Pyrolyse des matériaux en cas d'incendie
Modélisation de la décomposition thermique des matériaux en cas d'incendie

Dans les situations d'incendie, les matériaux présents sont soumis à des conditions très sévères de température ou d'éclairement énergétique (abusivement dénommé flux thermique). Ces phénomènes ont lieu dans des atmosphères chaudes et appauvries en oxygène comme les fumées ou l'intérieur de la flamme, ou dans l'air. En réaction, les matériaux combustibles se dégradent et produisent des espèces gazeuses combustibles qui contribuent à alimenter les flammes. C'est la pyrolyse en cas d'incendie.

D'un point de vue fondamental, le processus de dévolatilisation d'un matériau polymère ou plus généralement la décomposition thermique d'un matériau est un phénomène hétérogène complexe, constitué de nombreuses réactions chimiques partielles simultanées et consécutives. Cela engendre des modifications irréversibles physiques et chimiques du matériau en fonction de la température. Les réactions sont souvent très nombreuses, parfois plusieurs centaines, et la composition locale même d'un solide est méconnue dans les détails. Ainsi, il paraît actuellement illusoire d'espérer un modèle réactionnel de décomposition thermique représentant avec exactitude l'ensemble des phénomènes en jeu. Néanmoins, les réactions chimiques sont souvent groupées car intervenant par famille dans des gammes de température réduites.

Le problème se doit alors d'être réduit, afin d'établir une chimie approchée rendant suffisamment compte des phénomènes des phases solide et gazeuse. Un schéma composé de moins d'une dizaine de pseudo-réactions simultanées ou consécutives permet en général de rendre compte de la majeure partie du phénomène, ces pseudo-réactions étant elles-mêmes composées de dizaines ou centaines de mécanismes non résolus en détail.

Ce processus a été appréhendé depuis la fin du XIX^e siècle par les chimistes étudiant les réactions hétérogènes en dehors du secteur de l'incendie. Aujourd'hui, afin de modéliser l'incendie, il devient nécessaire de comprendre le processus de transformation d'un solide en gaz combustibles, ceux-ci servant de source de combustible pour la flamme en phase gazeuse. Ces processus sont présentés sous forme de schéma pour les solides thermoplastiques et pour les solides produisant des charbons à la figure ...