Au fur et à mesure de la rédaction de documents,
nous nous rendons compte que la vue d'ensemble des phénomènes
échappe à pas mal de personnes et plus spécialement
aux nouveaux venus sur ce site. Rapidement, le nombre de phénomènes
et les détails parfois assez minimes qui les distinguent,
laissent penser à une véritable jungle, dans laquelle
il est bien difficile de se retrouver.
Ce document va donc récapituler l'ensemble des phénomènes
de façon simple et rapide en fournissant des liens vers
les documents concernés, qui sont disponibles ici, en téléchargement.
Le but de cet article est donc seulement de « dégrossir
» l'approche des phénomènes, et de donner
quelques bases qui permettront par la suite d'étudier ces
autres documents afin d'affiner la compréhension ou de
faire la différence entre des événements,
parfois très proches.
Progressions Rapides du Feu
C'est le terme générique, qui englobe la totalité
des événements dont nous parlons sur le site flashover.fr.
Le document national de référence utilisé
par les sapeurs-pompiers Français (et uniquement par eux)
traite des « Accidents thermiques » [5]. Cette terminologie
nous semble mal appropriée, pour les raisons suivantes
: soit elle laisse croire que ces phénomènes déclenchent
toujours des accidents, ce qui est faux, soit que ces phénomènes
sont eux-mêmes des accidents dans le déroulement
d'un feu, ce qui est également erroné.
Plutôt que de chercher un nouveau terme, nous avons pris
le parti d'utiliser la traduction exacte d'un terme Anglo-Saxon
: Rapid Fire Progress (RFP), donc en Français Progression
Rapide du Feu (PRF), car les feux dont nous parlons ici ont la
particularité d'avoir un développement qui va en
s'accélérant et dont la vitesse est très
particulière, entre autres à cause de la présence
du plafond. Tous ces phénomènes sont liés
au fait que la chaleur s'accumule au sein d'un milieu enfumé,
que les fumées sont combustibles [6] [7] [17] et au problème
de l'apport plus ou moins important de comburant [13].
Ces phénomènes se produisent dans des structures
et l'approche du local impliqué ne doit se faire qu'avec
de grandes précautions [15].
Les trois familles
Les PRF sont classés en trois grandes familles.
- Flashover
- Backdraft
- FGI (Fire-Gas-Ignition )
Nous utilisons les termes dans leurs langues d'origine, sans
les traduire, et vous allez rapidement comprendre pourquoi.
Flashover
Le flashover est un événement soudain et très
court. Lors du développement d'un feu, il correspond à
l'instant (quelques secondes) de transition entre la phase de
croissance et la phase de plein développement du feu. Dans
le local, cela se traduit par le passage d'un foyer localisé
limité à un ou plusieurs endroits de la pièce,
à un feu pleinement développé qui comprend
tout le mobilier contenu dans cette même pièce et
ce en un laps de temps très court. Typiquement le canapé
brûlé, produit des fumées, celles-ci sont
piégées par le plafond, montent en température,
puis commencent à chauffer le reste du mobilier de la pièce
qui n'est pas directement impliqué par le foyer principal
ni par son rayonnement. Lorsque le local sera soumis à
un flux thermique de l'ordre de 15 à 20 kW au m2, il se
produira un phénomène très particulier, avec
la production d'une seule grande flamme, dont le volume sera supérieur
à celui du local, et qui sortira donc par les ouvertures.
Ce moment d'émission de cette grande flamme, qui s'accompagne
généralement de la rupture des vitres, c'est le
flashover.
Il dégage une grande puissance thermique qui, dans un feu
de local, ne dépend pas de la quantité de combustible,
mais du volume du local [16].
Derrière ce terme générique se trouvent
quelques variantes.
Le flashover « classique » ne se produit pratiquement
qu'en expérimentation : il nécessite une aération
assez importante et il a lieu dans un délai d'une quinzaine
de minutes (au grand maximum) à partir de la mise à feu initiale (et pas de l'appel des secours!). Donc,
toujours avant l'arrivée des secours. Le « flashover
induit par la ventilation » ou par le changement de ventilation,
est un flashover retardé qui se produit dans un local dont
la ventilation est suffisante pour ne pas faire mourir le feu,
mais trop faible pour permettre une bonne ventilation. Le feu
ne produit donc pas assez d'énergie et le flashover n'est
pas atteint. Ce sont généralement les habitants
de la maison, ou les sapeurs-pompiers qui, lors de leurs déplacements,
vont modifier les conditions aérauliques [23] de la structure
et permettre au développement du feu de reprendre une progression
«normal » et d'atteindre ce seuil.
