LA RÉVOLUTION DIPHASIQUE (épisode 1) — Comment ça marche ?

Har­ry Cou­vin —  — Modi­fiée le 25 juillet 2024 à 09 h 12 

Grands formats — Le système de brumisation diphasique et sa lance DELTAe s’annoncent comme une solution innovante, disruptive, d’un niveau inégalé depuis l’apparition du casque F1 dans les années 1980. Nous allons y consacrer une semaine entière pour un grand format inédit.

Mode d’emploi

Évolution de la nature des feux, efficacité et protection du porte-lance et économie d’eau : autant de problématiques que les corps de pompiers du XXIe siècle doivent désormais intégrer. La BSPP ne fait pas exception à la règle. Reste à combattre les réticences au changement. Maintenant, voici le principe de fonctionnement et ses applications.

Un pro­cé­dé simple… De l’eau et de l’air sont trans­por­tés jusqu’à la lance. Pour cela, un com­pres­seur asser­vi à la pompe incen­die a été inté­gré sur l’engin.
Les deux phases (l’une liquide et l’autre gazeuse) sont trans­por­tées sépa­ré­ment au moyen d’un petit tuyau (pour l’eau) pla­cé dans un plus gros tuyau (pour l’air). Ain­si, les éta­blis­se­ments peuvent être réa­li­sés comme à l’accoutumée au moyen de tuyaux souples (ligne d’attaque) ou semi-rigides (LDT) rac­cor­dés entre eux par des demi-rac­cords spécifiques.

Historique des essais de la lance diphasique

… une phy­sique com­plexe. À l’intérieur de la lance, les deux phases sont assem­blées. Ain­si, dans cette zone, se pro­duit un nombre incroyable de phé­no­mènes phy­siques assi­mi­lables à une « explo­sion conti­nue » d’une émul­sion d’eau et d’air. C’est ce mélange qui est qua­li­fié de dipha­sique.
La quan­ti­té de gouttes, esti­mée à plus de 1,5 mil­liard par litre, et la vitesse en sor­tie de lance sont telles qu’aucun appa­reil n’a réus­si à les mesu­rer ; mais 6 mètres après la sor­tie de la lance, les mesures montrent que le jet est com­po­sé à plus de 90 % de gout­te­lettes dont la taille est infé­rieure à 350 microns envi­ron.
Jusqu’à aujourd’hui, le faible poids des gouttes était une limite. La plus petite brise de vent suf­fi­sait à empê­cher le brouillard d’eau d’atteindre sa cible. Le faible poids des gouttes était la limite de l’emploi des brouillards par les sapeurs-pom­piers. Leur don­ner cette vitesse éle­vée était la solu­tion qu’il fal­lait pour don­ner aux brouillards d’eau une véri­table capa­ci­té d’extinction opé­ra­tion­nelle.
Ces carac­té­ris­tiques de finesse et de vitesse confèrent un com­por­te­ment spé­ci­fique au jet qui n’est en rien com­pa­rable à celui des lances actuelles. Il s’écoule comme un nuage de gaz pour agir comme un liquide dans l’environnement chaud.

Une grande sim­pli­ci­té d’usage. Cette lance est d’une grande sim­pli­ci­té d’usage. Elle ne néces­site aucun réglage par­ti­cu­lier et la poi­gnée de manœuvre a deux fonc­tion­na­li­tés. En la tirant vers soi, le porte-lance génère son brouillard. Celui-ci per­met d’assurer sa pro­tec­tion face au rayon­ne­ment, de refroi­dir son envi­ron­ne­ment pour sécu­ri­ser son enga­ge­ment et d’initier à dis­tance l’attaque du foyer. En conti­nuant de tirer sur la poi­gnée, une mâchoire vient écra­ser la buse qui passe alors d’une forme ronde à une forme plate. Cela per­met d’obtenir des gouttes plus fines et plus nom­breuses.
À l’inverse, en pous­sant la poi­gnée vers l’avant, il obtient un jet d’eau qu’il peut légè­re­ment pro­pul­ser et frag­men­ter avec un petit peu d’air. Ce jet lui per­met de tra­vailler direc­te­ment sur son foyer afin d’abattre les flammes et d’aller jusqu’à l’extinction par étouf­fe­ment et noyage.

Texte Capitaine Alban Thillet — photographie Caporal-chef Sylvia Borel
Des­sins : René Dosne (Toute repro­duc­tion interdite)

Pourquoi vouloir changer ?

