Incendies de silo ou de grange à foin sur votre ferme

Agdex :	732
Date de publication :	08/93
Commande no.	93-027a
Dernière révision :	08/93
Situation :
Rédacteur :	Stephen Clarke - ingénieur/MAAARO

Table des matières

1. Introduction
2. Le processus d'échauffement spontané
3. Quelles sont les causes d'incendie?
4. Prévention des incendies
5. Indices de danger
6. Évaluation par sondage
7. Procédés d'extinction
8. Résumé

Introduction

Chaque année, en Amérique du Nord, de nombreux incendies et des dommages à des aliments pour bétail sont causés par combustion ou échauffement spontanés. Au plan économique, des millions de dollars sont perdus en constructions, en aliments et en bestiaux par suite d'incendies de grange à foin et de silo (figure 1). On a même déploré la perte des vies humaines!

Figure 1. Silo en douves de béton endommagé par le feu.

Le processus d'échauffement spontané

Le processus d'échauffement suivi de l'ignition du fourrage est couramment appelé combustion spontanée. Dans le cas du foin, c'est généralement dans les deux premiers mois de l'entreposage qu'il pourrait y avoir combustion spontanée. Dans les silos, le fourrage peut s'assécher si l'air y pénètre par des fentes dans la paroi ou par les portes; il en résulte un risque d'incendie à longueur d'année.

L'échauffement et la combustion spontanés peuvent se produire quand il y a suffisamment d'humidité (une teneur en eau supérieure à 25 % mais inférieure à 45 %, pour le fourrage), d'oxygène (air) et de matière organique qui, ensemble, favorisent la croissance de bactéries et de moisissures. Cette croissance entraîne une température de pointe initiale de 54 à 65 °C (130 à 150 °F). À un tel niveau de température, une réaction chimique appelée réaction de Maillard peut avoir lieu et générer de la chaleur additionnelle. Cette réaction peut s'entretenir d'elle-même; elle se poursuit même sans oxygène. En outre, les gaz produits s'enflamment lorsqu'ils atteignent une température assez haute en présence d'oxygène.

Quelles sont les causes d'incendie?

1. Foin trop mouillé : Il s'échauffe (teneur en eau dépassant 25 %) et entre ensuite dans le cycle de combustion spontanée (figure 2 et tableau 1).
2. Ensilage trop sec : Il s'échauffe (teneur en eau inférieure à 40 %) et entre ensuite dans le cycle de combustion spontanée (tableau 1).
3. Fourrage accumulé en une grosse masse : Il emprisonne tout dégagement de chaleur.
4. Lente infiltration d'air : Elle amène le dessèchement graduel du fourrage.
5. Ensilage conservé trop longtemps (2 ans) : Il s'assèche progressivement dans le silo jusqu'à un niveau critique.

Prévention des incendies

La teneur en eau du foin ou de l'ensilage est la principale cause d'incendies dans le fourrage. Pour écarter un tel risque, vérifiez le taux d'humidité de vos récoltes. À cette fin, utilisez un humidimètre ou, simplement, un four à micro-ondes (tableau 2).

Figure 2. Teneurs en eau du foin

Texte équivalent

Notes :

1. Calculs faits sur une base humide.
2. Source : H. Bellman, S. Clarke, Bob Stone.

Pour le foin à plus de 18 % d'humidité, on devrait utiliser un séchoir à fourrage. Se référer à la fiche technique Séchage du foin dans la grange, Agdex 120/736 du MAAARO, figure 2 et tableau 1. Empilez les balles de foin couchées sur le côté pour qu'elles gardent leur forme et prévoyez des espaces pour la circulation d'air. Parce qu'elles sont plus denses et volumineuses, les grosses balles de foin entravent la dispersion de la chaleur et de l'humidité. Elles s'enflamment donc plus facilement que les petites balles classiques. Voir le tableau 1 pour les teneurs en eau recommandées.

Étanchéité du silo

Vérifiez régulièrement les portes et, si elles sont désajustées ou endommagées, réparez-les pour empêcher l'infiltration d'air dans l'ensilage. L'air peut aussi s'introduire à travers une paroi endommagée. Tous les deux ans, vider complètement le silo. Vérifier sa paroi et la réparer au besoin. Se référer aux fiches techniques Entretien et réparation des silos en béton, Agdex 732, et Détérioration des silos-tours en béton, Agdex 732, du MAAARO.

Teneur en eau

La plupart des incendies de silo sont causés par un ensilage trop sec. La teneur en eau de l'ensilage doit être entre 45 et 65 %. Une teneur inférieure à 45 %, jumelée à la présence d'air due à un mauvais tassage ou à un manque d'étanchéité du silo, crée un risque d'échauffement ou d'incendie.

