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Utilisation d’émulseurs sur les feux

Comment l’émulseur arrête-t-il l’incendie ?

Un feu s’éteint grâce à l’élimination ou l’interférence avec l’un des 3 éléments constitutifs du triangle du feu, à savoir la chaleur, le combustible et le comburant (l’oxygène).

L’application d’un émulseur anti-incendie sur le combustible en feu permet de supprimer l’apport en oxygène.

La formulation de l’émulseur anti-incendie diffère selon le type d’émulseur et le risque d’incendie rencontré. Chaque émulseur anti-incendie est composé de tensioactifs. Ils sont responsables de l’action moussante, de la qualité de la mousse ainsi que des propriétés mouillantes.

La composition des émulseurs et leur Concentration Micellaire Critique (CMC) offrent deux propriétés essentielles :

  • Propriété mouillante : elle réduit la tension superficielle de l’eau qui se répand plus rapidement à la surface du combustible et pénètre plus vite dans les solides que l’eau seule. Cela permet de refroidir les solides en profondeur. L’émulseur rend l’eau plus efficace pour l’extinction des feux de solides. Le recours à un émulseur anti-incendie permet également d’utiliser beaucoup moins d’eau dans l’extinction des feux de classe A et de classe B.
  • Propriété moussante : en ajoutant de l’air dans la solution moussante, celle-ci forme une mousse. Les tensioactifs contenus dans la mousse génèrent de nombreuses bulles et créent un tapis de mousse stable. La mousse produite est très fluide, elle se répand donc rapidement et uniformément à la surface du combustible. Le tapis de mousse est stable et reste en place longtemps. L’eau stockée dans le tapis de mousse offre un effet refroidissant durable afin de réduire le risque de ré-inflammation.
    Le tapis de mousse sépare le combustible des vapeurs inflammables contenues dans l’air et stoppe l’apport en oxygène.
    Le tapis de mousse bloque également les vapeurs inflammables, ce qui permet d’empêcher leur ré-inflammation.

Les tensioactifs fluorés sont responsables du film qui se forme avec les émulseurs AFFF (Agent Formant un Film Flottant) et AFFF-AR (Alcool Résistant).

Sur les feux d’hydrocarbures, l’émulseur AFFF utilisé génère un film aqueux à la surface du carburant. Ce film est très fluide, il flotte et se répand rapidement à la surface du carburant. Il aide à contrôler et à éteindre le feu rapidement.

Sur les feux de solvants polaires, l’on utilise des émulseurs AFFF-AR. Les solvants polaires sont miscibles avec l’eau et ont une action destructrice sur le tapis de mousse. C’est pourquoi les émulseurs AFFF-AR contiennent des polymères qui forment une barrière entre la surface du carburant et le tapis de mousse. Cette barrière empêche le solvant polaire de détruire le tapis de mousse.

 
Les émulseurs sans fluor (FFF ou F3) sont composés de tensioactifs hydrocarbonés et sont totalement exempts de tensioactifs fluorés. Ils forment un tapis de mousse composé d’une multitude de bulles. Ils ne disposent pas de propriété filmogène sur les feux d’hydrocarbures. Le tapis de mousse contrôle et éteint rapidement le feu. Il forme également une barrière polymère qui empêche le solvant polaire de détruire le tapis de mousse.

La durabilité ou la rapidité à laquelle la mousse redevient solution moussante est évaluée par la durée de décantation. Des durées de décantation longues sont nécessaires pour une isolation maximale du carburant et une extinction efficace du feu.

La qualité et les performances des émulseurs sont testées et approuvées par les normes internationales telles que EN1568, UL162, NFPA18, LASTFIRE, GESIP, OACI ou encore OMI.

Comparaison entre l’application des émulseurs ECOPOL F3HC FFFF et AFFF sur le bac normé EN1568-3.
Application directe d’émulseur.

Quels sont les éléments essentiels lors de l’application d’un émulseur ?

Plusieurs facteurs essentiels sont à prendre en compte lors de l’application d’un émulseur.

Tout d’abord, vous devez identifier les différents risques incendie et le type de combustible en feu.

