Les graves dangers des explosifs
(http://img444.imageshack.us/img444/8383/disclaimerux7.jpg)
Pourquoi un post sur les explosifs
Ce post peut paraître bizarre sur le forum, et n'a pas vocation à donner des recettes de fabrication pour apprenti-chimiste ou bien apprenti-terroriste. Au contraire, ce post a pour but d'informer de manière très simplifiée (volontairement) afin de connaître la conduite à tenir et les risques liés aux explosifs.
Non ce post n'est pas anti-explosif, l'auteur a joué lui aussi avec des pétards quand il était petit.
Non ce post n'est pas un enième post à vocation morale vous disant que ce n'est pas bien de faire joujou avec des produits chimiques.
Alors pourquoi faire ce post ?
ll est évident que pour qui connait les bons mots à rechercher sur le net, la diffusion d'information (vraie ou erronée d'ailleurs) qu'offre le web est importante et facile Les sites de vidéo en ligne (tels youtube, daily motion et autres) montrent pleins de gens faisant n'importe quoi avec des explosifs maisons. On trouve également des sites internet diffusant des techniques de fabrication de divers explosifs. Bref, il est facile d'en fabriquer c'est clair, je suis réaliste. SAUF que, il est facile de fabriquer des explosifs de première catégorie et plus difficile déjà de fabriquer des explosifs de seconde catégorie. Quelles conséquences ? Les explosifs de première catégorie sont par nature plus facile à allumer, à détonner. C'est pour cela qu'on les utilise dans les détonateurs. Mais cela veut dire aussi moins de sécurité. Et quand la qualité de fabrication n'est pas au rendez-vous, le produit ainsi utilisé est d'autant plus instable. Ce que les sites en ligne ne vous disent pas (outre le nombre de morts et d'accidentés chaque année), ce sont les risques qui sont liés. J'essaye aujourd'hui (un peu) de palier cela.
Définition
"Un explosif est un composé chimique défini ou un mélange de corps susceptibles lors de leur transformation, de dégager en un temps relativement court, un grand volume de gaz porté à haute température, ce qui constitue une explosion." Source Wikipedia (http://fr.wikipedia.org/wiki/Explosif)
Un explosif peut déflagrer (la déflagration étant l'ensemble des phénomènes consécutifs au passage rapide d'un front de réaction, le plus souvent d'un front de flamme (combustion d'un gaz ou d'une vapeur), au travers d'un mélange de combustible et de comburant, vitesse de quelques centimètres à quelques mètres par secondes) ou détonner (la détonation est une onde de combustion extrêmement violente, qui se propage à une vitesse supersonique, de 400m à plusieurs km par seconde)
Quelques noms connus: Octolite ; Tolite ; Trolite ; Hexolite ; dynamite ; Chlorate ; Nitrate ; Nitroglycérine ; Nitro-cellulose ; Peroxydes ; TATP ; tolite et tri-nitro-toluène ( TNT ) ; C1 ; NC2 (gomme f15) ; C3, C4 (Semtex...) ; Formex ; Melinite ; HMX ; RDX ; Composition B ; poudre noire ; acide picrique ; fulminate de mercure ; azoture ; nitrure et styphnate de plomb ; triiodure d'azote ; Hexal ; HMTD etc.
Caractéristiques
Un explosif peut revêtir des formes très diverses: solide, liquide, gazeux. L'important n'est pas tant l'explosif que le contenant, nous y reviendrons.
En solide, il peut être sous forme de poudre (poudres), de cristal (nitrates, chlorates), de bloc (de "plastic" (plastic est un terme américain désignant en fait la marque), de gélatine, de gomme etc.)...
Quelques exemples de poudres variées:
(http://img297.imageshack.us/img297/5012/toliteyb1ia4.jpg)(http://img297.imageshack.us/img297/8405/triperoxydedetrychloaceee9.jpg)(http://img220.imageshack.us/img220/5359/pn751411zj9ke6.jpg)(http://img143.imageshack.us/img143/6244/pnfe2o3yw2ro5.jpg)
Un exemple de bloc:
(http://img530.imageshack.us/img530/9749/knsu200grby0.jpg)
En liquide, il peut être de très fluide et volatile (consistance du fioul) à épais et visqueux ( consistance de la vaseline voir de la cire)
En gazeux, pas besoin d'un dessin mais les explosifs de ce genre sont rares.
