INCENDIES

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Le phénomène physique

L'incendie est un phénomène de combustion non maîtrisé dans le temps et dans l'espace, dont la caractéristique principale est de se propager rapidement. Pour qu'une combustion quelconque se produise, trois éléments, que l'on rassemble habituellement dans le « triangle du feu », sont nécessaires : un combustible, un comburant et une énergie d'activation.

Le triangle du feu

Tous les corps susceptibles de s'unir à l'oxygène sont des combustibles, c'est-à-dire qu'ils sont capables de brûler en présence des deux autres éléments du triangle. Ils sont classés suivant l'état de la matière : on distingue ainsi des combustibles solides, liquides et gazeux.

L'oxygène de l'air constitue, dans la plupart des incendies, le comburant. L'air contient environ 21 p. 100 d'oxygène et 78 p. 100 d'azote. Toutefois, dans certains cas, la teneur en oxygène peut être inférieure. Pour que l'air soit un comburant efficace pour les combustibles courants, il faut qu'il contienne au moins 15 p. 100 d'oxygène. Ce dernier élément présente une grande affinité avec de très nombreux corps. Au cours de la réaction, il ne brûle pas mais se combine avec d'autres particules pour donner naissance à de nouveaux produits.

Pour déclencher le phénomène de combustion, un apport d'énergie (appelée énergie d'activation) est indispensable. Il peut s'agir d'une flamme, d'une étincelle, d'une source de chaleur, d'une pression, etc. C'est la quantité de chaleur dégagée par cet apport initial qui est à l'origine de la combustion, cette chaleur n'étant qu'une manifestation de l'énergie. Il convient donc d'utiliser, de façon générale, le terme énergie, et, pour le cas particulier de l'étude de la combustion, l'expression énergie d'activation. La transformation qui s'opère libère à son tour de l'énergie et le phénomène de combustion s'entretient de lui-même en raison de la quantité de chaleur dégagée par la réaction.

Certains éléments étrangers à la combustion, ni combustibles, ni comburants, peuvent, par leur simple présence, parfois en quantité infime, jouer un rôle d'activateur ou d'inhibiteur de la réaction. Ainsi, des catalyseurs positifs, comme la mousse de platine pour la combustion de l'hydrogène, abaissent l'énergie d'activation nécessaire (et donc la température d'auto-inflammation), à tel point que la réaction peut devenir spontanée à température ambiante. C'est ainsi qu'autrefois les réverbères s'allumaient dès que le gaz était ouvert. Des réactions de ce type sont très fréquentes au cours des incendies. Inversement, des catalyseurs négatifs, ou inhibiteurs, rendent la réaction difficile et peuvent arrêter la combustion. C'est ainsi qu'agissent principalement les poudres extinctrices, certains gaz d'extinction ainsi que des produits ignifugeants.

Les modes de propagation d'un incendie

Les trois éléments du triangle du feu – combustible, comburant et énergie d'activation – suffisent à expliquer le mécanisme de la combustion, mais leur présence n'induit pas toujours un incendie. Pour que la combustion devienne un feu non maîtrisé, celle-ci doit s'entretenir et se propager. On estime que, pour un foyer bien amorcé, 90 p. 100 de l'énergie est évacuée et 10 p. 100 nécessaire à l'entretien de la combustion sous forme d'énergie d'activation.

Pour qu'un feu se propage, des phénomènes, appelés transferts de chaleur, entrent en jeu. Ils sont au nombre de trois : le rayonnement, la convection et la conduction.

– Le rayonnement thermique correspond à la chaleur que l'on ressent à proximité d'un feu. Plus le niveau de température d'un corps est élevé, plus ses atomes sont soumis à des vibrations dues à l'excitation thermique et plus il émet d'énergie sous forme de rayonnement électromagnétique. Ce rayonnement se propage en ligne droite, sans support matériel (c'est-à-dire dans le vide), à la vitesse de la lumière. Lorsqu'il atteint un corps, une partie de ce rayonnement est réfléchie, l'autre est absorbée et se transforme en chaleur dans le corps récepteur. Ainsi, une main à proximité d'un feu est-elle chaude sans avoir eu de contact direct avec la flamme. L'énergie reçue est inversement proportionnelle au carré de la distance. L'éloignement permet donc de lutter contre les effets du rayonnement.

– La convection est un [...]

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Écrit par :

  • : lieutenant-colonel sapeur-pompier, titulaire d'un master 2 de droit de la sécurité civile, expert près la cour d'appel et juridictions administratives de Lyon
  • : gérant de C.N.P.P. Entreprise
  • : rédacteur technique

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Pour citer l’article

Jean-Luc CARTAULT, Benoit CLAIR, David KAPP, « INCENDIES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 05 octobre 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/incendies/