A4 : Risque d`explosion - Pompiers Risques

A4 - RISQUE D'EXPLOSION
A4 : Risque d'explosion
1.
Les transformations
C'est une transformation exoénergétique.
Ces transformations peuvent être dues à des phénomènes :

Physiques ;
a)
Les transformations physiques

Chimiques.
Nous retrouvons :

Les explosions thermiques ;

Les explosions électriques ;

Les explosions pneumatiques ;

Les explosions nucléaires.
b)
Les transformations chimiques
Nous retrouvons :
2.

Les réactions de combustion ;

Les réactions chimiques dangereuses ;

Les réactions de décomposition.
La propagation du flux
Lors de l’explosion, différents effets vont se propager, nous retrouvons :
a)
L'onde de pression
Il y a une émission d’une onde de pression, provoquée par une forte production de gaz,
d’amplitude finie s’éloignant de la source.
Elle est spécifiée par sa vitesse de propagation, on distingue :

La déflagration, appelée aussi onde acoustique, l’onde se propage par simple
transfert d’énergie à la vitesse du son (quelques m/s) dans le milieu, sa pression est
d’environ d’une dizaine de bars, une grille très fine placée au milieu arrêterait la
progression de la flamme en absorbant cette énergie ;

La détonation, appelée aussi onde de choc, l’onde entretenue, caractérisée par des
fortes discontinuités de pression (de 30 à 100 bars), se propage à une vitesse
supersonique (de 1 à 3 km/s), c’est un phénomène aléatoire, une grille qui n’est bien
entendu pas étanche, ne peut arrêter une détonation.
b)
Des phénomènes divers
Des phénomènes divers vont accompagnés l’onde de pression comme :

Des missiles ;

Des toxiques ;

Des polluants.
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3.
Les dangers associés
Les explosions vont entraîner :
4.

Des brûlures ;

Des débris ;

Des blasts ;

Des intoxications et des asphyxies.
Évaluation du risque: explosimètrie, catharomètrie
Devant un risque d’explosion, il faut pouvoir évaluer le niveau du risque. Pour l’évaluer, nous
pouvons utiliser :

Un explosimètre ;
a)
Le risque d'explosion

Un catharomètre.
Il y a risque d’explosion quand le gaz combustible se retrouve dans des proportions données
par rapport au gaz comburant.
0 %
AIR
100 %
0 %
1)
GAZ
LIE
LSE
100 %
La Limite Inférieure d'Explosivité (LIE)
En dessous de cette valeur, il n’y a pas assez de gaz pour que le mélange s’enflamme.
Toute prévention doit se faire avant l’apparition du danger d’explosion : c’est le rôle de
l’explosimètre.
2)
La Limite Supérieure d'Explosivité (LSE)
Au dessus de cette valeur, il y a trop de gaz et pas assez de
comburant pour que le mélange s’enflamme.
Cette limite n’est pas exploitable en prévention, ni en
intervention car le mélange n’est pas homogène à 100 %.
En fonction du gaz, la concentration se trouve en haut ou en
bas.
b)
Influence de certains paramètres
Attention à certains paramètres qui peuvent faire varier la plage d’explosivité, comme :
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
La température : si elle augmente, la plage d’explosivité s’agrandit ;

La pression : si elle augmente, la LSE augmente ;

Le taux d’oxygène : sa variation fait varier la LSE.
c)
Le catharomètre
La différence entre l’explosimètre et le
catharomètre est :

L’explosimètre
mesure
pourcentage de LIE ;
un

Le catharomètre mesure une
concentration de gaz dans un
volume.
Le catharomètre permet de trouver la source de gaz, à l’origine du risque d’explosion.
5.
Typologie des explosions
a)
Le BLEVE
1)
Principe
Le BLEVE (Boiling Liquide Expanding Vapour Explosion) désigne une explosion de gaz en
expansion provenant d’un liquide en ébullition (si l’enceinte est hermétique, il n’y pas d’ébullition).
Une augmentation de température, le plus souvent causée par un incendie, fragilise le métal
de la sphère de stockage. La sphère peut éclater sous l’effet de la pression interne. L’éclatement,
s’il y a lieu, entraîne une projection de fragments et/ou missiles, et la libération du gaz liquide qui
est instantanément vaporisée.
Si le gaz en question est inflammable, il y a formation d’une boule de feu avec un
rayonnement thermique intense.
Exemple de l’accident de Feyzin, en 1966, 18 morts :
Les stockages de gaz liquéfiés sous pression sont susceptibles d’être le siège d’un BLEVE.
2)
Les dangers associés

