre A sur un triangle vert.
• Classe B : Feux de liquides inflammables ou combustibles, gaz inflammables, graisses et peintures. Le symbole utilisé est la lettre B sur un carré rouge.
• Classe C : Incendies impliquant des équipements électriques sous tension. La sécurité du personnel exige que l'agent extincteur ne soit pas conducteur d'électricité. Une fois l'équipement hors tension, le feu, selon le type de combustible en cause, peut devenir de catégorie A, B ou D. Le symbole utilisé est la lettre C sur un cercle bleu.
• Classe D : Feux de métaux combustibles tels que le magnésium, le sodium, le potassium, le titane ou le zirconium. En brûlant, ils atteignent des températures très élevées (plus de 2 500 ºC) et nécessitent un agent extincteur non réactif à de telles températures.

Les quatre éléments nécessaires au feu

Il y a quatre éléments indispensables à l'existence d'un incendie :

• Chaleur
• Oxygène
• Combustible
• Réaction en chaîne

Méthodes d'extinction des incendies

• Par refroidissement : Cette méthode est destinée à agir contre la chaleur. Elle abaisse la température à un niveau où les matériaux combustibles ne peuvent plus dégager de gaz et de vapeurs. L'un des meilleurs éléments pour y parvenir est l'eau. Les lances à eau et les extincteurs utilisent cette méthode.
• Par étouffement : Dans ce cas, nous agissons pour éliminer l'oxygène afin que le feu ne puisse plus être maintenu. L'utilisation de couvertures ignifugées est une application de ce système. La mousse agit également de cette façon.
• Par dispersion ou isolement du combustible : Ici, nous essayons de disperser, d'isoler ou d'éliminer le combustible. Le feu ne peut pas continuer car il n'a plus de matière à brûler. Le « pare-feu » dans les pâturages ou la fermeture des vannes de carburant sont des moyens d'appliquer cette méthode.
• Par inhibition de la réaction en chaîne : Enfin, en interrompant la réaction en chaîne par certains produits chimiques, le feu ne peut plus se propager et s'éteint. Les extincteurs à poudre chimique et les halons atteignent leur but par cette méthode.

L'eau comme agent extincteur

Absorption de la chaleur

L'une des raisons de l'efficacité de l'eau comme agent extincteur est que sa chaleur spécifique est plus élevée que celle d'autres substances. La quantité de chaleur absorbée ou libérée par une substance passant de l'état liquide au gaz, ou de l'état solide au liquide, est mesurée en BTU ou en calories par unité de poids ; elle est appelée chaleur latente. Dans les substances les plus courantes, elle est considérablement inférieure à celle de l'eau.

L'eau exerce son effet de refroidissement maximum sur le feu lorsqu'elle est appliquée sous forme de brouillard froid.

Pour vérifier cela, voici deux exemples :

• Si un gallon d'eau (3,785 litres) est appliqué à 10 ºC (50 ºF) sous forme de brouillard et transformé en vapeur à 100 ºC (212 ºF), il a un effet de refroidissement de près de 9 500 BTU (2 394 Kcal).
• Si la même quantité d'eau est appliquée à 15,5 ºC (60 ºF) et s'écoule après avoir été chauffée à seulement 26,6 ºC (80 ºF), elle a un effet de refroidissement de seulement 167 BTU (42 Kcal).

C'est ce qui explique la supériorité de la brume sur un jet d'eau lorsqu'il faut refroidir rapidement une surface chauffée. Quand l'eau entre en contact avec des matériaux ayant une température plus élevée, elle absorbe la chaleur, ce qui refroidit ces produits.

La capacité de l'eau à absorber les pics de chaleur survient lorsqu'elle passe de l'état liquide à l'état gazeux, c'est-à-dire quand elle se transforme en vapeur. Ce phénomène se produit lorsque l'eau atteint 100 ºC. Un premier effet est le refroidissement, qui sera plus grand si l'eau se transforme en vapeur. Cela peut éteindre le feu en réduisant l'intensité de l'un des éléments de la combustion : la chaleur.

Afin de faciliter la transformation de l'eau en vapeur, on utilise le brouillard. Puisque l'eau est divisée en petites particules, elle absorbe la chaleur beaucoup plus rapidement. En outre, dans de nombreux cas, la brume causera moins de dommages aux biens à protéger.

Augmentation du volume

Un autre phénomène important se produit lorsque l'eau se transforme en vapeur : son volume augmente de 1 700 fois. Cela signifie théoriquement que pour une pièce de 5 x 4 x 2,5 mètres, environ 30 litres d'eau transformés en vapeur suffisent à la remplir complètement.

En augmentant de volume, la vapeur d'eau déplace l'air. Comme le feu utilise l'oxygène de l'air pour brûler, le deuxième effet de l'eau est le déplacement de l'oxygène par la vapeur générée. Si cela se produit dans un environnement fermé, vous pouvez éteindre le feu en éliminant l'élément « oxygène ».

Utilisation des mousses

Grâce à des outils spéciaux (parfois intégrés aux pompes), il est possible de mélanger l'eau avec des produits chimiques et de l'air pour produire de la mousse. L'application de mousse à la surface de certains liquides inflammables empêche le contact entre les gaz émis par le liquide et l'oxygène de l'air. En outre, l'eau contenue dans la mousse absorbe la chaleur. Cela permet d'inactiver trois éléments de la combustion.

Précautions et sécurité

Notre objectif principal est de sauver des vies et des biens. Si, en éteignant le feu, nous endommageons la propriété avec de l'eau alors qu'il était possible d'éviter ces dégâts, nous avons échoué.

