Esercitazione Scuola Formazione Operativa-presentazioni utilizzate

Vigili del fuoco provenienti da tutti i comandi Italiani si incontrano presso la Scuola di Formazione Operativa di Montelibretti  per testare l’efficacia di alcuni sistemi di spegnimento, per condividere esperienze e per contribuire alla crescita del Corpo Nazionale Vigili del Fuoco. http://www.vigilfuoco.tv/lazio/roma/montelibretti/esercitazione-scuola-formazione-operativa

A questi link si possono scaricare le presentazioni utilizzate durante l’attività didattica.

https://drive.google.com/open?id=1zIuFn3Ea5vUP3zXug0ori8sFrWYJKL1X

https://drive.google.com/open?id=1d3L9yx8AnMGWDmnackicbVOSLo_Dtf2F

https://drive.google.com/open?id=1XvcMqNDWvdDL6iDrq21zu9M823nlGu8c

Sezione video

https://drive.google.com/file/d/1X8n-fWHlb6UyLbnxDJx_0R2gmLJDuXvh/view?usp=sharing

https://drive.google.com/file/d/125lcvxcumZthQdQhBr1yAlKoM3vz4nDc/view?usp=sharing

Mito e realtà sulla sicurezza delle moto elettriche

Segnalo l’interessante articolo di Pietro Ardemagni dal titolo “Mito e realtà sulla sicurezza delle moto elettriche” pubblicato sul sito web www.motoegp.it . L’articolo prende in esame quanto successo lo scorso 14 Marzo nell’E-paddock della pista di Jerez in Spagna, durante i test della MotoE World Cup dove a causa di un incendio sono andate distrutte le moto dei team.

E-paddock in fiamme 14 marzo 2019. Foto motorsport.com

L’incipit dell’articolo è a mio avviso molto efficace nel cogliere i timori (in buona parte infondati) nei confronti di una tecnologia non ancora conosciuta e proprio per questo vista come pericolosa.

Ardemagni scrive: “L’esatta dinamica dell’incendio è ancora oggetto di indagine ma Dorna ha comunicato che nessuna moto era in carica e che la causa è stata un cortocircuito che ha coinvolto una colonnina di ricarica. Da lì l’incendio si sarebbe esteso a tutto l’E-paddock. Nonostante la causa dell’incendio non fossero le moto, l’evento ha richiamato l’attenzione sulla presunta pericolosità dei mezzi elettrici (EV – Electric Veichles), in particolare la loro batteria.”

Quindi in buona sostanza le moto elettriche sono finite sul banco degli imputati senza che di fatto ne avessero colpa. Come molto spesso accade, si esprimono giudizi lapidari a causa della mancanza di conoscenza sull’argomento.

Questo il link al quale si può leggere l’articolo in forma integrale.

Buona lettura!

Testing CAF systems in the industrial sector

Aim of the tests

The tests are aimed at verifying whether CAFS systems can be used in the industrial sector to mitigate the spill and/or fire effects of some products that are present at the Ferrara petrochemical plant. Since these substances are transported by road they could present a problem even outside the industrial area if involved in a road accident:

  • Pyrophoric substances;
  • Products which, upon contact with air and water, react violently and develop toxic and/or flammable gases;
  • Flammable solvents.

After searching the Internet and meeting some CAFS users at the symposium iCAFS (https://icafs.com/) it can be assumed that some of these chemicals have never been tested with CAFS.

Characteristics of the tested substances

Diethylaluminum Chloride (DEAC)

DEAC is a pyrophoric liquid. It is a highly dangerous organic compound (C4H10AlC) which develops vapours heavier than air (4.2). When dissolved in hexane, DEAC is a colourless liquid.

Since it is extremely flammable it must be kept away from sparks, flames or any source of ignition by storing it in a hermetically sealed steel container in a cool and dry place where temperatures and pressures do not undergo variations. In case of leakage, ignition sources must be eliminated and water contact must be avoided by covering the leak with sand or vermiculite. The substance is so water reactive that it might ignite upon exposure with humid air. Vapours can spread and ignite if there is an ignition source. The resulting fire releases toxic gases if inhaled.

In the event of a fire use foam, chemical powder or CO2 and bear in mind that the compound may re-ignite after extinction because of its high reactivity. Water should never be used to extinguish the flames because it causes a violent reaction.

Main physical and chemical properties:

  • physical state: liquid;
  • Water solubility: it reacts violently;
  • Colour: colourless;
  • Flash point: -22 ° C
  • Density: 0.711 g / mL
Video 1: DEAC reaction in contact with water (Youtube)

Titanium tetrachloride TiCl4

Titanium tetrachloride is an inorganic compound with the formula TiCl4. TiCl4 is a strong Lewis acid which is explosive upon contact with water, releasing HCl. It is used as a polymerization catalyst.

TiCl4 is a volatile liquid. Upon contact with humid air, it forms spectacular clouds of titanium dioxide (TiO2) and hydrated hydrogen chloride. Hazards posed by titanium tetrachloride are usually related to hydrogen chloride (HCl) being released. Titanium tetrachloride is highly irritating to the skin, eyes, and mucous membranes in humans. Acute (short-term) exposure may result in surface skin burns and marked congestion and constriction of various sections of the upper respiratory tract in humans. Acute exposure may also damage the eyes. The HCL has a TLV-C equal to 2 ppm. As an example, Carbon Monoxide has a TLV-C of 200 ppm.

Main physical and chemical properties:

•Physical state: liquid;

•Colour: light yellow;

•Odour: pungent;

•Odour threshold: no information available;

•Relative vapour density: 6.55

Isohexane C6H14

Isohexane is an alkane composed of 6 carbon atoms bonded to 14 hydrogen atoms. It is a very important solvent. It is used in reactions involving very strong bases. At room temperature and pressure, it is a colourless liquid with a smell of gasoline, of which it is an important constituent. It is almost immiscible with water. It is an extremely flammable, irritating and harmful compound. It is also dangerous for the environment and toxic to the reproductive system.

