FR2602977A1 - Procede et dispositif d'extinction d'une nappe de feu dans un liquide inflammable - Google Patents

Abstract

L'EXTINCTION D'UN FEU DANS UNE NAPPE DE LIQUIDE INFLAMMABLE 18 EST OBTENUE EN EPANDANT SUR CETTE NAPPE AU MOINS UNE COUCHE COMPACTE DE SPHERES 10 DE DIAMETRE UNIFORME, APTES A FLOTTER SUR LE LIQUIDE. LES SPHERES 10 SONT STOCKEES DANS UN RESERVOIR 12, DE FACON A POUVOIR S'ECOULER PAR GRAVITE JUSQU'A LA NAPPE DE LIQUIDE 18 LORS DE L'OUVERTURE D'UN OBTURATEUR 22. L'EPANDAGE DES SPHERES EST FACILITE PAR UN TREMPLIN 24.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF D'EXTINCTION D'UNE NAPPE DE FEU DANS
UN LIQUIDE INFLAMMABLE
DESCRIPTION
L'invention concerne un procédé permettant d'attenuer ou d'éteindre rapidement une nappe de feu d'un Liquide inflammable, en insolant ce Liquide de l'air ambiant. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé.

Un tel procédé peut notamment entre utilisé pour eteindre un feu de sodium liquide provoqué par la fuite accidentelle d'un circuit de refroidissement d'un réacteur à neutrons rapides refroidi au sodium liquide. Cette application n'est cependant pas limitative et le procédé selon l'invention est conçu de façon généra le pour éteindre rapidement un feu dans un liquide inflammable de nature quelconque tel qu'un hydrocarbure.

Dans l'état actuel de la technique, l'extinction d'un feu en nappe d'un liquide inflammable se fait généralement en Ppandat sur la surface libre du liquide enflammé une poudre ou uné mousse extinctrice. Cet etat de la technique est illustré notamment par le brevet français N02 360 322 déposé le 26
Novembre 1975 par le C;ommissariat à L'énergie Atomique et par l'Agence Nationale de Valorisation de la Recherche (A.N.V.A.R.).

Cette technique d'extinction connue présente cependant un certain nombre d'inconvénients.

Ainsi, les mousses et les poudres sont facilement déplacées par les courants de convection engendrés par L'incendie à La surface du liquide. Si Le feu est important et très actif, l'effet d'étouffement peut ainsi être atténué par La déchirure de la couche de poudre ou de mousse et L'efficacité de ce procédé s'en trouve diminuée.

Par ailleurs, Le stockage de la plupart des poudres extinctrices, qui peut durer plusieurs années, entrasse leur tassement. Sous l'effet de ce tassement, L'écoulement automatique de la poudre vers la surface du Liquide enflammé risque de ne pas se faire de façon satisfaisante.

Pour la meme raison, les poudres d'extinction circulent difficilement dans les conduits des dispositifs d'épandage, de sorte qu'il est nécessaire de prévoir des moyens de fluidification.

Enfin, l'épandage des poudres sur des surfaces importantes nécessite de projeter ces poudres à L'aide d'un gaz comprimé dont ta pression doit etre vérifiée fréquemment.

Par ailleurs, il est également connu, notamment du brevet français 2 319 392 déposé le 31 Juillet 1975 par le
Commissariat à l'énergie Atomique, un dispositif d'étouffement comportant un réceptable et des volets escamotables. Ce dispositif, placé sous les tuyauteries véhiculant du sodium liquide permet, en cas de fuite, de recueillir le sodium liquide et de l'isoler rapidement du comburant que constitue l'oxygène de l'air.

Un tel dispositif nécessite toutefois une installation relativement complexe et coûteuse.

De plus, si sa mise en oeuvre est automatique lorsqu'il est placé en-dessous d'un circuit de sodium, il n'est pas adapté d'une manière générale, à l'extinction de feux provoqués par des fuites de liquide à partir d'un réservoir quelconque.