Ou en trouve-t-on dans le monde
Il faut savoir que contrairement aux idées reçues, 80% de l'utilisation des explosifs dans le monde est faite dans le civil et non chez les militaires. Les principaux domaines sont le domaine minier et la démolition de bâtiments. Mais au niveau civil, on le trouve aussi dans la sécurité (boulons explosifs par exemple), dans l'industrie pharmaceutique, dans les feux d'artifice (ce ne sont plus alors des explosifs au sens légal mais des artifices pyrotechniques), dans le sport (tir) etc.
Pour les 20% restants, cela est catastrophique dans le sens ou près d'1/3 des explosifs utilisés n'exploseront pas et seront laissé sur place, ou enterrés (volontairement ou non). Par exemple entre 5 et 40% des sous-munitions n’explosent pas à l’impact : gisant sur le sol, dans les arbres ou sur le toit des maisons, elles se transforment, de facto, en véritables mines antipersonnel, prêtes à exploser au moindre contact. Les pays d'Afrique ou du Moyen Orient sont particulièrement exposés à ces menaces. De simples vacances dans certains coins au Maroc ou en Algérie peuvent vous faire cotoyer des mines par exemple au bord de certaines routes. Bref, en dehors de toutes considérations morales, il reste important d'en connaître un peu plus.
Où est-on susceptible d'en trouver près de chez soi en France
On trouve des explosifs dans de nombreux endroits.
- dans le sol (engins de guerre de la 1ère et 2nde guerre mondiale):
(http://img246.imageshack.us/img246/4396/obusenterrqf1.jpg)
ceux qui habite l'Alsace et la Lorraine, ou bien le long des plages du débarquement, mais aussi partout où il y a eu des conflits, les engins de guerre sont hélas nombreux dans le sol. De la grenade à l'obus de mortier, en passant par l'obus d'aviation ou tout autre dispositif explosif, on rencontre encore très souvent des vestiges de ces temps passés. Combien d'agriculteurs n'ont pas dans leur grange quelques obus ramassés dans leur champ :'(
Combien de fois des "chercheurs de trésors" n'ont pas trouvé des obus "intacts" dans le sol.
Il faut savoir que ces restes sont TRES dangereux pour trois raisons:
- ces dispositifs ont été fabriqués pour tuer
- ces dispositifs n'ont pas fonctionné pour une raison inconnue et donc peuvent fonctionner tout d'un coup pour une autre raison inconnue
- ces dispositifs ont vieilli et sont donc la plupart du temps beaucoup plus instable qu'à l'origine (formation de picrate par exemple en réaction de l'explosif avec le métal)
- dans sa cave (homemade volontairement ou non)
Le net regorge de formules, de recettes et autres moyens de se faire joyeusement explosé la figure. Très nombreux sont ceux qui se sont essayés aux explosifs artisanaux, très nombreux aussi sont ceux qui ont raté leur coup et se sont fait très très peur (ou très très mal) ^-^
Si celui qui fabrique cela volontairement n'a qu'à faire ça intelligement (rappel: en France, la fabrication de produits pyrotechniques est reglementé et interdit pour le particulier), il se peut qu'un mélange hasardeux se révèle explosifs. C'est pour cela que les produits chimiques (de bricolage, d'hygiène, ménager etc.) doivent être rangés dans des endroits aérés, propres, et conformément aux préconisations du fabriquant. On ne doit d'ailleurs jamais mélanger des produits d'apparence anodine (même du lait et des produits chimiques, ca peut être dangereux !).
- en forêt (restes de grenades d'entrainements ou de mines AP d'entrainement)
On peut aussi trouver des objets dans des forêts tout ce qu'il y a de plus fréquentés, c'est rare mais cela arrive. Par exemple, je me suis retrouvé un jour dans un forêt au milieu de trucs enfouis dont j'ai eu de la chance de remarquer la tête: ici le modèle deterré:
(http://img167.imageshack.us/img167/2043/mineyt5.jpg)
Près du visage, dans la main ou en tongue, cela reste un risque, encore plus pour un enfant.
Et oui, il y a des explosifs dans une voiture: deux sortes même: le reservoir et les airbag. Si le reservoir n'est pas à proprement considéré comme un explosif, en revanche, les dispositifs d'allumage des airbags sont clairement identifiés comme tel (styphnate de plomb et autres joyeusetés). C'est pour cela que le montage/démontage des dispositifs d'airbag doivent être traitées par un spécialiste.
On trouve quelques exemples comme la nitro-glycérine qui se trouve être un excellent vaso-dilatateur. Mais aucun risque en les prenant ;) En revanche, on trouve aussi en pharmacie des produits qui une fois mélangé peuvent être instable. Donc pas de mélange hasardeux.
