Définition de Pyrotechnie, les bases

Notions de base

Oxydoréduction: une oxydoréduction est une double réaction chimique, l’oxydation c’est l’oxydant qui capte un électron sur le corps qui s’oxyde et la réduction c’est le réducteur qui cède un électron au corps qui est réduit.

combustion: le composé pyrotechnique contient un corps oxydant, en général les nitrates, chlorates ou perchlorates qui libère de l’oxygène, et un corps réducteurs, par exemple le soufre, le carbone, les premiers sont des comburants les seconds des combustibles. En utilisant le principe du triangle de feu, pour provoquer la combustion il faut un troisième élément : le feu. Une fois les trois éléments en présence, la combustion à lieu mais dans le cas des artifices, l’oxygène n’est pas fournit par l’air mais par le mélange lui-même. Ce qui permet de concentrer dans un très petit volume une forte chaleur et une forte pression.

vitesse: plus le composé pyrotechnique est homogène et l’espace restreint plus la réaction sera rapide, il faut rajouter l’augmentation de la température et de la pression qui sont deux facteurs d’accélération des réactions chimiques. Pour voir la différence de vitesse il suffit d’allumer de la poudre noire à l’air libre et la même poudre dans un espace clos, par exemple comme dans les pétards, dans le premier cas la poudre va se consumer, dans le second cas elle va exploser.

Les couleurs: l’attrait principal des feux d’artifices sont leurs couleurs. Les couleurs perceptibles par l’œil vont d’une longueur d'onde comprise entre 380 nm (violet) et 780 nm (rouge). C’est l’addition dans le mélange pyrotechnique de composés métalliques qui permet la création d’effets lumineux. (rouge : strontium, violet : potassium, bleu : cuivre ou zinc, vert : baryum, jaune : sodium, blanc : magnésium, argent : titane)

La forme: est le deuxième attrait le plus important. En fonction du type d’artifice et de la disposition des pièces d’artifices sur la zone de tir on peut obtenir une multitude d’effets c’est la qu’intervient le savoir faire de l’artificier. Dans les bombes, bombette et comètes c’est la disposition des artifices d’effet dans la charge d’effet qui permet d’obtenir des formes différentes dans le ciel. (palmier, tournesol, papillon, pivoine)

Technique : artifice de divertissement, différents systèmes pyrotechniques

La bombe

Il en existe plusieurs types, les sphériques ou les cylindriques, simples ou à répétitions, elles peuvent être aériennes ou aquatiques.

La bombe sphérique comme son nom l'indique à la forme d'une sphère posé sur un cône tronqué renversé qui contient la chasse pour la propulsion.
La bombe cylindrique à la forme d'un cylindre lui aussi posé sur un cone tronqué qui contient la chasse.
La bombe simple ne comportent qu'un étage alors que la bombe à répétition contient plusieurs étages séparé par des chasses, une chasse pour propulser chaque étage.
La bombe nautique comporte moins de chasse que la bombe aérienne puisqu'elle est réalisé pour tomber rapidement à l'eau et y exploser contrairement aux bombes aériennes qui sont fabriquées pour exploser en altitude. L'inclinaison du mortier doit être de 45° vers le plan d'eau, et, pour des raisons de sécurité, jamais en direction du public.

Pour être tirées, les bombes sont insérées dans des tubes appelés mortiers (en papier, carton, plastique, acier) qui peuvent être rassemblés entre eux pour réaliser des batteries de mortiers.

Le diamètre des bombes peut varier entre 30 mm et 1200 mm, mais en France, les plus grosse bombes utilisées varient aux environs de 300 mm. Plus une bombe est grosse plus elle doit exploser en altitude pour étendre ses effets. Plus une bombe est large plus les distances de sécurité sont importantes.

La plus grosse bombe jamais tirée était une bombe de 1200 mm au festival « Katakai-Matsuri » dans la ville de Katakai à Ojiva au Japon, deux exemplaires sont lancés les 9 et 10 septembre. Son nom Yonshakudama, son poids 450 kg, son diamètre 1200 mm.

L'effet de la 1^re bombe est un filet d'or suivi de petites fleurs colorées. La seconde offre des multi-bouquets à double changement de couleur. Galerie photo sur http://pyroraph.free.fr/bigbang.htm

Schéma en coupe horizontale d'une bombe de divertissement.

Fonctionnement théorique

Allumage de la mèche rapide.
Allumage de la chasse par la mèche rapide.
Propulsion de la bombe et allumage des espolettes.
Allumage des effets et de la mèche rapide interne par les espolettes , la mèche rapide provoque l'allumage de la charge d'éclatement.
Éclatement de l'artifice qui permet la dispersion des effets pyrotechniques.

La chandelle

C'est un tube en général en carton dans lequel des bombettes ou comètes sont insérées l'une au dessus de l'autre. D'un diamètre variant de 20 à 60 mm, on peut y retrouver les effets équivalent à ceux des bombes. L'allumage du premier étage (celui qui se trouve au sommet du tube) provoque l'allumage successif des étages inférieurs d'une manière synchronisée et automatique. Le nombre de pièces d'artifices présentes dans le tube peut fortement varier en fonction du diamètre et de la hauteur du tube.