L'invention a précisément pour objet un procédé et un dispositif d'extinction d'une nappe de feu de Liquide inflammable, de conception particulièrement simple, dont La mise en oeuvre est particulièrement aisée et ne nécessite qu'une maintenance Légère.

Conformément à L'invention, ce résultat est obtenu en épandant sur Le Liquide enflammé au moins une première couche compacte de sphères de diamètre uniforme, aptes à flotter sur le
Liquide.

Selon un mode de réalisation particulier de
L'invention, on épand sur La première couche de sphères une deuxième couche de sphères de diamètre uniforme au plus égal au diamètre des sphères de La première couche.

Dans une nise en oeuvre particulièrement avantageuse de l'invention permettant d'accroStre encore L'efficacité du procédé, on épand également une poudre extinctrice à la surface du liquide enflammé. Cette opération peut cotre réalisée soit en même temps que l'épandage des sphères, soit ultérieurement.

Conformément à l'invention, il est également proposé un dispositif d'extinction d'une nappe de feu d'un liquide inflammable. Ce dispositif est caractérisé en ce qu'il comprend au moins un réservoir contenant des sphères dont une partie au moins a un diamètre uniforme, ces sphères étant aptes à flotter sur le liquide, le réservoir étant muni d'au moins un orifice inférieur de sortie situé à un niveau supérieur au niveau de la nappe de liquide, un obturateur contrôlant l'écoulement des sphères par gravité au travers de cet orifice.

De préférence, l'orifice inférieur de sortie a un diamètre au moins égal à trois fois le diamètre des sphères les plus grosses.

Le réservoir peut aussi contenir une poudre extinctrice répartie entre les sphères. Dans ce cas, lorsque le dispositif comprend un conduit d'évacuation, ce conduit comprend de préférence une partie perforée surplombant la nappe de liquide et le réservoir contient des sphères de grand diamètre entre lesquelles est répartie la poudre extinctrice, et des sphères de petit diamètre placées au-dessus et en-dessous des sphères de grand diamètre.

Pour améliorer L'épandage des sphères à la surface du liquide, on peut avantageusement placer un tremplin en aval de
L'obturateur.

On décrira maintenant, à titre d'exemples non limitatifs, différents modes de réalisation de l'invention en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue de côté représentant de façon très schématique et en coupe partielle un premier mode de réalisation d'un dispositif conçu pour éteindre un feu dans un bassin de rétention prévu pour recevoir un liquide enflammé ;
- la figure 2 est une vue de c8té representant schématiquement et en coupe un autre mode de réalisation du dispositif selon L'invention permettant d'éteindre un feu directement à l'intérieur d'un bâtiment contenant un liquide inflammable ;;
- la figure 3 est une vue de c8té schématique et en coupe illustrant un autre mode de réalisation du dispositif selon l'invention permettant d'éteindre un feu à l'intérieur d'un batiment contenant un liquide inflammable, à la fois au moyen de sphères et d'une poudre extinctrice ; et
- la figure 4 est une vue de coté et en coupe partielle représentant de façon schématique un autre mode de réalisation du dispositif selon l'invention selon lequel ce dispositif est installé sur un véhicule de façon à pouvoir être amené à proximité d'un bac de rétention contenant un liquide enflammé.

De façon générale, il est proposé selon L'invention d'éteindre un incendie en nappe d'un liquide enflammé en épandant à la surface de ce liquide des sphères réalisées en un matériau résistant aux températures élevées et dont la masse volumique est choisie en fonction du liquide, de telle sorte que ces sphères flottent sur ce liquide. De préférence, au moins La moitié de chacune des sphères reste hors du liquide.

De façon plus précise, on épand sur la surface du liquide une quantité de sphères suffisante pour que la totalité de la nappe de liquide enflammé soit recouverte par au moins une couche compacte de sphères. Les sphères formant chaque couche présentent un diamètre identique.