- dans des articles de sport
certains balles de ping-pong contiennent de la nitro-cellulose qui est un explosif puissant. Pourquoi n'explose-t-elle pas ? Parcequ'il est rajouté du camphre qui inhibe définitivement l'action de l'explosif et il n'y a aucun moyen de récuperer celui-ci. Quant aux tireurs sportifs, ce sont des gens suffisament informés pour ne pas faire n'importe quoi quand ils rechargent.
Et oui, la farine est explosive quand elle est dans l'air (200g/m3) et a alors un pouvoir explosif bien superieur au TNT. C'est pour cela que les silos à grains sont ventilés (quelques accidents connus Gironde-1997 avec 11 morts )(http://w3.cem2.univ-montp2.fr/~Hyg_Secur/riskincendie/inrsexplosion/explos1.jpg) © Groupama - Daniel Laurent
Rassurez-vous, il n'a jamais été enregistré d'explosion dans une cuisine d'un particulier à cause de cela ;) Mais cela montre que beaucoup de produits peuvent exploser sous certaines conditions. En revanche, le gaz de ville est une source d'explosion. Vérifiez bien que les robinets sont fermés quand vous ne vous en servez pas, et coupez l'arrivée générale quand vous partez en WE ou en vacances. Enfin faites vérifier vos installations tous les ans et surveillez les dates de limite des tuyaux de gaz (c'est valable aussi pour les petits réchauds). En cas de fuites de gaz, est-il necessaire de rappeler de ne pas fumer, pas utiliser son telephone portable à proximité, ne pas allumer de lumière (ni ouvrir le frigo) etc. ?!
Précautions d'usages:
- Concernant les engins militaires
Etre dans une zone (type forêt de guerre ou plages du débarquement) où des batailles de la 1ère et 2nde guerre mondiale suppose qu'il reste, hélas, des risques:
- pollution des sols (plomb, mercure etc.) que l'on pourrait retrouver dans l'eau que l'on boit ou les champignons que l'on mange
- résidus dans la terre (autre que les billes de shrapnel): par exemple, des cristaux d'ypérite qui peuvent serieusement vous brûler les pieds si vous marchez pieds-nus ou en tongue (cf Verdun)
- fuites de produits toxiques: de nomreuses munitions comportaient des charges toxiques (gaz toxiques ou mortels notamment, comptez 1 obus sur 3)
- munition non explosée, rouillée, avec picrates... bref qui peuvent rester ainsi encore 50 ans sans soucis ou bien exploser parceque vous l'avez regardé de travers (rappel: pour les obus et roquettes de la première et seconde guerre mondiale, entre 1 obus sur 4 et 1 obus sur 10 n'a pas explosé et sur des sols humide ou boueux, c'était 8 sur 10 !).
En mer, c'est sympa aussi :down: Selon une étude du New Scientist évoquée en août 2004 par la BBC, une explosion de l'épave du Richard Montgomery provoquerait une gerbe d'eau de plus de 300 mètres de hauteur, une projection de débris jusqu'à environ 3 km de hauteur dans le ciel, et un mini raz-de-marée de 4 à 5 mètres de haut. Rien que le TNT présent dans ce bateau correspond à 1/12e de la puissance d'une bombe atomique telle que celle larguée sur le Japon
sans parler des nombreux déchets déposés par les marées le long des côtes.
Sachez qu'il y a quand même en moyenne 11 morts ou blessés en France par an à cause des vestiges d'armements.
Que faire: très simple: Munition ou engin inconnu, touche à ton cul....
Voilà c'est cru mais c'est le minimum à respecter. Sachez que des personnes qui sont de véritables encyclopédies concernant le militaria arrivent quand même à avoir des accidents et à déceder. Outre le mauvais état des munitions (donc instable), beaucoup étaient en plus piegées.
A NE PAS FAIRE (par exemple):
-Déplacer ou chercher à démonter une munition choquée:
C'est une munition qui à été tirée mais non explosée ou bien une
munition jetée. Toute munition choquée est classée dangereuse par
toutes les armées du monde.
- Essayer de dévisser la tête d'un obus (appellée aussi fusée).
- Tenter de scier ou percer un obus ou une munition.
- Décaper une munition rouillée à la meuleuse ou meule !
- Plonger un obus ou une munition dans de l'acide pour nettoyer !