Main physical and chemical properties:

• Physical state: liquid;

• Colour: colourless;

• odour: gasoline;

• odour threshold; no information available;

• Density 0.66 g / cm³ at 20°C;

• Vapour density 2.79 (air = 1);

• Flammable temperature: -22°C (251 K);

• Autoignition temperature: 240°C (513 K);

• flammability range: 1.0 – 8.1 vol%.

List of tests

The set of tests to be carried out has jointly been decided. The tests were conducted on 27 September 2018 at the testing ground of the Ferrara petrochemical plant. The following list reports the substances and the quantities used in the tests:

  1. DEAC:

a) 1 test with 5 kg of DEAC (test No. 1)

2. Titanium tetrachloride TiCl4:

a) 2 tests, each with two litres of TiCL4 (test No. 2 and 3)

3. Isohexane C6H14:

a) 2 tests, each with 200 litres of hexane (test No. 4 and 5)

4. Protection of a tank with dry foam:

a) 1 dry test (test No. 6)

Test Substance Quantity Expansion ratio Foam: Oneseven B-AR Litres of water Litres of foam CAFS type Type of hoseline
1 DEAC 5 kg Super dry 1 % 242 3 Oneseven Ø 70 mm
2 TiCl4 2 l Super dry 1 % 87 1 Oneseven Ø 70 mm
3 TiCl4 2 l Super dry 1 % 306 3 Rosenbauer Ø 45 mm
4 Isohexane 500 Wet 0,6 % 434 3 Rosenbauer Ø 45 mm
5 Isohexane 500 Wet 0,6 % n.a. n.a. Rosenbauer Ø 45 mm
6 Protection of a tank n.a. Dry 0,6 % n.a. n.a. Rosenbauer Ø 45 mm

Table 1: List of tests

Features of CAFS and foam used

Two vehicles equipped with the CAFS system of the Trento Fire Brigade were used.

  1. Scania Rosenbauer (2003);
Figure 1: Scania Rosenbauer, Trento Fire Brigade (Trento FB)

2. ABP Man Gimaex (2013).

Figure 2: ABP Man Gimaex, Trento FB (Gimaex)

[

Foam

Oneseven AFFF B-AR

  • Induction Rate 0,6 %;
  • Expansion Rate (0,6% F.W.) >6,5;
  • Drainage Time >2´;
  • Expansion Rate (0,6%, S.W.) >7;
  • Drainage Time >3´;
  • Its shelf life is about 20-25 years if stored following the recommendations by Vs FOCUM.

Discharge mode and parameters of CAFS foam

In tests 1 to 3 (DEAC and TiCl4) the foam expansion ratio was super dry with foaming agent concentration at 1%. In test 4 and 5 the expansion ratio was wet foam with foaming agent concentration at 0.6%, while in test 6 the expansion ratio was dry foam at 0.6%.

In the super dry foam mode, the nozzle should be pointed at the external edge of the pool. In this way, the growing foam blanket is pushed forward by the foam itself. By applying the foam with this technique, you make sure that the foam slides over the liquid in a very gentle way.

Wet foam should be applied in direct mode. The only precaution is to avoid fuel splashes.

Dry foam should be applied with a gentle application. The operator must be far enough to make sure that the foam arrives in the descending phase and has already lost most of its energy before hitting the tank surface.

Results

Disclaimer on the execution of tests.

Data collection and initial parameters entail critical issues:

  • The tests performed were not carried out with a scientific method;
  • The tests were not repeated to verify whether the results were the same;
  • The measurements of containers, extinguishing agent amounts and some products have a variable approximation margin;
  • The tests were carried out by two teams, one had no previous experience with CAFS systems;

On the other hand, it can be stated that:

Tests and data have been carried out, processed and interpreted with the utmost intellectual honesty.

Diethylaluminum Chloride (DEAC)

In test 1, DEAC is poured in a concrete tank open on one side with a metal container of approximately 1×1 mt in it. The DEAC (5 kg) is stored inside a pressurized vessel. The substance is pushed out by nitrogen. Once the container is opened, the liquid flows out through a thin metal pipe.

Figure 3: vessel containing DEAC used in test No. 1 (Trento FB)

]

DEAC spillage is usually addressed by covering the spill with sand and/or vermiculite. This should prevent the exothermic reaction (triggered by air humidity) from igniting other fuels. In doing so, however, the product remains still active and poses a potential danger. That’s because the exothermic reaction that consumes it is not underway;

The purpose of the test with dry CAFS is to verify if the low water content in the foam combined with the foam consistency is able to mitigate the reaction.

Video 2: Test No. 1. Coverage of a DEAC spill with CAFS (Trento FB)

Test No. 1

During the test, the cylinder containing the substance was closed and reopened twice. More precisely, it was opened at minute 00.01, closed at 00.58, reopened at 01.26 and reclosed at 02.10 and finally opened at 03.07 until exhaustion.

This explains why flames seemed to disappear at certain times.

The test showed that DEAC reacts with CAFS foam producing outbursts and flames.

The water content of CAFS foam, even if in super dry mode, reacts with the organic metal and triggers an exothermic reaction.

However, the projection of flames and smoke during the reaction is limited and no fireball was produced as is the case with water. The total amount used (5 kg) was completely consumed.

Titanium tetrachloride TiCl4

Tests No. 2 and 3 were performed in a circular cement tank with a diameter of about 2.5 meters. Inside the tank there was a metal container (0.4×0.25 meters, 0.12 meters deep). In test No. 2 the metal container was completely dry to minimize the evaporation of the product while in test No. 3 the same container had water on the bottom before the start of test.

The substance was contained in a glass bowl of 2 litres which was then broken exposing the product to air. As soon as the container was broken, the liquid began to emit a large amount of vapours into the atmosphere. The aim of these tests was to verify whether CAFS foam can cover Titanium tetrachloride spills and prevent vapours from spreading.

Some TiCL4 users cover spills with medium expansion foam. The foaming agent they use is called «Neutral Plus» produced by Bioex (http://www.bio-ex.com/images/Fiches_gamme/BioEx.Neutral_Anglais_Web .pdf). The manufacturer suggests a minimum critical flow of 20l/min∙mq.

