Appareil respiratoire isolant

Appareil à circuit ouvert de marque Dräger

Un appareil respiratoire isolant (ARI) est un appareil prodiguant une protection respiratoire et qui permet l'évolution de personnes dans une atmosphère non respirable (toxique ou asphyxiante) ou supposée comme telle. Dans son principe, il est similaire au scaphandre autonome utilisé en plongée sous-marine.

Il est utilisé par les personnes devant intervenir dans des atmosphères non respirables, travailleurs ou sauveteurs (sauveteur-secouriste du travail, sapeurs-pompiers).

C'est un équipement de protection individuelle (EPI). Parfois, il est également appelé appareil respiratoire individuel.

L'histoire des appareils respiratoires a commencé en 1835 à Paris avec l'appareil 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. 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 XX^e siècle, sous la forme d'appareils à circuit fermé. 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.

Principe et constitution

Circuit ouvert

Appareil à circuit ouvert (schéma)

L'appareil moderne se compose :

• d'un ou plusieurs cylindres d'air comprimé (à une pression variant entre 200 et 300 bars) ;
• d'un détendeur haute pression, ramenant cet air à une pression d'environ 6-7 bars pour le transit dans le tuyau ;
• d'un tuyau acheminant l'air comprimé au masque ; ce tuyau peut posséder une division permettant à un collègue en manque d'air d'y brancher son masque ;
• d'une soupape à la demande ou pulmocommande, clipsée sur le masque et ramenant l'air à un pression respirable mais légèrement supérieure à la pression atmosphérique (afin qu'aucun gaz extérieur ne pénètre dans le masque) ;
• d'un masque étanche ; 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 d'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 bars, il reste alors 5 min (10 bars équivalent environ à 1 min pour une personne normale) 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 le cylindre qu'en cas d'urgence. Ceci est notamment utilisé lors d'interventions chimiques.

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

Circuit fermé

• 

  2 appareils à circuit fermé

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  Dräger utilisé au Bois du Cazier

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.

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 PV / D où P est la pression de la bouteille lue sur le manomètre, V le volume en eau de la bouteille (gravé sur la bouteille) et D est le débit d'air qu'utilise le porteur.

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 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, 8 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 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^[1]. 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 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 1e décembre 1989) et la directive relative aux équipements marins (directive 96/98/CE du 1e décembre 1996).

• 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

Voir aussi

• [PDF]Guide national de référence des sapeurs-pompiers français
• Soldats du Feu magazine - Dossier « L'ARI, un appareil indispensable »

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