Évolution de la nature des feux, efficacité et protection du porte-lance et économie d’eau : autant de problématiques que les corps de pompiers du XXIe siècle doivent désormais intégrer. La BSPP ne fait pas exception à la règle. Reste à combattre les réticences au changement. Maintenant, voici le principe de fonctionnement et ses applications.

Les feux ont consi­dé­ra­ble­ment évo­lué. La lutte contre la déper­di­tion ther­mique (iso­la­tion, vitrage…) amène à ren­con­trer de plus en plus sou­vent des feux sous-ven­ti­lés. Ce phé­no­mène va encore s’accentuer avec les bâti­ments à éner­gie posi­tive. Les maté­riaux d’ameublement, moins natu­rels, ont un poten­tiel calo­ri­fique plus impor­tant et génèrent des gaz de com­bus­tion à des tem­pé­ra­tures plus hautes, dont la com­po­si­tion est plus dan­ge­reuse et le pou­voir fumi­gène élevé.

Retrou­ver notre équi­libre tac­tique. La réponse tac­tique a été l’accroissement du débit des lances. L’accroissement de la sécu­ri­té du porte-lance s’est fait au détri­ment de sa mobi­li­té et conduit in fine à accroître son expo­si­tion au dan­ger [sic].
Mieux com­battre les incen­dies demain, c’est redon­ner au sol­dat l’équilibre tac­tique dont il a besoin entre sécu­ri­té, mobi­li­té et « puis­sance de feu ». Le pro­jet dipha­sique avait pour ambi­tion ini­tiale d’augmenter l’efficacité du porte-lance. Pour réus­sir ce pari, un des axes d’approche a été de rendre les lances plus effi­cientes. En effet, dans les inter­ven­tions d’aujourd’hui seule­ment 15 à 30 % de l’eau uti­li­sée à un effet réel sur le feu.
Accroître signi­fi­ca­ti­ve­ment le ren­de­ment en tra­vaillant sur la qua­li­té de la dis­tri­bu­tion (tailles des gouttes, vitesse de pro­jec­tion…) c’est, pour un feu de même poten­tiel, dimi­nuer d’autant le besoin en eau, comme le poids des tuyaux, tout en aug­men­tant le niveau de pro­tec­tion offert.

Lau­réat du prix de l’audace 2022, la BSPP et le géné­ral de Cac­que­ray font la démons­tra­tion de cette nou­velle lance.

Pré­ser­ver une res­source rare et coû­teuse. Si la réduc­tion de la consom­ma­tion d’eau est un sujet désor­mais au centre de toutes les pré­oc­cu­pa­tions, la réduc­tion du besoin en eau dans la lutte contre l’incendie l’est tout autant et depuis fort long­temps. Lorsque les points d’eau sont loin­tains, la réus­site de la manœuvre est avant tout logis­tique. Les feux de l’été der­nier en témoignent.
Le coût de l’eau est un élé­ment à prendre en consi­dé­ra­tion dans notre action. Il est déjà de plus 1,3 mil­liards € par an, rien que pour les tra­vaux de DECI soit l’équivalent du coût d’acquisition de 5 000 engins-pompes. La réduc­tion du besoin en eau est donc autant un enjeu éco­lo­gique qu’un enjeu économique. 


Trois questions (+1) au LCL Fabian testa

« Pour réussir un projet, le bon moment est souvent aussi décisif que les bonnes personnes »

Évolution de la nature des feux, efficacité et protection du porte-lance et économie d’eau : autant de problématiques que les corps de pompiers du XXIe siècle doivent désormais intégrer. La BSPP ne fait pas exception à la règle. Reste à combattre les réticences au changement. Maintenant, voici le principe de fonctionnement et ses applications.

Com­ment est-on pas­sé de la lance à 500 l/​min à la dipha­sique ?
Les tra­vaux sur l’approche per­for­man­tielle (2016) ont mon­tré qu’utiliser plus d’eau n’était peut-être pas la meilleure chose à faire. Cette approche est contre-pro­duc­tive, car elle retarde l’engagement des secours, elle fait perdre en manœu­vra­bi­li­té et elle est très contrai­gnante phy­sio­lo­gi­que­ment. Au final, elle conduit le pom­pier à s’engager dans un envi­ron­ne­ment plus dan­ge­reux. Dix ans de RETEX Bri­gade ont per­mis de s’apercevoir que l’on per­dait d’un côté le béné­fice de ce que l’on cher­chait à gagner de l’autre. Forts des résul­tats, nous avons por­té notre effort sur la qua­li­té de la dis­tri­bu­tion de l’eau, plu­tôt que sur la quan­ti­té. Au-delà des essais, il y a les échanges qui nour­rissent la réflexion. Dans le cas du dipha­sique, c’est au café avec les ingé­nieurs du LCPP que s’est pro­duit le déclic en abor­dant (de nou­veau) l’intérêt que pou­vaient pré­sen­ter les mélanges dipha­siques. Août 2016, c’est l’opportunité de réa­li­ser « à l’arrache » quelques tests. Là, nous avons obte­nu des abais­se­ments de tem­pé­ra­ture phé­no­mé­naux avec des quan­ti­tés d’eau « insi­gni­fiantes ». À par­tir de là, il a fal­lu sérieu­se­ment se mettre au tra­vail et plon­ger dans la lit­té­ra­ture scien­ti­fique afin de mieux com­prendre le sujet.