Video 3: Test No. 2: covering a TiCl4 pool with CAFS (Trento FB)

 

Test No. 2

In test No. 2, the tank was covered by about 10/15 cm of super dry CAFS foam.

After applying the foam, we realized that the vapours pierced the foam and leaked out. After applying another layer of foam the vapours stopped leaking.

Video 4: Circular tank containing a metal container for TiCL4 (Trento FB)

Video 5: Test No. 3, rupture of the bowl with TiCL4 (Trento FB)

Test No. 3

In test No. 3 on TiCL4, the tank was covered by about 20/25 cm of super dry foam. After applying the foam, no vapours leaked out.

The layer of foam was not only thicker than the previous one but also more homogeneous. The foam blanket remained compact, preventing evaporation for a significant amount of time without need for more foam.

Hexane

The test on hexane fire took place inside a rectangular pool of about 10 meters x 3 meters.

The hexane was manually transferred form a tank into the concrete tank. Ignition occurred via an open flame. Pre-burn time lasted approximately 30 seconds.

Video 6: Test No. 4, hexane pool fire (Trento FB)

Test No. 4

Test No. 4 consisted in a hexane pool fire. The fire was extinguished with a CAFS wet outlet Ø 45 mm, from a distance of about 10 meters;

90% of the flames were extinguished in 40 sec;

Complete shutdown happened in ca 120 sec;

Total amount of water: 434 litres;

Total amount of foam: 3 litres.

Test No. 5

Figure 4: test No. 5, hexane pool fire: second attempt (Trento FB)

Test 5 is the repetition of test 4 (pool fire hexane). The test could not be carried out because the previous foam coverage prevented re-ignition even though the foam layer was removed and new fuel was added.

The characteristics of the foam used indicate a good resistance to re-ignition according to the EN 1568-3 standard:

I: extinguishing capability with direct stream on hydrocarbons;

B: Resistance to re-ignition: class B in the ranking from A (the best) to D (the worst).

Covering a tank with CAFS foam

Test No. 6 consisted in covering a cylindrical metal tank. Using foam to protect structures from radiant heat is one of the most frequent situations in which CAFS is used.

The most suitable expansion ratio is dry foam. If the surface is rough or irregular, the dry foam adheres well even if on a vertical surface (plaster and wood). The dry CAFS foam was applied with a Ø 45 mm hose.

Video 7: test No 6, covering a tank with dry CAFS foam (Trento FB)

Test No. 6

The foam on the vertical part of the tank started to fall down after a few moments, while the foam on the top (less steep) remained in place for a few minutes.

The team holding the hoseline had never used a CAFS system before.

Final thoughts

Here are a few considerations on the tests carried out.

Diethylaluminum Chloride (DEAC)

The use of CAFS on DEAC triggers an exothermic reaction because of the presence (even if very low) of water in CAFS. The reaction has a much lower intensity than the one triggered by pure water or NAFS (Normal Air Foam System). The blanket of CAFS foam that covers the spill seems to partially contain and reduce the energy released by the reaction.

Operators work in safer conditions since they are at a greater distance than with other systems.

At the end of the test the DEAC is completely consumed.

Titanium tetrachloride TiCl4

Covering a pool of TiCL4 with CAFS foam prevents vapours from being released. Note that the covering layer must be at least 20/25 cm thick. Even in case of rapid evaporation due to a wet container, CAFS foam is able to contain the release of vapours.

Operators work in safer conditions since they are at a greater distance (10/15 meters against 2/4 needed for NAFS) than with other systems of vapour abatement and containment (Medium Expansion foam).

Hexane

The short shutdown time of 90% of the flames reduces the possibility of a domino effect on other plants or buildings. The impossibility of re-ignition, despite adding new fuel, makes the area much safer for rescuers and reduces the amount of foaming stock need to keep the foam coat intact.

The fact that the foam blanket recaps quickly limits the release of flammable vapours, which are due to the temperature of the liquid far above its Flashpoint. Shorter shutdown time means less hot structures with less chance of reignition.

Covering a tank with CAFS foam

The dry CAFS foam doesn’t remain long enough on the vertical walls of a cylindrical metal tank. The gently applied dry foam remains on the top of the cylinder but as soon as it reaches the vertical walls it falls back on the ground.

Using foam instead of pure water allows to reduce the flow rate and makes it easier to find hot spots. If the surface of the structure to be protected were rough (e.g. the plaster coating of a building), the foam would remain on the vertical surface for a longer time.

Proposals for the future

Considering the potential of the tests and the results obtained, the tests should be repeated. In order to collect useful information which can help meet the needs of emergency teams, the tests should:

  • use a scientific method in data collection;
  • use larger quantities of substances;
  • consider different types of foam;

Acknowledgements

We wish to thank the following partners for working so hard at our joint project:

  • IFM Ferrara S.C.p.A;
  • Trento Fire Brigade;
  • Ferrara Fire Brigade;
  • Eni Versalis;
  • Basell Poliolefine Italia Spa.

Prove di utilizzo dei sistemi CAFS in ambito industriale

Prove di utilizzo dei sistemi di spegnimento CAFS in ambito industriale presso il petrolchimico di Ferrara

Una collaborazione tra il Comando Provinciale Vigili del Fuoco di Trento e IFM Ferrara S.C.p.A.

Scopo della sperimentazione

Scopo dei test è verificare se i sistemi CAFS sono idonei ad essere utilizzati in ambito industriale per mitigare gli effetti di spandimenti e/o incendi di alcuni prodotti che sono presenti presso il petrolchimico. Queste sostanze dal momento che circolano anche sulle strade potrebbero rappresentare un problema anche fuori dal sedime industriale se coinvolte in un sinistro stradale:

  • Sostanze piroforiche;
  • Prodotti che a contatto con l’aria e l’acqua reagiscono violentemente sviluppando gas tossici e/o infiammabili;
  • Solventi infiammabili.

Da una ricerca in rete e dopo aver contattato personalmente alcuni utilizzatori di sistemi CAFS, incontrati in occasione del simposio iCAFS (https://icafs.com/) si può ipotizzare che alcune di queste sostanze non sono mai state testate utilizzando dei CAFS.

