Combustion spontanée physique

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Un gros tas de compost peut brûler spontanément s'il n'est pas correctement géré.

La combustion spontanée ou auto-inflammation est un type de combustion qui se produit par un auto-échauffement (augmentation de la température due à des réactions internes exothermiques ), suivi d'un emballement thermique qui accélère rapidement en générant des températures élevées, pour enfin atteindre le point d'auto-inflammation[1].

Cause et allumage[modifier | modifier le code]

Une combustion spontanée peut se produire lorsqu'une substance ayant une température d'inflammation relativement basse (foin, paille, tourbe, etc.) commence à dégager de la chaleur. Cela peut se produire de plusieurs manières, soit par oxydation en présence d'humidité et d'air, soit par fermentation bactérienne, qui dégage de la chaleur. Celle-ci ne pouvant pas s'échapper (le foin, la paille, la tourbe, etc. sont de bons isolants thermiques), la température du matériau augmente. La température du matériau dépasse alors son point d'inflammation, (même si une grande partie des bactéries est détruite par les températures d'inflammation. La combustion commence s'il y a suffisamment d' oxydant, tel que l'oxygène, et de carburant permettant de transformer la réaction initiale en emballement thermique.

Matériaux concernés[modifier | modifier le code]

Confirmés[modifier | modifier le code]

Les tas de foin [2] et les tas de compost [3] peuvent s'enflammer spontanément à cause de la chaleur produite par la fermentation bactérienne. L'huile de lin et l'huile danoise dans un espace confiné (comme un tas de chiffons imbibés d'huile laissés dans un récipient non couvert, surtout si des chiffons ensuite utilisés avec un solvant anti-humidité pour nettoyer l'huile) peuvent s'oxyder, entraînant une accumulation de chaleur et donc inflammation. [4],[5] Le charbon peut s'enflammer spontanément lorsqu'il est exposé à l'oxygène, ce qui le fait réagir et chauffer lorsque la ventilation est insuffisante pour le refroidissement. [6] L' oxydation de la pyrite est souvent la cause de l'inflammation spontanée du charbon dans les anciens résidus miniers . Les pistaches sont hautement inflammables lorsqu'elles sont stockées en grandes quantités et sont sujettes à l'auto-échauffement et à la combustion spontanée. [7] Les gros tas de fumier peuvent brûler spontanément dans des conditions de chaleur extrême. Le coton et le lin peuvent s'enflammer lorsqu'ils entrent en contact avec des huiles végétales polyinsaturées (graines de lin, huiles de massage); les bactéries décomposent lentement les matériaux, produisant de la chaleur. Si ces matériaux sont stockés de manière à empêcher la chaleur de s'échapper, l'accumulation de chaleur augmente le taux de décomposition et donc le taux d'accumulation de chaleur augmente. Une fois la température d'inflammation atteinte, la combustion se produit avec des oxydants présents (oxygène). Les films en Acétate de cellulose (nitrate), lorsqu'il sont mal stockés, peuvent se détériorer, devenir extrêmement inflammable et s'enflammer. L' incendie de la voûte Fox de 1937 a été causé par un film de nitrate qui brûle spontanément.

Foin[modifier | modifier le code]

Le foin est l'un des matériaux les plus étudiés en combustion spontanée. Il est très difficile d'établir une théorie unifiée de ce qui se passe dans l'auto-échauffement du foin en raison de la variation des types d'herbe utilisée dans la préparation du foin et des différents endroits où elle est cultivée. On prévoit qu'un réchauffement dangereux se produira dans le foin contenant plus de 25% d'humidité. Le plus grand nombre d'incendies se produit dans les deux à six semaines suivant l'entreposage, la majorité se produisant au cours de la quatrième ou cinquième semaine.