À par­tir de quand avez-vous com­pris que le poten­tiel de ce sys­tème était immense ?
Je dirais fin 2017, lors d’essais en appar­te­ment à Tarare (69) avec le SDMIS (ndlr : Sapeurs-pom­piers de la métro­pole de Lyon et du Rhône) ain­si qu’au Fort de la Briche (93) avec le LCPP sur une struc­ture « feu de cave ». Le dis­po­si­tif était alors très rudi­men­taire, mais l’engagement jusqu’à l’extinction se fait avec très peu d’eau (35 l. pour l’appartement, moins de 180 pour le feu de cave). L’action s’accompagne d’un refroi­dis­se­ment très impor­tant de l’environnement, d’une dis­pa­ri­tion des par­ti­cules en sus­pen­sion et d’une hydro-ven­ti­la­tion redou­ta­ble­ment effi­cace. Dès lors, il faut trans­for­mer l’essai. Au-delà de quan­ti­fier la per­for­mance, il faut réus­sir à trans­for­mer cette preuve de concept en une « arme » dans la main d’un pom­pier. Pour cela, il nous faut une lance capable de géné­rer un écou­le­ment dipha­sique et de reve­nir à un jet clas­sique. Et sur­tout, qu’elle soit facile à mani­pu­ler pour le pom­pier. C’est simple à dire, mais ça a pris quatre ans !

Jus­te­ment, cela va-t-il chan­ger le tra­vail du porte-lance ?
Le pom­pier va retrou­ver sa mobi­li­té. Il va aus­si dis­po­ser d’un outil puis­sant pour s’engager plus aisé­ment dans des envi­ron­ne­ments dif­fi­ciles tout en étant bien pro­té­gé. Des atouts que l’on a peut-être un peu per­dus au fil du temps. Pas de chan­ge­ment sur les prin­cipes de la manœuvre, mais des évo­lu­tions sur les pra­tiques qui vont néces­si­ter un temps d’adaptation, le temps de retrou­ver ses repères. Le point clef repo­se­ra ici sur la for­ma­tion, mais je crois que, très vite, le pom­pier va l’adopter.

Quelle ques­tion auriez-vous aimé que l’on vous pose ?
C’est la ques­tion-piège ! (Rires) Peut-être : Sur quelle base s’est construit ce pro­jet ? On a sou­vent ten­dance à vou­loir mettre en avant une per­sonne alors que l’essentiel c’est d’avoir un ali­gne­ment des pla­nètes. Nos anciens avaient déjà plan­ché sur le sujet sans pou­voir trans­for­mer l’essai. Les per­sonnes étaient là, mais le temps n’avait pas encore fait son œuvre. Les esprits n’étaient pas prêts. Aujourd’hui, on touche du doigt la dif­fi­cul­té crois­sante qu’il y a à s’engager dans les infra­struc­tures, mais aus­si la raré­fac­tion à venir de la res­source en eau… L’enjeu est com­pris et par­ta­gé. Humai­ne­ment, c’est la com­plé­men­ta­ri­té entre les inter­ve­nants. Dans cette aven­ture, nous avons avan­cé depuis le début avec les mêmes per­sonnes… les bonnes per­sonnes. Cela a été pos­sible parce qu’il y a eu une volon­té par­ta­gée dans le temps ; celle des chefs qui se sont suc­cé­dés à la tête de la Brigade. 

Pro­pos recueillis par Har­ry Cou­vin — pho­to­gra­phie Ser­gent-chef Nicho­las Bady


Plus d’1,5 mil­liard de gouttes par litre

Quatre années d’essais

Évolution de la nature des feux, efficacité et protection du porte-lance et économie d’eau : autant de problématiques que les corps de pompiers du XXIe siècle doivent désormais intégrer. La BSPP ne fait pas exception à la règle. Reste à combattre les réticences au changement. Maintenant, voici le principe de fonctionnement et ses applications.