Caratteristiche delle sostanze utilizzate

Diethylaluminum Chloride (DEAC)

Il DEAC è un liquido piroforico. È un composto organico altamente pericoloso (C4H10AlC) che sviluppa vapori che sono più pesanti dell’aria (4,2). Quando è disciolto in esano è un liquido incolore.

Essendo  estremamente infiammabile deve essere tenuto lontano da scintille, fiamme o qualsiasi fonte di ignizione conservandolo in un contenitore di acciaio chiuso ermeticamente stoccato in un locale fresco ed asciutto dove le temperature e le pressioni non subiscono oscillazioni. In caso di fuoriuscita si devono eliminare le fonti di ignizione ed impedire che l’acqua possa entrarvi in contatto, ricoprendo la perdita con terra asciutta, sabbia o vermiculite. La sostanza è così reattiva con l’acqua che potrebbe incendiarsi a contatto con l’umidità presente nell’aria. I vapori possono diffondersi  e incendiarsi se in presenza d’innesco. L’incendio conseguente genera gas tossici se inalati.

In caso d’incendio per lo spegnimento utilizzare schiuma, polvere chimica o CO2, tenendo in considerazione che il composto può riaccendersi dopo l’estinzione a causa della sua elevata reattività. L’acqua non deve mai essere usata per spegnere le fiamme, poiché favorisce una reazione violenta.

 

Informazioni sulle proprietà fisiche e chimiche fondamentali:

  • Forma fisica: Soluzione liquida;
  • Solubilità in acqua: reagisce violentemente;
  • Colore: incolore;
  • Punto d’infiammabilità: −22°C
  • Densità: 0.7110g/mL

Video 1: Reazione del DEAC quando entra in contatto con l’acqua (fonte Youtube).

Titanium tetrachloride TiCl4

Il tetracloruro di titanio è un composto inorganico con formula TiCl4. Il TiCl4 è un acido di Lewis forte, esplosivo con acqua  con rilascio di HCl. Viene utilizzato come catalizzatore di polimerizzazione.

Il TiCl4 è un liquido volatile. A contatto con l’aria umida forma grandi nubi di biossido di titanio (TiO2) e cloruro di idrogeno. I pericoli derivanti dal tetracloruro di titanio derivano generalmente dal rilascio di cloruro di idrogeno (HCl).  Il tetracloruro di titanio è altamente irritante per la pelle, gli occhi, le mucose e il tratto respiratorio nell’uomo. L’HCL presenta un TLV-C  pari a 2 ppm. A titolo di esempio il Monossido di carbonio ha un TLV-C di 200 ppm.

Informazioni sulle proprietà fisiche e chimiche fondamentali:

  • Stato fisico: liquido;
  • Colore: giallo chiaro;
  • Odore: pungente;
  • Soglia olfattiva: nessuna informazione disponibile;
  • Densità di vapore relativa: 6,55.

    Video 2: fuoriuscita di vapori all’apertura di un barattolo di TiCL4 (fonte: Youtube)

Isoesano C6H14

L’isoesano è un alcano costituito da 6 atomi di carbonio a cui sono legati 14 atomi di idrogeno. È un solvente molto importante. È utilizzato nelle reazioni che coinvolgono basi molto forti. A temperatura e pressione ambiente si presenta come un liquido incolore dall’odore di benzina, di cui è un costituente importante, ed è quasi immiscibile con l’acqua. È un composto estremamente infiammabile, irritante, nocivo, pericoloso per l’ambiente e tossico per il sistema riproduttivo.

Informazioni sulle proprietà fisiche e chimiche fondamentali:

  • Stato fisico: liquido;
  • Colore: incolore;
  • Odore di: Benzina;
  • Soglia olfattiva; Non ci sono dati disponibili;
  • Densità 0,66 g/cm³ a 20 °C;
  • Densità di vapore 2,79 (aria = 1);
  • Temperatura di infiammabilità:  −22 °C (251 K);
  • Temperatura di autoignizione:  240 °C (513 K);
  • Campo di infiammabilità:  1,0 – 8.1 vol %.

 

Elenco delle prove

Da un confronto tra le parti è stata stabilita una sequenza di test che sono stati realizzati in data 27 settembre 2018 presso il campo prove del petrolchimico di Ferrara. Le prove sono state realizzate con le seguenti sostanze nelle quantità indicate nell’elenco sottostante:

  1. DEAC:

a) 1 prova con 5 kg di DEAC (prova nr 1).

2. Titanium tetrachloride TiCl4:

a) 2 prove con ciascuna due litri di TiCL4 (prova nr 2 e 3).

3. Isoesano C6H14:

a) 2 prove con ciascuna 200 litri di esano (prova nr 4 e 5).

4. Protezione di un serbatoio con schiuma secca:

a) 1 prova a secco (prova nr 6).

 

Prova Tipologia sostanza Quantità Rapporto Espansione Schiumogeno Oneseven B-AR Quantità acqua in litri Quantità schiuma litri Sistema CAFS e mandata d’attacco
1 DEAC 5 kg supersecca 1 % 242 3 Oneseven

Ø 70 mm

2 TiCl4 2 l supersecca 1 % 87 1

Oneseven

Ø 70 mm

3 TiCl4 2 l supersecca 1 % 306 3

Rosenbauer

Ø 45 mm

4 Isoesano 500 bagnata 0,6 % 434 3

Rosenbauer

Ø 45 mm

5 Isoesano 500 bagnata 0,6 % n.a. n.a.

Rosenbauer

Ø 45 mm

6 Copertura cisterna n.a. secca 0,6 % n.a. n.a.

Rosenbauer

Ø 45 mm

Tabella 1: Elenco dettagliato delle prove eseguite

 

Caratteristiche dei sistemi CAFS e dello schiumogeno utilizzati

Sono stati utilizzati due mezzi dotati di sistema CAFS entrambi in dotazione al Corpo Permanente di Trento.