  • Les principales classes d’incendie auxquelles sont confrontés les pompiers sont les suivantes :
    • Feux de classe A : feux de solides comme le bois, papier, plastique, etc.
    • Feux de classe B : liquides inflammables
      • Liquides non miscibles dans l’eau – hydrocarbures (heptane, pétrole, essence…)
      • Liquides miscibles à l’eau – solvants polaires (acétone, alcool, isopropanol…)
  • Taille et structure du feu : par exemple
    • Pour les feux structurels ou de solides, la mousse doit pénétrer en profondeur
    • Feux de cuves : nécessitent un équipement mousse spécifique (déversoir à mousse, lance ou canon longue portée), la mousse doit pouvoir accrocher aux surfaces verticales 
    • Cuvette de rétention : la mousse doit se répandre rapidement à la surface du liquide

Application d’émulseur classe A/B BIOFOR sur feu de pneus, comparé à l’application d’eau seule

Deuxièmement, de quels moyens et équipements disposez-vous ? La qualité de la mousse générée dépend largement du matériel utilisé et des différents réglages.

  • Équipements mousse : l’émulseur doit être compatible avec l’injecteur (doseur venturi, doseur hydraulique, système à pompe…) et les moyens d’application (lance, canon, sprinkler, système déluge…) afin de produire un tapis de mousse de qualité et appliqué au bon débit et au dosage indiqué.
  • Qualité de l’eau : les émulseurs anti-incendie réagissent différemment selon le type d’eau utilisé (eau douce, eau de mer ou eau saumâtre).
  • Type d’émulseur anti-incendie : les émulseurs anti-incendie sont conçus pour être efficaces à un certain dosage (tels que 0.1%, 1 %, 3 % ou 6 %), selon un taux d’application défini qui dépend de la taille du feu et du débit.
  • Propriétés de l’émulseur : chaque émulseur a des caractéristiques propres en termes de viscosité, protection anti-gel, compatibilité, certifications, etc.

Ensuite, quelle application mousse pour quel effet attendu ?

  • Foisonnement : le taux de foisonnement indique le volume de mousse produit avec une certaine quantité de solution moussante mélangée à l’air
    • Bas foisonnement (< 20) : la mousse est très dense, ce qui permet de la projeter en hauteur et loin
    • Moyen foisonnement (> 20 et < 200) : utilisé pour produire une large quantité de mousse rapidement
    • Haut foisonnement (> 200) : beaucoup d’air est introduit dans la mousse ; les bulles sont très grandes et légères. Cela permet la production d’une grande quantité de mousse, ce qui est idéal pour noyer les grands espaces tels que les entrepôts, caves, hangars d’avions, salles de moteurs…
  • Type d’application : qu’il s’agisse d’une application directe ou indirecte, l’application de l’émulseur doit être continue et ininterrompue jusqu’à l’extinction
    • application directe
    • application douce ou indirecte

Application douce de l’émulseur BIOFILM sur un feu d’hydrocarbure

Plus la durée de décantation du tapis de mousse est longue, plus longtemps l’apport en oxygène sera stoppé, assurant ainsi une isolation thermique maximale et un refroidissement efficace. Cela permet d’obtenir une meilleure résistance à la ré-inflammation ainsi que l’emprisonnement des vapeurs toxiques.

Quel émulseur utiliser sur les feux d’éthanol ?

L’éthanol est un liquide inflammable, plus précisément un solvant polaire. L’éthanol est miscible avec l’eau, il a des propriétés hydrophiles.

Lors de l’application d’un émulseur traditionnel AFFF ou émulseur standard non fluoré, le solvant polaire détruit le tapis de mousse. C’est pourquoi nous utilisons des émulseurs spécifiques : émulseurs alcool résistants (AR), qui peuvent être des AFFF-AR ou des émulseurs non fluorés AR.

Les émulseurs alcool-résistants (AR) comprennent un polymère qui crée une barrière protectrice entre le solvant polaire et le tapis de mousse. Les émulseurs AR sont pour la plupart visqueux (pseudoplastiques).