Une onde de pression ;

Des missiles ;

Une boule de feu (si gaz inflammable) ;

Rayonnement thermique (si gaz inflammable).
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b)
L'UVCE
1)
Principe
L’UVCE (Unconfined Vapour Cloud Explosion) désigne une explosion de vapeurs non
confinées. C’est l’explosion de nuages de gaz ou vapeurs dans l’atmosphère. Suite à une fuite de
gaz inflammable (ex : rupture d’un réservoir de stockage), le mélange du gaz et de l’air forme un
nuage explosible qui se diffuse. L'UVCE se produit quand ce nuage rencontre une source
d’inflammation.
Exemple de l’accident de Flixborough, en 1947, 28 morts :
2)
Les dangers associés

Une onde de pression ;

Des missiles ;

Une boule de feu ;

Rayonnement thermique.
c)
Le BOIL OVER
1) Principe
L'explosion par vaporisation, dite "boil over"ou "boilover", est un phénomène explosif.
Classique ou en couche mince, ce phénomène peut être rencontré en cas d’incendie de bacs
d’hydrocarbures relativement visqueux (fioul lourd, gazole, fioul domestique) lorsque de l’eau est
présente au fond du bac.
Pour voir apparaître ce phénomène, il faut plusieurs conditions simultanées. Il faut tout
d'abord qu'il y ait de l'eau dans le fond d'un réservoir en feu. Cette eau peut être présente dans le
bac suite aux précipitations, dans le cadre de la lutte contre un incendie ou pour d'autres raisons.
Du fait de la différence de densité entre l'eau et les hydrocarbures, l'eau étant plus lourde, elle
s'accumule dans le fond d'un bac. En situation d’incendie, l’hydrocarbure est progressivement
consommé et une onde de chaleur se forme dans le reste du bac. Quand l’onde de chaleur entre
en contact avec la couche d’eau présente au fond du réservoir, celle-ci se vaporise
instantanément, formant un effet piston qui projette violemment l’hydrocarbure vers le haut. Il y a
formation d’une boule de feu, et épandage d’hydrocarbure enflammé tout autour du bac.
Exemple de l’accident Port Edouard Herriot en 1987 :
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2) Les dangers associés

Une onde de pression ;

Une boule de feu ;

Rayonnement thermique.
d)
L'explosion de poussières
1)
Principe
D'une façon générale, l'explosion d'un nuage de poussières est le phénomène par lequel un
système réactionnel constitué d'une atmosphère explosive (mélange air-poussières) donne lieu à
une réaction chimique de combustion rapide et fortement exothermique, avec production de gaz
portés à haute température dont l'expansion peut produire des effets mécaniques (surpressions).
Pour que des poussières puissent donner lieu à une explosion, 6 conditions sont
nécessaires. Ces conditions constituent l'hexagone de l'explosion :
2)
Les dangers associés

Une onde de pression ;

Des missiles ;

Une boule de feu ;

Rayonnement thermique.
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e)
L'explosion de produits explosibles
1)
Principe
Tels que les produits pyrotechniques ou, dans certaines conditions, certains engrais (cas
de l’accident d’AZF à Toulouse en 2001, 30 morts).
2)
6.
Les dangers associés

Une onde de pression ;

Des missiles ;

Une boule de feu ;

Rayonnement thermique.
Autres phénomènes pouvant entraîner des explosions
a)
L'incendie d'un stock de produits
En entrepôts par exemple : aux effets thermiques de l’incendie en lui-même peuvent
s’ajouter, suivant la nature des produits stockés, des risques d’explosion et des risques toxiques.
b)
Le feu de nappe
Lorsqu’une nappe de liquide inflammable prend feu, produite à la suite de la perte de
confinement d’un réservoir par exemple, cet incendie peut générer des effets thermiques
importants.
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c)
L'émission et la dispersion de produits toxiques
Lors d’un accident majeur, suite à une explosion, un incendie ou une fuite importante,
l’événement peut conduire à une pollution de l’air, de l’eau, du sol, entraînant des conséquences
mortelles (ex : accident de Bhopal en 1984) ou des contaminations durables des sols avec des
conséquences possibles pour la santé (ex : accident de Seveso en 1976).
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