  1. APS Scania Rosenbauer (2003);

Figura 1: APS Scania Rosenbauer VF Trento (Fonte VF Trento)

 

Tabella 2: Portate ed autonomia d’intervento APS Scania Rosenbauer (Luca Parisi)

2. ABP Man Gimaex (2013).

Figura 2 : ABP Man Gimaex VF Trento (fonte Gimaex)

 

Tabella 3: Portate ed autonomia d’intervento ABP Man Gimaex (Luca Parisi)

Caratteristiche dello schiumogeno

Oneseven AFFF B-AR

  • Synthetic Newtonian Aqueous Film Forming Foam;
  • Concentrazione d’uso 0,6 %;
  • tempo di drenaggio >3´;
  • Scadenza, dopo  20-25 anni.

 

Esecuzione delle prove

Modalità di erogazione e parametri della schiuma CAFS

Per le prove da 1 a 3 (DEAC e TiCl4) la schiuma ha un rapporto di espansione (RE) supersecca con concentrazione dello schiumogeno 1 %. Per le prove 4 e 5 rapporto di espansione schiuma bagnata e 0,6% schiumogeno mentre per la prova nr 6 rapporto di espansione schiuma secca e 0,6% schiumogeno;

La modalità di applicazione delle schiuma supersecca prevede di puntare con la lancia immediatamente all’esterno del contenitore. In questo modo la coltre che si va formando viene sospinta in avanti dalla schiuma stessa. Applicare la schiuma con questa tecnica fa si che la schiuma scivoli al di sopra del liquido con la massima delicatezza.

L’applicazione della schiuma bagnata avviene in modalità diretta.  L’unica accortezza è quella di evitare getti che entrino nel liquido causando degli spandimenti.

L’applicazione della schiuma secca per la protezione dal calore radiante avviene con applicazione dolce. L’operatore si posiziona ad una distanza tale che la schiuma arrivi già in fase discendente avendo già perso gran parte dell’energia prima di colpire la superficie del serbatoio.

Risultati prove

Avvertenza sulle difficoltà incontrate.

Vi sono delle criticità nella raccolta dei dati e nei parametri iniziali:

  • Le prove ed i test effettuati non sono stati realizzati con un metodo scientifico;
  • I test non sono stati riprodotti più volte al fine di verificare la ripetitiva dei dati;
  • Le misurazioni dei contenitori, delle quantità di estinguente e di alcuni dei prodotti coinvolti hanno un margine di approssimazione variabile;
  • I team che hanno effettuato le prove sono stati due. Uno dei quali non aveva esperienze precedenti con i sistemi CAFS;

Si può per contro affermare che:

Le prove effettuate, l’elaborazione  e l’interpretazione dei dati sono state realizzati con la massima onesta intellettuale.

 

Diethylaluminum Chloride (DEAC)

La prova nr 1 è effettuata facendo fuoriuscire del DEAC in una vasca in cemento aperta su di un lato, contenente un recipiente metallico delle dimensioni approssimative di 1×1 mt. Il DEAC (5 kg) è stoccato all’interno di un recipiente in pressione (bombola metallica). La sostanza è spinta all’esterno per effetto dell’azoto che mettendo in pressione il recipiente lo spinge all’esterno. Una volta aperto il contenitore, il liquido fluisce all’esterno attraverso una sottile tubazione metallica.

Figura 3: recipiente contenente il DEAC utilizzato per la prova nr 1 (Foto VF Trento)

Solitamente le perdite di DEAC vengono affrontate ricoprendo lo sversamento con sabbia e/o vermiculite. In questo modo si evita che la reazione esotermica generata dal contatto con l’umidità dell’aria possa innescare altri materiali combustibili presenti. Così facendo però il prodotto resta ancora attivo rappresentando ancora un potenziale pericolo. Questo perché non è in atto la reazione esotermica che lo consuma;

Scopo della prova con CAFS secco è di verificare se il basso tenore d’acqua della schiuma unito alla consistenza della schiuma è in grado di contenere la reazione evitando la propagazione.

Video 3: prova nr 1. Copertura di uno spandimento di DEAC con CAFS (Foto: VF Trento)

Prova numero 1

Nello svolgimento della prova la bombola contenente la sostanza è stata chiusa e riaperta due volte. Più precisamente aperta al minuto 00.0,1 chiusa al 00.58, riaperta al 01.26 e richiusa al 02.10 e aperta definitivamente al 03.07 fino ad esaurimento.

Questo spiega perché apparentemente in certi momenti vi sia la sparizione delle fiammate

Il test ha evidenziato che il DEAC reagisce con la schiuma CAFS con scoppi e fiammate.

Il contenuto d’acqua della schiuma CAFS, anche se in modalità supersecca, reagisce con il metallo organico favorendo una reazione esotermica.

La proiezione di fiamme e fumo durante la reazione rimane contenuta  e non si è riscontrato un fireball come avviene in presenza della sola acqua. I 5 kg di sostanza utilizzati si sono esauriti consumandosi completamente.

 

Titanium tetrachloride TiCl4

Le prove nr 2 e 3 sono realizzate in una vasca di cemento circolare del diametro di circa 2,5 mt con  all’interno un contenitore metallico delle dimensioni di 0,4 x 0,25 mt profondo 0,12 mt. Nella prova nr 2 il recipiente metallico è completamente asciutto per ridurre al minimo l’evaporazione del prodotto mentre nella prova nr 3 lo stesso presentava dell’acqua sul fondo prima della rottura della bocc.

La sostanza è contenuta in una boccia in vetro del volume di 2 litri che viene rotta permettendo di esporre il prodotto all’aria. Non appena il recipiente viene rotto il liquido incomincia ad emettere una grande quantità di vapori in atmosfera. L’obbiettivo delle prove è di verificare se in caso di spandimento di Titanium tetrachloride l’applicazione di schiuma CAFS permette di coprire lo spandimento evitando la dispersione dei vapori prodotti.

Nelle procedure di alcuni utilizzatori è previsto di realizzare un tappeto di schiuma a ME (Media Espansione) utilizzando uno schiumogeno denominato «Neutral Plus» prodotto dalla Bioex (http://www.bio-ex.com/images/Fiches_gamme/BioEx.Neutral_Anglais_Web.pdf). Il produttore indica una portata critica minima di 20 l/min∙mq.

