Pour éteindre une réaction de combustion, il faut supprimer un de trois éléments du triangle du feu:
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Suppression du combustible : fermeture d'une vanne ou d'un robinet qui alimente la combustion, éloignement de combustibles à proximité du feu,
exutoire pour chasser la fumée (qui contient des imbrûlés)...
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Suppression du comburant (étouffement) : utilisation d'un extincteur à neige carbonique, d'une couverture, aspersion d'eau sur un combustible
solide (la vapeur d'eau formée chasse l'air)...
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Suppression de l'énergie d'activation (refroidissement): pulvérisation d'eau dans le cas d'une atmosphère pré-mélangée (mélange de gaz ou de particules
combustibles et de gaz comburant), grille absorbant la chaleur (lampe de mineur "Davy"), exutoire pour chasser la fumée (qui est chaude)...
Rôle de l'eau dans l'extinction
L'eau peut avoir deux rôles différents:
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Dans le cas d'un combustible solide, le facteur limitant est l'apport en comburant (air), le feu produisant sa propre chaleur ;
l'eau étouffe donc le feu par dégagement de vapeur qui entraîne l'air et empêche l'alimentation en oxygène.
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Dans le cas d'une atmosphère pré-mélangée, on ne peut pas séparer le combustible du comburant, la seule action possible consiste à refroidir
l'atmosphère pour empêcher la flamme de se propager (la vapeur d'eau joue également un rôle de diluant).
Il existe cependant des cas où le facteur déclenchant la combustion n'est pas l'énergie d'activation. Par exemple, l'explosion de fumées est une combustion
très violente des gaz imbrûlés présents dans les fumées (voir combustion incomplète) provoquée par un apport soudain d'air, donc de comburant.
L'intervalle dans lequel le mélange air/gaz pourra brûler est borné par les limites d'explosivité dans l'air. Cet intervalle peut mesurer de quelques
pour cent (kérosène) à plusieurs dizaines de pour cent (acétylène).
Rôle des additifs dans l'extinction
Le rôle de l’eau lors de l’extinction d’un feu peut être résumé comme suit:
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Refroidissement du foyer par absorption de l’énergie chaleur
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Eloignement du comburant (dioxygène)
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Dilution du mélange gazeux combustible – comburant par apport de vapeur d’eau
Les principales limites à l’usage d’eau sont de fait liées aux caractéristiques physico-chimiques de l’eau.
L’eau ne peut être utilisée sur certains types de feux :
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Feux d’hydrocarbures (classe B) car la seule conséquence sera un étalement du feu par transport de l’hydrocarbure.
La différence de densité entre les deux produits est à la base de ce phénomène.
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Feux de métaux (classe D) car ces types de feux produisent une énorme quantité d’énergie (jusque 7.550 calories/kg pour l’Aluminium)
et l’eau peut également créer une réaction chimiques violente avec le métal en feu (par oxydation)
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Feux gras (classe F) car la vapeur d’eau va transporter et répandre le combustible, augmentant de facto la taille du foyer.
L’eau contient du Dioxygène (O²), et considérant que la molécule d’eau se craque à partir de +/- 1.500°C (principalement à cause de la trop grande énergie
cinétique des atomes qui va rompre les liaisons), apportant ainsi de l’Hydrogène hautement inflammable (H) + Dioxygène (O²) sur le feu.
La science a bien compris ces phénomènes, il a donc été possible de développer des additifs permettant à l’eau:
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Une meilleure absorption de la chaleur grâce à une densité supérieure.
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D’apporter des éléments absorbants les radicaux libres à l’intérieur du feu.
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D’apporter des agents moussants, permettant à l’eau de rester en surface des feux liquides, et donc de contenir les vapeurs inflammables.
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D’apporter des réactifs spécifiques capables de réagir et de changer la nature du combustible en feu.
Les additifs pour eau sont généralement efficaces sur plusieurs catégories de feux (classe A + classe B ou même classe A + classe B + classe F),
améliorant donc la performance globale et la polyvalence d’un extincteur.
1 - Feux
2 - Comburant
3 - Chimie de la combustion