Les sphères ont tendance à se placer naturellement selon l'arrangement qui laisse entre elles les plus petits espaces libres, c'est-à-dire selon un réseau à pas triangulaire.

L'épandage d'une couche compacte de sphères permet donc de réduire la surface Libre du liquide enflammé d'environ 90X. Il est à noter que cette réduction de la surface libre est indépendante du diamètre des sphères.

A titre d'exemple, les sphères peuvent être des sphères creuses métalliQues (par exemple et acier) ou des sphères pleines en un matériau composite léger tel que du béton cellulaire.

Le déversement d'une telle couche compacte de sphères sur la surface d'un liquide enflammé provoque une atténuation importante ou même une extinction rapide du feu par étouffement de celui-ci. En outre, en utilisant des sphères présentant une inertie thermique relativement grande, on abaisse temporairement la température d'équilibre de La nappe liquide. Cela conduit à diminuer la quantité de gaz de combustion dégagée et accélère encore L'extinction du feu.

Le phénomène d'étouffement peut encore être accru si l'on déverse à la surface du liquide enflammée une quantité de sphères conduisant à former deux couches de sphères superposées.

Le diamètre des sphères de la deuxième couche peut être identique à celui des sphères de la preiére couche mais il est de préférence plus petit.

En se plaçant dans l'hypothèse selon laquelle les sphères de la première couche se disposent selon un réseau à pas triangulaire, les sphères de la deuxième couche se placent audessus des espaces inter-sphères formés par ce réseau.

En variante, la rapidité de L'extinction peut encore etre accrue en associant à l'action des sphères conformément à l'invention l'action d'une poudre extinctrice classique telle que celle qui est décrite dans le brevet français n02 360 322.

Cette poudre extinctrice peut être soit répandue sur le liquide enflammé en même temps que les sphères, soit projetée sur les sphères préalablement déversées sur le Liquide enflammé.

Les sphères étant beaucoup moins sensibles que la poudre au phénomène d'envol provoque par les forts courants d'air ascendants des incendies, elles servent de support à la poudre qui vient se placer dans les espaces inter-sphères. L'effet d'étouffement est alors particulièrement efficace.

L'utilisation conjointe de sphères et d'une poudre extinctrice conduit à une efficacite très sensiblement améliorée par rapport à l'utilisation isolée d'une poudre extinctrice.

Sur les figures 1 à 4, on a représenté de façon très schématique quatre modes de réalisation d'un dispositif d'extinction d'un feu permettant de mettre en oeuvre le procédé qui vient d'être exposé.

Dans le mode de réalisation représenté sur La figure 1, les sphères 10 sont stockées dans un réservoir 12 reposant sur le sol à proximité d'un bassin de rétention 14. Les dimensions de ce bassin sont conçues pour lui permettre de recevoir un liquide inflammable 18 tel qu'un hydrocarbure contenu dans une ou plusieurs cuves 16 reposant sur le fond du bassin 14, après vidange accidentelle de ces cuves.

Le réservoir 12 présente une forme cylindrique de révolution, d'axe vertical. Il comporte à sa partie inférieure une trémie 12a de forme tronconique. L'angle au sommet de cette trémie 12a est au plus egal à 450 afin que L'écoulement des sphères se fasse de façon satisfaisante.

Le réservoir 12 comporte en outre un orifice inférieur de sortie 12b ménagé dans le fond de La trémie 12a. Cet orifice de sortie 12b est situé à un niveau supérieur au niveau de la surface libre du liquide inflammable 18, lorsque celui-ci est reçu dans le bassin de rétention 14 comme l'illustre la figure 1.

Le diamètre de cet orifice 12b est de préférence au moins égal au triple du diamètre des sphères 10 de plus gros diamètre, afin d'éviter tout risque de coincement des sphères Lors de leur déversement par gravité.