Par commodité de langage, lorsque nous parlons de flashover,
nous parlons assez souvent du flashover «induit par la
ventilation».
Les signes annonciateurs du flashover sont la présence
d'une forte chaleur en provenance du plafond et un plafond de
fumée très dense, qui descend progressivement. Lorsqu'il
s'écroule (descente de 10cm à la seconde par exemple),
la seule chance de survie réside dans la fuite immédiate
ou, si cette fuite n'est pas possible la mise en position d'auto
protection du binôme.... Les roll-over, rouleaux de flammes
dans les fumées, ne sont pas forcément présents
entre la fumée et l'air frais, mais peuvent se trouver
totalement masqués par la fumée. Pour ne pas se
faire surprendre, il faut réaliser une lecture du feu [2]
[3]. L'action principale consiste à refroidir les fumées
en jet diffusé, débit minimum en produisant de courtes
impulsions : celles-ci ayant une faible portée, refroidiront
les fumées sans toucher les murs [3] [4] [14].
|
Note aux sapeurs-pompiers Français
Nous ne parlons jamais "d'embrasement généralisé
éclair" ou d'EGE tel que défini dans quelques
formations purement Française et ce pour deux raisons
:
Nous nous sommes aperçus que lorsque nous échangions
avec des pompiers francophones et / ou des scientifiques, même
Français, il nous fallait retranscrire ce terme par Flashover.
Le terme "embrasement généralisé éclair"
est donc restreint à la communauté sapeurs-pompiers
"franco-française" semble-t-il et de ce fait,
il est difficile d'échanger avec des personnes qui n'appartiennent
pas à cette communauté. Or comme vous avez dû
le remarquer, plus le temps passe et plus nous échangeons
largement.
De plus, le terme d'embrasement est proche du terme embrasé.
En utilisant ces termes, il semble donc logique de se dire «
s'il y a un embrasement, le local sera embrasé »
et de même « si le local est embrasé c'est
qu'il y a eu un embrasement ». Or, c'est faux. Si le plafond
est percé (par exemple) et que les fumées s'échappent,
il n'y aura pas d'accumulation de fumée donc pas de radiation
du plafond de fumées vers le bas. Il n'y aura donc pas
de flashover. Mais rien n'empêchera le feu de se communiquer
d'éléments en éléments et au bout
d'un moment, nous obtiendrons un local totalement en feu. Nous
aurons donc un local « embrasé » sans avoir
eu « embrasement ». Les termes sont donc ambigus
et nous préférons donc parler de flashover et de
feu pleinement développé.
|
Flashover : erreur de description
Lorsque les Suédois ont commencé à étudier
ces phénomènes dans les années 1980, ils
ne se doutaient sans doute pas que les Américains l'étudiaient
depuis les années 1940, entre autres dans le contexte des
armes incendiaires. Face à un ensemble de phénomènes
assez étonnants, tels que des flammes qui semblent flotter
loin du foyer, certains ont commencé à nommer «
flashover» tout ce qu'ils observaient. Depuis les écoles
Suédoises ont admis la définition mondialement admise,
tant par les sapeurs-pompiers que les scientifiques ou les enquêteurs,
mais certains formateurs (en France entre autres) continuent à
promouvoir l'ancienne information. Il arrive ainsi que l'on entende,
durant un entraînement en caisson « Oh ! regarde le
joli flashover» ou « on peut voir le début
du flashover... » lorsqu'une flamme descend doucement du
plafond. C'est une erreur de vocabulaire qu'il convient de ne
plus commettre !! Une flamme qui descend doucement se nomme «
flamme fantôme » [20] ou suivant son déplacement,
« ange danseur », mais en aucun cas « flashover
» !
