Schiume antincendio e sistemi CAFS caratteristiche e modalità d’uso.

L’11 ed il 12 di ottobre si è tenuto presso il Comando provinciale dei Vigili del Fuoco di Brescia un seminario dal titolo: Utilizzo delle schiume antincendio.

Il tutto organizzato dal Comando di Brescia con il placet del Capo del Corpo Nazionale dei Vigili del Fuoco che ha altresì delegato il personale del Centro di Documentazione del Piemonte di redigere i documenti filmati che potranno essere utilizzati dalla Direzione Centrale della Formazione.

Il comando di Trento ha risposto positivamente alla richiesta di inviare due rappresentanti per fare da relatori e portare la propra esperienza.

Il seminario ha visto il ripetersi nei due giorni dello stesso programma al fine di favorire la partecipazione del maggior numero  possibile di personale operativo con l’aggiunta, nella sola giornata di giovedì 12 ottobre, di un momento di confronto dedicato ai  Funzionari..

Da sottolineare la presenza di rappresentanti dei Comandi della Lombardia che hanno favorevolmente risposto all’invito.

Qui sotto la presentazione utilizzata durante il seminario. e un piccolo estratto video (grazie al cs Mauro Lai per la ripresa video) ed un foglio di calcolo con impostate le formule per il calcolo del concentrato schiumogeno in funzione delle portate critiche e delle dimensioni dell’incendio.

 

 

 

https://luparisi.files.wordpress.com/2017/10/calcolo-consumi-schiumogeni.xlsx

 

Dimostrazione pratica tecniche di attacco incendio CAFS

Nel mese di novembre 2016 presso il campo prove della Scuola Provinciale Antincendi di Marco di Rovereto si è tenuto un seminario sul CAFS.

Al mattino vi è stato l’intervento degli istruttori della Oneseven Accademy mentre nel pomeriggio vi è stata una parte pratica condotta dagli istruttori della SPA. Il video qui sotto riguarda la sessione pratica del pomeriggio. Il filmato è stato ripreso da Alessandro Ravanelli dei VVF di Cles al quale va il mio personale ringraziamento.

 

 

Programma di ricerca Promesis (prima parte)

Premessa

Durante gli incendi al chiuso gli edifici limitano gli scambi tra i compartimenti dove si sta sviluppando l’incendio e l’ambiente circostante. A causa di questo si vengono a creare, tra le altre cose, due fenomeni:

  1. Produzione di grandi quantità di fumi dovuti alla combustione ma anche dalla degradazione termica dei combustibili;
  2. Scarso scambio termico con l’esterno.

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1. Il fumo è un insieme complesso composto da una quantità variabile di gas, vapori e composti solidi incombusti del combustibile. Esso tende a muoversi all’interno delle strutture seguendo le leggi della fisica (1: causa la minore densità un fluido caldo va verso l’alto, 2: causa della pressione che tende ad equilibrarsi). All’interno di un compartimento  vi rimane intrappolato creando quindi una situazione instabile. Il fumo è un pericoloso propagatore dell’incendio e deve essere trattato come un elemento estremamente pericoloso.

2. A causa dello scarso scambio termico con l’esterno vi è un innalzamento dell’energia “potenziale” all’interno del compartimento.

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Programma di ricerca

Sulla base delle considerazioni in premessa e in una  prospettiva di progresso e di miglioramento della lotta all’incendio, l’Agenzia nazionale Francese per l’energia atomica CEA, e la ditta Gimaex hanno sviluppato in partnership un programma di ricerca per la studio dei metodi di spegnimento in compartimenti chiusi il cui nome è PROMESIS.  PROMESIS è un acronimo che sta per: Programme de Recherche sur l’Optimisation des Moyens Extincteurs pour la Suppression des Incendies en Structures  (programma di ricerca per lo studio dei mezzi estinguenti più idonei per gli incendi al chiuso).

Il programma di ricerca è stato sviluppato per avere ricadute positive per quanto riguarda la sicurezza degli operatori sia all’interno di impianti industriali che per quanto riguarda l’incendio civile, che con il passare del tempo, causa il miglioramento delle tecniche costruttive,  si avvicina sempre più ad un incendio di compartimento chiuso. Su queste basi, nel settembre del 2007,  nasceva il progetto di ricerca PROMESIS. La sede venne stabilita a Rouanne.

I partners

Nel corso dei primi incontri informativi ci si rese conto che un progetto di questa portata non era mai stato sviluppato nel passato. Grazie alle molteplici possibilità possedute dalla struttura sviluppata per le ricerche, venne stabilito di monitorare anche le condizioni di lavoro degli operatori durante le operazioni di spegnimento. I partners principali vennero ricercati tra i produttori leader del settore, centri di ricerca universitari,  e vigili del fuoco professionisti.

