La protection incendie en milieu industriel

 

 

La protection incendie est un enjeu crucial

Les conséquences d’un incendie sur l’entreprise peuvent être dramatiques. 70% d’entre elles ne se relèvent pas d’un tel évènement. Il est donc essentiel de se protéger contre ce risque. Plusieurs technologies existent, Atossa a pour rôle de vous accompagner pour identifier la solution optimale. 

La logique de conception d’Atossa   

La première démarche en vue de concevoir un système de protection incendie consiste à caractériser le risque. On identifiera : 

  • Les éventuelles obligations réglementaires : certaines mesures de protection incendie fixes sont imposés par la réglementation (parking, liquides inflammables…). D’autres sont obtenues en compensation d’écarts à la réglementation.
  • La nature du combustible : à chaque combustible ses moyens d’extinction. Si l’eau est en général efficace, la mousse sera plus efficace sur des produits inflammables et le gaz plus pertinent dans des locaux électriques.
  • La présence de points chauds : ils n’attendent que le dépôt d’une matière combustible comme des chiffons ou une couche de poussière combustible pour se transformer en incendie.
  • L’environnement du site : que cela soit en extérieur, dans une atmosphère difficile ou dans une salle blanche l’environnement va jouer un rôle majeur dans le choix de l’agent extincteur.
  • L’enjeu économique : en identifiant les impacts sur le patrimoine bâti, le stock mais aussi les pertes d’exploitation, il sera possible d’évaluer l’enjeu économique pour l’entreprise. Le budget associé à la protection pourra être envisagé de façon plus rationnelle. Cette démarche devrait inclure votre assurance pour être certain de réduire la prime d’assurance.

A noter que la mise en œuvre d’une solution de protection incendie devrait être envisagée lorsque les solutions constructives ont été écartées. Elles sont souvent moins chères et plus efficaces. Ceci justifie pleinement le recours à un bureau d’étude incendie qui devra orienter son client vers la solution technico-économique optimale.

Choix de l’agent extincteur

 Une fois le risque bien caractérisé et les solutons constructives écartées, il est temps de chercher à identifier la technologie de protection à retenir. Voici une vision synthétique des cas type d’utilisation des differents technologies que nous étudions avec vous :

    Cette première approche doit bien entendue être affinée par une analyse précise de votre risque. Pour plus d’information sur les différentes solution d’extinction, Atossa vous invite à découvrir plus en détail chaque technologie.

    Le système sprinkler et déluge

    Le système sprinkler est un moyen éprouvé de lutte contre l’incendie. Un réseau d’eau est maintenu sous pression permanente. Il est équipé de têtes sprinklers, des fusibles thermiques s’ouvrant en cas de chaleur excessives. De l’eau est alors diffusée au voisinage de la tête sprinkler et le débit d’eau s’écoulant déclenche un gong hydraulique alertant du départ de feu.

    En fonction du périmètre du départ de feu, un ou plusieurs sprinklers vont entrer en action. La réponse est ainsi calibrée au sinistre : les détériorations liées à l’arrosage sont limités.

    Ce système assure donc à la fois la détection et la protection contre l’incendie, ce qui lui donne une grande efficacité. Pour le dimensionner correctement, les professionnels s’appuient sur l’APSAD R1 ou la NFPA R13. Cependant, pour éviter toute déconvenue, il est intéressant d’impliquer l’assureur dès la rédaction du cahier des charges délimitant l’étendue de la protection et le classement des risques.

    Le sprinkler reposant sur des fusibles thermiques, il peut être mis en échec en cas de mouvement aérauliques importants. Il importe donc que le désenfumage soit déclenché postérieurement au déclenchement du sprinkler et que toute ventilation soit stoppé en cas d’alerte feu. Une attention particulière doit aussi être portée sur les surfaces pouvant, tel un parapluie, protéger une zone de l’action d’un sprinkler : tel est le cas d’un volume sous un escalier par exemple.