La définition faite par la NFPA 921-2004 est claire
:
« Flashover : Une phase transitoire lors du développement
d'un feu compartimenté dans lequel les surfaces exposées
au rayonnement thermique atteignent la température d'ignition
plus ou moins simultanément et le feu se propage rapidement
dans tout l'espace, aboutissant à la pleine participation
de la pièce ou la participation totale du compartiment
ou du secteur clos."
Backdraft
Le backdraft est un phénomène explosif (de type
déflagrant). Le local est sous-ventilé, le feu ne
dispose pas d'assez de comburant pour survivre et il s'éteint.
Le courant de convection, c'est-à-dire le courant d'air
qui vient de l'ouverture, va vers le feu, et monte le long de
la colonne de flammes, disparaît. Le local étant
chaud, les objets continuent à produire des gaz de pyrolyse.
A l'ouverture de la porte, l'air frais va pénétrer
par le bas. Il va y avoir retour du courant d'air donc du courant
de convection. La mise à feu des gaz présents dans
le local va produire une déflagration qui va se traduire
par l'expulsion d'une boule de fumée et de flammes de l'intérieur
du local sinistré vers l'extérieur. Retour se dit
« back » en Anglais et courant d'air se dit «
draugh ». Le phénomène qui va se produire
est donc un backdraugh. Non, ne soyez pas étonné,
il n'y a pas de faute d'orthographe ! Le terme Anglais est bien
backdraugh. Le terme backdraft est en l'Américanisme, mais
désigne exactement la même chose.
Il existe deux modes de déclenchement du backdraft: soit
par auto-inflammation des gaz, soit par retour des flammes sur
les braises [18].
Dans certains documents, seul le backdraft par auto-inflammation
est considéré comme le « vrai backdraft »,
tandis que dans d'autres documents c'est celui par retour des
flammes sur les braises qui est considéré comme
« le vrai ». Nous avons opté pour l'avis de
Shan Raffel (MiFire), Président de la branche Australienne
de l'IFE (Institute of Fire Engineering) : le backdraft se produit
dans le local en feu, avec un retour du courant de convection,
lors de l'ouverture d'un ouvrant. Il possède donc simplement
deux modes de déclenchement. A noter cependant que l'affirmation
du document « officiel » Français, par laquelle
la simple présence de braises suffirait pour déclencher
l'explosion, n'a jamais été prouvée et semble
provenir d'une erreur d'appréciation ou de lecture des
documents scientifiques [9].
Variantes du backdraft
Il existe aussi des variantes : le high-pressure backdraft est
un backdraft qui se produit dans un local dont une ouverture est
face à un vent assez fort. L'explosion est très
violente car il y a une forte surpression. Le forced-draft [1]
est un peu semblable et génère un front de flamme
qui va persister parfois plusieurs minutes. Le backdraft «
naturel » [8] [19] est un backdraft qui se met en place
tout seul, dans un local ouvert, en laissant l'impression que
le feu s'est éteint tout seul et qu'il n'y a plus rien
à craindre.
Flashover ou backdraft?
Les descriptions et les termes ne sont pas ambigus et pourtant.
Si nous ouvrons la porte d'un local en mode « pré-backdraft
», et qu'au moment du déclenchement, le mélange
combustible / comburant est idéal, nous aurons une explosion
très forte. Si le mélange n'est pas idéal,
nous pouvons imaginer une inflammation assez « molle»
qui pourrait faire penser à un flashover.
Nous pouvons donc dire qu'il y a d'un côté le flashover,
de l'autre le backdraft et entre les deux ce que Lasse Bengtsson
et Björn Karlsson ont défini comme étant la
« zone grise » ("zone d'ombre"), c'est-à-dire
tout un ensemble de variations. Au milieu de cette zone, il devient
difficile de dire de quel phénomène il s'agit. Disons
que ce qui est surtout intéressant c'est de comprendre
ce qui se passe, quand cela peut se passer et comment, de façon
à mener des actions curatives efficaces. Et peu importe
si le terme est difficile à trouver.
A noter que dans certains pays, il y a confusion des deux termes.
Ainsi en Allemagne, tout est nommé « flashover »,
que ce soit ce que nous appelons effectivement flashover, ou que
ce soit un backdraft. C'est ce qui explique que l'on trouve des
vidéos Allemandes intitulées « flashover »
et qui montrent. un backdraft !