La definizione dei test

La struttura del campo prove e la definizione dei parametri ritenuti interessanti sono stati definiti di comune accordo dagli attori principali. Il layout del sistema è stato pensato in maniera tale da poter essere implementato e modificato in base all’esperienza che si andava maturando.

Il simulatore S.E.R.A.F.IN 

Campo prove SERAFIN. Al fine di rendere riproducibili gli esperimenti è stata posta molta attenzione nello sviluppo dello strato isolante delle pareti dei container.

Campo prove SERAFIN. Al fine di rendere riproducibili gli esperimenti è stata posta molta attenzione nello sviluppo dello strato isolante delle pareti dei container.

SERAFIN è un acronimo che sta per: Structure d’Etude, de Recherche et d’Attaque sur Feux Instrumentés  (simulatore per lo studio e la ricerca sulle operazioni di attacco all’incendio).

Il simulatore è una combinazione di container di tipo marino di varie dimensioni collegati uno all’altro per formare una struttura complessa. Il tetto di un container da 40′ (12 m) è stato rimosso per una lunghezza di 6 m. Un container  da 20′, a cui precedentemente era stato tolto il pavimento, è stato posizionato al di sopra dell’apertura creatasi in precedenza. È stato così predisposto uno spazio alto 5 m, all’interno del quale  durante i test si ottiene l’accumulo di grandi quantità di gas di combustione. Questi gas spostandosi verso il soffitto e successivamente  muovendosi in direzione della porta posteriore del container inferiore, creano delle condizioni limite per gli operatori. La camera di combustione è posta in un ulteriore container posizionato trasversalmente rispetto ai primi due. Per ragioni di sicurezza il terzo container è posizionato su dei supporti che lo tengono sollevato di circa mezzo metro rispetto al container inferiore.

I gas di combustione si muovono attraverso un’apertura che mette in comunicazione la camera di combustione con il container superiore. Grazie a questo è possibile avere un incendio protetto che non sarà raggiunto direttamente dai getti e potrà essere utilizzato durante l’intero sviluppo della prova. Gli operatori saranno così a contatto con i soli gas sviluppati dall’incendio e non con il combustibile che lo ha originato.

serafin 2Una grande apertura nel tetto controllata da remoto permette una ventilazione immediata in caso di emergenza all’interno del container dove operano gli addetti. Alcuni flaps montati lateralmente permettono la regolazione dell’altezza dei livelli dei gas garantendo l’esatta riproducibilità dei test. Uno speciale strato isolante, appositamente studiato, garantisce un minimo dispendio di calore verso l’esterno attraverso le pareti dei container.

Grazie al layout del sistema è possibile riprodurre fino a 30 scenari incidentali possibili.

Grazie al layout del sistema è possibile riprodurre fino a 30 scenari incidentali possibili.

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Strumenti di misurazione e punti di osservazione

SERAFIN è stato dotato di 225 termocoppie in grado di documentare la temperatura esatta. In prossimità del pavimento sono stati posizionati tre flussimetri. Grazie a questi è possibile registrare i movimenti dei gas all’interno dei container. Sono stati inoltre installati strumenti in grado di registrare umidità e pressione nonché  immagini video e termografiche.

Disposizione sensori.La particolare e capillare disposizione permette di rilevare i dati in 3D.

Disposizione dei sensori.La particolare e capillare disposizione permette di rilevare i dati in 3D.

Svolgimento dei test.

Il fuoco

Per ogni test è stato utilizzato un focolare standard generante un energia di 4 MW. Il combustibile è composto da pallets di legno. La scelta è ricaduta sui pallets in quanto vi sono molte prove documentate con questo combustibile. Il peso e l’umidità del combustibile è il medesimo per ogni prova.

carico d'incendio

I gas di combustione

La dinamica dei gas di combustione è mantenuta simile per tutte le prove grazie al fatto che i parametri sono costanti (potere calorifico del combustibile, scambio di calore con l’esterno e flussi governabili all’interno del container). Il gas accumulato nella parte superiore del container più alto sarà utilizzato come riserva e permetterà di verificare gli effetti estinguenti dei getti effettuati anche da distanze maggiori. Grazie ai parametri misurati istantaneamente sarà possibile determinare quale l’agente estinguente più efficace.

Gli agenti estinguenti

Saranno testati i seguenti agenti estinguenti:

  • Acqua, portata 500 l/min, media pressione;
  • Acqua, portata 150 l/min, media pressione;
  • Acqua, portata 50 l/min, media pressione;
  • polveri speciali;
  • acqua e schiumogeno classe A;
  • sistemi CAFS;
  • sistemi acqua alta pressione;
  • sistemi definiti come “cutting extinguisher”.