Video 4: prova nr 2. Copertura di una pozza di TiCL4 con CAFS (Foto: VF Trento)

Prova numero 2

La prova numero 2 sul TCl4 ha consentito di coprire la vasca con uno strato di circa 10/15 cm di schiuma CAFS supersecca.

Dopo alcuni istanti che l’applicazione della schiuma è stata interrotta si è notato che in un punto localizzato i vapori bucavano la schiuma fuoriuscendo all’esterno. La successiva applicazione di schiuma interrompeva la fuoriuscita dei vapori.

 

Video 5: Vasca circolare contenente recipiente metallico per TiCL4 (Foto VF Trento)

 

Video 6: Prova nr 3, rottura ampolla contenente TiCL4 (Foto VF Trento)

Prova numero 3

La prova numero 3 sul TCl4 ha consentito di coprire la vasca con uno strato di circa 20/25 cm di schiuma CAFS supersecca. Dopo che l’applicazione della schiuma è stata interrotta non si notano vapori che buchino la schiuma fuoriuscendo all’esterno.

Lo strato di schiuma oltre che essere più spesso  del precedente risulta anche più omogeneo. La coltre di schiuma permane compatta impedendo l’evaporazione per un tempo significativo senza dover ripristinare il manto di schiuma.

 

Esano

La prova che ha coinvolto l’incendio dell’esano avviene all’interno di una vasca rettangolare delle misure approssimative di 10 mt x 3 mt.

L’esano viene versato all’interno della vasca manualmente prelevandolo da un tank. L’accensione avviene tramite un accenditore. Vi è un tempo di preaccensione di circa 30 secondi.

Video 7: Prova nr 4, poolfire di esano (Foto VF Trento)

Prova numero 4

La prova numero 4 consiste in un poolfire di esano. L’incendio è stato affrontato con una mandata CAFS  bagnato  Ø 45 mm, da una distanza di circa 10 mt;

Lo spegnimento del 90% delle fiamme è avvenuto in 40 sec;

Lo spegnimento totale vi è stato in 120 sec;

Acqua utilizzata: 434 litri;

Schiumogeno utilizzato: 3 litri.

 

Prova numero 5

Figura 4: prova nr 5, secondo tentativo poolfire di esano (Foto VF Trento)

La prova numero 5 consiste nella ripetizione della nr 4 (poolfire esano). Il test non si è potuto realizzare in quanto la copertura precedente con la schiuma ha impedito la riaccensione nonostante si sia provato a rimuovere lo strato di schiuma e si sia aggiunto nuovo combustibile.

Le caratteristiche dello schiumogeno utilizzato indicano una buona resistenza alla riaccensione secondo la norma EN 1568-3:

I: capacità di estinzione a getto diretto su idrocarburi;

B: resistenza alla riaccensione classificazione B tra A e D. Dove A è il migliore e D il peggiore.

 

Copertura di un serbatoio con schiuma CAFS

La prova numero 6 consiste nella copertura di un serbatoio metallico fuori terra a forma cilindrica. L’utilizzo della schiuma per la protezione di strutture dal calore radiante è uno delle azioni che più contraddistinguono il CAFS.

Il rapporto di espansione più indicato è la schiuma secca. Se la superficie presenta delle rugosità o è scabrosa la schiuma secca aderisce bene anche se in verticale (intonaco e legno). La schiuma CAFS secca è stata applicata con una mandata Ø 45 mm.

Video 8: prova nr 6, copertura di un serbatoio con CAFS secco (Fonte VF Trento)

Prova numero 6

La schiuma sulla verticale del serbatoio è ridiscesa dopo pochi istanti. Mentre la schiuma nella parte sommitale (meno verticale) è rimasta in posizione per alcuni minuti.

Il team alla lancia era al primo utilizzo assoluto di una mandata CAFS.

 

Riflessioni finali sulle evidenze emerse

A seguire alcune considerazioni sui test realizzati.

Diethylaluminum Chloride (DEAC)

L’utilizzo della schiuma CAFS in caso di perdita di DEAC attiva una reazione esotermica causata dal contenuto (seppur minimo) di acqua del CAFS. La reazione ha un intensità che è decisamente inferiore che  con applicazione della sola acqua o di schiumogeni NAFS (Normal Air Foam System). La coltre di schiuma CAFS che ricopre lo spandimento sembra in grado di contenere parzialmente e ridurre il rilascio d’energia della reazione.

Gli operatori vedono aumentata la propria sicurezza  in quanto l’applicazione avviene da una distanza maggiore che con altri sistemi di inertizzazione.

Al termine della prova il DEAC risulta completamente consumato.

 

Titanium tetrachloride TiCl4

La copertura di una pozza di TiCL4 con schiuma CAFS è in grado di impedire il rilascio di vapori. Affinché ciò venga assicurato lo strato a copertura deve avere uno spessore di almeno 20/25 cm. Anche in caso di evaporazione rapida a causa di un contenitore bagnato, la schiuma CAFS è in grado di contenere il rilascio di vapori.

La sicurezza del personale in intervento è maggiore che con altri sistemi di abbattimento e contenimento dei vapori (schiuma Media espansione) in quanto può avvenire ad una distanza maggiore (10/15 metri contro i 2/4 della schiuma in media espansione).

 

Esano

Il breve tempo di spegnimento del 90% delle fiamme riduce la possibilità di un effetto domino su altri impianti/strutture. L’impossibilità di riaccensione, nonostante il ripristino di nuovo combustibile, rende estremamente più sicura l’area per i soccorritori e riduce la quantità di scorte di schiumogeno necessarie per mantenere intatto il mantello di schiuma.

Un mantello di schiuma che si richiude velocemente anche se disturbato, limita il rilascio di vapori infiammabili dovuti alla temperatura del liquido molto al di sopra del proprio Flashpoint. Minor tempo di spegnimento implica avere strutture meno calde con minor probabilità di riaccensione.

 

Copertura di un serbatoio con schiuma CAFS

La schiuma secca del CAFS non rimane a sufficienza sulle pareti verticali di serbatoio in metallo cilindrico. L’applicazione dolce di schiuma secca rimane sulla parte sommitale del cilindro ma appena si raggiunge la verticalità ricade a terra a breve.