    Le système sprinkler sert de base aux systèmes de type «déluge» et «rideau d’eau». A la différence du système sprinkler, toutes les têtes sont ouvertes. Ils nécessitent donc une commande qui peut être manuelle, par détection ou réseau sprinkler pilote. Le système «rideau d’eau» va servir d’écran thermique entre deux zones.

    Le système doit être révisé tous les 30 ans.

    La protection par gaz

    a protection par gaz peut être assurée par une Installation d’Extinction Automatique à Gaz (IEAG).

    L’IEAG permet d’utiliser les propriétés de différents gaz pour éteindre. Il est préferable d’utiliser des gaz inertes, comme l’azote, le CO2 ou l’argon, pour étouffer le feu en le privant de son comburant, l’O2. Il est également possible d’utiliser des gaz chimiques tels que FK-5-1-12, HFC-227 ea ou HFC 23. Ces gaz agissent par inhibition en bloquant la création de radicaux libres, contrariant ainsi les mécanismes de réactions chimiques produisant la flamme.

    L’utilisation de gaz inerte devrait être privilégiée. Leur maintenance est moins onéreuse, ils ne laissent aucun résidu et ne sont pas polluants. Certains gaz chimiques ont par ailleurs la propriété de mal s’homogénéiser dans un volume haut, réduisant l’efficacité de la protection en partie haute.

    Le CO2 se caractérise par une masse volumique supérieure à celle de l’air. Il va donc envelopper l’objet à protéger comme une mousse très légère. Il sera donc pertinent pour des utilisations plus ponctuelle où la « rétention » du gaz est possible, comme par exemple une friteuse. Il génère un risque d’asphyxie pour le personnel et devra donc être utilisé en dernier ressort.

    L’IEAG se compose de deux systèmes :

    • Un système de détection incendie automatique

    La détection précoce enclenche l’alarme d’évacuation. La temporisation permet d’évacuer les lieux ou d’annuler la protection avant l’arrêt des ventilations et la libération du gaz.

    • Un système d’extinction par gaz

    Une fois les occupants évacués, les buses vont diffuser le gaz permettant d’éteindre ou contenir l’incendie.

    Ce système présente l’avantage de ne pas détériorer le matériel et les machines entreposés dans l’établissement protégé tout en offrant une réponse rapide au risque incendie. De plus, le gaz est diffusé dans la totalité du volume sans être gêné par les obstructions auxquelles peut être sensible un système hydraulique. En revanche, il nécessite l’étanchéité du local protégé.

    Sa mise en œuvre est soumise au respect de l’APSAD R13 qui définit précisément les exigences minimales de conception, d’installation et de maintenance.

    Le saviez-vous ? La diffusion du gaz dans les buses peut émettre des sons aux vibrations ravageuses. A l’image de la Castafiore et des verres en cristal, une IEAG peut ruiner les disques dur d’un data-center. Dans ce cas, l’utilisation de buses dites « silencieuses » sera incontournable…

    Des dispositifs portables (tel le Firetrace®) reposent également sur l’usage de gaz. Ils sont utilisés pour des micro-environnements, qu’il s’agisse de tableaux électriques stratégiques isolés ou d’éléments mobiles. Un tube est relié à un cylindre contenant le gaz d’extinction. Lorsque la flamme entre en contact avec le tube, celui-ci fond. Il libère alors le gaz sous pression qui se diffuse directement au point chaud via l’orifice ainsi créé. Attention cependant, comme pour tout IEAG, son efficacité est conditionnée par l’étanchéité du volume protégé et cette solution économique ne devrait que dans de rare cas être retenue.

    La mousse extinctrice

    La mousse extinctrice est produite à partir d’eau additivée d’un émulseur. A l’image de l’eau savonneuse, cette solution va former des bulles de tailles variables et relativement résistantes au feu. La taille de ces bulles est traduite par un coefficient de foisonnement. Le principe est toujours le même : isoler le feu en le privant de son apport en oxygène. 