Le tattiche d’attacco all’incendio

I team d’attacco (in seguito definiti Oscar) utilizzano le metodologie d’attacco conosciute dagli operatori e comunque in accordo con le direttive dei produttori del sistema estinguente in uso.

Parametri monitorati concernenti il processo d’estinzione

Sono esaminati e documentati i seguenti parametri:

  • capacità di raffreddamento dei vari agenti estinguenti;
  • quantità utilizzata dell’agente estinguente in uso;
  • quantità degli eventuali additivi;
  • quantità dell’eventuale acqua residua sul pavimento;
  • sequenza delle temperature all’interno della struttura durante lo spegnimento;
  • variazioni di pressione all’interno del Serafin;
  • condizioni  metereologiche;
  • tempistica delle prove, inizio durata e fine;
  • efficacia delle tecniche d’attacco;
  • maneggevolezza ed ergonomia dei vari sistemi estinguenti utilizzati.

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Team per l’attacco all’incendio (Oscar)

Biometria

Diverse sonde di misura sono posizionate sugli operatori in intervento. Esse sono in grado di misurare lo stress fisico durante le operazioni di spegnimento. Gli operatori saranno sotto stretta sorveglianza medica. I risultati saranno parte integrante della pubblicazione scientifica che verrà prodotta a fine delle campagne di ricerca.

L’obbiettivo dei test è di raggiungere dei risultati che siano conseguibili non solo da membri di squadre super specializzate, ma anche da vigili del fuoco operativi con idonea formazione. Per soddisfare tale scopo i team d’attacco sono composti da vigili del fuoco e da ricercatori operanti nel campo dell’antincendio. Tutti gli operatori sono stati formati in Lussemburgo in maniera da raggiungere tutti il medesimo livello di preparazione. Il Lussemburgo è stato scelto grazie alla sua posizione geografica e per la diffusione dei sistemi di spegnimento CAFS e ad alta pressione. L’istruttore nelle tecniche di attacco con alta pressione è  Paul Grimwood (istruttore di fama mondiale e autore di alcuni best seller nell’ambito dell’antincendio). La formazione per i sistemi CAFS è stata tenuta dagli istruttori dell’East Sussex Fire & Rescue Service.  Un’importante caratteristica che contraddistingue i membri delle squadre d’attacco è che devono essere in grado di scoprire, osservare e interpretare i fatti che emergono durante le prove.

Finalità e scopi del programma PROMESIS

Lo scopo è quello di documentare il comportamento degli agenti estinguenti utilizzati e delle tattiche messe in atto, durante il raffreddamento dei gas caldi nelle fasi precedenti un flashover. Le ricadute pratiche delle ricerche possono essere sommariamente elencate:

  • determinare quale agente estinguente è più efficace in questa tipologia di incendi;
  • determinare quale metodo d’attacco all’incendio è più conservativo per quanto riguarda la sicurezza degli operatori;
  • affinare  le tecniche d’attacco e le metodologie di spegnimento;
  • definizione di nuove linee guida.

Finanziamento.

I costi notevoli del programma di sviluppo sono sostenuti dai singoli partner e dall’OSEO. OSEO è un ente pubblico francese che sostiene e assicura i finanziamenti alle aziende che sono disposte ad investire in ricerca.

Pubblicazione dei risultati.

I risultati saranno resi pubblici tramite l’ENSOSP.  ENSOSP è un istituzione neutrale riconosciuta per la sua grande esperienza e capacità pedagogica. Questo permette di garantire la massima diffusione dei dati, in maniera tale che il maggior numero possibile di addetti ai lavori possa trarre vantaggio dai risultati conseguiti.

Genesi del progetto

Le centrali nucleari sono degli ambienti che devono, per quanto possibile, essere isolati dall’esterno. Questa compartimentazione estrema è garanzia di protezione dell’ambiente circostante in caso di problemi (fuga di materiale contaminato) che si dovessero verificare all’interno dell’impianto. La protezione è affidata a spessori di muratura notevoli per quanto riguarda la possibile emissione di raggi gamma del combustibile nucleare e da filtri posti sugli impianti di trattamento dell’aria, per la protezione da possibili dispersioni di aeriformi contaminati.

