Appareil respiratoire isolant

Un appareil respiratoire isolant est un appareil porté par une personne pour lui fournir de l'air respirable dans une atmosphère qui est immédiatement dangereuse pour sa vie ou sa santé.

Pour les articles homonymes, voir ARI.

Appareil à circuit ouvert de marque Dräger
Pompier de Toronto portant un SCBA

Deux catégories d’appareils
  • Les ARI circuit ouvert (ARICO) : l’air expiré est rejeté dans l’atmosphère. C’est ce type d’appareil que l’on trouve au sein des engins de lutte contre l’incendie. Dans cet article la référence ARI concerne ce matériel.
  • Les ARI circuit fermé (ARICF) : l’air expiré est recyclé par l’appareil. L’utilisation de ces matériels n’est pas traitée dans cet article.

Histoire

L'histoire des appareils respiratoires a commencé en 1835 à Paris avec la blouse Paulin, du nom de son inventeur. Cet appareil était composé d'une cagoule en cuir couvrant la tête et le torse, d'un soufflet et de tuyaux. Un homme à l'extérieur était chargé d'alimenter son collègue en air frais à l'aide du soufflet.[1],[2] Il lui fallait veiller à ne pas se trouver lui-même dans la fumée !

Les premiers vrais appareils autonomes sont apparus au tout début du XXe siècle, sous la forme d'appareils à circuit fermé tel que l'appareil mis au point par Ernest Guglielminetti[3] (1891) ou l'appareil d'échappement submergé de Davis (1910). Leur principe n'a d'ailleurs quasiment pas changé depuis un siècle !

Ce n'est que dans les années 1960 que les premiers appareils à air comprimé ont vu le jour. D'un maniement et d'un entretien plus simples, ils se sont rapidement imposés chez les sapeurs-pompiers.

  • Dessin de la "blouse Paulin"
  • Catastrophe de Courrières - Sauveteur muni de l'appareil Guglielminetti-Dräger en usage dans les mines de Westphalie.
  • Catastrophe de Courrières - Appareil Guglielminetti-Dräger (vue dos) dont sont munis les sauveteurs allemands.
  • L'appareil Dräger-Guglielminetti vu de dos

Principe et constitution

Circuit ouvert
Appareil à circuit ouvert (schéma)

Appelé aussi ARICO, l'appareil moderne se compose :

  • d'un ou plusieurs bouteilles d'air comprimé (à une pression variant entre 200 et 300 bars) ;
  • d'un détendeur, ramenant cet air à une pression d'environ 7 à 9 bars pour le transit dans le tuyau ;
  • d'un tuyau acheminant l'air comprimé au masque ; ce tuyau peut être muni d'une division permettant à un collègue en manque d'air d'y brancher son masque ;
  • d'une soupape à la demande, aussi appelée micro-régulateur ou pulmocommande, enclenchée sur le masque et ramenant l'air à une pression respirable mais légèrement supérieure à la pression atmosphérique (afin qu'aucun gaz extérieur ne pénètre dans le masque) ;
  • d'un masque étanche, aussi appelé pièce faciale ou visagère ; selon les cas, il peut ne couvrir que les voies aériennes (nez et bouche) ou la totalité du visage ;
  • d'un manomètre permettant de contrôler la pression de l'air restant dans la bouteille ;
  • d'un sifflet qui signale que la réserve d'air touche à sa fin. Il se déclenche aux alentours de 50-60 bar, il reste alors 5 min (10 bars équivalent environ à 1 min pour un effort normal) pour sortir du bâtiment ou de l'incident en lui-même ;
  • parfois, d'une balise sonore de localisation (autrefois appelée « homme mort ») servant à avertir d'un danger ou se déclenchant après une période d'immobilisation totale du porteur.

Sur certains appareils, un dispositif permet de se connecter à un narguilé pour augmenter l'autonomie du porteur et n'utiliser la bouteille qu'en cas d'urgence. Ceci est notamment utilisé lors d'interventions chimiques.

Les bouteilles sont fabriquées en acier ou en fibres de carbone. Les bouteilles en acier ont l'avantage d'être très fiables, par contre elles sont également très lourdes (une quinzaine de kg). Les bouteilles composites sont plus légères (une dizaine de kg) mais demandent une attention et un entretien particuliers. Le volume des bouteilles est généralement de 6 à 9 litres, permettant une autonomie de 20 à 40 minutes selon l'effort du porteur.

Circuit fermé

Il existe également des appareils à circuit fermé (ARICF), dans lesquels l'air circule en boucle (le porteur respire toujours le même air). Expiré, il est purifié (le dioxyde de carbone étant fixé par un produit chimique type chaux sodée) puis se voit adjoindre un volume d'oxygène pur (env. 1,5 l/min). Enfin, il est parfois refroidi par de la glace avant de retourner vers le porteur. En effet, la réaction chimique assurant la purification de l'air est exothermique, et l'air peut atteindre 70 °C en quelques dizaines de minutes. L'ARICF réutilise l'air en boucle, ce qui lui donne une grande autonomie par rapport à l'ARICO, cependant cet air circulant en boucle chauffe et devient relativement chaud ce qui entraîne de faibles brûlures sur le visage du porteur. Le port de cet ARICF nécessite d'avoir suivi une formation. Ces appareils permettent une autonomie allant d'une à quatre heures.