Quatre années et une tren­taine de sapeurs-pom­piers de Paris, majo­ri­tai­re­ment affec­tés au centre de secours Cham­pi­gny, ont été néces­saires pour conduire les essais avec l’appui scien­ti­fique per­ma­nent du Labo­ra­toire cen­tral de la pré­fec­ture de Police (LCPP) et du Labo­ra­toire éner­gies, méca­nique théo­rique et appli­quée (LEMTA) de l’université de Lor­raine, deux labo­ra­toires publics.
Si les essais de carac­té­ri­sa­tion des jets (tailles et vitesse de gouttes, forme, por­tée…) ont été réa­li­sés en labo­ra­toire, tous les autres l’ont été sur des infra­struc­tures bâti­men­taires, en taille réelle. Aucun essai en cais­son. Ça n’aurait eu aucun sens de vou­loir mesu­rer l’efficacité opé­ra­tion­nelle d’un sys­tème aus­si dis­rup­tif dans un outil pré­vu à des fins pédagogiques.

Pro­té­ger le porte-lance. Les brouillards sont d’excellents atté­nua­teurs du flux radia­tif… Encore fal­lait-il le mesu­rer pour ras­su­rer.
L’absence de jets spé­ci­fiques avec une lance dipha­sique n’impose plus au binôme de choi­sir entre « je me pro­tège » (jet de pro­tec­tion) ou « j’attaque » (jet dif­fu­sé d’attaque) mais entre « j’attaque en étant pro­té­gé » (buse ronde) ou bien « je me pro­tège mieux, sans ces­ser d’attaquer » (buse plate). Dans le pre­mier cas, son taux d’atténuation est de l’ordre de 90 %, dans le second, il avoi­sine les 100 % dans l’axe du jet. Ce taux est de 25 % supé­rieur à celui d’une lance à 400 l.min‑1 dans les mêmes condi­tions et il décroît lorsqu’on s’éloigne de l’axe du jet.
Les enga­ge­ments conduits sur des feux d’hydrocarbures au GESIP à Ver­non l’ont confir­mé. Les porte-lances ont pu opé­rer à faible dis­tance du bac en feu afin d’atténuer le rayon­ne­ment, et donc le risque de pro­pa­ga­tion, tout en étant pro­té­gés dans la durée. Béné­fices sup­plé­men­taires : qua­si­ment pas de rem­plis­sage des bacs de réten­tion et une cap­ta­tion impor­tante des par­ti­cules. Par ailleurs, ces essais ont mon­tré la com­pa­ti­bi­li­té de l’usage d’un jet de brouillard avec la réa­li­sa­tion, par un autre moyen, d’un tapis de mousse.
Ces essais ont aus­si per­mis la mise au point d’un nou­veau mode d’engagement sur les fuites de gaz enflam­mées avec deux lances dipha­siques. Là encore, le faible débit d’eau limite le risque « d’effet bai­gnoire ».
En défi­ni­tive, cela ouvri­ra une réflexion sur le concept d’engagement lors de feux d’hydrocarbures.
En infra­struc­ture, les porte-lances res­sentent d’emblée les effets de cette pro­tec­tion lorsqu’ils s’engagent. L’ouverture de la lance, outre la pro­tec­tion radia­tive, crée une aspi­ra­tion d’air frais der­rière le por­teur. La pro­tec­tion est telle que le per­son­nel est sur­pris par la cha­leur lorsqu’il ferme sa lance.