- Toucher à main nue un obus, une grenade, une roquette ou plus
généralement toute munition de guerre peut vous contaminer.
Souvenez-vous que 30% des obus de 14-18, et 10% de ceux de 39-45
n'ont pas explosés et que 30% d'entre eux contenait des gaz de combat
(donc mortels en cas d'inhalation ou simple contact).
Source (http://www.prospection.net/forum/messages/5641_5641_20_0_20.html)
Si vous en trouvez, n'y touchez pas. Balisez discrètement le lieu, évitez d'en parler autour de vous pour ne pas attirer de curiosités malsaines ou créer de panique, et appelez les service compétent (police ou gendarmerie).
- Concernant les engins de fabrication personnelle pour ceux qui n'ont toujours pas compris que ce n'est pas une bonne idée.
Bon là, c'est simple: votre principal outil est votre cerveau. Vous allez manipuler quelque chose qui est à la fois dangereux à la base (acides chlorydrique, sulfurique, nitrique...) et encore plus dangereux à l'arrivée (brûlure, blast, shrapnel). Le principal risque des engins de fabrication personnel pour celui qui le fabrique est euh... la mort, sinon l'amputation de quelques phalages à la main tout entière. Cela arrive malheureusement très fréquemment.
Tout d'abord, permettez-moi de vous rappeler que ce que vous comptez faire est tout simplement interdit et puni par la loi. Si vous voulez quand même y aller:
- protegez vos yeux avec des lunettes de protection
- protegez vos mains avec des gants adaptés aux produits chimiques utilisés (pas de gants de vaisselles svp ::))
- portez un tablier ou au pire, une blouse que vous pourriez poser TRES rapidement.
- ayez un extincteur à portée de main
- ne travaillez que sur des PETITES quantités. Bien souvent le contenant est plus important que le contenu. Ainsi, sachez que la plupart des grenades ne contiennent qu'entre 15 et 25 (jusqu'à 50 grammes) d'explosifs. Donc pour "s'amuser" avec un gros pétards, point n'est besoin d'en fabriquer plus de quelques grammes ! Et encore, peut-on se faire déjà très peur avec 1 seul gramme qui pète sans prévenir. (cf vidéo de 0.10gr (http://www.youtube.com/watch?v=KS-yIH8oTsY)
Le contenant est important: n'utilisez jamais de bouteilles de verre, ou pire de métal: en éclatant (volontairement mais aussi involontairement) cela fera autant de morceaux qui vous blesseront.
Le papier a l'avantage de pouvoir faire des enveloppes solides, mais avec une inertie nulle (c'est pour cela que les pétards sont ainsi fait).
Ainsi, sur une fabrication d'un mastic explosif maison, avec une enveloppe cartonnée, 5 à 10 fois moins de produits seront necessaire pour un bruit équivalent. Pourquoi prendre des risques en faisant plus ?
Nota: du tatp qui éclate dans la main, 6 grammes suffisent à arracher les ou des doigts :ohmy:
Bref, prenez au moins autant de précautions que les professionels.
De même, pour les allumer, faites au minimum des mèches très longues, voir mieux, allumeur electrique.
Un étudiant de 21 ans décède à cause du blast d'une bombe (http://www.lemonde.fr/societe/article/2008/02/09/mort-d-un-etudiant-qui-avait-fabrique-un-engin-explosif-grace-a-internet_1009426_3224.html#ens_id=1009504)
Pourquoi les explosifs maison seraient plus dangereux que les explosifs industriels ? Très simple, car ce sont des explosifs primaires simplistes. C'est à dire que leur fabrication est aisée car leur explosivité vient du fait de leur caractère instable. Ainsi, ils réagissent à la chaleur, au choc, au frottement, aux étincelles, à l'electricité statique (!) etc. Ils peuvent donc réagir très facilement. De plus, les conditions de fabrication chez soi ne sont pas toutes impeccables (ne surtout pas utiliser de métal ou de plastique, présence de poussière, agitation, température et humidité non contrôlée...). Bref, si vous voulez pouvoir vous servir de vos 5 doigts par main longtemps, faites très très attention et ne faites que des quantités infimes. Ou mieux, achetez des pétards déjà fait :)
- Concernant un colis suspect (terrorisme)
Si vous êtes amené à trouver un IED (improvised explosive device) (ou plutôt si vous avez la chance de vous en apercevoir avant que celui-ci n'éclate), n'y touchez pas (cf recommandations pour le materiel militaire non explosé).
Vous ne savez pas dans quel état peut-être cet engin, quel est son système de déclenchement !!!