Schéma d'une chandelle.

Fonctionnement théorique

Allumage de la mèche lente.
Allumage de la poudre de propulsion sous la première bourre, celle-ci allume l'espolette.
La bombette monte poussée par la bourre et est éjectée hors du tube.
La première espolette enflamme les effets et la mèche rapide qui va faire éclater la bombette.
Pendant ce temps la mèche lente continue de se consummer et allume la poudre sous la deuxième bourre.
La deuxième espolette s'allume et le processus continue jusqu'à la dernière bombette.

Le compact

Le compact est un assemblage de tube ( sorte d'assemblage de petites batteries de mortiers ) d'un diamètre variant de 15 mm à 150 mm (maximum en Chine). Le compact a la forme d'un losange ou d'un rectangle. Il peut comporter de huit tubes à plusieurs centaines, chaque tube ne comportant qu'un coup. Ils partent automatiquement et d'une manière synchronisée après l'allumage du premier tube. Chacun des tubes contient au fond de la poudre qui sert de chasse et au dessus une bombette, des comètes, des bombes. Les compacts peuvent être droits ou évantaillés en fonction des effets recherchés.

Représentation d'un compact avec l'assemblage des tubes les uns avec les autres.

Fonctionnement théorique

Après l'allumage de la mèche, celle-ci allume la bombette tout en allumant la chasse qui propulse l'artifice hors du tube.
La combustion se transmet de tube en tube. Chaque tube part l'un à la suite de l'autre.

La fusée

Elle se compose d'une tige stabilisatrice et d'un tube cylindrique contenant à la base, la poudre pour la propulsion et au sommet la poudre avec les effets. Lorsque la combustion de la poudre de propulsion se termine elle met le feu aux effets.

Représentation d'une fusée.

Le feu de Bengale

C’est un tube en carton ou en métal dans lequel on dispose un mélange pyrotechnique qui va se consumer lentement et générer un fort dégagement de lumière et de fumée.

Le soleil

C’est un mécanisme rotatif avec un point fixe composé d’un cadre sur lequel sont disposés des sortes de petites fusées fixe (des jets), l’inflammation des jets provoque la rotation de l’ensemble et une gerbe de feu en forme de soleil.

La cascade

C’est un assemblage de jet disposé tête en bas qui donne l’impression d’une cascade d’étincelles tombantes.

Le pot à feu

Le pot à feu est très semblable à la bombe à un détail près, il n’y a pas d’espolettes, la chasse enflamme directement le composé pyrotechnique destiné aux effets. Le pot à feu sort du mortier déjà en combustion, ce qui provoque une gerbe de lumière à la manière de la lave des volcans en éruptions.

et maintenant les règles de sécurité

Achat et entreposage

1. Observez la loi

Observez les lois de votre localité et de votre province/territoire qui portent sur l’achat, la possession et l’utilisation des pièces pyrotechniques familiales. Des municipalités limitent la vente de pièces pyrotechniques à certaines périodes de l’année, ou à certains types de feux d’artifice familiaux, alors que d’autres interdisent en tout temps leur utilisation.

2. Achetez uniquement des pièces pyrotechniques autorisées chez des détaillants fiables

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Vous devez avoir 18 ans pour acheter des feux d’artifice (pièces pyrotechniques).
Toutes les pièces pyrotechniques autorisées portent une étiquette bilingue.
Ne soyez pas tentés d’introduire en contrebande des pièces pyrotechniques provenant d’autres pays (par exemple les États-Unis). Cette pratique est illégale et peut entraîner de grosses amendes. Vous et vos enfants, vous vous exposez à de gros dangers car des feux d’artifice n’ayant pas été autorisés au Canada peuvent être très violents et de qualité douteuse.
Il est interdit de fabriquer ses propres pièces pyrotechniques.

3. Entreposez correctement les pièces pyrotechniques

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Entreposez toujours les pièces pyrotechniques dans un endroit frais et sec et gardez-les hors de la portée des enfants. Manipulez les pièces pyrotechniques conformément aux instructions du
fabricant.
Une quantité maximale de 10 kg (poids brut) de pièces pyrotechniques peut être entreposée dans votre demeure. Par contre, tout poids excédant ce 10 kg doit être gardé dans un bâtiment séparé fermé à clé.

Transport

4.
N’utilisez pas votre coffre à gants pour transporter des pièces pyrotechniques

Il faut les placer dans votre coffre arrière de l’auto. S’il n’y a pas de coffre arrière (par exemple dans le cas de camionnettes ou de fourgons), il faudra placer les pièces pyrotechniques à l’intérieur d’un contenant fermé qui ne projette pas d'étincelles. Ne fumez pas lorsque vous chargez, transportez ou déchargez les pièces pyrotechniques.

Mise en place

5. Utilisez les pièces pyrotechniques à l’extérieur

N’utilisez jamais de pièces pyrotechniques à l’intérieur; elles sont conçues pour n’être utilisées qu’à l’extérieur.