Lors de l'utilisation de l'eau à l'intérieur, n'oubliez pas qu'elle forme une grande masse de vapeur d'eau à haute température. Si nous sommes dans cette pièce, la vapeur peut causer des brûlures graves. Même à l'extérieur, nous devons prendre des précautions contre l'éventuelle sortie de vapeur chaude de l'intérieur.

Le poids et la densité de l'eau

Un cube de 10 cm de côté contient un litre d'eau et pèse un kilo. On dit que l'eau a une densité de 1. Beaucoup de liquides inflammables ont une densité inférieure à 1, ce qui signifie qu'ils sont plus légers que l'eau. Lorsque l'eau est ajoutée à ces liquides, elle va au fond et le liquide inflammable flotte par-dessus.

Il ne faut pas projeter de jets d'eau sur un liquide inflammable plus léger que l'eau qui brûle. Cela peut être très dangereux :

• L'eau liquide peut répandre le feu.
• Si le liquide est dans un récipient (par exemple un baril), l'eau va s'accumuler au fond et provoquer le débordement du liquide en feu.
• Certains liquides peuvent avoir des réactions chimiques avec l'eau, produisant des explosions ou des gaz toxiques.

Principes de la pression de l'eau

L'eau exerce une pression non seulement sur le fond de son contenant, mais aussi sur les parois. La pression dépend de la hauteur de la colonne d'eau (la distance entre le point de mesure et la surface). La pression est indépendante de la forme du récipient.

Une conséquence importante est le principe des vases communicants. Si vous connectez deux réservoirs, le niveau de liquide atteindra la même hauteur dans les deux. Dans les villes, on place les réservoirs de stockage en hauteur pour que l'eau monte naturellement dans les robinets des maisons. Pour les bâtiments plus hauts que le réservoir, il faut utiliser des pompes pour pousser l'eau.

La pression atmosphérique

L'atmosphère exerce une pression sur la surface de la Terre. Lorsque nous créons un vide dans un récipient fermé, la différence de pression entre l'extérieur et l'intérieur peut écraser le conteneur si ses parois ne sont pas assez résistantes.

Les trois concepts de pression

• La pression statique : C'est la pression exercée par l'eau au repos sur les parois de son contenant, variant selon la hauteur de la colonne d'eau.
• La pression dynamique : C'est la force du flux d'eau lorsqu'il sort par une ouverture. Plus la pression est forte, plus la vitesse est grande. La taille de l'ouverture affecte aussi la vitesse : un trou plus petit augmente la vitesse mais laisse passer moins d'eau. La vitesse est cruciale pour la portée du jet.
• La pression résiduelle : Lorsqu'on laisse l'eau s'écouler, la pression dans le récipient diminue. C'est la pression restante. Multiplier les ouvertures réduit la pression disponible pour chacune.

Fonctionnement des pompes et débit

Les pompes servent à augmenter la pression. Elles doivent être utilisées par du personnel formé car une mauvaise manipulation peut les endommager. Chaque pompe a un débit maximal et une pression limite. Bien que les pompes augmentent la pression, elles ne peuvent pas augmenter la quantité d'eau disponible à la source (le débit). Le débit est la quantité d'eau s'écoulant par une prise en un temps donné.

La gestion de l'eau est complexe et nécessite une expertise. Il ne faut pas chercher à multiplier les lances de manière désordonnée, mais utiliser ce qui est réellement nécessaire avec discipline.

Les dangers de la pression

L'eau à haute vitesse peut être aussi destructrice qu'un projectile solide. Le « coup de bélier » est l'un des risques les plus communs : il survient lorsqu'on ferme brusquement une sortie d'eau. L'onde de choc peut rompre les tuyaux et détruire les pompes. De même, ouvrir une sortie trop brusquement est dangereux.

Action et réaction

Chaque force génère une réaction opposée. Quand l'eau sort d'une lance, elle génère une force de recul proportionnelle à la pression dynamique. Un jet direct peut causer des blessures graves (comme la cécité) ou renverser des murs affaiblis. Les porte-lances doivent s'habituer à dominer cette réaction pour ne pas perdre l'équilibre.

Les pertes de charge (pression)

L'eau rencontre des difficultés pour circuler, ce qui entraîne des pertes de pression dues à :

• La hauteur et l'angle : La pression diminue si l'eau doit monter.
• La diminution de diamètre : Passer d'un gros tuyau à un petit crée des turbulences.
• La friction : Le frottement contre les parois internes réduit la pression.
• Les changements de direction : Les virages serrés provoquent des chocs et des turbulences.

Il faut éviter les coudes inutiles et utiliser des tuyaux de grand diamètre pour transporter l'eau sur de longues distances afin de limiter les pertes.

Mesure et approvisionnement en eau

Systèmes de mesure

Au Chili, on utilise le système métrique, mais beaucoup d'équipements utilisent le système impérial. Voici quelques conversions rapides :

• 1 pouce = 2,5 cm
• 1 mètre = 3 pieds
• 1 kilogramme = 2,2 livres
• 1 gallon américain = 3,785 litres

La pression s'exprime souvent en kg/cm², en PSI (livres par pouce carré) ou en bars (1 bar ≈ 15 PSI). Le débit s'exprime en litres par minute ou en gallons par minute (GPM).

Sources d'eau

Il existe trois moyens d'obtenir de l'eau :

• Le système d'eau potable public ou privé (bornes d'incendie).
• L'eau libre (mer, rivières, lacs, fossés).
• Les réservoirs intégrés aux fourgons d'incendie ou camions-citernes.

L'eau potable est souvent stockée dans de grands bassins en hauteur pour garantir la pression. Cependant, l'eau n'est pas toujours la solution : elle peut réagir violemment avec certains produits chimiques ou endommager des biens précieux (musées, bibliothèques). Il est donc crucial de connaître les matériaux présents dans votre environnement.