Longueur des brins de fourrage

La longueur des brins de fourrage doit être de 10 mm à 6 mm (3/8 po à ¼ po). Le hachage fin permet un meilleur tassage (moins de vides, donc moins d'air) et facilite le désilage.

Distribution

L'utilisation d'un distributeur assure un bon tassage le long de la paroi du silo, ce qui aide à limiter l'infiltration d'air dans l'ensilage à travers la paroi et par les portes.

Vitesse de remplissage

Il faut emplir le silo très rapidement pour obtenir un bon tassage; au minimum, 1,6 m/h (2 pi/h). On réduit ainsi la présence et le déplacement d'air dans l'ensilage. Des couvertures temporaires peuvent être utilisées si le remplissage est interrompu pendant de longues périodes.

Indices de danger

1. La grange ou le silo s'échauffe.
2. Vous voyez de minces volutes de vapeur d'eau.
3. Vous sentez une légère odeur de caramel.
4. Urgence : Il y a forte odeur de roussissure, comme si de la ficelle à lieuse brûlait. Alertez les pompiers!
5. Urgence : Vous apercevez de la fumée ou des flammes. Alertez les pompiers!

Évaluation par sondage

Foin

Quand il devient évident que le foin s'échauffe, la première chose à faire est de vérifier sa température au moyen d'une sonde qu'on peut fabriquer soi-même, comme celle de la figure 3. Le sondage vous permettra de déterminer s'il y a un foyer d'incendie et en quel endroit, ou il vous aidera à évaluer la probabilité d'un incendie. Servez-vous des renseignements du tableau 3 pour arriver à une décision. Le test le plus simple consiste à plonger une tige d'acier ou de cuivre profondément, jusqu'au centre du fourrage, et de l'y laisser pendant environ une heure. En la sortant, si elle est presque trop chaude pour être tenue dans la main, vous pouvez conclure qu'il y a risque d'incendie.

Texte équivalent

Tableau 2. Évaluation de la teneur en eau des fourrages au moyen d'un four à micro-ondes.

1. Pesez un échantillon (E1) de 100 g du fourrage haché en excluant la masse du récipient. Arrondir au gramme entier le plus proche.
2. Étendez l'échantillon sur une assiette de carton ou mettez-le dans un sac en papier, et placez-le dans le four à micro-ondes.
3. Placez un verre de 8 oz aux trois quarts rempli d'eau dans le four pour empêcher l'échantillon de s'enflammer et le four de s'endommager.
4. Chauffez à 80-90 % de puissance pendant 4 minutes.
5. Sortez l'échantillon, mélangez-le et pesez-le.
6. Continuez de réchauffer l'échantillon par périodes de deux minutes et pesez-le de nouveau chaque fois. Au fur et à mesure que l'échantillon se dessèche, abaissez la puissance du four et, vers la fin, utilisez des périodes de 30 secondes pour empêcher le fourrage de prendre feu. Si la masse de l'échantillon ne change pas après deux ou trois périodes de séchage, c'est qu'il est sec à 100 %. Vous avez alors la masse sèche définitive (E2). Une légère carbonisation ne devrait pas nuire à l'exactitude des calculs, mais si l'échantillon brûle, il faudra refaire le test.
7. Calculez la teneur en eau comme suit :
   
   Teneur en eau = (E1 - E2) / E1× 100
   
   Exemple :
   
   E1 = 100 g
   E2 = 36 g
   
   Teneur en eau = (100 - 36) / 100 × 100 = 64 %
   

Tableau 3. Températures critiques

88 °C (190 °F) :
Sortez le foin sans tarder et placez-le à distance sécuritaire de la grange. Même si l'on sait que le foin échauffé peut atteindre plusieurs degrés au-dessus de 93 °C (200 oF) sans s'enflammer, il est préférable de le sortir avec l'aide des pompiers. Sortez d'abord les animaux et les outils; il vaut mieux être trop prudent que de subir des pertes.

82 °C (180 °F) :
Avertissez les pompiers du danger imminent afin qu'ils se tiennent sur leur garde. Informez aussi votre agent d'assurance; il sera heureux de coopérer et pourrait faire des arrangements pour fournir des mesures de protection supplémentaires.

80 °C (175 °F) :
À 80 oC (175 °C), vous pouvez vous attendre à trouver des points ou poches de chaleur. Au-dessus de cette température, gardez toutes portes et autres ouvertures fermées pour prévenir les courants d'air.

77 °C (170 °F) :
Vous devez exercer une vigilance constante et vérifier régulièrement la température, à la recherche de points chauds.

70 °C (160 °F) :
C'est le moment de vous inquiéter! Si vous avez un système avertisseur de température, il se déclenchera à ce point, vous donnant le temps de faire les préparatifs d'enlèvement du foin - si vous agissez rapidement.

65 °C (150 °F) :
Début de la zone de danger! Jusque là, les températures ne sont pas considérées comme anormales, mais au-delà de 52 °C (125 °F) il faut être vigilant.