Le processus peut commencer par une activité microbiologique (bactéries ou moisissures), mais à un moment donné, le processus doit devenir chimique. L'activité microbiologique limitera également la quantité d'oxygène disponible dans le foin. L'humidité semble être assez importante, quel que soit le processus. À 100 ° C, le foin humide a absorbé deux fois la quantité d'oxygène du foin sec. On a supposé que les glucides complexes présents dans le foin se décomposaient en sucres plus simples, qui sont plus facilement oxydés. [8]

Charbon de bois[modifier | modifier le code]

Le charbon de bois, lorsqu'il est fraîchement préparé, peut s’échauffer et prendre feu. Ceci est distinct des points chauds qui peuvent s'être développés lors de la préparation du charbon de bois. Le charbon de bois qui a été exposé à l'air pendant une période de huit jours n'est pas considéré comme dangereux. De nombreux facteurs sont en jeu, deux étant le type de bois et la température à laquelle le charbon de bois a été préparé[9].

Charbon[modifier | modifier le code]

L'auto-échauffement du charbon a été largement étudié. La tendance à l'auto-échauffement diminue avec le rang croissant du charbon. Les charbons de lignite sont plus actifs que les charbons bitumineux, qui sont plus actifs que les charbons anthracites . Le charbon fraîchement extrait consomme de l'oxygène plus rapidement que le charbon vieilli, et le charbon fraîchement extrait s'échauffe plus que le charbon vieilli. La présence de vapeur d'eau peut également être importante, car la vitesse de génération de chaleur accompagnant l'absorption d'eau dans le charbon sec à partir d'air saturé peut être d'un ordre de grandeur ou plus que la même quantité d'air sec[10].

Graines oléagineuses et produits oléagineux[modifier | modifier le code]

Les graines oléagineuses et les résidus de l'extraction de l'huile s'échauffent automatiquement s'ils sont trop humides. En règle générale, le stockage à 9–14% d'humidité est satisfaisant, mais des limites sont établies pour chaque variété individuelle de graines oléagineuses. En présence d'un excès d'humidité qui est juste en dessous du niveau requis pour la germination des graines, l'activité des moisissures est un candidat probable pour générer de la chaleur. Cela a été établi pour les graines de lin et de tournesol, ainsi que pour les graines de soja. La plupart des graines oléagineuses génèrent des huiles auto-chauffantes. Les palmistes, le colza et le coton ont également été étudiés. [11] Les chiffons imbibés d'huile de lin peuvent s'enflammer spontanément s'ils ne sont pas correctement stockés ou jetés.

Références[modifier | modifier le code]

  1. Babrauskas 2003, p. 369
  2. Woodward, « Spontaneous Combustion in Hay Stacks » [archive du ], wa-hay.org, Washington State University, (consulté le 9 mai 2008)
  3. « Fire – Compost and Organic Matter » [archive du ], agric.gov.ab.ca, Government of Alberta (consulté le 12 janvier 2009)
  4. Bicevskis, « Spontaneous Combustion », WildwoodSurvival.com (consulté le 16 mars 2010)
  5. Babrauskas 2003, p. 886–890
  6. « The Fire Below: Spontaneous Combustion In Coal (DOE/EH-0320 Issue No. 93-4) » [archive du ], hss.energy.gov, U.S. Department of Energy, (consulté le 22 mai 2012)
  7. « Pistachio Nuts – RF Self-heating / Spontaneous combustion », tis-gdv.de, The German Insurance Association (consulté le 5 novembre 2007)
  8. Bowes 1984, p. 376–390
  9. Bowes 1984, p. 315–330
  10. Bowes 1984, p. 330–333
  11. Bowes 1984, p. 396–406

Annexes[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • Henri Fayol, « Études sur l'altération et la combustion spontanée de la houille exposée à l'air », Bulletin de la Société de l’Industrie Minérale, congrès de Paris 1878, médaille d'or, 2e série tome VIII, 1878, p. 487-746.
  • Vytenis Babrauskas, Ignition Handbook, Boston, Society of Fire Protection Engineers, (ISBN 978-0-9728111-3-2)
  • P. C. Bowes, Self-heating: evaluating and controlling the hazards, London, Department of the Environment, Building Research Establishment, (ISBN 978-0-11-671364-3)

Liens externes[modifier | modifier le code]