Sécu­ri­ser son enga­ge­ment. Fini la notion d’impulsion ! Pour être effi­cace, il faut ouvrir sa lance, et l’ouvrir long­temps. Tout le contraire de ce que l’on a tou­jours ensei­gné et pour cause : ce sys­tème d’extinction par écou­le­ment dipha­sique agit dif­fé­rem­ment des lances actuelles.
Les essais conduits sur des « feux de caves » (envi­ron­ne­ment clos, for­te­ment sous-ven­ti­lé — tirage inver­sé — longue pro­gres­sion incluant des chan­ge­ments de direc­tion — foyer inac­ces­sible aux effets directs de la lance…) ont mon­tré l’intérêt d’applications pro­lon­gées de brouillard avant de ren­trer, comme durant sa pro­gres­sion (la durée varie en fonc­tion du res­sen­ti du por­teur).
Ain­si, si la LDV per­met d’avoir un refroi­dis­se­ment très impor­tant mais loca­li­sé à l’endroit pré­cis de l’action et sur une courte durée, son effi­ca­ci­té dépend for­te­ment de la bonne uti­li­sa­tion par le pom­pier et donc de son niveau d’entraînement, d’aguerrissement ou d’expérience.
À l’inverse, avec une lance dipha­sique, il se pro­duit un écou­le­ment des gout­te­lettes dans la veine d’air. Ces carac­té­ris­tiques per­mettent d’agir à dis­tance du por­teur même lorsque le foyer n’est pas visible. De plus, l’effet de refroi­dis­se­ment a lieu sur un volume impor­tant et per­siste dans le temps. Ce phé­no­mène est par­ti­cu­liè­re­ment inté­res­sant pour assu­rer la sécu­ri­té des sapeurs-pom­piers et faci­li­ter leur pro­gres­sion.
En pré­sence d’un sor­tant, ces effets sont accrus car le flux pro­duit par la lance per­met la créa­tion d’un tirage favo­rable et l’expulsion d’une grande par­tie des fumées. L’action de la lance crée un appel d’air frais au niveau du binôme d’attaque ; asso­ciée à la capa­ci­té d’atténuation, cette com­bi­nai­son faci­lite l’engagement. Par ailleurs, dans cer­taines confi­gu­ra­tions, on constate un abat­te­ment des par­ti­cules en sus­pen­sion qui per­met de retrou­ver de la visibilité.

Abattre le foyer. À l’issue de sa pro­gres­sion, le porte-lance va alter­ner les posi­tions entre le brouillard (poi­gnée vers l’arrière) et de l’eau pro­je­tée en plus grosses gouttes (poi­gnée vers l’avant) afin d’abattre les flammes et éteindre le foyer. L’usage à inter­valles régu­liers du jet de brouillard per­met d’assurer un excellent refroi­dis­se­ment du volume.
De plus, en orien­tant son jet vers l’ouvrant, il va pou­voir expul­ser les fumées pro­duites. Ce pro­cé­dé d’hydro-éjection est redou­ta­ble­ment effi­cace puisque l’effet Ven­tu­ri qu’il met en œuvre est lié à la vitesse et non pas au débit.
Aus­si, au bout de quelques minutes, la tem­pé­ra­ture dans les volumes est rame­née à des valeurs suf­fi­sam­ment basses pour per­mettre la réa­li­sa­tion des phases de déblai et de dégar­nis­sage dans des condi­tions moins contrai­gnantes.
L’extinction des foyers rési­duels est conduite avec très peu d’eau. Et si, à l’instar des pra­tiques incul­quées par nos anciens, elle est réa­li­sée en dis­per­sant les amas qui char­bonnent, le sol peut être qua­si­ment sec en fin d’intervention, ce qui per­met de limi­ter les dégâts géné­rés par les eaux d’extinction.

Et pour les limites ? Sur les aspects opé­ra­tion­nels et tech­niques, c’est tout l’objet de l’évaluation tech­ni­co-opé­ra­tion­nelle qui est en cours au CS Cham­pi­gny. Les essais n’ont pas mis en exergue de « trous dans la raquette », le sys­tème semble très poly­va­lent.
En revanche, il impose beau­coup de réflexion pour ne pas se conten­ter de faire comme on a tou­jours fait, mais d’explorer tout ce que l’on peut faire pour en tirer plei­ne­ment par­tie. Le chan­ge­ment d’un outil impose des chan­ge­ments de pra­tiques, à l’instar de la remise en ser­vice de la LDT 400. Ici on parle d’un chan­ge­ment com­plet de para­digme, d’une autre façon d’aborder la lutte contre l’incendie. On com­prend d’emblée que les impli­ca­tions vont aller au-delà du rôle du porte-lance, c’est toute la réponse opé­ra­tion­nelle qui doit être inter­ro­gée.
Au-delà, inclure une chaîne ciné­ma­tique de pro­duc­tion d’air dans nos engins, nou­veaux ou rétro­fi­tés, n’est pas ano­din. D’autant plus que le tem­po est contraint par le renou­vel­le­ment des PS, pré­vu pour débu­ter cou­rant 2024. Il faut donc capi­ta­li­ser rapi­de­ment afin de détec­ter le maxi­mum de pro­blèmes pour en limi­ter les impacts ulté­rieurs sur la chaîne de main­te­nance. C’est une des rai­sons qui a conduit le géné­ral à deman­der le déploie­ment de deux démons­tra­teurs supplémentaires.

Info­gra­phie Capo­ral-chef Nico­las Breiner




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