Éloignez les personnes se trouvant aux alentours et prévenez les services de police, gendarmerie, les pompiers etc...
Si vous vous trouvez à proximité d'une explosion (CE QUE JE NE VOUS SOUHAITE PAS !) et même si vous n'avez rien à première vue : allez consulter un médecin vous pourriez avoir été victime du BLAST (effet de souffle) et avoir une hémorragie interne !
Qu'est ce qui peut provoquer l'explosion d'un explosif: tout et n'importe quoi suivant le détonateur utilisé: la charge d'electricité statique (explosif maison) en passant par le poids (mine), le mouvement (detecteur), la lumière (certains explosifs ou detecteur), le son (detecteur), la chaleur, etc.
C'est pourquoi il faut être très prudent.
Bien sûr, on peut avoir déjà fait des experiences un certain nombre de fois avec succès, mais quand ca rate... Voici des photos de ce qu'il peut arriver en cas d'erreur, d'accident, de hasard malheureux :
(http://img184.imageshack.us/img184/5701/mainnq9.jpg)
28 grammes d'explosifs
(http://img184.imageshack.us/img184/5656/28grammesrs3.jpg)
Explosion accidentelle d'un détonateur
(http://img180.imageshack.us/img180/8813/dtonateurif2.jpg)
Explosion accidentelle de quelques grammes (<10) d'un explosif maison
(http://img180.imageshack.us/img180/4650/blastkg0.jpg)
Sources
Bibliothèque personnelle
Wikipedia (http://fr.wikipedia.org/wiki/Explosif)
Explosifs chez les maitres chiens (http://www.chez.com/maitrechien/explos.htm)
Forêt de guerre (http://fr.wikipedia.org/wiki/For%C3%AAt_de_guerre)
Munition non explosée (http://fr.wikipedia.org/wiki/Munition_non_explos%C3%A9e)
Pollution induite par les munitions (http://fr.wikipedia.org/wiki/Pollution_induite_par_les_munitions)
Prospection et dangers du militaria (http://www.prospection.net/forum/messages/5641_5641_20_0_20.html)
Maximilien PETTEX
Je suis overbooké en ce moment mais la tentation était trop grande :bang:
Méchant Maxi :wife: ;D
Bon, je vais commencer par des définitions et autres généralités :
Combustion :
Il s’agit d’une réaction d’oxydo réduction avec l’oxygène (O2 de l’air ou O2 contenu dans la matière explosible). La réaction de combustion se propage selon un mécanisme de transfert thermique : conductibilité + rayonnement.
Elle se caractérise par la vitesse de combustion VC qui est fonction de la pression engendrée par les gaz de combustion.
Ordre de grandeur : 1cm/s < VC < 100 m/s
Il s’agit typiquement du régime de fonctionnement normal des poudres propulsives et des propergols.
Remarque : de nombreuses substances explosives peuvent se consumer sans exploser (cf definition de l’explosion).
Déflagration :
Combustion rapide générant une onde de choc dans le milieu environnant (mais pas dans la substance explosive).
La déflagration est avant tout une réaction thermique (énergie mécanique << énergie thermique). Elle se traduit principalement par un transport de masse et de chaleur : l’effet « boule de feu ».
Néanmoins, la vitesse du front de flamme VF, cad la vitesse de déplacement de la dite boule de feu est relativement « lente » (subsonique) et reste de l’ordre de la vitesse de combustion Vc (vitesse limitée par le transfert thermique).
L’onde de choc générée par la déflagration a en général une amplitude relativement faible (surpression inférieure à la pression ambiante, soit < 1 bar). Cette onde se déplace à une vitesse supersonique inférieure à 1000m/s dans le cas de la déflagration.
Remarque : /!\ les effets d’une déflagration peuvent être importants ! Une surpression de moins d’un bar ne paye pas de mine mais vous allez voir par la suite que ça peut suffire pour faire pas mal de dégâts.
Détonation :
Décomposition extrêmement rapide qui engendre une onde de choc dans la matière explosive (réaction chimique plus rapide que le transfert thermique). L’onde de choc crée dans le matériau entretien la réaction chimique (P et T élevées).
Contrairement à la déflagration, la détonation produit environ autant d’énergie mécanique que d’énergie thermique. Dans le cas de cette réaction, les phénomènes mécaniques de choc et convection agissent de concert avec les phénomènes de transfert thermique.
La vitesse du front de flamme VF est dite rapide (supersonique), elle peut atteindre l’ordre du km/s.
