5.4.33. L'ARGON

Cette fiche concerne l'argon utilisable en inertage, en purge et en extinction automatique à gaz.

Propriétés physiques et chimiques

L'argon (Ar) entre pour 1% dans la composition de l'air. C'est aussi un « gaz permanent », légèrement mieux liquéfiable que l'azote (température critique : -122 °C).

Sa masse molaire est de 39,9. Aux températures habituelles, sa densité par rapport à l'air est de 1,38 à la pression atmosphérique, mais atteint 1,51 sous 200 bar ; il est plus compressible que l'air ou l'azote.

Par détente, il se refroidit beaucoup plus énergiquement que l'azote ou l'air.

Il peut être stocké comme l'azote sous forme liquide en équilibre avec sa vapeur. Un litre d'argon liquide donne de 750 à 800 litres de gaz à la pression et à la température ordinaires. Il est insoluble dans l'eau et dans les liquides organiques.

Appartenant à la famille des « gaz rares », il est dépourvu de toute affinité chimique. Il ne réagit avec aucun métal à température élevée et n'est pas conducteur de l'électricité.

Propriétés extinctrices

Comme pour l'azote et le CO₂, le tableau suivant donne les valeurs Lo et Lc pour une utilisation en inertage et en purge :

 

Inertage et purge (réservoir plein d'air)
Nature du combustible	Valeur de Lo (Ar)
Gaz inflammables
Hydrogène	3,8 %
Méthane	10,3 %
Poussières inflammables
Titane	4 %
Thorium	2 %
Zirconium	4 %
Uranium	2 %
Hydrure de titane	8 %
Hydrure de thorium	4 %
Hydrure de zirconium	6 %
Hydrure d'uranium	2 %
Purge
Gaz inflammables	Valeur de Lc (Ar)
Hydrogène	4 %
Méthane	9,1 %

 

L'argon est connu principalement pour son usage en inertage ou purge, pour des applications particulières (fours sous vide, circuits de sodium liquide des réacteurs surrégénérateurs nucléaires) et, en tant qu'agent extincteur, sur les feux de métaux sur lesquels l'azote se révèle trop réactif.

Extinction automatique à gaz

L'argon pur est proposé comme agent extincteur dans les systèmes d'extinction automatique à noyage total où il agit, comme le CO₂, par étouffement du foyer en réduisant le taux d'oxygène de l'air.

Dans cette application, la concentration nécessaire à l'extinction est obtenue lorsque le taux d'oxygène, en volume, est abaissé au-dessous de 13,8 %, ce qui revient à remplacer environ le tiers du volume d'air environnant par le gaz inerte, ce dernier se trouvant donc à une concentration 34 % en volume. Une concentration supérieure peut être requise pour l'extinction de certains types de combustibles ; elle est déterminée sur des bases analogues au calcul réalisé pour le CO₂, avec application d'un facteur lié à la nature du combustible, tel le facteur K_B utilisé pour le CO_2. Un temps d'imprégnation est également nécessaire jusqu'au refroidissement du foyer.

L'argon sera utilisé, en protection d'ambiance, pour des locaux de petites dimensions, pour la protection de matériels électriques, informatiques, électroniques...

L'argon pur (99,99 %) destiné aux systèmes d'extinction automatique est stocké sous forme gazeuse comprimée dans des conteneurs haute pression. L'effet de refroidissement lors de l'émission du gaz est mineur.

Stockage et mise en œuvre

L'argon peut être stocké soit comprimé sous 200 bar en bouteilles ou cadres, soit à l'état cryogénique sous quelques bars en évaporateur froid. Les modalités du stockage de l'argon sont comparables à celles de l'azote.