Chapitre 9

Question 1

Def explosion

Answer 1

manifestation, accompagnée d’effet mecaniques, qui resulte de la pression rapide de gaz ou de vapeurs qui existaient avant l’evenement ou qui se sont formes durant celle-ci.

Question 2

Quel sont les differentes classification d’explosion?

Answer 2

-chimiques
-physique
-atomiques

Question 3

Donner les 2 types d’explosion chimique ?

Answer 3

-gazeuze/d’atmosphere: gaz, vapeur, aerosol (BLEVE), diffuse phase explosions
-condensees: exploisif “dense phase exploisions”

Question 4

donner les 2 types d’explosion physique

Answer 4

-pneumatiques: rupture d’enceinte/surpression (Physique puis chimique)
-electriques: vaporisation d’un conducteur, arc electrique, onde de pression du au courant qui passe dans le materiau. On peut donc generer une detente –> quand un arc electrique passe, bruit qui va avec

Question 5

donner les particularites des explosions atomiques

Answer 5

fission d’uranium/plutnium (bombes type A)
fusion de l’hydrogene (bombes types H)

Question 6

En quoi se distingue les explosiosn des incendies?

Answer 6

vitesse de reaction
Incendie: oxydation rapide -> energie (chaleur et de lumiere)
Explosion: oxydation tres rapide -> energie (chaleur et lumiere)/onde de pression

Question 7

quels sont les 2 types d’explosions chimiques (gen)?

Answer 7

-deflagration
-detonation

Question 8

expliquer deflagration (GEN)

Answer 8

–vitesse généralement inferieur a celle du son, mais qui peut atteindre des valeurs de plusieurs centaines m.s-1
–vitesse du front reactionnel est dependante de la pression exercee par les gaz de combustion, elle evolue en fonction de l’avancee de la reaction

Question 9

expliquer detonation

Answer 9

vitesse largement supp a la valeur de 1000 m.s-1 qui est constente dans un milieu donne
comme TNT, NH4NO3

Question 10

Comment se fait la deflagration?

Answer 10

reaction progressive, par couche successives au sein du milieu exploisible
Similaire a une combustion –> propagation par transfert thermique mais plus rapidement
Chaleur qui va se dissiper essentiellement par convection mais aussi par conduction et rayonnement

pyrolyse des gaz –> vont s’enflammer par la chaleur degage - reaction couche par couche qui va se degage le long de l’allumette

Question 11

en1 phrase comment se fait la deflagration

Answer 11

Propagation par transfert thermique dans un gaz

Question 12

expliquer le shema

Answer 12

produits de combustion —> front de la reaction (flamme) –> melange inflammable non consomme (avec onde de pression)

Question 13

A quoi correspond le milieu reactionnel?

Answer 13

contient la flamme: quelque dixieme de mm d’epaisseur

Question 14

Qu’est ce que l’espace en amont du front de flamme ?

Answer 14

melange inflammable non consomme

Question 15

a quoi correspond l’espace en aval du front de flamme

Answer 15

gaz de combustion, produts de reaction

Question 16

que retrouve t’on dans les produits de combustion?

Answer 16

melange gazeux porte a + haute temperature
1 partie de la chaleur degagee par la combustion se retrouve la
les gaz se dilate -> action de piston → tendance a accelerer du front de flamme

Question 17

que contient le front de reaction?

Answer 17

gaz en train de reagir –> flamme

Question 18

a quoi correspond le melange inflammable non consome

Answer 18

melange inflammable qui contient le combustible et le comburant
→ va progressivement reagir
tendance a etre comprime → augmentation de la temp

Question 19

que se passe til dans un environnement ou la section de reaction est tjr constante

Answer 19

le phenome va saccelerer (pas vitesse constante) –> depend aussi de la chaleur perdues sur les parois du tuyau

Question 20

que se passe til si la reaction a lieu a l’air libre?

Answer 20

propagation concentrique → la surface de contact va augmenter pendant la reaction → extension
→ donc la surface de reaction tjr plus grande → tendance a diminuer la vitesse de reaction
→ consequence differente en terme d’onde de pression

Question 21

comment se propage une deflagration?