    La mousse sera particulièrement efficace sur des feux ouverts, mais sa pertinence doit être questionnée sur des feux couvrants qui consomment lentement l’oxygène contenu dans la matière en feu.

    Les installations à mousse suivent la règle APSAD R12 adaptant la NFPA 11, ou directement cette dernière.

    Les mousses sont polluantes et les eaux en contenant doivent être retraitées.

    Deux stratégies peuvent être adoptées : remplir le volume d’une mousse très aérée ou créer une barrière compacte de mousse sur la surface enflammée.

    •  La mousse à haut foisonnement

    L’air est injecté dans une solution moussante par des générateurs installés en partie haute du volume à protéger. La mousse ainsi créée occupe alors environ 600 fois le volume initial de solution moussante. Elle est tellement légère qu’elle est emportée par les fumées. Elle ne peut être utilisé qu’en volume intérieur et en remplissant intégralement ce dernier dans un temps compris entre 2 et 5 minutes.

    Grâce à son action de protection globale, elle est particulièrement recommandée pour la protection de locaux de stockages de liquides inflammables où la vitesse de propagation du feu met en échec les moyens de protection traditionnels.

    • La mousse bas foisonnement

    Beaucoup plus dense, la mousse bas foisonnement est peu sensible à l’action du vent. A l’image d’un liquide visqueux elle va se répandre gravitairement sur une surface jusqu’à la recouvrir intégralement. Elle est donc particulièrement efficace sur des feux de liquides ou de rétention dont la planéité permet d’en recouvrir facilement la surface. Elle va également pouvoir être projetée à distance à l’aide de canons ou localement grâce à des boites à mousse.

    •  La mousse moyen foisonnement

    Cette mousse sera utilisée lorsque les deux autres ne sont pas pertinentes : pour une surface non plane dans un volume trop important pour être rempli. Les trémies d’alimentation des incinérateurs de déchets peuvent être ainsi protégés.

    Exemple de l’efficacité de la mousse bas foisonnement sur un feu de liquide inflammable.

    Le brouillard d'eau

    Le brouillard d’eau repose sur la vaporisation de l’eau en très fines gouttelettes. Cette brumisation va agir sur l’incendie et ses conséquences grâces à deux mécanismes :

    •  Le refroidissement : au contact de l’air chaud et sous l’effet du rayonnement du feu, les fines gouttelettes vont se vaporiser. Ce changement d’état absorbe une grande quantité de chaleur, réduisant immédiatement la température localement. Le combustible ainsi refroidi, l’émission des gaz de pyrolyse sera réduite et l’intensité du feu diminuera d’autant. 
    •  L’appauvrissement en oxygène : diffusée de cette façon, l’eau se vaporise très rapidement au contact du feu. Elle occupe alors un volume nettement plus important, ce qui va permettre de « chasser » l’oxygène présent localement. Le brouillard d’eau agit ainsi également sur l’appauvrissement en comburant.

    Ce dispositif tire son efficacité de la combinaison de ces différentes actions. Pour fonctionner, il nécessite ainsi un positionnement réfléchi des différentes buses. Le brouillard d’eau reste sensible aux forts mouvements aérauliques. Sa mise en œuvre devrait être limitée aux milieux confinés. C’est une solution particulièrement intéressante lorsque une IEAG n’est pas possible du fait de la faible étanchéité du volume.

    Le brouillard d’eau présente un avantage non négligeable concernant les installations électriques : divisée en microgouttelettes, l’eau ne forme plus un élément continu susceptible de conduire le courant électrique. Les installations peuvent donc être préservées, à condition de prendre en compte l’évacuation de l’eau déversée ainsi que des condensats qui, eux, retrouvent les propriétés conductrices de l’eau.

    La mise en œuvre d’un brouillard d’eau reste très spécifique ; chaque constructeur possède ses propres buses utilisables dans certaines conditions et pour certains risques. Le guide D2 edité par l’APSAD est très générique et ne remplace aucunement un contact direct avec les fabricans qui sont le mieux placés pour mettre en oeuvre leur produit.

