Accueil🇫🇷Chercher

Appareil respiratoire isolant

Un appareil respiratoire isolant (ou ARI) a pour but de créer et de maintenir une atmosphère respirable isolé de l'air extérieur vicié ou contaminé. Il assure une protection oculaire par le port de sa pièce faciale ou masque. Celui-ci protège également des rayonnements et phénomènes thermiques et des lésions que pourraient subir les voix aériennes.

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

Deux catégories : circuit ouvert ou fermé

  • Les ARI circuit ouvert (ARICO) : l’air expirĂ© est rejetĂ© dans l’atmosphère. C’est ce type d’appareil que l’on trouve au sein des engins de lutte contre l’incendie. Ils ne doivent pas dĂ©passer les 18 kg et pèsent en gĂ©nĂ©ral entre 10 kg et 16 kg[1].
  • Les ARI circuit fermĂ© (ARICF) : l’air expirĂ© est recyclĂ© par l’appareil.

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[2] - [3]. Il lui fallait veiller à ne pas se trouver lui-même dans la fumée !

En 1864, Jean-Pierre Albert Galibert invente un appareil respiratoire qui est utilisé avec succès dans le sauvetage des mineurs[4] ainsi que par les employés de chemin de fer lors des traversées des tunnels[5].

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[6] (1891) ou l'appareil d'échappement submergé de Davis (1910). Leur principe n'a d'ailleurs quasiment pas changé.

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"
    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 - 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.
    Catastrophe de Courrières - Appareil Guglielminetti-Dräger (vue dos) dont sont munis les sauveteurs allemands.
  • L'appareil Dräger-Guglielminetti vu de dos
    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 dossard ergonomique qui a pour fonction de rĂ©partir de manière confortable et ergonomique le poids de l'ARI sur le dos du porteur. C'est Ă©galement le support de la majoritĂ© des Ă©lĂ©ments de l'ARI. Il est composĂ© de bretelles rĂ©glables, d'une ceinture rĂ©glable, d'une poignĂ©e, d'une sangle de maintien de la bouteille et d'un support pour la soupape Ă  la demande.
  • d'une ou plusieurs bouteilles d'air comprimĂ© (Ă  une pression variant entre 200 et 300 bars) qui constitue la rĂ©serve d'air utilisable lors de l'exploration ou du travail en atmosphère viciĂ©e. Elle est composĂ©e, en partant de l'intĂ©rieur ver l'extĂ©rieur, d'un goulot Ă  vis, d'une finition intĂ©rieure lisse, d'un revĂŞtement en aluminium, d'une enveloppe en fibre de carbone, d'une enveloppe en fibre de verre, d'une couche de rĂ©sine Ă©poxy, d'une protection thermorĂ©tractable et de protection hĂ©misphĂ©rique en PVC aux extrĂ©mitĂ©s. Le robinet est un robinet Ă  ouverture rapide (1/4 de tour) et il est Ă©quipĂ© d'un limiteur de dĂ©bit pour empĂŞcher l'effet missile en cas de rupture du robinet. Les couleurs que l'on retrouve sur l'ogive de la bouteille (haut de la bouteille) reprĂ©sentent les gaz que l'on retrouve dedans, c'est-Ă -dire : de l'oxygène (blanc) et de l'azote (noir).
  • d'un dĂ©tendeur HP / MP (HP = haute pression; MP = moyenne pression), qui ramène cet air Ă  une pression d'environ 7 Ă  9 bars pour le transit dans les tuyaux. Deux flexibles partent depuis le dĂ©tendeur, l'un, haute et moyenne pression, qui mène au manomètre (haute pression pour le manomètre, moyenne pression pour le sifflet mĂ©canique de fin de charge), l'autre, moyenne pression seulement, vers la soupape Ă  la demande (SAD). Le flexible menant Ă  la soupape Ă  la demande peut ĂŞtre muni d'une division permettant de brancher un collègue en manque d'air ou Ă  une cagoule d'Ă©vacuation pour mettre sur une victime avant de l'Ă©vacuer.
  • d'une soupape Ă  la demande (SAD), aussi appelĂ©e micro-rĂ©gulateur ou pulmocommande, qui s'enclenche sur le masque et ramène l'air Ă  une pression respirable, soit environ 1 bar, mais lĂ©gèrement supĂ©rieure Ă  la pression atmosphĂ©rique (afin qu'aucun gaz extĂ©rieur ne pĂ©nètre dans le masque). Elle permet de dĂ©livrer de l'air supplĂ©mentaire via le bouton d'apport d'air additionnel utilisable en cas d'effort violent ou de stress, un appui court dĂ©livre 300L/min et un appui long 500L/min. L'on retrouve dessus un bouton de blocage d'arrivĂ©e, un bouton d'apport d'air additionnel et un flexible moyenne pression venant du dĂ©tendeur.
  • d'un masque Ă©tanche, aussi appelĂ© pièce faciale ou visagère, qui est un Ă©lĂ©ment essentiel de l'ARI. Il doit ĂŞtre utilisĂ© en bon Ă©tat pour assurer la sĂ©curitĂ© complète du porteur. Il protège des phĂ©nomènes thermiques. Il est composĂ© d'un filet avec des sangles de serrage, d'une sangle d'attente, d'un oculaire panoramique Ă  180°, d'un demi-masque qui permet de rĂ©duire l'espace (ou Volume mort) avec des soupapes d'inspiration, de soupape d'expiration et membrane phonique, d'un dispositif d'encliquetage de la soupape Ă  la demande et d'un bouton de dĂ©cliquetage.
  • d'un manomètre permettant de contrĂ´ler la pression de l'air restant dans la bouteille. Par exemple pour le système Bodyguard 2, le manomètre est composĂ© d'un bouton d'alarme de dĂ©tresse volontaire, d'un bouton d'Ă©clairage de l'Ă©cran, d'un emplacement de la clef, de tĂ©moins d'alarme lumineux, d'un sifflet mĂ©canique de fin de charge, d'un capteur de pression, de LED de fonctionnement verte, d'un bouton d'affichage de la tempĂ©rature, d'un Ă©cran LCD avec la pression restante et le temps en minutes avant d'atteindre la pression de rĂ©serve et du flexible bifonctionnel haute et moyenne pression.
  • d'une liaison personnelle, mesurant 6 m au total avec une portion courte de 1,25 m et de diamètre 3,5 mm, l'on retrouve un mousqueton Ă  son extrĂ©mitĂ©. Elle sert Ă  se dĂ©placer le long de la ligne guide et Ă  permettre au binĂ´me de toujours ĂŞtre reliĂ©s entre eux.