La surpression générée par une détonation est de 30 à 60 fois plus importante que la pression ambiante, voire plus dans le cas des explosifs condensés (masse volumique élevée). La vitesse de détonation D est généralement comprise entre 1000m/s et 10 000 m/s.
Remarque : La vitesse de détonation D est une constante de l’explosif. Elle augmente avec la masse volumique de ce dernier.
Exemples :
TNT : D = 6900m/s à densité max.
TATB : D = 7970 m/s à densité max.
Nitroglycérine : D = 7600 m/s
Hexogène : D = 8750 m/s à densité max.
Explosion :
Transformation chimique rapide d’un explosif en un produit gazeux dont le volume est supérieur au conteneur ou au volume du produit original.
En fait le mot explosion est un terme générique désignant une variation brutale de la pression et de la température conduisant à des effets de destruction.
Dans le domaine des explosifs on s’en sert le plus souvent pour décrire les effets d’une déflagration ou d’une détonation, soit onde de choc + « boule de feu ». En effet, les mots déflagration et détonation concernent des réactions qui ont lieu dans la substance explosive. Le mot explosion concerne généralement les conséquences de l’une de ces deux réactions, cad les effets dans le milieu environnant.
Allez, une petite photo pour vous récompenser de votre patience :
(http://img145.imageshack.us/img145/864/image12jo0.jpg)
Onde de choc :
Surface à travers laquelle les caractéristiques physiques du milieu (P, pression ; T, température et ρ, masse volumique) présentent une discontinuité : généralement P pour les matières explosives.
Par rapport au milieu dans lequel elle se propage, l'onde de choc est caractérisée par une vitesse supersonique et une surpression.
En tant qu’onde de pression, son mode de déplacement est similaire à celui des ondes sonores : réfraction par les ouvertures et réflexion sur les surfaces solides.
Les ondes de choc les plus puissantes sont le plus souvent générées par une réaction de détonation.
En effet, lors d’une détonation, la réaction chimique est extrêmement rapide, si bien que l’on peut considérer que la matière explosive s’est transformée instantanément en gaz de détonation à très (très) hautes pressions et températures. On observe alors une mise en vitesse brutale de l’atmosphère environnante opérée par une onde de pression aérienne qui se propage dans le milieu extérieur.
Pour faire simple, si on s’attache uniquement à l’étude de la pression, la détonation peut s’apparenter à une explosion de réservoir sous pression (toute proportion gardée).
Remarque : l’eau est un milieu incompressible, de densité supérieure à celle de l’air. Une onde de choc s’y déplace donc plus rapidement et plus longtemps. Il est admis que le rayon mortel de l’onde de choc y est 3 fois plus grand que dans l’air.
Onde de pression aérienne ou onde de souffle :
Une onde de pression aérienne, également appelée onde de souffle, correspond au déplacement d’une surpression dans l’air. La propagation d’une telle onde dans l’environnement se traduit par des variations plus ou moins brusques et de plus ou moins grandes amplitudes de la pression en tout point de l’espace.
En un point donné, les variations de pression sont notamment caractérisées par :
- une phase de surpression, d’amplitude max Ps0, de durée t0 et d’impulsion iS *
- une phase de dépression, d’amplitude min Ps0-, de durée t0- et d’impulsion iS-
Une image vaut mieux qu’un long discours (notez la maîtrise de mspaint) :
(http://img145.imageshack.us/img145/3221/ondedechochd2.png)
Profil d’une onde de pression aérienne
* L’impulsion correspond à la surface sous la courbe de pression. Dans le cas de l’étude d’une onde de souffle, elle caractérise la durée des pics de surpression, cad la durée de la contrainte.
Caractéristiques d’une onde de pression aérienne :
Je vais vous donner une abaque qui vous permettra de calculer les caractéristiques d’une onde de pression aérienne (pic de surpression, impulsion, etc.) en fonction de la masse de la charge explosive et de la distance au centre de l’ « explosion ». Vous n’obtiendrez pas une super précision, mais ça vous donnera un ordre de grandeur très correct.
Ces abaques sont tirés du TM5-1300, un recueil/banque de données sur les explosifs créée par l’US Army (1968, réactualisé en 1984 et 1990). Ce recueil repose sur une quantité phénoménale d’expérimentations et reste une référence dans le monde de la pyrotechnie depuis maintenant 40 ans.
J’ai volontairement choisi le cas d’une explosion dite « en surface » car il s’agit du cas le plus fréquent : munition, charge explosive posées à même le sol ou à proximité du sol (max hauteur d’homme).