L’uso della schiuma al posto della sola acqua consente di ridurre la portata di flusso e di individuare più facilmente punti caldi e copertura. Se la superficie della struttura da proteggere fosse ruvida, il rivestimento ad intonaco di un edificio ad esempio, la schiuma rimarrebbe sulla superficie verticale per un tempo significativamente maggiore.

 

Proposte per il futuro

Alla luce dei risultati emersi e delle potenzialità che si sono riscontrate, sarebbe auspicabile ripetere i test. Al fine di raccogliere dati che possano rispondere alle esigenze delle squadre d’emergenza, le prove dovrebbero:

  • utilizzare un metodo scientifico nella raccolta dei dati;
  • prendere in esame quantità maggiori di sostanze da testare;
  • diversificare le tipologie di schiumogeno utilizzate;

Ringraziamenti

Si desidera ringraziare per l’ottima collaborazione e le sinergie che si sono evidenziate:

  • IFM Ferrara S.C.p.A;
  • Comando Provinciale Vigili del Fuoco di Trento;
  • Comando Provinciale Vigili del Fuoco di Ferrara;
  • Eni Versalis;
  • Basell Poliolefine Italia Spa.

Simulatori a combustibile solido, obbiettivi formativi e layout

Quando si decide la realizzazione di un simulatore a combustibile solido bisogna chiedersi innanzitutto quali obbiettivi formativi si vogliono conseguire. Dopo aver risposto a questa domanda si può scegliere la struttura più indicata. E’ evidente che nel momento che si vorrebbe un simulatore completo, in grado cioè di soddisfare esigenze diverse, bisogna giungere ad un compromesso.

Il seguente documento elenca le diverse tipologie di simulatore con gli obbiettivi formativi che possono essere raggiunti.

Flat Straight Cell.

Questo simulatore permette di erogare dei corsi formativi che consentono di sviluppare le abilità tecniche (skill) del personale operativo e in parte le competenze tattiche. All’interno di questa struttura si possono erogare essenzialmente due tipologie di esercizio:

  • Osservazione. Tipologia di addestramento che permette di avvicinare il personale alla conoscenza del fenomeno incendio al chiuso. Il personale all’interno mantiene una posizione statica e passiva rispetto a quanto avviene. La conduzione è di pertinenza esclusiva degli istruttori, 2 all’interno + uno  all’esterno. Il ratio all’interno del container tra istruttori e allievi è di 1:3 elevabile fino a 1:5. La buona riuscita dell’esercizio è completamente nelle mani dei conduttori. Questa tipologia di container non è provvista di camini. Il fumo viene quindi gestito tramite le porte posteriori del container;
  • Attacco. Tipologia di addestramento che prevede una partecipazione attiva da parte degli allievi. Il personale all’interno si muove al fine di poter dar modo a tutti di operare con la lancia per apprendere le corrette tecniche. Il ratio tra istruttori e allievi è di 1:2 (tre istruttori con sei allievi).

Criticità:

  • gli allievi sono passivi rispetto all’incendio;
  • quando gli allievi sono attivi effettuano il “flame cooling” e non il più appropriato “smoke cooling”;
  • se il conduttore non è sufficientemente preparato il carico termico subito dagli allievi è notevole;
  • praticamente nulla la possibilità di allenare le competenze tattiche.

Flat Straight cell. Credit Pierre-Louis Lamballais

 

Split Level Cell.

Questa tipologia di simulatore permette di replicare le possibilità del container flat straight cell elevando il livello di sicurezza grazie alla modalità costruttiva specifica. La specificità di questo simulatore risiede nel fatto che la camera di combustione è posizionata ad un livello superiore rispetto alla quota del container dove sono posizionati allievi e conduttori. Questo è probabilmente il layout più diffuso da quando si è sviluppata la formazione CFBT. Questa tipologia di container è stata adottata dal Corpo Nazionale Vigili del Fuoco. Le tipologie di corso erogabili sono:

  • Osservazione. Tipologia di addestramento che permette di avvicinare il personale alla conoscenza del fenomeno incendio al chiuso. Il personale all’interno mantiene una posizione statica e solo osservatore rispetto a quanto avviene. La conduzione è di pertinenza esclusiva degli istruttori (2 all’interno + uno all’esterno). Il ratio all’interno del container tra istruttori e allievi è di 1:3 elevabile fino a 1:4. A differenza del Flat gli allievi subiscono un carico termico inferiore. Il simulatore è dotato di un camino che permette di modificare le condizioni dello strato di gas (sia la concentrazione rispetto al campo di infiammabilità che la temperatura). Adottando una giusta sequenza di apertura e chiusura si possono settare questi parametri al fine di avere una buona riproducibilità del fenomeno;
  • Attacco. Tipologia di addestramento che prevede una partecipazione attiva da parte degli allievi. Il personale all’interno si muove al fine di poter dar modo a tutti di operare con la lancia per apprendere le corrette tecniche. La rotazione degli allievi è diversa rispetto al container Flat. Il fatto poi che talvolta la camera di camera di combustione sia coibentata permette di mantenere per un tempo maggiore le condizioni necessarie per permettere a tutti di esercitarsi nelle giuste condizioni ambientali;
  • Simulatore Smoke explosion e Fire Gas Ignition. Con delle piccole modifiche possono essere riprodotti anche questi fenomeni.

Criticità:

  • la conduzione da parte dell’istruttore è più complessa;
  • non consente di formare un grande numero di allievi per sessione;
  • se utilizzato per riprodurre l’FGI richiede allievi che abbiano un’ottima conoscenza dello sviluppo dell’incendio, altrimenti rischia di passare dei falsi messaggi;
  • praticamente nulla la possibilità di allenare le competenze tattiche.

 

Container split level posizionati alla SFO di Montelibretti. Credit Antincendio-Italia.it

 

Multifloor Cell.

