Incendies et explosions de poussières

Publié le 3 décembre 2010 par ***

Conséquences des incendies et des explosions de poussières :

CONSEQUENCES MATERIELLES

1. FLUX THERMIQUE SUR LES STRUCTURES

Flux en KW/m2

5 : bris de vitres sous l'effet thermique

8 : début de combustion spontanée du bois et des peintures

10 : modification structurelle de la laine et du coton

12 : modification structurelle des fibres de type polyester

20 : tenue des ouvrages en béton pendant plusieurs heures

27 : ignition spontanée du bois entre 5 et 15 minutes

36 : propagation probable du feu des réservoirs d'hydrocarbures même refroidis à l'eau

40 : ignition spontanée du bois en 40 s

92 : rayonnement d'un feu faible

100 : température de 100 ° dans les 10 cm de béton au bout de 3 heures

150 : rayonnement d'un feu moyen 1000 °C

200 : ruine en béton par éclatement interne en quelques dizaines de minutes (200, 300 °)

240 : rayonnement d'un feu intense 1150°C

2. EFFETS D'UNESURPRESSION SUR LES STRUCTURES

Pression en mBar

2: fentes occasionnelles de vitres de grandes fenêtres déjà sous pression

7 : bris de vitres dans le cas de petites vitres sous pression

10 : pression typique correspondant au bris de vitre

20 : début de propulsion des projectiles

35-70 : petites et grandes fenêtres sont habituellement brisées en éclats

55 : bris de petites vitres même si elles ne sont pas sous tension

70 : destruction partielle des maisons les rendant inhabitables

90 : les encadrements aciers des revêtements des bâtiments sont tordus

140 : effondrement partiel des murs et des toits des maisons

160 : limite inférieure aux dommages sérieux des structures

200 : les panneaux en fer sans encadrement sont démolis

200-300 : rupture des réservoirs de stockage de pétrole

300 : les revêtements des batiments industriels légers sont rompus

350 : les poteaux en bois supportant les lignes téléphoniques sont cassés net

350-500 : destruction pratiquement complète des maisons

500 : les wagons chargés sont renversés

500-550 : les panneaux en brique de 25 cm d’épaisseur non renforcés sont cisaillés ou pliés

650 : les conteneurs ferroviaires chargés sont complètement détruits

700 : les machines outils lourdes (4tonnes) sont déplacées ou gravement endommagées

20 000 : limite de la formation des cratères

CONSEQUENCES HUMAINES

3. EFFET D’UN FLUX THERMIQUE SUR L’HOMME

Flux en KW/m2

0,7 : rougissement de la peau, brûlure en cas d’exposition prolongée

1,5 : seuil de rayonnement continu pour des personnes non protégées (habillement normal)

2,9 : flux minimal létal en 120 s

5 : flux minimal létal en 60 s

9,5 : seuil de la douleur en 6 s, flux létal en 30 s

4. EFFETS D’UNE SURPRESSION SUR L’HOMME
jusqu’à 70 mBars : risque minime

150-200 mbars : renversement des personnes

350 mbars : rupture des tympans

1000 mbars : lésions aux poumons

BLAST

L’onde de choc est centrifuge. C’est cette onde qui génère des lésions (blast injury)

Une onde de succion ou de dépression succède à l’onde d’hyperpression. C’est la phase de pression négative d’amplitude réduite mais de durée longue

Nature des dégâts resultant d’une surpression : tableau ci-dessus.

Les lésions de blast résultent de trois mécanismes différents, souvent imbriqués :

- Les phénomènes de pulvérisation prédominent au niveau des interfaces liquide-gaz , et en particulier au niveau des alvéoles pulmonaires

Il s’agit de la propulsion de fines particules de liquide dans l’espace aérien avec altération de la membrane alvéolaire

- Les phénomènes d’explosion des organes creux par augmentation de pression du volume gazeux, touchent particulièrement les poumons mais aussi le tube digestif

- Les phénomènes de transmission mécanique du choc aux organes à partir des parois.

5. EFFETS TOXIQUES SUR L’HOMME

D’une façon générale dans un incendie, la toxicité des fumées est responsable de 50 à 80 % des décès et 2 victimes hospitalisées sur 3 présentent des signes d’intoxication.

Le CO est mortel en 1 minute à 1 %. Des teneurs importantes de CO- (plus de 3 % dans certains cas) ont été relevées après certaines explosions de poussières.

On peut classer les gaz produits en 3 grandes familles :

- Les narcotiques et asphyxiants : CO, HCN, H2S, benzene, acétones, hydrocarbures, aliphatiques

- Les irritants : NOx, HCl, CL2, NH3, etc

- Les autres : des phénomènes d’incoordination motrice se manifestent à 17 % d’oxygène. En dessous de 10 % la mort est immédiate.

- Le cas particulier du monoxyde de carbone :

Dans un incendie ou une explosion, le CO se forme de la manière suivante :

1) 2C + O2 + 4N2 à 2 CO + 4 N2 + 48 calories

2) CO2 + C ßà 2 CO – 39 calories

3) C + H2O ßà CO + H2 – 28 calories

- Les mélanges de gaz : il semblerait que les gaz irritants (HCl, acroleine…) réduisent la toxicité apparente des narcotiques.

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INCENDIES ET EXPLOSIONS DANS LES SILOS

L’incendie et l’explosion sont des combustions.

- 3 ELEMENTS A REUNIR pour générer l’INCENDIE :

o Source d’inflammation (flamme, chaleur)
o Comburant (air)
o Poussières combustibles

- 6 ELEMENTS A REUNIR pour générer l’EXPLOSION :

o Source d’inflammation (flamme, chaleur)
o Concentration explosive en poussières (domaine d’explosivité)
o Comburant (air)
o Confinement (silo)
o Poussières combustibles
o Poussières en suspension

ZONE 20 :

Emplacement où une atmosphère explosive sous forme

de nuage de poussières combustibles est présente dans

l’air en permanence ou pendant de longues périodes ou fréquemment.

ZONE 21 :

Emplacement où une atmosphère explosive sous forme

de nuage de poussières combustibles peut occasionnellement

se former dans l’air en fonctionnement normal.

ZONE 22 :

Emplacement où une atmosphère explosive sous forme

de nuage de poussières combustibles n’est pas susceptible

de se former dans l’air en fonctionnement normal ou bien, si une

telle formation se produit néanmoins, n’est que de courte durée.

Cette détermination est indispensable pour choisir les catégories

d’appareils, électriques ou non, conformes à la réglementation.

Les emplacements où des atmosphères explosives peuvent se former

seront signalés au niveau de leurs accès respectifs par le panneau

d’avertissement suivant :

PANNEAU :

Les lettres EX en majuscules dans un triangle jaune bordé de noir.

Délimitation d’une zone à risque d’explosion

Délimiter les zones à risque d’explosion est une obligation