Régression et extinction d’un incendie ou comment prendre le contrôle du système feu Mathieu Bertrand Chef du Service prospective et ingénierie de la formation SDIS 49 02 mai 2017 Délégation des Pays de la Loire Anthony Collin Enseignant-chercheur - LEMTA / CNRS – équipe « Feu » Université de Lorraine
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Régression et extinction d’un incendie ou comment prendre le contrôle du système feu
Mathieu BertrandChef du Service prospective et ingénierie de la formationSDIS 49
02 mai 2017
Délégation des Pays de la Loire
Anthony CollinEnseignant-chercheur - LEMTA / CNRS – équipe « Feu »Université de Lorraine
Plan de la présentation
Rappel du schéma de Thomas
Contrôler l’arrivée d’air frais
Maîtriser les fumées et les conditions thermiques
Limiter le combustible
Conclusions
5 avril 2018 2
Plan de la présentation
Rappel du schéma de Thomas
Contrôler l’arrivée d’air frais
Maîtriser les fumées et les conditions thermiques
Limiter le combustible
Conclusions
5 avril 2018 3
Rappel – Schéma de Thomas
Définition des différents éléments « acteurs » d’un incendie :
Schéma de Thomas et al. (1980)
P. H. THOMAS, M. L. BULLEN, J. G. QUINTIER & B. J. MCAFFREY, Flashover and Instabilities in Fire Behavior,
Combustion and Flame, Vol. 38, pp. 159-171, 1980.
5 avril 2018 4
Rappel – Schéma de Thomas
Définition des différents éléments « acteurs » d’un incendie :
Schéma de Thomas et al. – Version pédagogique
Extrait de documents de formation de la mutualisation Incendie de l’Ouest
5 avril 2018 5
Rappel – Schéma de Thomas
Définition des différents éléments « acteurs » d’un incendie :
Schéma de Thomas – Version très simplifiée
5 avril 2018 6
Paroi haute
Paroi basse
Zone gazeuse haute
Zone gazeuse basse
Milieu
extérieur
Combustible
Feu
Rappel – Schéma de Thomas
Lien entre les différents éléments « acteurs » d’un incendie :
Transfert et transport de matière
5 avril 2018 7
Paroi haute
Paroi basse
Zone gazeuse haute
Zone gazeuse basse
Milieu
extérieur
Combustible
Feuairm
pyrolysem
fuméesm
airm
fuméesm
Formule de Thomas
fuméespyrolyseair mmm
Rappel – Schéma de Thomas
Lien entre les différents éléments « acteurs » d’un incendie :
Transfert et transport de matière
5 avril 2018 8
Paroi haute
Paroi basse
Zone gazeuse haute
Zone gazeuse basseCombustible
Feu
Milieu
extérieur
airm
pyrolysem
fuméesm
airm
fuméesm
Rappel – Schéma de Thomas
Lien entre les différents éléments « acteurs » d’un incendie :
Transfert et transport de chaleur
5 avril 2018 9
Paroi haute
Paroi basse
Zone gazeuse haute
Zone gazeuse basse
Milieu
extérieur
Combustible
Feu
Air frais
Fumées
Advection / Convection
Rayonnement
Conduction
Rappel – Schéma de Thomas
Lien entre les différents éléments « acteurs » d’un incendie :
Transfert et transport de chaleur
5 avril 2018 10
Paroi haute
Paroi basse
Zone gazeuse haute
Zone gazeuse basse
Milieu
extérieur
Combustible
Feu
Air frais
Fumées
Bilan de puissancesparoiséchanges
flammestrayonnemen
fuméestrayonnemen
fuméesconvectionincendie PPPPP
Rappel – Schéma de Thomas
Lien entre les différents éléments « acteurs » d’un incendie :
Bilan masse :
Bilan de puissance :
Maitriser ces éléments revient à contrôler l’incendie
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fuméespyrolyseair mmm
paroiséchanges
flammestrayonnemen
fuméestrayonnemen
fuméesconvectionincendie PPPPP
Différents stade du développement de l’incendie
Rappel – Schéma de Thomas
5 avril 2018 Le feu, les débuts de l’incendie 12
Allumage
Croissance
Em
bra
sem
ent
généra
lisé é
cla
ir
Feu pleinement
développé
Extinction
Feu limité
par la
ventilation
Feu limité par le
combustible
Feu limité par le
combustible
Plan de la présentation
Rappel du schéma de Thomas
Contrôler l’arrivée d’air frais
Maîtriser les fumées et les conditions thermiques
Limiter le combustible
Conclusions
5 avril 2018 13
Contrôler l’arrivée d’air frais
Lien entre les différents éléments « acteurs » d’un incendie :
5 avril 2018 14
Paroi haute
Paroi basse
Zone gazeuse haute
Zone gazeuse basse
Milieu
extérieur
Combustible
Feu
Air frais
Fumées
Gaz de
pyrolyse
Diminuer le débit d’air frais – Contrôler son arrivée
fuméespyrolyseair mmm
paroiséchanges
flammestrayonnemen
fuméestrayonnemen
fuméesconvectionincendie PPPPP
« Qui maitrise l’air, maitrise le feu » …
… mais uniquement lorsque le foyer est limité par la ventilation
Les travaux de Kawagoe (1958), Bullen (1977), Babrauskas et
Williamson (1978-1979) montrent que la puissance maximale d’un foyer
est pilotée par la taille des ouvrants :
Le débit massique d’air maximal admissible par un ouvrant [kg/s] :
: la section de l’ouvrant en m² ; : la hauteur de l’ouvrant en m
Connaissant le pouvoir calorifique par unité de masse d’air (en moyenne
3 000 kJ/kg d’air), la puissance du foyer est donnée par [kW] :
Contrôler l’arrivée d’air frais
5 avril 2018 15
HAmair2
1
A H
HAP 1500
Contrôler l’arrivée d’air frais
5 avril 2018 16
Puissance maximale autorisée par un ouvrant,
lorsque le foyer est limité par la ventilation :
Risques – Lors du passage d’une porte d’un BAT, la puissance du feu
peut être influencée.
Interprétation étonnante – Ces calculs ne prennent pas en compte la
charge de combustible contenue dans le local … Le combustible est
supposé en quantité suffisante.
Type d’ouvrant Dimensions Puissance
Fenêtre 1 m x 1 m 1,5 MW
Porte 1 m x 2 m 4,2 MW
Contrôler l’arrivée d’air frais
5 avril 2018 17
Puissance maximale autorisée par un ouvrant,
lorsque le foyer est limité par la ventilation :
Si l’incendie est limité par le combustible ?
La diminution de la taille de l’ouvrant peut permettre de passer d’un FLC
à un FLV plus rapidement.
Développement normalPuissance
Temps
Contrôle assez rapidement des ouvrants
Passages à un foyer
contrôlé par la ventilationPermet de réduire
la capacité en eau
Contrôler l’arrivée d’air frais
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Evolution du taux de combustion maximal d’un feu de
compartiment en fonction du facteur d’ouverture
combm
HA
Feu limité par
la ventilation
Feu limité par
le combustible
Feu en milieu
ouvert
Contrôler l’arrivée d’air frais
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Messages de prévention :
Nouvel outil opérationnel : smoke stopper
Action inopérante, sans la parfaite gestion des ouvrants
(quand l’incendie a percé la toiture, par exemple).