Lors d'un incendie, la fumée représente quatre dangers :
Elle a également un « effet de filtre » qui modifie la perception des couleurs par les pompiers, et donc la lecture du feuLa première étape d'une intervention consiste en une reconnaissance, dite « reco » dans le jargon des pompiers. Elle permet : dans certains cas, de connaître l'origine du feu (ce qui n'est pas évident pour un feu d'intérieur, notamment en absence de témoins), de repérer la géographie des lieux de l'intervention (accès au foyer, sauvetage…), de repérer et de fermer les arrivées d'énergie (alimentation de gaz et éventuellement d'électricité) ainsi que les flux d'air (ventilation, climatisation), de repérer les risques spécifiques (stockage de bouteilles de gaz, produits chimique…) et les éventuelles victimes. Un feu en extérieur peu étendu ne nécessite habituellement pas de reconnaissance. À l'inverse, un feu de cave ou de parking peut nécessiter une longue reconnaissance pour repérer le foyer dans l'obscurité. La reconnaissance est un bilan de situation. De ce bilan découle l'idée de manœuvre et donc la façon dont va être traité l'intervention. C'est la phase la plus importante dans la marche générale des opérations (MGO). Si la reconnaissance est mal faite, l'intervention peut prendre une tournure catastrophique. La « lecture du feu » est l'analyse par les pompiers intervenant des signes précurseurs des phénomènes thermiques, qui se fait au cours de la reconnaissance mais aussi de l'intervention. : des flammes jaunes vont paraître rouges à travers la fumée, et si le plafond de fumées est épais, il peut cacher les rouleaux de flamme annonçateurs de l'embrasement généralisé éclair. L'inhalation de fumée par une personne est très dangereuse. C'est la cause principale de décès lors d'un incendie. L'effet toxique évoqué plus haut peut persister après extinction de l'incendie. L'inhalation de fumée refroidie est d'autant plus pernicieuse qu'elle n'entraîne pas de sensation de gêne à court terme. Naturellement, face à ces dangers, il existe des «limites de tolérance humaine» qui valent aussi bien pour les personnes directement impliquées que pour celles qui seront appelées à intervenir dans le cadre des opérations de sauvetage et d'extinction. Ces limites sont susceptibles de varier dans de larges plages dépendant principalement de la qualité des moyens de protection individuelle et/ou d'intervention mis à la disposition des deux populations citées. Lorsque l'une d'entre elles est dépassée, les chances de survie des individus sont considérablement affaiblies.
Je vous propose d'étudier ces «limites de tolérance humaine», dont la connaissance par les sapeurs-pompiers doit être vitale. Pour cela, il nous semble nécessaire d'étudier deux dangers:
Le danger des fumées découle de l'association de trois paramètres important qu'il convient d'apprécier: l'abaissement de la visibilité liée à l'opacité des fumées, leur toxicité, et la vitesse de production. Le premier paramètre cité, l'abaissement de la visibilité, est tout simplement lié aux volumes de fumées produits par la combustion des matériaux solides et/ou liquides impliqués dans les incendies, à leur opacité et leurs vitesses de production. L'abaissement de la visibilité provoque une perte de l'orientation, un effet de panique, et une occultation partiel ou total des possibilitées de sortie.
Les volumes produits
Lorsque les incendies prennent naissance à l'air libre, les volumes de fumées produits peuvent se développer dans un espace à trois dimensions et se mélanger en «quantité infinie» avec l'atmosphère. Dans les environnements clos, la situation est tout autre, puisque les volumes de fumées produits ne peuvent se développer que dans un volume réstreint. L'unique point commun aux deux situations rencontrées reste la quantitée de fumées produits lors de l'incendie. Ce sont «sensiblement des invariants» qui ne vont dépendre que de la qualité et de la quantité des matériaux solides et liquides qui alimente l'incendie. Dans le cadre de travaux de recherche déjà anciens, ces volumes ont fait l'objet d'évaluations . Ils se mesurent toujours en millions de m3. Pour s'en convaincre, il suffit de donner quelques indications volontairement simplifiées et reposant sur les volumes de fumées produits par la combustion des principaux matériaux que l'on rencontre dans la plupart des incendies conventionnels.
