Bases fondamentales
Dans tous les incendies, particulièrement forestiers, il y a 2 problèmes majeurs :
• La DISTANCE
• Le MANQUE D’EAU
Le FLUX CRITIQUE (CFR) : se définit par le flux minimum d’eau nécessaire pour éteindre suffisamment un feu dans une superficie donnée.
Dans un proche avenir, il faudra trouver des solutions pour réduire le « flux critique » au maximum lors d’incendie forestier et pour cela nous devrons trouver des méthodes d’extinction qui permettront d’économiser l’eau rare et de couvrir de grandes distances avec un poids et un volume d’équipement toujours plus faibles dans des délais courts.
Au fil des années, de nouvelles technologies ont été développées pour permettre une intervention avec le moins d’eau possible en fonction de la capacité d’extinction et avec un poids et un volume d’équipement toujours plus faibles. Des équipements performants peuvent à présent faire varier les distances en moins de temps et avec moins de poids.
Étude de cas physique simple
Des études ont été menées dans les années 1930 par la Brigade des Sapeurs-Pompiers de Paris.
Le cas portait sur la surface de contact d’une goutte d’eau :
Si une goutte d’eau d’un rayon de 1 mm est divisée en gouttes d’un rayon de 0,01 mm, alors la surface de refroidissement totale passera de 6 m à 600 m et le nombre de gouttes sera de 1,9 trillion de gouttes.
Comparaison de l’extinction à basse pression (7 Bar) et haute pression (40 Bar) selon l’étude “Svensson et Lundstrom”de 1999.
CONCLUSION : La haute pression offre une plus grande économie d’eau, un flux moins critique et une stabilité de fixation de la goutte d’eau face au carburant par système de capillarité.
Pour l’extinction de 1000 m2 de surface, la haute pression utilise 50% moins d’eau que la basse pression.
Principes d’efficacité à l’extinction avec de l’eau et / ou de la mousse à haute pression
• Efficacité due à l’augmentation de la surface d’échange thermique
La capacité de refroidissement augmente en fonction de la surface d’échange thermique des gouttelettes. En augmentant la pression sur l’eau, elle est divisée en gouttes de plus petit calibre, mais il faut pour cela multiplier la surface de contact.
• Efficacité par absorption de chaleur
L’extinction peut se faire grâce à la vaporisation d’eau permettant d’absorber une grande quantité de chaleur. Pour que l’étape d’état de liquide à l’état « vapeur » soit effectuée, l’eau a besoin d’une quantité de chaleur égale à 573 Kcal (2395 KJ).Les systèmes traditionnels produisent des gouttelettes d’eau relativement grandes avec de petites surfaces de refroidissement. En RPC, seul un faible pourcentage d’eau est évaporé et utilisé pour l’extinction. Pour cette raison, de grandes quantités d’eau sont nécessaires pour dépasser la valeur critique.
Si l’on augmente la pression de l’agent extincteur de manière à ce que les gouttes d’eau aient seulement la moitié du diamètre précédent, la consommation de l’agent extincteur et les temps d’extinction seront réduits de moitié ou même à des vitesses plus faibles.
• Efficacité due à l’asphyxie
La tendance à se propager au cours de la vaporisation est une autre caractéristique de l’eau qui lui permet d’augmenter sa capacité d’extinction. Ainsi à 100 °, un seul litre d’eau se transforme en 1700 litres de vapeur.
Naturellement, en augmentant la température, la quantité de vapeur augmente ; en effet, à 260 °, voici ce qu’il se passe : 1 litre d’eau se transforme en 2400 litres de vapeur et 6500 litres (en 4200 litres)
Le principe selon lequel la vapeur contribue à l’extinction de la combustion est l’étouffement.
L’eau fractionnée occupe l’espace qui entoure le feu, le privant de l’oxygène essentiel à sa combustion et empêchant sa réactivation.
La vapeur condensée permet aussi d’éliminer une partie des gaz et des fumées lors de la combustion présente dans des locaux fermés. (En comparant l’eau à 100 bars avec de l’eau à 40 bars de pression, à 100 bars un rideau de brouillard d’eau est créé 3 fois plus volumineux qu’à 40 bars, et avec une consommation similaire.
• Efficacité par impact
L’extinction peut se faire grâce à la vaporisation de l’eau permettant d’absorber une grande quantité de chaleur. Pour que l’étape d’état de liquide à l’état « vapeur » soit effectuée, l’eau a besoin d’une quantité de chaleur égale à 573 Kcal (2395 KJ).
Les systèmes traditionnels produisent des gouttelettes d’eau relativement grandes avec de petites surfaces de refroidissement. En RPC, seul un faible pourcentage de l’eau est évaporé et utilisé pour l’extinction. Pour cette raison, de grandes quantités d’eau sont nécessaires pour dépasser la valeur critique.
Si l’on augmente la pression de l’agent extincteur de manière à ce que les gouttes d’eau aient seulement la moitié du diamètre précédent, la consommation de l’agent extincteur et les temps d’extinction seront réduits de moitié ou même à des vitesses plus faibles.