(http://img72.imageshack.us/img72/7287/02014jj0.png)
Onde de choc aérienne en surface
Dans le cas d’une telle explosion, l’énergie se disperse dans une demi-sphère d’air. Ceci vient du fait qu’une explosion en surface dissipe peu de son énergie dans le sol.
Voici l’abaque :
(http://img265.imageshack.us/img265/4028/image14mi6.jpg)
Avec :
Ps0 = pic de pression incidente
PR = pic de pression réfléchie (absolue)
Iso = impulsion incidente
Ie = impulsion réfléchie
Ta = temps d’arrivée de la surpression
t0 = durée de la surpression positive
v = vitesse du front d’onde
Lw = longueur d’onde
W = masse de la charge
R = distance au centre de la charge
Bon, les unités de mesure sont les unités anglosaxonnes, il faudra faire quelques conversions :
1 lbf/ft = 47,8803 Pa 1 ft = 0,3048006 m
1 psi = 6894,76 Pa 1 lb = 0,4533924 kg
De plus les abaques sont données pour une charge de TNT, il faudra donc convertir la charge en utilisant l’équivalent TNT.
La charge équivalente TNT est la charge de TNT qui donne la même onde de pression que la charge utilisée. On la calcule à l’aide de l’équivalent TNT k exprimé en kg de TNT/kg de produit. Pour calculer la charge équivalente de TNT, il vous suffit donc de multiplier la masse de votre produit par k.
/!\ L’équivalent TNT est différent pour le pic de pression et l’impulsion.
Equivalents TNT :
Explosifs Equivalent TNT: pic de pression / impulsion
Hexocire 91/9 1,09 / 1,07
Hexolite 60 / 39 à 1% de cire 1,10 / 1,06
Hexogane 70, Tolite 30 1,14 / 1,09
Picrate d’ammonium 0,85 / 0,81
Hexogène 40, Tolite 38, Al 17, CireD 5 + CaCl 0,5% 1,21 / 121
Hexogène 31, Tolite 29, Al 35; Cire D 5 + CaC1 0,5% 1,16 / 1,25
Hexogène 45, Tolite 30, Al 20, Cire D 5 + Ca Cl 0,5% 1,27 / 1,38
NO NH 40, Tolite 40, Al 20 1,19 / 1,17
Pentolite 1,17 / 1,15
Picrate d’amonium 50, Tolite 48 0,90 / 0,93
Tolite 1 / 1
2, 2, 2, Trinitroéthyl. 4, 4, 4, Trinitrobutyrate 1,13 / 0,96
Hexogène 42; Tolite 40, Al 18, Cire 0,7 %, CA. Cl 0,5 % 1,24 / 1,20
Tolite 80, Al 20 1,07 / 1,11
Equivalent TNT des poudres propulsives:
épictète 1350 A 1 / 0,6
épictète 1232 A 1 / 0,6
épictète 1903-2 A 1,2 / 0,7
poudre B 0,6 / 0,6
" " 0,004 / 0,04
isolane - isolite 1,4 / 1,4
Remarque 1 : la liste des équivalents est loin d’être exhaustive, mais il est possible de les trouver dans la littérature scientifique. J’essayerais de fouiller dans le TM5-1300 pour trouver des substances plus courantes.
Remarque 2 : Malheureusement, il est très difficile voir impossible de connaître l’équivalent TNT d’un explosif artisanal. Ce coefficient étant dépendant entre autre de la composition et de la masse volumique de la substance explosive, on comprend aisément que dans le cas des explos artisanaux cela relèverait du cas par cas.
Remarque 3 : Si je ne dis pas de bêtises, les abaques sont donnés pour des explosifs condensés donc les résultats trouvés pour les poudres ne correspondront pas exactement avec la réalité. Néanmoins, je pense que l’ordre de grandeur sera bon. De toute façon, le relevé sur ces abaques ne sera pas un modèle de précision.
Un petit exemple pour la route :
Pour l’Hexogène 45, l’équivalent TNT vaut 1,27 pour le pic de surpression et 1,38 pour l’impulsion. Ce qui fait que notre charge de 5 kg d’Hexogène produit une onde de souffle ayant un pic équivalent à celui produit par une charge de 6,35 kg de TNT et une impulsion équivalente à celle générée par 6,9 kg de TNT.
Quelle surpression je me prends dans la tronche si je me place à 2 m ?