6. Choisissez un emplacement ouvert, exempt d’obstacles

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• Utilisez toujours les pièces pyrotechniques dans un emplacement ouvert, loin des bâtiments, des véhicules, des obstructions aériennes et de l’herbe/broussailles sèches (pourraient
s’enflammer).
Il est recommandé d’utiliser les pièces pyrotechniques familiales qui éclatent dans les airs, comme les chandelles romaines, dans un emplacement exempt d’obstacles d’une superficie minimale de 30 m sur 30 m et d’utiliser les fontaines et les autres pièces qui éclatent près du sol dans un emplacement exempt d’obstacles d’une superficie minimale de 20 m sur 20 m.

7. Attention au vent

Surveillez la direction et l’intensité du vent; mettez en place les pièces pyrotechniques de manière que les vents dominants souffleront dans la direction opposée aux spectateurs lorsque vous allumerez les pièces. N’allumez pas de pièces pyrotechniques qui éclatent dans les airs lorsqu’il vente fort.

8. Gardez de l’eau à proximité

Ayez sous la main un seau d’eau ou un tuyau d’arrosage branché à un robinet ouvert, de sorte que vous serez prêt à réagir en cas d’incendie ou de fonctionnement défectueux d’une pièce pyrotechnique.

9. Lisez toutes les instructions

À l’avance, lisez attentivement toutes les instructions fournies pour chaque pièce pyrotechnique.

10. Lancez à partir d’une surface dure les pièces pyrotechniques qui éclatent près du sol

Mettez toujours en place sur une surface dure, plane et à niveau les pièces pyrotechniques qui éclatent près du sol (fontaines, mines) afin qu’elles soient stables et de niveau avant leur allumage. En général, l’herbe n’est pas une bonne assise pour ces pièces; recouvrez l’herbe d’un morceau de bois ou d’un panneau de contreplaqué.

11. Enterrez les pièces pyrotechniques qui éclatent dans les airs

Enterrez à mi-hauteur dans le sol ou dans un gros seau ou dans une boîte remplis de terre ou de sable les pièces pyrotechniques qui éclatent dans les airs (chandelles romaines) – ne vous contentez pas d’empiler de la terre autour de ces pièces.

12. Veillez à la sécurité des spectateurs

Gardez les spectateurs éloignés d’au moins 20 m.

Allumage

13. Portez des lunettes de sécurité et des vêtements ininflammables

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• Protégez vos yeux en portant des lunettes de sécurité. Les lunettes de soleil et les verres correcteurs n’offrent aucune protection, sinon peu; ils peuvent en fait être une source de
blessures.
Portez des vêtements ininflammables, par exemple, des vêtements en coton; ne portez jamais de vêtements en fibres synthétiques (nylon, polyester).

14.
Empêchez les enfants de venir en contact avec les pièces pyrotechniques

Peu importe les circonstances, ne laissez jamais les enfants manipuler ou allumer des pièces pyrotechniques, ou encore jouer avec des pièces pyrotechniques. Même les étinceleurs (sparkler), que beaucoup de gens estiment « sécuritaires » pour les enfants, se consument à de très hautes températures et peuvent facilement enflammer des vêtements.

15. Manipulez avec soin les pièces pyrotechniques

Manipulez avec soin les pièces pyrotechniques afin de ne pas les échapper. Ne transportez pas de pièces pyrotechniques dans vos poches. Ne fumez jamais lorsque vous manipulez des pièces pyrotechniques.

16. Soyez prudent lorsque vous allumez des pièces pyrotechniques

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• Lorsque vous allumez une pièce pyrotechnique, ne placez aucune partie de votre corps ou de votre tête au-dessus de la pièce; ne tenez pas la pièce dans vos mains et ne la confinez pas (de quelque autre façon que ce soit) en l’insérant dans une conduite par exemple; ne pointez pas et ne lancez pas la pièce vers
quelqu’un.
Durant le spectacle, entreposez les pièces pyrotechniques non utiliseés loin de l'aire de lancement et couvrez-les pour empêcher des étincelles de pièces mises à feu prématurément.

17. Ratés

N’essayez jamais de rallumer une pièce pyrotechnique qui n’a pas éclaté. Attendez 30 minutes, puis placez dans un seau d’eau la pièce qui n’a pas éclaté.

18. Nettoyez après le spectacle

Attendez 30 minutes après la fin du spectacle. Vérifiez l’endroit pour la présence de ratés, nettoyez tous les débris et vérifiez l’endroit à nouveau le lendemain matin.

Où puis-je obtenir plus d'information?

Le site La sécurité des feux d'artifice familiaux (Explonet) fournit un soutien pédagogique aux écoles à travers le Canada. Le plan de cours du premier module est articulé autour de la sécurité et de l'utilisation des feux d'artifice d'amusement. Ce module a été mis au point en ayant à l'esprit la sécurité des enfants d'âge scolaire. Le module initial a été lancé en partenariat avec deux écoles publiques, une située dans l'Est du Canada et l'autre dans l'Ouest. Ce module envoie un message clair et sans équivoque à l'effet que les feux d'artifice sont destinés aux adultes et ne sont pas des jouets pour les enfants. Ce programme est maintenant disponible à l'échelle du Canada.