A l'évidence, la lecture de ce premier tableau montre que les volumes de fumées produits par la combustion de faibles quantités de matières dépassent largement ceux de la plupart des bâtiments conventionnels. A titre d'exemple, indiquons qu'une automobile moderne comprend plus de 100 kg de matières plastiques, représentant environ 20% de son volume, et cinq pneumatiques. En cas d'incendie, il est facile d'imaginer que les volumes de fumées produits seront infiniment plus grands que celui du garage l'abritant. Pour les seules matières plastiques, ils seront de l'ordre de 220000 m3 ! Dans un appartement moderne, les matières plastiques occupent une place prépondérante et il suffit de la combustion de quelques dizaines de grammes de ces matières pour voir les fumées l'envahir…
L'opacité des fumées Les études permettant d'apprécier l'opacité des fumées produites lors des incendies sont nombreuses, mais si l'on ne s'arrête qu' aux matériaux déjà cités, il faut noter: • pour le caoutchouc, une production de «fumées opaques et âcres» rendant «délicates la reconnaissance et la progression»; Un dossier y est consacré «Le feu, les plastiques, l'habitation et les sapeurs-pompiers» indique: • que «les sapeurs-pompiers constatent qu'il y a de plus en plus de fumées lors des incendies» et que cela résulte «de la part croissante des plastiques dans les équipements»; Il précise aussi que: • «Le polystyrène donne une importante fumée noire», La vitesse de production Dans un incendie, la production des fumées est immédiate et précède toujours les effets thermiques. Elle résulte de cinq phénomènes: la vaporisation, la distillation, la décomposition, la pyrolyse et la combustion. Leur présentation ne nous semble pas indispensable, mais il doit cependant être indiqué que la pyrolyse des matériaux se poursuit même si l'oxygène de l'air manque, et qu'elle produit alors d'importants volumes de fumées et de suies qui peuvent conduire au redoutable phénomène de «backdraft» . Pour ce qui est de la vitesse de production des fumées, il peut être intéressant de donner quelques ordres de grandeur. A titre d'exemple: • un foyer de pneumatiques offrant une superficie enflammée de 9 m2 produit 5400 m3 de fumées en trois minutes, soit 30 m3/s, Par ailleurs, nous avons relevé des données portant sur les vitesses de production des fumées lors d'incendies de véhicules vides. Indiquons encore que les vitesses de production des fumées dépendent largement des matériaux impliqués. C'est ainsi qu'elles sont quatorze fois plus grandes pour un feu de polyuréthane que pour un feu de bois.
La toxicité des fumées Les composés gazeux constituant les fumées peuvent être séparés en deux grandes classes de base: • les gaz asphyxiants, voire même toxiques, Nous ne nous intéresserons qu'aux gaz asphyxiants et/ou toxiques, capables de provoquer une atteinte des voies respiratoires conduisant à la mort quasi certaine des personnes qui les auront respirés. Naturellement, cela vaut aussi bien pour les victimes directes des incendies que pour les victimes indirectes, parmi lesquelles peuvent se trouver les sapeurs-pompiers qui auraient été amenés à intervenir sans être équipés de moyens de protection adaptés (ARI). Contrairement à une idée reçue, ces gaz asphyxiants et/ou toxiques ne sont pas très nombreux. La plupart des auteurs les limitent en effet au CO, au CO2, au HCN, à l'HCl, aux NOx, à l'acroléine et aux formaldéhydes. Nous nous arrêterons simplement sur les cinq premiers cités, car l'étude de quelques titres permet d'en rattacher la production aux principaux matériaux qui alimentent la plupart des incendies conventionnels.
L'oxyde de carbone (CO) est un gaz asphyxiant très dangereux dont les concentrations toxiques ont un effet immédiat. Elles peuvent provoquer l'inconscience en quelques instants.