Avertissement : Dans une grange surchauffée, il est dangereux de marcher sur le foin - un ouvrier pourrait tomber dans une poche de feu. S'il faut y aller, de longues planches doivent être utilisées. Prévoyez de l'aide sur les lieux en cas d'accident.
Gracieuseté de l'Ohio State University Cooperative Extension Service.

Ensilage

Dans le cas de l'ensilage, des températures dépassant 82 °C (180 °F) signifient qu'à la longue il y aura carbonisation, combustion lente ou incendie. On sonde l'ensilage surtout pour trouver l'endroit où il y a du feu parce que, la plupart du temps, il y a incendie avant que les signes d'échauffement se manifestent. Habituellement, le feu se trouve dans les 3 mètres supérieurs (10 pi) du silo ou autour de portes qui ne ferment pas bien. Le sondage par infrarouges sert aussi à localiser les points chauds. Pour obtenir le matériel de détection nécessaire, communiquez avec un agent de la Sécurité à la ferme de votre localité (le bureau du MAAARO vous donnera ses coordonnées), avec le bureau du Commissaire des incendies de l'Ontario, à Toronto, ou avec des entreprises spécialisées en isolation thermique des habitations.

Procédés d'extinction

Foin

Dans le foin entreposé, l'échauffement est souvent confiné dans une poche au sein de la masse. On ne doit pas tenter d'éliminer cette poche sans la présence des pompiers et d'un camion-citerne parce que le fourrage pourrait s'enflammer au contact de l'air. L'enlèvement du foin peut se faire au moyen d'une High-Hoe ou d'une chargeuse forestière à grappin. Il faut porter le foin à bonne distance de la grange pour écarter tout risque de propagation d'un incendie.

Si l'incendie est tellement intense qu'il doit être éteint dans la grange, mouillez le foin et enlevez-le immédiatement. Les ouvriers doivent être conscients de la possibilité de chute à travers une épaisseur de fourrage formant pont au-dessus d'une cavité dans laquelle il y a du feu.

On doit être extrêmement prudent quand le foin a été traité avec des agents de conservation chimiques contenant de l'éthoxyquine ou de l'hydroxytoluène butylé parce que ces substances produiront du cyanure d'hydrogène, un gaz mortel.

Ensilage

Alertez les pompiers et laissez-leur le soin de maîtriser le feu. Les pompiers auront besoin de tout leur équipement, y compris des respirateurs autonomes à cause des gaz d'ensilage dangereux. Dans les silos traditionnels à toit ouvert, ils localiseront les points chauds et les éteindront en injectant de l'eau par une sonde, directement sur le foyer d'incendie. Des gaz pourraient être produits par l'injection d'eau dans un incendie de silo. Toutefois, comme les gaz ne peuvent pas s'accumuler dans un silo ouvert et non scellé, le risque d'explosion est à peu près nul.

Dans un silo traditionnel à toit ouvert, on recommande d'enlever le fourrage endommagé par le feu pour les raisons suivantes :

1. L'ensilage n'a, à toute fin utile, aucune valeur nutritive
2. L'eau a lessivé les acides, permettant le développement de moisissures et abîmant l'ensilage
3. Le feu pourrait reprendre dans l'ensilage.

En imprégnant d'eau complètement les couches supérieures de fourrage avant leur enlèvement et en mettant la désileuse en marche par intermittence, on réduit au minimum le risque d'un nouvel incendie dans le silo et toute surchauffe possible du moteur.

Dans les silos hermétiques, n'importe quel incendie peut devenir extrêmement dangereux à cause des gaz explosifs qui s'y accumulent. Par mesure de sécurité, on injecte de l'azote liquide ou du gaz carbonique dans le silo pour abaisser la température. Voir le tableau 4 pour les quantités nécessaires.

Remarque : Les bouteilles de gaz sont de format standard. 

Source : Extinguishing Silo Fires (NRAES-18) par Dennis J. Murphy et William C. Arble, Université de l'État de Pennsylvanie.

Tous les silos hermétiques devraient être munis de soupapes spécialement conçues pour l'injection de gaz afin de permettre la lutte contre les incendies. Les propriétaires de silos Harvestore doivent se référer aux procédures d'urgence figurant au chapitre 7 du Manuel de l'utilisateur de 1991. Ils y trouveront toutes les directives, expliquées étape par étape, sur la façon de maîtriser un incendie dans ce genre de silos.

Résumé

Les incendies de silo et de grange à foin peuvent être maîtrisés de façon sécuritaire par les services d'incendie. En cas d'incendie sur votre ferme, alertez les pompiers. Ils ont le matériel et la formation pour s'en occuper.

Nous remercions le Secrétariat d'État pour sa contribution financière à la réalisation de la présente fiche technique.