Les émulseurs AR peuvent être fluorés ou non fluorés.

  • AFFF-AR : Agent Formant un Film Flottant Alcool Résistant. La propriété filmogène de l’AFFF-AR forme une membrane entre le solvant et le tapis de mousse, et se répand rapidement à la surface du carburant.
  • FFF-AR : émulseur non fluoré Alcool Résistant. Le polymère ajouté dans les émulseurs FFF crée une barrière entre le solvant et le tapis de mousse, et se répand rapidement à la surface du carburant.

Application de l’émulseur sans fluor ECOPOL PREMIUM sur un feu d’éthanol de 100m².

Les émulseurs anti-incendie sont-ils des produits sûrs ?

Les émulseurs sont utilisés depuis des décennies pour aider les pompiers à éteindre rapidement les feux.

Des inquiétudes ont récemment été exprimées concernant les tensioactifs fluorés (PFAS) contenus dans les émulseurs AFFF et AFFF-AR.

Les PFAS sont une grande famille de produits chimiques largement utilisés dans la société. Ils contiennent des liaisons carbone-fluor, l’une des liaisons chimiques les plus fortes en chimie organique. Cela signifie que, lorsqu’ils se retrouvent dans l’environnement, ils résistent à la dégradation. La plupart des PFAS sont facilement mobiles dans l’environnement, et peuvent parcourir de longues distances par rapport à l’endroit où ils ont été déposés. Ils sont connus sous le nom de « forever chemicals », car ils restent durablement dans le corps humain et dans l’environnement. Certains PFAS ont été trouvés dans des sols et eaux souterraines pollués. Les PFAS sont des substances potentiellement hautement persistantes et polluantes. Il est techniquement complexe et coûteux de dépolluer les sites qui en sont pollués.

Les réglementations dans le monde entier sont en train de limiter ou interdire l’utilisation des PFAS. Depuis 2009, le PFOS (acide perfluorooctanesulfonique) et ses dérivés ont été ajoutés à la Convention de Stockholm afin de bannir leur utilisation. Cela fait déjà plus de 10 ans que l’utilisation de PFOS est restreinte dans l’UE par la réglementation européenne sur les Polluants Organiques Persistants (POP). Par ailleurs, la Convention de Stockholm réglemente l’élimination à l’échelle mondiale des PFOA et de ses sels (acide perfluorooctanoïque). Les PFOA sont interdits depuis juillet 2020 en vertu de la réglementation sur les POP. Les PFAS feront bientôt l’objet de la prochaine législation européenne, qui est attendue d’ici octobre 2021.

Le monde de l’incendie a conscience de ces préoccupations. Certaines industries et brigades de pompiers sont déjà passées, ou sont en transition vers les émulseurs sans fluor.

GreenScreen est une organisation indépendante qui certifie les émulseurs anti-incendie sûrs qui ne contiennent pas de produits chimiques dangereux. GreenScreen analyse et approuve les émulseurs anti-incendie qui sont sûrs pour les humains et l’environnement.

Les émulseurs sans fluor constituent une alternative viable. BIOEX a développé une large de gamme d’émulseurs sans fluor très efficaces. Ils sont testés sur feux et approuvés par des normes internationales telles que EN1568, UL162, OACI, OMI ou encore USDA. Ils sont utilisés par des services de lutte contre les incendies dans le monde entier. Les émulseurs non fluorés BIOEX sont sûrs pour les humains (y compris les pompiers) et l’environnement ; ils sont entièrement biodégradables et certains sont approuvés par GreenScreen. BIOEX accompagne ses clients dans la transition vers des émulseurs sans fluor.

Utilisation de l’émulseur sans fluor ECOPOL F3HC sur feu d’hydrocarbure

Les émulseurs anti-incendie sont-ils corrosifs ?

Dans le cadre de leur utilisation avec les équipements mousse adéquates, les émulseurs BIOEX ne sont pas corrosifs.

BIOEX recommande de stocker les émulseurs anti-incendie dans des contenants en acier inoxydable (de type 316L ou 304L), polyéthylène (PE), polypropylène (PP), polyuréthane ou époxy.