L'acheminement des sphères contenues dans le réservoir 12 vers le bassin de rétention 14 est réalisé au moyen d'un conduit d'évacuation 20 dont une extrémité haute est raccordée sur L'orifice 12b et dont L'extrémité basse est située au-dessus du bassin de rétention 14. Le conduit 20 descend continûment depuis L'orifice 12b jusqu'à son extrémité basse afin de permettre l'ecoulement par gravité des sphères 10 vers le bassin de rétention. Comme L'orifice 12b, le conduit 20 a un diamètre au moins égal au triple du diamètre maximum des sphères 10.

Un obturateur 22 situe à l'extrémité inférieure du conduit 20 ferme normalement ce dernier afin de retenir les sphères 10 à L'intérieur du réservoir 12.

Au-delà de cet obturateur 22, Le conduit 20 se prolonge de préférence par un tremplin 24 permettant d'améliorer
L'épandage des sphères à la surface du liquide lorsque
L'obturateur 22 est ouvert.

Lorsqu'un incendie se produit dans le bassin le rétention 14, l'obturateur 22 qui se trouve à l'extrémité du conduit 20 situé au-dessus de ce bac de rétention 14 est alors ouvert soit automatiquement, soit manuellement. Les sphères 10 stockées dans le réservoir 12 se déversent alors par gravité à la surface du liquide enflammé 18 contenu dans le bac 14. Selon le cas, la quantité de sphères contenues dans le réservoir 12 est calculée de façon à recouvrir cette surface d'une ou plusieurs couches de sphères. Dans ce dernier cas, les sphères 1 contenues dans le réservoir 12 peuvent être constituées de sphères de grand diamètre dans la partie basse du réservoir et de sphères de petit diamètre dans la partie haute du réservoir.

Le feu en nappe du liquide 18 contenu dans le bac de rétention 14 est ainsi rapidement martyrisé.

La figure 2 représente un autre mode de réalisation du dispositif selon L'invention, qui diffère essentiellement du mode de réalisation décrit précédemment en se référant à la figure 1 par le fait que ce dispositif est implanté directement à
L'intérieur de la cuve de rétention du liquide inflammable.

Comme précédemment, le dispositif d'extinction comprend un réservoir 12 dans Lequel est stockée une quantité déterminée de sphères 10 répondant aux caractéristiques énoncées précédemment. Ce réservoir 12 est placé directement à l'intérieur d'une cuve de rétention 16 d'un liquide inflammable 18.

De façon plus précise, le réservoir 12 a la forme d'un cylindre de révolution d'axe vertical et il est fixe à la paroi verticale de L'enceinte 16. Son extrémité inférieure ouverte, située au-dessus du niveau libre de liquide 18 dans L'enceinte 16, définit L'orifice 12b par lequel les sphères 10 se déversent directement -par gravité sur la nappe de liquide 18 lors de l'ouverture d'un obturateur 22 fermant normalement cet orifice 12b.

Un tremplin- 24 assurant L'épandage des sphères à la surface du liquide 18 est place immédiatement en-dessous de
L'orifice 12b.

Comme dans le mode de réalisation précédent, il est à noter que l'orifice 12b prévu dans le fond du réservoir 12 a un diamètre qui est de préférence au moins égal à trois fois le diamètre des sphères 10 les plus grosses.

Bien entendu et comme on L'a d'ailleurs représenté sur la figure 2, plusieurs dispositifs conformes à L'invention peuvent être placés à l'intérieur d'une même enceinte 16 afin que
L'épandage des sphères 10 sur la nappe de Liquide 18 se fasse à partir de plusieurs emplacements éloignés de cette cuve, notamment lorsque la surface de la nappe est importante.

Le dispositif d'extinction qui vient d'être décrit en se référant à la figure 2 fonctionne par ailleurs de la même manière que le dispositif décrit précédemment en se référant à la figure 1.