Utilisation

En cas d'urgence, l'appareil peut se mettre seul, mais idéalement l'équipement se fait à deux, le second vérifiant la mise en place. Cela s'appelle le contrôle croisé. On s'attarde surtout sur la mise en place de la pièce faciale (le masque) afin de s'assurer qu'il ne présente aucune fuite. Lorsque le porteur a ouvert sa bouteille, il lui suffit de faire une apnée, si un sifflement au niveau de la face survient, c'est qu'il y a une fuite.

Au repos, le porteur doit respirer normalement, sans forcer.

On calcule l'autonomie du porteur d'ARI par le rapport

où est la pression de la bouteille lue sur le manomètre, le volume en eau de la bouteille (gravé sur la bouteille) et est le débit d'air qu'utilise le porteur (cf. Loi de Boyle-Mariotte).

Si on ne connait pas ce débit, on peut l'estimer à 90 litres par minute (norme sapeur-pompier en France).

Pompiers

« ARICO » redirige ici. Pour l’article homophone, voir Haricot.

Les pompiers utilisent des appareils respiratoires isolants en circuit ouvert (ARICO) ou en circuit fermé (ARICF) pour certains spécialistes. Ils sont portés dans toutes les situations de feu en milieu clos ou semi-clos, ainsi que pour les feux d'extérieur générant beaucoup de fumée (par exemple feu de véhicule) et dans les situations où l'on soupçonne une atmosphère toxique (par exemple fuite de produit dangereux). Tous les Binômes d'Attaque (BAT) en sont équipés et se vérifient mutuellement (pression, sifflet, étanchéité) en ouvrant le robinet, respirant une bouffée ou deux puis en lisant la pression sur le manomètre, en fermant le robinet jusqu'à entendre le sifflet puis sentir l'étanchéité lorsque le masque se plaque sur le visage.

Les robinets des bouteilles sont dirigés vers le bas : d'une part cela permet au porteur d'ouvrir la bouteille qui serait restée accidentellement fermée, et d'autre part, le robinet est ainsi protégé de la chute d'un objet.

Les ARI comportent une, deux ou trois bouteilles gonflées à 200 ou 300 bars. Ils sont parfois munis d'une cagoule étanche qui permet de faire respirer une autre personne, dans le cadre d'un sauvetage. De nos jours, les bouteilles sont seules, et ont un volume compris entre 6 et 9 L gonflés à une pression d'utilisation de 300 bars.

Lors de leur engagement, les binômes sont équipés d'une balise sonore de localisation ou dispositif de l'homme mort, qui se déclenche manuellement ou si le porteur ne bouge plus pendant un certain temps.

Pour le port des tenues NRBC, il existe des ARI contenant un système de climatisation, le froid étant produit par l'évaporation de carboglace[4]. Ceci permet de limiter les risques d'hyperthermie maligne d'effort. En effet, avec tout l'équipement de protection individuel, les sapeurs-pompiers sont soumis à un effort très intense.

Enfin, il existe des groupes spéciaux formés au port de l'Appareil respiratoire isolant à circuit fermé (ARICF) qui permettent de rester plus longtemps dans une atmosphère dangereuse mais nécessitent une formation particulière et une très bonne condition physique.

Normes

Liste non exhaustive.

  • Normes européennes (CEN) :
    • EN 137 : appareils de protection respiratoire - Appareils de protection respiratoire autonomes à circuit ouvert, à air comprimé - Exigences, essai, marquage.
      Cette norme est une des normes élaborées dans le cadre de la directive européenne sur les équipements de protection individuelle (directive 89/686/CE du ) et la directive relative aux équipements marins (directive 96/98/CE du ).
  • Normes françaises NF :
    • EN 144-1 et 144-2 : bouteilles d'air comprimé
    • EN 136-10 : masque facial
    • EN 137 : harnais de transport et détendeur haute pression

Notes et références
  1. M. Paulin, « Mémoire sur un appareil destiné à donner le moyen de pénétrer dans les lieux infectés », Archives générales de médecine, iII, vol. II,‎ , p. 522 (lire en ligne)
  2. Gustave Paulin, « Appareil-Paulin contre l'asphyxie par la fumée », Nouveau manuel complet du sapeur-pompier, ou Théorie sur l'extinction des incendies (Nouvelle édition, rectifiée et beaucoup augmentée),‎ , p. 100-103 (lire en ligne)
  3. F. Lebreton, « L'appareil Guglielminetti-Dräger pour l'exploration des milieux remplis de gaz irrespirables », Annales des Mines, 10e série, vol. 7,‎ , p. 667-677 (lire en ligne)
  4. Thermorégulation, une « clim » dans les tenues, sur le site pompiers.fr

Voir aussi

Articles connexes

Liens externes
  • Portail de la sécurité civile
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