     Le saviez-vous ?  A l’origine, il s’agissait de buses d’injection de carburant pour moteurs thermiques. Détournées de leur usage premier, elles ont été perfectionnées pour être efficaces dans les applications de protection incendie qu’on leur connaît aujourd’hui. 

    Le canon à eau

     Fixe ou mobile, le canon à eau est un véritable couteau suisse qui permet d’attaquer des feux en étant déporté. Il peut être utilisé tant pour déposer un tapis de mousse sur une rétention enflammée, que pour refroidir une structure ou une zone et limiter la propagation, ou encore pour attaquer des feux couvants en creusant la matière jusqu’au foyer.

    Il ne doit pas y avoir d’obstacle entre le canon et le feu. De ce fait, dans le cas d’une installation fixe, plusieurs canons sont généralement installés pour couvrir l’intégralité de la zone à protéger.

    Les canons fixes peuvent être automatisés : sur déclenchement de la détection incendie, le canon humidifie la zone. Ceci permet de ralentir le feu en limitant la propagation mais le retour d’expérience indique que l’extinction est loin d’être systématique. C’est en effet la limite du canon. Du fait de sa grande zone d’action, une grande part du débit d’eau peut être déversé sur des zones non impactées par le feu. Depuis peu, les canons peuvent également être couplés à des caméras thermiques pour orienter automatiquement le jet vers le feu, permettant une action automatique, rapide et précise.

    Les canons mobiles permettent de s’adapter à différents feux pour un faible coût grâce à l’utilisation du même canon dans des scénarii qui auraient nécessités plusieurs installations fixes. Cependant, leur déploiement concède au feu et à son développement de précieuses secondes et mobilise au moins deux agents qui doivent être prêts à intervenir à tout moment.

    Leur fonctionnement à plusieurs bars implique d’avoir un réseau d’eau aux caractéristiques hydrauliques musclées.

    Il n’y a pas de norme régissant la mise en œuvre de ce dispositif.

    L'extinction par poudre

    Bien que moins courante, la poudre est un moyen efficace de lutte contre l’incendie dans certaines installations.

    La poudre est contenue dans un réservoir qui va être mis sous pression pour expulser l’agent extincteur vers l’incendie. En se déposant sur le foyer, la poudre forme des couches qui fondent sur le combustible incandescent. Il y a donc une action d’inhibition puis d’étouffement.

    Les poudres sont pertinentes dans des cas de feux particulièrement énergétiques tels les feux de gaz ou de métaux. Sur ce type de feu, l’utilisation de l’eau est en effet déconseillée car la puissance du feu casse la molécule d’eau (H20) et la transforme en dihydrogène (H2) et dioxygène (02) ; mélange particulièrement explosif.

    La poudre présente l’avantage de pouvoir être utilisée sur tous type de feux tout en étant insensible au gel. En revanche, les résidus de poudre peuvent mettre hors d’usage l’équipement qui en est recouvert et impliquer des opérations de nettoyage fastidieuses, notamment en intérieur.

    La composition des poudres doit être adaptée au type de feu qu’elle va devoir combattre, notamment lorsque le risque provient de métaux. En effet, le mauvais choix d’agent extincteur sera inefficace, voire même dangereux en fonction de la réactivité du combustible, comme le métal notamment. Quant aux feux de liquides, il faudra veiller à ne pas chasser le combustible par une application trop proche. Pour limiter ce risque, on choisira une application en basse pression permettant une application plus douce.

    On la retrouvera donc généralement conditionnée dans des extincteurs installés en extérieur ou couvrants des risques particuliers. Plus rarement, elle sera associée à une installation fixe comme dans le cas de terminaux méthanier.

    Pour être certain d’identifier la meilleure solution de protection incendie pour votre site industriel, n’hésitez pas à nous solliciter