La figure 3 représente un autre exemple de réalisation d'un dispositif d'extinction conforme à l'invention, dans lequel
L'extinction d'un feu en nappe d'un liquide 18 contenue dans le fond d'une cuve 16 est obtenue en épandant sur cette nappe deux couches de sphères de grand et de petit diamètres et une poudre extinctrice.

Dans l'exemple représenté, le réservoir 12 est situé à
L'extérieur de L'enceinte 16 contenant Le liquide inflammable 18.

Ce réservoir 12 contient dans sa partie inférieure des sphères de grand diamètre 10a parmi lesquelles est disséminée une poudre extinctrice et, dans sa partie supérieure, des sphères de petit diamètre 10b. Pour retenir la poudre parmi les sphères de grand diamètre 10a, quelques couches de sphères de petit diamètre 10b sont egalement placées dans le fond du réservoir 12.

Comme dans le mode de réalisation de la figure 1, la partie inférieure 12a du réservoir 12 à la forme d'une trémie tronconique et se termine par un orifice de sortie 12b situé à un niveau supérieur à celui de la surface du liquide 18, et dont le diamètre est au moins egal au triple du diamètre des spheres 10a.

Un conduit d'évacuation 20 pénétrant dans la cuve 16 est raccordé sur l'orifice 12b. Ce conduit 20 descend continûment jusqu'à son extrémité inférieure, normalement fermée par un obturateur 22.

Comme L'illustre la figure 3, le conduit d'évacuation 20 comporte à L'intérieur de la cuve 16 une partie 20a surplombant la nappe de liquide 18 et dont le fond présente des perforations 20b dont les dimensions autorisent le passage de la poudre extinctrice, mais pas des sphères 10a et lOb.

Après ouverture de l'obturateur 22, les sphères 10a et lOb contenues dans le conduit 20 et dans le réservoir 12 descendent par gravité, de même que la poudre extinctrice mélangée avec les sphères de grand diamètre 10a dans le réservoir. Compte tenu de la disposition des sphères et de la poudre dans l'installation, dès que le bouchon formé par les couches de sphères de petit diamètre lOb dans le fond du réservoir passe les perforations 20b, la poudre extinctrice chute par gravité à la surface du liquide enflammé, au travers de ces perforations. Simultanément, les sphères de grand diamètre 10a sont étalées sur cette même surface avec L'aide d'un tremplin 24, de la manière décrite précédemment, pour former une couche compacte.Les sphères de petit diamètre 10b viennent ensuite former une deuxième couche accélérant encore l'extinction.

Comme on l'a expliqué précédemment, l'épandage simultané de sphères et d'une poudre extinctrice, puis de sphères de plus petit diamètre permet de réduire encore le temps nécessaire à L'extinction d'un feu, par rapport aux modes de réalisation décrits précédemment.

Enfin, la figure 4 montre que Le dispositif selon
L'invention n'est pas limité à des installations fixes et peut également être implanté sur un véhicule d'intervention pouvant être amené sur les lieux d'un sinistre.

Dans t'exemple représenté sur la figure 4, le réservoir cylindrique 12 contenant les sphères et, éventuellement, la poudre extinctrice est monté sur un camion 26 où il est normalement en position horizontale.

Lors d'un incendie dans une nappe de liquide 18, par exemple dans un bac de rétention 14, le camion 26 est amené sur les Lieux et placé de telle sorte que L'orifice 12b du réservoir 12 fermé par l'obturateur 22 (situé à l'arrière du camion) soit placé au-dessus de l'extrémité haute d'une rampe 28 prolongée par un tremplin 24 au-dessus du bac de rétention 14. Après ouverture de L'obturateur 22, le réservoir 12 est basculé en position verticale ou fortement inclinée (traits mixtes sur la figure 4) sous L'action de vérins 30. Les sphères 10, contenant éventuellement une poudre extinctrice, se déversent ainsi à la surface du liquide enflammé 18 de la manière décrite précédemment.

Bien entendu, L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, mais en couvre toutes les variantes.