Answer 21

la reaction chimique se propage d’une moleule a la mol adjacente par transfert thermique: essentiellement par convection et rayonnement
si milieu est confine → déflagration engendre un effet de pression → onde de pression

Question 22

def onde de pression

Answer 22

element que l’on va rechercher pour determiner si explosion et surtout deflagration
on a besoin d’une enceinte → pq?
pression = force par unite de surface
pour pouvoir voir un effet de cette pression → force doit s’exercer sur une surface

Question 23

pourquoi si nous on exploise, on bouge pas?

Answer 23

Augmentation de la pression genere une force d’autant plus importante que la surface sur laquelle elle s’applique est grande

Question 24

ou est l’onde de pression et sert a quoi?

Answer 24

precede souvent le front de flamme, prepare l’inflammation du melange frais en le chauffant et en le comprimant
→ reaction qui n’est pas caracterisee par une vitesse constante

Question 25

comment se prapage une detonation

Answer 25

Reaction de decomposition qui se produit par un rearrangement des liaisons chimiques au niveau moleculaire

Question 26

difference propagation detonation vs deflagration

Answer 26

pas un transfert thermique un rearrangement mol → “mimetisme” -> mol qui change de conformation/structure -> impact sur la mol ajdacente qui va aussi changer de structure
→ transformation a vitesse constante qui depend uniquement des mol elle meme
→ implique un degagement de chaleur, notion de transfert thermique (pas le catalyseur)

Question 27

par quoi s’accompagne la reaction chimique des detonations?

Answer 27

onde de choc qui propage la reaction

Question 28

de quoi est du cette onde de choc

Answer 28

du a une variatio de pression lie a ce rearrangement moleculaire -> les nouvelles structures vont lacher du gaz

ce gaz relache va creer une onde pression
qui se fait a tres huat vitesse = onde de choc
onde de choc a effet de brissance → elle va pulveriser, detruire a petit morceux

–> vitesse de reaction va avoir une influence sur l’energie transmise dans l’onde de choc
→ + la vitesse de reaction est rapide, + l’onde de choc va etre importante, + effet de brissance va etre important

Question 29

que contient les explosifs?

Answer 29

2 groupes fonctionnels qui reagissent ensemble -> forme de reaction de combustion intramoleculaire
Consequence de la reaction d’exploisifs concentres (reactants au sein d’unne seule et mm molecule chimique)
→ peut etre aussi dans des cas ou le combustible et le comburant sont tres intimement meles l’un a l’autre (ex: poudre noir, feu d’artifice)
ex: cartouche= la poudre genere une reaction de deflagration et s’accelere jusqu’a atteindre un point de detonation

Question 30

def substance explosives

Answer 30

Materiaux capable d’une decompostion quasi instantanee avec prod de gaz et d’energie sous l’effet d’un stimulus externe

pas une reaction spontanee, depend d’un element exterieur qui amorce cette reaction

Question 31

donner les 2 types de melanges de substances explosives

Answer 31

melange homogenes comportant a la fois le cobustible et le comburant
ex: poudre noir
materiaux instables caracterises par la presence de groupes explosophores, capable de rearrangement de structure chimique
explosophores: groupes fonctionnel qui peuvent se decomposer → reaction au sein de la molecule (-nitro qui se decompose en nitramine, esters de nitrate)

Question 32

Donner la taxonomie des explosifs

Answer 32

explosif primaires: tres sensibles aux stimulu comme l’impact (choc), frottement, chaleur (flamme), stimulus electrique (etincelle) et/ou electromagnetique
ex: peroxydes
explosifs secondaires: moins sensible, requiert + d’energie pour etre amorces. atteint par la reaction d’un explosif primaire, par exemple detonateur
ex: TNT, RDX
explosif tertiaires: peu sensible aux chocs, mm a la reaction d’un explosif primaire → requiert un explosif secondaire pour etre initie de maniere fiable
ex: ANFO

Question 33

comment se voit une onde de choc dans lair

Answer 33

flou

Question 34

expliquer les explosions d’amosphere

Answer 34

Combustion rapide sous forme gazeuze: gaz, vapeur, aerosol ou poussiere
S’agit generalement d’une deflagration: genere une onde de pression

Dans certaines conditions (confinement extreme par ex) → peut evoluer en detonation
→ transition deflagration en detonation DDT

Question 35

def intervalle d’exploisivite

Answer 35

Intervalle de prop de combustible dans l’air (exprime en % de vapeur par rapport a l’air) a l’int duquel une explosion d’atmosphere est possible et peut se propager
pour les gaz et les vapeurs –> limite d’explo = limite d’inflammabilite
pour aerosol et poussiere –> limite inf seule mentionne

