5.7.10. LES SYSTÈMES D'EXTINCTION À BROUILLARD D'EAU

La technique d'extinction par brouillard d'eau est en plein développement ; elle est appelée à jouer un rôle intéressant pour des applications spécifiques où les autres systèmes ne peuvent être utilisés ou ne sont pas en tous points satisfaisants.

Le brouillard d'eau peut être obtenu de plusieurs façons. On retient généralement deux grands modes de génération : les systèmes à simple ou à double fluide.

• Les systèmes à simple fluide

Ils peuvent être conçus pour fonctionner sous des pressions différentes. La basse pression peut aller jusqu'à 12 bar. La moyenne pression est comprise entre 12 et 35 bar. Quant à la haute pression, elle peut monter jusqu'à 100 bar.

• Les systèmes à double fluide

Ils fonctionnent sous basse pression. La pulvérisation est obtenue par le choc provoqué par la rencontre des deux jets d'eau et de gaz (très souvent de l'azote). Cet azote additionnel, nécessaire à la pulvérisation, peut contribuer à l'extinction, en tant que gaz inerte.

Ces modes de génération différents peuvent avoir de l'importance pour la conception de l'installation.

Mais ce sont surtout les caractéristiques granulométriques des gouttelettes qui vont intervenir pour l'efficacité extinctrice en face des différents types de feu.

On retient généralement trois classes de brouillard en fonction de la granulométrie des gouttelettes. Pour la classe 1, 10 % des gouttelettes doivent avoir un diamètre inférieur à 100 µm et 90 % un diamètre inférieur à 200 µm. Pour la classe 2, ces limites sont respectivement de 200 et 400 µm. Au dessus, le brouillard est en classe 3, qui inclut donc les sprays et les sprinkleurs. La classe 1 est surtout efficace pour le refroidissement des gaz, tandis que la classe 3 refroidira davantage les foyers et les matériaux.

Mode d'action

Les mécanismes d'extinction sont assez complexes. On peut cependant présenter les principes fondamentaux. Plus l'eau est finement divisée, plus elle a de surface de contact avec l'air ambiant, et plus elle pourra s'évaporer rapidement au contact de l'air chaud. Le tableau ci-dessous présente l'importance de la surface d'échange en fonction du diamètre des gouttelettes.

 

Diamètre des gouttes (mm)	Volume d'une goutte (µl)	Nombre de gouttes par litre (en millions)	Surface d'échange par litre d'eau (m2)
1	0,52	1,9	6
0,3	0,014	71	20
0,1	0,00052	1910	60
0,03	0,000014	70736	200
0,01	0,00000052	1909860	600

 

L'évaporation de cette eau nécessite que l'atmosphère soit suffisamment chaude, au moins au dessus de 70 °C. On conçoit qu'elle sera très rapide à l'intérieur même de la flamme. Cependant, pour que les gouttelettes puissent y pénétrer, elles doivent avoir un minimum d'énergie cinétique. C'est le même problème que pour les poudres. C'est pourquoi, une bonne répartition entre les fines et les grosses gouttes est nécessaire.

L'évaporation induit deux autres phénomènes. D'abord, elle absorbe une très grande énergie, ce qui refroidit la flamme, le foyer et l'atmosphère. L'évaporation d'un litre d'eau absorbe 2,6 MJ, ce qui est considérable. Ensuite, l'eau évaporée à l'état de gaz, occupe un grand volume. L'évaporation d'un litre d'eau produit 1,7 m³ de vapeur qui agit comme si un gaz d'extinction avait été émis dans le local. Il s'en suit une diminution de la concentration en oxygène de l'air. Ce mécanisme est à rapprocher de l'utilisation de la vapeur d'eau (se reporter au chapitre Agents extincteurs - Mode d'action de l'eau sur le feu).

Cependant le brouillard d'eau lui-même, avant son évaporation, ne se comporte pas comme un gaz. C'est pourquoi il ne contourne pas facilement les obstacles. Les buses doivent donc être placées aussi près que possible de l'objet à protéger.

Ces systèmes offrent l'avantage essentiel de réduire considérablement les dégâts dus à l'eau, mais des précautions doivent être prises pour en réduire les inconvénients :

- l'effet extincteur du brouillard est moins efficace en présence de courants d'air ; - l'émission de brouillard d'eau entraîne le plus souvent une diminution importante de la visibilité ; - à proximité immédiate du foyer, la formation instantanée de vapeur d'eau peut présenter un risque pour les personnes.

Les particularités de cette méthode en permettent l'application dans des domaines où l'eau était jusqu'à présent prohibée (locaux de transformateurs, chemins de câbles, appareillages électriques...). Certaines applications sont cependant réservées aux systèmes haute pression, d'autres aux systèmes basse pression.

Référentiels techniques

Aucune règle d'installation n'a encore été publiée. Il est difficile d'extrapoler à partir des essais d'extinction réalisés. Certains ont par exemple pu montrer une extinction complète et rapide d'un grand bac d'heptane et l'échec du même équipement à contrôler le feu d'un petit bac d'heptane. De ce fait, on ne peut tirer de principes généraux et la validation expérimentale est obligatoire.

Il existe cependant un certain nombre de documents encadrant cette technologie : La norme américaine NFPA 750 ; le projet de norme européenne du Comité européen de normalisation (CEN) qui définira les règles générales d'installation et des essais en grandeur réelle actuellement à l'étude, cette règle devrait voir le jour en 2007 ; l'Organisation maritime internationale (OMI) a défini un cahier des charges, orienté vers la protection incendie des navires.