En particulier, la forme du réservoir dans lequel sont stockées les sphères peut être quelconque, pourvu que l'écoulement de ces dernières par gravité soit assuré. Il en est de même de la forme du conduit reliant ce réservoir à la nappe de liquide, lorsqu'un tel conduit existe.

Par ailleurs, le terme "sphères" désigne aussi bien des corps parfaitement sphériques que des corps ayant une géométrie voisine de celle d'une sphère. Il est rappelé que les dimensions de ces sphères, de même que leur nature ne sont pas essentielles à L'invention, les seules conditions etant que ces sphères, ou au moins une quantité de sphères suffisante pour former une couche compacte, gardent leur intégrité géométrique à la température de l'incendie, et flottent sur le liquide enflammé.

Enfin, L'obturateur contrôlant L'écoulement des sphères est d'un type quelconque et il peut être place indifféremment à tout endroit entre le fond du réservoir et l'extrémité inférieure du conduit, lorsque ce dernier existe.

Claims (12)

REVENDICATIONS

1. Procédé d'extinction d'une nappe de feu dans un liquide inflammable (18), caractérisé en ce qu'il consiste à épandre sur le liquide au moins une première couche compacte de sphères (10, 10a) de diamètre uniforme, aptes à flotter sur le liquide.

2. Procédé selon La revendication 1, caractérisé en ce qu'on épand sur la première couche de sphères (10, 10a) une deuxième couche de sphères (10, 10b) de diamètre uniforme au plus égal au diamètre des sphères de la première couche.

3. Procédé selon l'une quelconque des revendication 1 et 2, caractérisé en ce qu'on épand une poudre extinctrice sur lesdites sphères (10, 10a, 10b) après que ces dernières aient été épandues sur le liquide.

4. Procédé selon L'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on épand une poudre extinctrice en même temps que l'on épand lesdites sphères (10, 10a) sur le liquide.

5. Dispositif d'extinction d'un feu dans une nappe de liquide inflammable (18), ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend au moins un réservoir (12) contenant des sphères (10, 10a, 1Ob) de diamètre uniforme, ces sphères étant aptes à flotter sur le liquide, le réservoir (12) étant muni d'au moins un orifice inférieur de sortie (12b) situé à un niveau supérieur au niveau de la nappe de liquide (18), un obturateur (22) contrôlant l'écoulement des sphères par gravité au travers de cet orifice (12b).

6. Dispositif selon La revendication 5, caractérisé en ce que L'orifice inférieur de sortie (12b) a un diamètre au moins égal à trois fois le diamètre des sphères~(10, 10a, 1Db) les plus grosses.

7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que le réservoir (12) est monté sur un camion (26) équipé de moyens (30) pour déplacer le réservoir entre une position horizontale de transport et une position de déversement.

8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce qu'il comprend un conduit (20) d'évacuation des sphères raccorde sur L'orifice inférieur de sortie (12b) et descendant depuis cet orifice jusqu'à son extrémité opposée, normalement fermee par L'obturateur (22), ce conduit présentant une section au moins égale à la section de

L'orifice inférieur de sortie (12b).

9. Dispositif selon L'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que le réservoir (12) contient une poudre extinctrice répartie entre les sphères (10, 10a, 10b).

10. Dispositif selon les revendications 8 et 9 combinées, caractérisé en ce que le conduit d'évacuation (20) comprend une partie perfore (20a) surplombant la nappe de liquide (18), le réservoir (12) contenant des sphères de grand diamètre (10a) entre lesquelles est répartie la poudre extinctrice, et des sphères de petit diamètre (10b) placées audessus et en-dessous des sphères de grand diamètre (10a).

11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend un tremplin (24) en aval de l'obturateur.

12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 11, caractérisé en ce que le réservoir (12) comprend une partie inférieure tronconique (12a) dont l'angle au sommet est au plus égal à 450, l'orifice inférieur (12b) étant menagé dans le fond de ladite partie inférieure tronconique (12a).