5.4.20. LES GAZ INHIBITEURS

Cette fiche concerne les gaz inhibiteurs utilisés en extinction automatique seulement.

Les gaz inhibiteurs sont des composés halogénés, parfois appelés « gaz chimiques » en raison de leur action sur la réaction chimique de combustion, par opposition aux « gaz physiques » qui agissent par étouffement en se substituant à l'oxygène de l'air.

Les gaz inhibiteurs actuellement disponibles sont le HFC-23 (FE 13), le HFC-227ea (FM 200) et le FK-5-1-12 (NOVEC 1230).

Propriétés physico-chimiques

Ces « nouveaux » gaz inhibiteurs ne contiennent ni chlore ni brome et présentent les propriétés suivantes :

- ils ne sont pas conducteurs d'électricité grâce à leur fort pouvoir diélectrique ; - ils sont stables à de fortes températures (jusqu'à environ 700 °C pour le FM 200) ; - le HFC-23 a un point d'ébullition bas et une tension de vapeur élevée qui permet son exploitation dans des zones réfrigérées (jusqu'à - 40 °C) ; - le FK-5-1-12 est liquide à température ambiante.

Agent extincteur	HFC 227 2a	FK-5-1-12	HFC 23
Appellation commerciale	FM 200	NOVEC 12 30	FE 13
Formule chimique	C3F7H	CF3-CF2 C(O) CF(CF3)2	CHF3
Masse moléculaire	170	316	70
Point d'ébullition à 1 atm	- 16,4 °C	49,2 °C	- 82,1 °C
Tension de vapeur	4,577 bar à 25 °C	0,3260 à 20 °C	47,29 bar à 25 °C
Température critique	101,7 °C	168,7 °C	25,9 °C
Pression de service à 20 °C	25 bar ou 42 bar (surpressurisation à l'azote)	25 ou 42 bar	41 bar

 

Le gaz est en phase liquide dans le réseau de tuyauteries et se vaporise à la sortie des buses. Il est émis en un temps inférieur à 10 secondes. Cette détente abaisse légèrement la température du local sans toutefois créer de choc thermique.

Mode d'action

La combustion vive, qui intéresse les feux de surface, se manifeste notamment par une émission de flammes.

Une flamme peut être définie par sa vitesse, c'est-à-dire par la rapidité de sa propagation dans un mélange inflammable gazeux. Cette vitesse dépend notamment :

- de la cinétique de combustion, phénomène essentiellement chimique ; - de la vitesse de diffusion des molécules du mélange vers la zone de flamme pour la réapprovisionner en combustible au fur et à mesure du déroulement des réactions de combustion.

Ce phénomène de transfert est purement physique.

La stabilité de la production de flammes est, par conséquent, fonction de l'équilibre entre ces deux vitesses. Autrement dit, la vitesse de combustion doit être la même que la vitesse de diffusion.

L'introduction d'un halogène dans ce système (en l'occurrence le fluor) n'aura pas d'influence profonde sur la vitesse de diffusion. Par contre, elle modifiera sensiblement les paramètres chimiques de la combustion. Dans ces conditions, l'équilibre sera rompu et la vitesse de propagation de la flamme sera réduite, au point de devenir nulle.

Ces indications doivent permettre, maintenant, de mieux saisir le mécanisme de l'inhibition : Les radicaux libres, qui sont générés par un feu et assurent la propagation des flammes, disposent de valences libres et disponibles pour réagir avec d'autres liaisons chimiques. Ils sont bloqués dès leur formation par les radicaux inhibiteurs fournis par l'agent extincteur. Il y a donc rupture de la continuité des réactions de combustion, et donc « abattage des flammes », selon l'expression consacrée.

Les gaz inhibiteurs se décomposent à haute température en libérant des acides toxiques et corrosifs. Pour limiter ce phénomène, il faut donc limiter le temps de contact gaz-flammes et émettre l'agent extincteur en moins de 10 secondes.

Domaine d'application

Les gaz inhibiteurs sont donc efficaces sur les feux de classe B et C et sur ceux de classe A en surface. Leur action, centrée sur les flammes, reste sans aucune action sur les feux profonds de classe A, avec formation de braises.

En raison de leur propreté et de leur non conductivité électrique, ils sont particulièrement appropriés à la protection des risques électriques et électroniques, des matériels et objets de valeur, etc. Leur champ d'application est, bien entendu, beaucoup plus vaste et concerne notamment les liquides inflammables.

Incompatibilités

Les gaz inhibiteurs sont incompatibles avec les feux de certains produits chimiques et avec les feux de classe D (métaux) :

- feux de produits chimiques ayant l'aptitude de s'oxyder rapidement en l'absence d'air (nitrate de cellulose, poudre à canon...) ; - feux de produits chimiques capables de provoquer une décomposition exothermique (certains peroxydes organiques ou l'hydrazine) ; - feux de métaux réactifs tels que sodium, magnésium, titane, zirconium, uranium, plutonium... ; - feux d'hydrures de métaux ; - feux de pyrophores (phosphore blanc) ou de composés métallo-organiques.

Sur ces types de feu, leur emploi est donc exclu, ainsi que dans les ambiances contenant des oxydants tels le fluor et les oxydes d'azote.

L'emploi des gaz inhibiteurs est déconseillé dans les cas suivants :

- extinction d'un feu susceptible de former des braises non superficielles : des hydracides (HF principalement) risquent alors de se former et de créer des micro-corrosions sur les matériels délicats ; la connaissance de la composition du foyer, de sa géométrie et des délais d'intervention doit pouvoir aider les intervenants à la qualification du feu, soit en feu de surface évoluant, soit en feu profond ; - extinction d'un feu de type braise provenant de l'inflammation à cœur d'un combustible cellulosique, fibreux ou particulaire (balles de coton, vêtements...) ; - extinction d'un feu de surface effectuée conjointement avec de l'eau ou en présence d'une forte humidité : elle risque d'entraîner une augmentation de la corrosion par les hydracides formés et contenus dans les gaz de combustion et les fumées ; - extinction d'un feu à proximité de denrées alimentaires non emballées.

La solubilité de ces composés halogénés dans certains hydrocarbures limite également leur emploi comme agents inhibiteurs d'ambiance dans les réservoirs à toit fixe.