FGI
Les FGI (Fire Gas Ignition) constituent une troisième famille
de phénomènes.
Nous savons maintenant que le flashover est une inflammation
des gaz, sans explosion, qui se déroule dans le local ou
se trouve le foyer et que le backdraft est un phénomène
explosif, provoqué par l'apport de comburant (ou son rééquilibrage)
dans un local qui contient l'énergie potentielle (chaleur
des fumées ou braises allant redonner des flammes) pour
faire démarrer la combustion. Mais la encore, il se produit
dans le local contenant le foyer.
C'est ce dernier point qui fait la différence car les
phénomènes de la famille des FGI se déroulent
hors du local impliqué. Ces FGI (inflammation des gaz combustibles)
se rangent globalement en deux sous-familles :
La première, c'est celle des flash-fire. C'est l'inflammation
non-explosive d'une zone de fumée, pré-mélangée
au comburant. Exemple : feu dans une chambre, dont la porte est
entre-ouverte. Les fumées s'échappent et vont envahir
le couloir. Les secours avancent et ouvrent la porte sans prendre
de précaution. A l'ouverture, le feu reçoit du comburant,
prend un peu d'ampleur. Des flammes sortent au niveau de la porte
et atteignent la zone de fumée du couloir. Cette zone de
fumée est combustible et il y a présence de comburant.
Le front de flamme va donc parcourir très vite ce mélange
gazeux, en amenant le feu dans le couloir. Ce phénomène
d'inflammation des gaz chauds, c'est un flash-fire.
La seconde famille c'est celle des smoke-explosion
Littéralement, la « smoke-explosion », c'est
l'explosion de fumée. Lorsque nous parlerons d'explosion
de fumée nous parlerons donc de la « smoke-explosion
» et pas du backdraft.
.
La smoke-explosion, c'est la même chose que le flash-fire,
mais sous une forme explosive. Exemple : Le feu prend dans une
chambre, le mur de celle-ci est chauffé de façon
très intense et le canapé qui se trouve dans l'autre
pièce, se met à dégager des fumées
de pyrolyse, tout simplement parce qu'il est chauffé au
travers de la cloison. Or, la pyrolyse dégagera beaucoup
de gaz, très combustibles. En plus, le phénomène
de pyrolyse ne consomme pas de comburant. Au bout d'un certain
temps, le local sera donc rempli de fumées combustibles
et de comburant. Il ne manquera plus que l'énergie pour
démarrer la réaction. Cette énergie peut-être
apportée par le déplacement d'éléments
chauds lors du déblai, par l'effondrement d'une partie
de la cloison etcLe mélange fumée / comburant n'a
pas besoin d'être chaud pour prendre feu. Un tel phénomène
peut donc se produire plusieurs heures après l'extinction
du foyer qui se trouve dans un autre local.
Backdraft ou « explosion de fumée
» ?
Dans la terminologie Française utilisée en 2003,
le terme backdraft avait été traduit de façon
très malencontreuse par « explosion de fumée
». Mais si nous retraduisons le terme « explosion
de fumée » en Anglais, cela donne « smoke-explosion
». Or ce phénomène de « smoke-explosion»
existe, et n'a pas grand chose à voir avec le backdraft.
Traduire engendre à nouveau une confusion, ce qui explique
que nous conservons le terme backdraft. |
Des événements plus ou moins précis
La définition exacte et stricte des termes est assez difficile.
Mais il y a quand même quelques règles qui vous permettront
d'être compris des sapeurs-pompiers, des enquêteurs
et des scientifiques
- Le flashover est un événement court, qui se
déclenche par la chaleur et qui a lieu dans le local en
feu.
- Le backdraft se déclenche par retour du courant d'air
dans le local en feu
- Le flash-fire et la smoke explosion se produisent dans des
zones où la fumée est pré-mélangée
au comburant. Ils se déclenchent par apport d'énergie,
dans un local autre que celui en feu.
Bien sûr, si le local en feu est éteint, que le
déblai commence et que les résidus émettent
des fumées blanches de pyrolyse, l'apport d'une source
d'énergie extérieure, provoquera une explosion.