R = 2 m ≈ 6,562 ft
W = 1,27 x 5 = 6,35 kg ≈ 14 lb
Z = R/Q1/3 ≈ 2,7
Je reporte sur mon abaque (utiliser un « logiciel de dessin » et zoomer pour plus de précision) et je trouve une surpression d’environ 200 psi soit environ 13,8 bar.
Si je suis à 2 m je me mange donc une surpression de 13,8 bar dans la tronche !
Effets/Dégâts :
Lorsque l’onde va rencontrer une structure (bâtiment, véhicule, etc..), cette dernière va tout d’abord subir l’effet de souffle engendré par le pic de surpression. Ce phénomène est extrêmement violent. Si la structure n’a pas été détruite lors du passage de la surpression, elle en ressort très fragilisée. Vient ensuite la phase de dépression, qui va créer une aspiration opposée à l’effet de souffle précèdent. Bien souvent, les structures, déjà fortement endommagées, ne résistent pas à cette sollicitation. Ce qui explique pourquoi, suite à une explosion, il est fréquent de voir des murs ou des arbres tomber dans le sens opposé à celui de l’onde de souffle.
(http://img265.imageshack.us/img265/791/image11yz8.jpg)
Pour beaucoup de personnes, la puissance destructrice d’une onde de choc aérienne dépend uniquement de l’amplitude du pic de surpression. Or, bien que l’amplitude de la dépression semble ridiculement petite par rapport à celle de la surpression, ses effets sont loin d’être négligeables.
La durée des phases de surpression et dépression, ainsi que leurs impulsions jouent également un rôle considérable dans l’étude des effets d’une onde de souffle. Effectivement, plus l’application d’une contrainte est étendue dans le temps, plus cette contrainte aura de l’effet.
C’est bien beau tout ça me dirais vous, mais ça n’avance pas à grand-chose si on n’a pas d’ordres de grandeur pour apprécier la corrélation entre les caractéristiques de l’onde et les dégâts causés…
Et bien vous avez raison !
Voici le « Guide technique relatif aux valeurs de référence de seuils d’effets des phénomènes accidentels des installations classées » mis à disposition par le ministère de l’écologie :
http://www.drire.gouv.fr/ile-de-france/environnement/guides/Risque/Guide_technique_valeurs_de_ref_des_seuils_effets.pdf (http://www.drire.gouv.fr/ile-de-france/environnement/guides/Risque/Guide_technique_valeurs_de_ref_des_seuils_effets.pdf)
Vous trouverez :
Page 11, les valeurs relatives aux seuils d’effets de surpression
Page 19, les valeurs relatives aux seuils d’effets thermiques
BLAST :
Tout a été très bien dis dans les posts précédents, je me permet juste de rajouter un lien et deux abaques tirées du TM5-1300 :
Effets du BLAST, analyse et statistiques :
http://www.sfar.org/sfar_actu/ca97/html/ca97_046/97_46.htm (http://www.sfar.org/sfar_actu/ca97/html/ca97_046/97_46.htm)
(http://img265.imageshack.us/img265/9139/blast1jw6.jpg)
(http://img265.imageshack.us/img265/6454/blast2hc4.jpg)
SOURCES:
- Bibliothèque personnelle
- TM5-1300
- Explosive Shocks in air - Kinney G.F. & Graham K.J.
- Shock waves and explosions - Sachpev P.L.
Sinon, excellent post Maximil :up:
Juste un petit truc: tu dis que la proportion de munitions chimiques est de 1 sur 3 soit environ 30%
Ca peut être vrai si on compte les projectiles au phosphore et les projectiles éclairants (à vérifier).
La proportion de munitions chimiques toxiques (phosgène, ypérite, etc.) est inférieure à 1 sur 10, soit 10%.
Le pourcentage de munitions toxiques ramassées par le service du déminage est en moyenne de 5% (vérifié chaque année).
Le pourcentage de munitions toxiques consommées par les allemands entre 1915 et 1918 représente moins de 10 % de leur consommation totale en munitions et ils ont été de loin les plus gros utilisateurs...
Je vais essayer de remettre la main sur les tonnages de toxiques et la consommation de munitions.
PS: j'ai bientôt fini de trier mes dossiers, tout devrait tenir sur un DVD-Rom. Maximil, dès que c'est fait je t'envoie un mail et je te le poste. Triptop je t'en ferais un aussi, ça pourrait te servir dans ton boulot ;)
Criss Kenton, qui curieusement n'a jamais éprouvé le besoin de bricoler des explosifs depuis 1983