Question 36

comment sont les lim d’explosivite des poussieres

Answer 36

tres petites valeur
→ + la poussiere est finement divisee, + le risque est important
→ peuvent etre souvent influence par la materiaux (pas que la taille), instrumentation donc valeur a prendre avec precautions

Question 37

Expliquer les explosions gazeuzes ou de vapeur

Answer 37

Formation prealable d’un nuage combustible/comburant a l’int de l’intervalle d’inflammabilite
Energie d’activation neccessaire pour enflammer le nuage combustible (gaz-air/vapeur-air) est de l’ordre du milijoule
→ une etincelle (ordre du joul) peut donc suffire (y compris electricite statique)
pas de correlation entre l’ampleur/energie neccessaire pour amorcer la reaction l’energie de la reaction en elle meme

Question 38

expliquer les explosions de poussieres et daerosol

Answer 38

Initiation de l’explosion d’un nuage de poussiere ou d’un arosol requiert une energie d’actiation plus elevee que pour un gaz ou une vapeur
ex: poussiere de bois: 20 < E < 60mJ
a prendre les tableaux avec precaution

Question 39

principe reactionnel de l’explosion atmospherique

Answer 39

Melange explosible s’enflamme et brule rapidement (fraction de seconde a qql secondes). La reaction libere une importante quantite d’energie calorifique et ainsi qu’un grand volume de gaz qui se dilate du fait de l’echauffement.

Question 40

donner les 3 types d’effet de l’explosion atmospherique

Answer 40

–effet thermique provoque par l’elevation brusque de temperature (passage du front de flammes)
→ CAUSE PAR LA COMBUSTION
–Effet de souffle du a la dilatation du volume (onde de pression)
–effet de missile qui projette dans le milieu des débris de l’enceinte
→ CAUSE PAR LA SURPRESSION (CONFINEMENT)

Question 40

expliquer l’effet de misile

Answer 40

projection de materiaux tels que fragment de recipient ou de canalisation, d’element de construction (diff a pulverisation)

Question 40

que permette les effets de souffle et de misile

Answer 40

ermettent d’etablir la nature de l’explosion, l’origine de la reaction et, parfois, la source d’inflammation

Question 40

expliquer l’effet de souffle

Answer 40

–flamme nait au pt dallumage et se deplace dans le volume combustible en mode piston
– porte a haute t –> gaz se dilat et onde de pression se creer
– surpression –> expansion des gaz chaufs
– force avec laquelle la pression s’exerce sur un objet est proportionelle a la surface expose
–> faible surpression peut engendrer une pousse consequente

Question 40

quels sont les elements qui subissent les effets les plus importants de la surpression dans les explosions atmospherique

Answer 40

les elements de superficie importante et de faible elasticite

Question 41

expliquer l’effet thermiqeu dune explosion atmospherique

Answer 41

la flamme se propage dans la totalite du volume contenant le melange combustible (front de flammes)
la projection d’objets incandescents ou enflammes est possible
pas rare que l’effet thermique declanche un incendie
degagement thermique consecutif au passage du front de flamme est tres bref
des lors, seuls des materiaux aisement inflammable peuvent etre endommages, comme tissus fins, vetements, sourcils, cheveux

Question 42

que se passe til sil yu’a des conc de combustible qui execede la limite supp d’explosivite lors d’une seconde flamme d’explosion atmospherique

Answer 42

dilution consecutive au passage de l’onde de pression peut induire une inflammation secondaire
degagement d’une importante quantite de chaleur
risque accru d’incendie consecutivement a l’explosion
situation qui se prod souvent si:
combustible = vapeurs d’un liquide inflammable
ces vapeurs sont “plus lourde” que l’air et vont s’accumuler au niv du sol
dilution par diffusion: creation d’un gradient de concentration
deflagration de telles vapeur requiert donc gen la presence d’un confinement

Question 43

Que doit permettre de determier l’investigation d\explosion

Answer 43

-nature de l’explosion
physique, chimique, diffuse ou concentree
-l’emplacement de l’allumage (origine) et la source d’inflammation (cause)
le combustible implique: origine du degagement de gaz ou de vapeur, ou le mode de prod de poussiere ou de l’aerosol
la propagation du combustible gazeux depuis son point de prof jusqu’au point d’allumage

Question 44

De quel type est une explosion concentree

Answer 44

detonation (explosif)