Pouvons-nous parler de backdfraft, puisque nous sommes dans le
local impliqué, ou parlons-nous de de « smoke explosion
», puisque nous sommes en présence d'un local avec
un prémélange combustible / comburant et un apport
d'énergie ? Dans ce cas, nous parlerons sans doute de smoke-explosion,
car le courant de convection ne sera pas « revenu ».
De même, entre un flash-fire qui va faire « vlouf
» dans un couloir, et une smoke explosion qui va faire «
boum », il existe tout un ensemble de variantes possibles.
Dans des cas extrêmes, le terme sera facile à trouver,
mais dans d'autre cas, ce sera plus difficile.
Approche pédagogique
L'approche pédagogique des phénomènes est
toujours délicate. Il faut d'abord une bonne connaissance
de ceux-ci afin de répondre aux questions des stagiaires,
et il faut également des outils pédagogiques adaptés.
En plus des nombreux documents, nous avons mis quelques outils
à disposition :
- Le kit mini-maison décrit la construction et l'utilisation
d'un mini-simulateur. Le kit contient des plans, des documents
pour le formateur, un PowerPoint lui permettant de récapituler
les observations etc. [12]. L'usage de ce kit se fait sur une
durée d'environ 1H30.
- Le kit Blaina est un bon exercice tactique qui prend comme
base une intervention réelle. Les stagiaires analysent
la situation, indiquent les actions qu'ils auraient entreprises.
La situation est ensuite analysée avec un PowerPoint qui
explique ce qui s'est réellement passé. L'ensemble
dure environ 1 heure, mais il est souhaitable de prévoir
un peu plus de temps car les discussions qui suivent sont souvent
très animées et très intéressantes
[21].
- Kit d'observation. Toute une collection d'outils d'exercices
seront mis progressivement en ligne sur le site, dans la zone
« Téléchargement / Kit pédagogiques
». Ils sont composés d'un PowerPoint qui montre
des situations devant lesquelles les stagiaires doivent réagir,
faire des remarques, des observations La diapositive suivante
donne les réponses. Ces PowerPoint (comme tout ceux diffusés
sur le site) sont abondement commentés afin d'aider les
formateurs durant la présentation [22].
Bibliographie du site
Tous les document suivants sont disponible dans la section
téléchargement, ou sous forme d'articles.
1 - Le Forced-Draft. Article sur le backdraft
par sur-ventilation d'un ouvrant
2 - La lecture du feu. Comment apprendre à
regarder le feu
3 - Attaque 3D pour feux 3D. Usage du jet pulsé
contre les feux de locaux.
4 - Usage des lances. Article sur l'impact du
débit sur la porté et la qualité du jet.
5 - Guide Nationale de Référence
pour les sapeurs-pompiers Français
6 - La combustion des fumées. Article de
Ed Hartin
7 - Les fumées. Dangers, volume, composition
par David Cuttelod.
8 - Le backdraft naturel. Explication sur le backdraft
qui se met en place dans un local ouvert
9 - Anatomie d'un backdraft. Analyse , image par
image de deux backdraft sur des mini-simulateurs.
10 - Flashover et terminologie associée.
Un tour d'horizon rapide des termes
11 - Flashover. Un terme générique.
Document traitant des différents phénomènes.
12 - Kit Mini-maison. Comment construire et gérer
un mini-simulateur.
13 - Influence du froid sur le déclenchement
des phénomènes de progression rapide du feu
14 - La prévention du flashover par les impulsions
courtes
15 - Jet-Débit-Action. Le choix du bon débit,
bon jet et de la bonne action dans le cadre de l'approche des
feux de locaux.
16 - Eau et Feu. Calcul de la puissance émise
par un local et des besoins en eau pour lutter en toute sécurité.
17 - Les fumées. Article décrivant
la production de fumée.
18 - Qu'est ce qui déclenche le backdraft.
Article expliquant les deux modes de déclenchement.
19 - Le backdraft naturel. Article présentant
le phénomène.
20 - Les flammes fantômes. Article décrivant
ce phénomène.
21 - Kit exercice tactique / Accident de Blaina
22 - Kit d'observation sur les flammes
23 - Les passages d'air. Le danger des ouvertures
non contrôlées.
De nombreux autres documents sont disponibles sur le site.
N'hésitez pas à fouiller ou à poser des questions
!
Pierre-Louis Lamballais