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 en milieu chimique.

Les bouteilles sont fabriquĂ©es en acier ou en fibres de carbone. Les bouteilles en acier ont l'avantage d'ĂŞtre très fiables, par contre elles sont Ă©galement très lourdes (une quinzaine de kg). Les bouteilles composites sont plus lĂ©gères (une dizaine de kg) mais demandent une attention et un entretien particuliers. Le volume des bouteilles est gĂ©nĂ©ralement de 6 Ă  9 litres, permettant une autonomie de 20 Ă  40 minutes selon l'effort du porteur.

Circuit fermé

  • 2 appareils Ă  circuit fermĂ©
    2 appareils à circuit fermé
  • Dräger utilisĂ© au Bois du Cazier
    Dräger utilisé au Bois du Cazier

Il existe Ă©galement des appareils Ă  circuit fermĂ© (ARICF), dans lesquels l'air circule en boucle (le porteur respire toujours le mĂŞme air). ExpirĂ©, il est purifiĂ© (le dioxyde de carbone Ă©tant fixĂ© par un produit chimique type chaux sodĂ©e) 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 rĂ©action chimique assurant la purification de l'air est exothermique, et l'air peut atteindre 70 °C en quelques dizaines de minutes. L'ARICF rĂ©utilise l'air en boucle, ce qui lui donne une grande autonomie par rapport Ă  l'ARICO, cependant cet air circulant en boucle chauffe et devient relativement chaud ce qui peut entraĂ®ner de faibles brĂ»lures sur le visage du porteur. Le port de cet ARICF nĂ©cessite d'avoir suivi une formation. Ces appareils permettent une autonomie allant d'une Ă  quatre heures. Ils sont principalement utilisĂ©s par les Groupes d'Exploration de Longue DurĂ©e (GELD) qui sont formĂ©s Ă  les utiliser.

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 ou RAPACE. 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.

Points de contrĂ´le :

  • Robinets (ouverture complète)
  • Ajustement du harnais
  • Pression
  • Armement du système sonore
  • Code de communication
  • ÉtanchĂ©itĂ© du masque

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

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

où est la pression de la bouteille lue sur le manomètre, le volume en litre 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

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 gonflĂ©es Ă  200 ou 300 bars. Ils sont parfois munis d'une cagoule Ă©tanche 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 gonflĂ©s Ă  une pression d'utilisation de 300 bars. La pression minimale d'engagement est de 280 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. Les binômes ont également une ligne guide (qui peut-être un établissement de tuyaux dans certains cas) qui leur permet de revenir sur leurs pas quand l'alarme de mi-charge retentit.

Pour le port des tenues NRBC, il existe des ARI contenant un système de climatisation, le froid étant produit par l'évaporation de carboglace[7]. 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 des appareils respiratoires isolants 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. Ce sont les Groupes d'Exploration de Longue Durée (GELD).

Normes

Liste non exhaustive.

  • Normes europĂ©ennes (CEN) :
    • EN 137 : appareils de protection respiratoire - Appareils de protection respiratoire autonomes Ă  circuit ouvert, Ă  air comprimĂ© - 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 comprimĂ©
    • EN 136-10 : masque facial
    • EN 137 : harnais de transport et dĂ©tendeur haute pression

Voir aussi

Articles connexes

Liens externes

Notes et références

  1. « RAPACE », sur Info Pompiers, (consulté le )
  2. 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)
  3. 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)
  4. Revue universelle des mines, de la métallurgie..., 1864, p. 201
  5. Romain Sanchez, Tout fey, tout flamme no 4, 29 juillet 2021, revu le 8 avril 2022.
  6. 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)
  7. Thermorégulation, une « clim » dans les tenues, sur le site pompiers.fr
Cet article est issu de wikipedia. Text licence: CC BY-SA 4.0, Des conditions supplémentaires peuvent s’appliquer aux fichiers multimédias.