Combustion des métaux, prévention et lutte

1. Généralités sur la combustion des métaux

1.1 Rappels succincts sur l’oxydation des métaux

1.2 Inflammation des métaux

1.3 Combustion des métaux

1.4 Cas particulier des métaux divisés et des poudres métalliques

2. Principaux métaux combustibles

2.1 Métaux alcalins

2.2 Métaux alcalino-terreux

2.3 Métaux légers

2.4 Métaux de transition

2.5 Métaux nucléaires

3. Prévention des feux et explosions de métaux

3.1 Installations

3.2 Stockage

3.3 Fabrication, manipulation et usinage

3.4 Nettoyage et destruction des déchets

3.5 Équipements de protection

3.6 Éducation et entraînement du personnel

4. Prévention et extinction des feux de métaux

4.1 Théorie et méthodes d’extinction des feux de métaux

4.2 Extinction des feux de métaux par les poudres

Pour en savoir plus

L’emploi industriel de plus en plus fréquent de métaux inflammables, la nécessité de connaître leurs caractéristiques d’inflammation et de combustion, les risques variés qu’ils présentent ont conduit à développer les études relatives à la combustion des métaux et à leur extinction.

Un premier effort en ce sens avait été rendu nécessaire, avant et pendant la seconde guerre mondiale, pour lutter contre les feux de bombes incendiaires au magnésium. L’utilisation croissante de métaux spéciaux inflammables tant en métallurgie (magnésium, aluminium, titane, zirconium, par exemple) qu’en aéronautique (addition de métaux tels que lithium, béryllium ou aluminium aux propergols) a largement contribué à soutenir les recherches.

Parallèlement, le développement de l’industrie nucléaire a mis en évidence de nouveaux dangers de feux de métaux : feux de métaux nucléaires combustibles (uranium, thorium ou plutonium), ou feux de métaux échangeurs de chaleur dans les réacteurs surrégénérateurs (sodium ou alliage sodium-potassium).

Il a paru, pour ces raisons, utile de dresser un bilan des connaissances acquises sur ces questions. Ce bilan ne prétend cependant pas à la perfection car la diversité des conditions d’étude, comme la variété des emplois des métaux et des risques qui en découlent, rendent encore certains résultats peu sûrs.

La réaction d’un métal avec l’oxygène de l’air est le cas le plus fréquent. C’est donc celui qui sera étudié plus particulièrement dans les pages qui suivent. Cependant, à haute température, beaucoup de métaux peuvent brûler dans l’azote, le gaz carbonique, le chlore,... Sans qu’il soit fait d’étude systématique de telles réactions, elles seront mentionnées en particulier lorsqu’elles ont une influence sur le choix d’un procédé convenable d’extinction.

Le présent article fait le point de l’évolution des connaissances relatives à la combustion des métaux depuis 1978. Peu de travaux ont été consacrés aux métaux tels que le magnésium ou le titane. En revanche, les métaux utilisés sous forme liquide à cause de leurs propriétés comme échangeurs thermiques (Na, K, alliages Na-K) ont été très étudiés. Les résultats obtenus tant sur les feux en nappe que sur les feux de gouttelettes pulvérisées ont alimenté des travaux plus larges, visant à l’analyse globale de la sûreté des réacteurs nucléaires surgénérateurs refroidis au sodium liquide.