Il Multifloor Cell è un simulatore che permette di addestrare tutte e due le abilità, tecniche e tattiche. In un’unica struttura si possono realizzare diverse unità didattiche :

  • Prova di affaticamento: si deve tenere presente che anche in intervento si giunge sul luogo dell’incendio dopo essersi notevolmente affaticati: si fanno rampe di scale, si fa stendimento manichette ecc.; in container come in intervento si deve apprendere a saper dosare le proprie forze al fine di non arrivare esausti sul target;
  • Essere orientati nello spazio: è importante, soprattutto in intervento, avere coscienza degli ambienti che si attraversano e degli oggetti che ci circondano (in particolare anche con lo scopo di individuare eventuali fonti di pericolo che si potrebbero lasciare alle spalle). In intervento si deve sempre sapere dove ci si trova e avere coscienza di cosa sta attorno;
  • Finalità pedagogica del percorso a ritroso in uscita: sempre in funzione del saper dosare le proprie forze si deve tenere presente che in caso di necessità o a fine intervento si deve sempre essere in grado di ritornare in zona sicura senza difficoltà; anche in relazione al consumo di aria si deve poter tornare in zona sicura senza aver intaccato la riserva di aria.

A titolo esemplificativo si possono elencare:

  • Multifloor level 1. In questa unità didattica l’allievo si approccia per la prima volta ad una simulazione più complessa ed articolata rispetto al semplice container. In questa prima fase l’esplorazione principale sarà nei propri stessi confronti. Durante la progressione l’allievo sperimenterà condizioni che andranno via e via modificandosi man mano che si addentra nella struttura. Inizialmente si ha una sezione all’interno della quale la temperatura è relativamente bassa mentre è abbastanza impegnativo l’aspetto emotivo (buio e con passaggi tecnici) e quello fisico prestazionale. Una volta superata questa prima fase l’impegno fisico va un po’ scemando mentre aumenta la temperatura. La terza e ultima fase prevede nessun impegno fisico, visibilità migliore ma temperatura decisamente maggiore. L’esercizio termina uscendo direttamente all’esterno da quest’ultima sezione;
  • Mutlifloor level 2. Stesso esercizio rispetto a prima con la differenza che gli allievi non escono all’esterno direttamente dal container caldo ma tornano indietro ripercorrendo i propri passi. La valenza formativa risiede nella gestione dell’aria (Air management). Gli allievi saranno impegnati a calcolare la quantità d’aria residua in maniera tale da poter uscire da dove sono entrati senza intaccare la riserva d’aria di emergenza. Gli altri tasks sono medesimi rispetto all’esercizio base;
  • Mutlifloor level 3. In questa unità didattica gli allievi compiono una simulazione di attacco all’incendio. Dopo che tutto il personale ha conseguito le competenze di base sui fenomeni legati all’incendio al chiuso si può passare alla formazione sulle altre abilità necessarie in un intervento. Le competenze che si devono possedere sono definite in due grandi famiglie:
    • Competenze tattiche;
    • Competenze tecniche.

Nella esercitazioni precedenti si sono sviluppate essenzialmente quelle tecniche e poco quelle tattiche. Ora si provvederà a ricomporre tutte le competenze effettuando delle simulazioni di attacco all’incendio. Le esercitazioni pratiche consistono in sessioni realistiche di formazione con fuoco reale ed esercitazioni pratiche di utilizzo delle attrezzature.

  • Mutlifloor level 4. Incendio scantinato. Questa unità didattica permette di sviluppare tutte le abilità di cui sopra in un ambiente che in intervento rappresenta uno degli scenari più impegnativi e pericolosi per le squadre in intervento. Tutto questo mantenendo sempre uno standard elevato di sicurezza.

Criticità:

  • la qualità della formazione alla lettura dei fenomeni dell’incendio è mediocre;
  • dopo la prima squadra in entrata vi è difficoltà a mantenere l’altezza del piano neutro e consistenza del fumo.

 

Multifloor level Scuola Provinciale Antincendi di Trento. Credit Ing Gabriele Pilzer

 

T-Cell.

Il layout di questo simulatore permette di completare la formazione del personale operativo. Le caratteristiche principali sono:

  • Corrispondenza alla realtà per quanto riguarda la realtà interventistica in situazioni di incendio regolato dal comburente;
  • Un ambiente che permette di avere scenari multipli con finalità operative diverse;
  • Riproducibilità della formazione.

Per creare le giuste condizioni, l’istruttore deve avere sempre sotto controllo la combustione (che sta fornendo l’energia e il fumo). La comprensione di quali saranno le conseguenze a breve termine di quello che sta avvenendo e la capacità di mantenere il controllo determinano il successo dell’evoluzione.

  • Long Attack. Questa evoluzione è un evoluzione del container base Flat straight introducendo le seguenti caratteristiche aggiuntive:
    • Mandata di attacco molto più lunga;
    • Scarsa visibilità;
    • Passaggio di due porte (una in condizioni di visibilità quasi nulle);
    • Punti di attrito multipli;
    • Focolaio protetto (non attaccabile direttamente per errore dagli allievi).
  • Fire Attack e Search & Rescue. Questa evoluzione segue il Long Attack introducendo le seguenti caratteristiche aggiuntive:
    • Ricerca primaria e salvataggio (Primary Search & Rescue) nelle tre stanze di cui è dotato il simulatore;
    • Tecniche di ricerca;
    • Due squadre che operano allo stesso tempo;
    • Rimozione delle vittime.

Criticità

  • molto impegnativo per allievi alle prime armi;
  • richiede un gran numero di istruttori per sessione;
  • gli istruttori debbono possedere un bagaglio tecnico e d’esperienza notevole.

 

Conclusioni

Da quanto scritto sopra si evidenzia che le tipologie sopra descritte hanno degli aspetti positivi e alcuni meno. Per poter raggiungere tutti gli obbiettivi formativi auspicabili bisognerebbe averne a disposizione la maggior parte di essi. Vi è però una tipologia di simulatore che non è stata descritta sopra che è in grado di cogliere gli aspetti positivi di ciascuno di essi racchiudendoli in un unica struttura. La descrizione di questo simulatore sarà l’oggetto del prossimo articolo. Stay tuned

Tattiche e tecnologie per l’attacco all’incendio: come rispondere al cambiamento dei moderni scenari. Atti del convegno

“La qualità delle nostre decisioni è la misura del nostro coraggio”

          Presentazione utilizzata durante il seminario