L'acide cyanhydrique (HCN) est un produit particulièrement toxique. Gênant à 20 ppm, sa concentration devient mortelle lorsqu'elle s'établit à des valeurs comprises entre 100 et 200 ppm.
Le gaz carbonique (CO2) offre des concentrations dangereuses lorsque son pourcentage par volume d'air est de l'ordre de 10%. Il conduit aussi à une accélération du rythme respiratoire, favorisant l'inhalation des autres gaz toxiques présents dans l'environnement et joue alors le rôle de «catalyseur d'asphyxie».
Le gaz chlorhydrique (HCl) , irritant, toxique et corrosif, est susceptible de provoquer la mort par oedème aigu du poumon. A titre d'exemple, indiquons que cent kg de PVC peuvent libérer plus de 57 kg de HCl, représentant 35000 litres de gaz pur. Certains auteurs expliquent que le seuil d'irritation du HCl est bien plus bas que son seuil de toxicité. Détecté avant d'être toxique, il pourrait autoriser la fuite des victimes vers un milieu sain.
Les oxydes d'azote (NOx) se résument principalement à NO et NO2 qui peuvent conduire à la formation d'acide nitreux et/ou d'acide nitrique susceptible(s) de conduire à des oedèmes pulmonaires. Le NO2 reste le plus dangereux.
Les effets cumulés Il faut aussi indiquer que les effets des gaz toxiques se cumulent et rappeler que l'inspiration de quantités anormales de CO2 génère une surventilation conduisant à accélérer les effets des autres gaz toxiques. Plusieurs auteurs indiquent que la production de certains gaz toxiques dépend des températures de combustion. Cela vaut par exemple pour la combustion du polyuréthane, pour le HCN et le CO.
Une lecture simple des données proposées par le tableau 9 montre une disparition du CO et du HCN à partir de 650 °C. Celui qui avancerait alors une diminution de la toxicité des fumées aurait sans aucun doute raison, mais il ne faut pas oublier qu'à la température citée, la survie de toutes les espèces vivantes est depuis longtemps interdite… Deux cas particuliers Les mousses de polyuréthane et les matières plastiques sont présentes dans tous les incendies conventionnels, où elles jouent un rôle majeur et incontestable dans l'installation d'un environnement hautement toxique. Sans entrer dans les détails, il nous semble utile de citer quelques publications permettant de confirmer ce rôle. Selon P. Reynaërt (cf. bibliographie) «un kg de polyuréthane (selon ses caractéristiques) libère en se consumant de 10 à 30 litres d'acide cyanhydrique». D'après S. de Nançay, «les mousses de polyuréthanes (…) brûlent facilement et rapidement sans que l'inflammation s'arrête si la flamme d'apport s'éloigne: elles crépitent sous la flamme, avec forte émission de fumée âcre, jaunâtre ou noire (…), leur combustion donne lieu à un important dégagement de CO, de CO2 et d'HCN». Selon I. Deloffre, «l'inhalation de fumées provoque le décès de nombreuses victimes au cours des incendies, mais la nature des gaz toxiques responsables de ces décès reste encore discutée. En dehors du monoxyde de carbone, les cyanures pourraient jouer un rôle important. En effet, la dégradation thermique de nombreux matériaux (…) synthétiques – en particulier le polyuréthane – contenant de l'azote, peut produire des concentrations toxiques de cyanures». Toujours d'après le même auteur,«les résultats des études cliniques sur l'importance des concentrations sanguines de cyanures chez les victimes d'incendie sont contradictoires; or, les cyanures disparaissent rapidement du sang et les prélèvements sanguins sont souvent obtenus après un délai de plusieurs heures par rapport au moment de l'exposition».
En conclusion A l'évidence même, les fumées d'incendie sont fortement toxiques. Il convient donc de s'en protéger. Pour cela, les sapeurs-pompiers se munissent d'ARI à «circuit ouvert» et d'ARI à «circuit fermé». Les sapeurs-pompiers peuvent aussi disposer de caméras thermiques, indispensable complément aux ARI. |
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