In caso d’incendio in questa tipologia di strutture si presentano delle problematiche di difficile soluzione:

  • la sicurezza degli operatori. Se fosse possibile intervenire con impianti fissi o dall’esterno del compartimento essa aumenterebbe in maniera esponenziale;
  • l’acqua usata per lo spegnimento deve essere raccolta e non dispersa nell’ambiente per evitare possibili contaminazioni;
  • l’incendio è quasi sicuramente regolato dal comburente dal momento che siamo in compartimenti chiusi;
  • le pressioni, positive o negative, legate all’incendio e allo spegnimento mettono in crisi l’impianto di trattamento dell’aria.

In virtù di queste considerazione, l’ente per l’energia atomica francese ha deciso di sviluppare un progetto di ricerca volto ad individuare il miglior agente estinguente, per interventi in caso di incendi regolati dal comburente nei propri impianti nucleari. Il progetto iniziale si è prefisso due obbiettivi iniziali:

  1. la salvaguardia degli operatori in questa tipologia di interventi;
  2. impianti stazionari d’estinzione.

In seguito all’individuazione dei partner e al via della fase operativa si decise di concentrarsi inizialmente sul punto 1 (la salvaguardia degli operatori in questa tipologia di interventi).

Problematiche riscontrate negli incendi in impianti nucleari

loss of pressure

Variazione di pressione:

  • i locali sono isolati e chiusi;
  • le pareti sono resistenti al fuoco;
  • la ventilazione è assente;
  • un aumento della temperatura si traduce in un aumento di pressione.

Una completa chiusura del locale porta ad un aumento della pressione sulle pareti e alla perdita del confinamento.

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rischio riaccensione1Rischio elevato di riaccensione. Dal momento che l’ossigeno disponibile è limitato dalla scarsa ventilazione vi è una combustione incompleta con conseguente produzione di gas caldi infiammabili. La riaccensione può avvenire come conseguenza dell’apertura di una porta nel punto dove vi è una corretta diluizione dei gas.

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equipment function limitLimiti di funzionamento dell’equipaggiamento.
In un compartimento non è sempre possibile separare il materiale combustibile dai presidi di sicurezza. Anche se non sono direttamente coinvolti dalle fiamme essi soffrono a causa degli effetti indiretti di:
•    temperatura;
•    calore radiante;
•    prodotti incombusti.

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radioactive materials

Materiale contaminato radioattivo che potrebbe essere spinto all’esterno.

I moti convettivi del fumo possono disperdere nell’ambiente del materiale contaminato. Una parte di esso ricadrà al suolo la restante entrerà nell’impianto di condizionamento e filtraggio dell’aria. Un’azione di spegnimento errata può  creare delle falle nel sistema di filtraggio dell’aria.

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risk of water

Rischio di incidenti rilevanti in caso di uso dell’acqua . L’introduzione di acqua in determinati compartimenti potrebbe modificarne le condizioni di equilibrio, il combustibile nucleare potrebbe avere reazioni incontrollate dando inizio ad una reazione a catena.

L’esigenza: identificare dei sistemi estinguenti che limitino l’uso dell’acqua.

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loss of confinement

L’intervento diretto nei compartimenti comporta la perdita del confinamento. La necessità di aprire delle porte per poter intervenire all’interno è causa della perdita dell’isolamento dall’esterno del compartimento.

L’esigenza: identificare dei sistemi estinguenti in grado di permettere l’intervento dall’esterno.

Problematiche riscontrate nell’incendio civile

Alcune problematiche riscontrate negli impianti nucleari  si possono trovare anche negli incendi civili:

  • l’isolamento realizzato per il risparmio energetico che permette un bassissimo scambio termico verso l’esterno in caso d’incendio;
  • i materiali che sono all’interno delle abitazioni e che si decompongono molto facilmente sotto l’effetto delle temperature;
  • le aperture, porte e finestre, hanno una resistenza maggiore alla temperatura rispetto al passato;
  • con incendi sottoventilati vi è un ingente produzione di gas infiammabili;
  • vi è l’obbligo di limitare l’uso dell’acqua al fine di non aumentare i danni collaterali.

Quali dati si possono ricavare dalle prove strumentali?

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In questo grafico è riportata la temp media di tutti i sensori. La procedura ha inizio quando la temperatura ha raggiunto circa 300 °C.

In questo grafico è riportata la temperatura media di tutti i sensori. La procedura ha inizio quando la temperatura ha raggiunto circa 300 °C.

Durante i test molti colpi di lancia vengono effettuati in direzione degli strati di gas combustibili. Dopo ogni impulso vengono registrate le variazioni di temperatura.

Durante i tests molti colpi di lancia vengono effettuati all’interno dei gas combustibili. Dopo ogni impulso vengono registrate le variazioni di temperatura.

Pressione. Per ogni impulso vengono rilevate le variazioni di pressione all’interno del compartimento.

Pressione. Per ogni impulso vengono rilevate le variazioni di pressione all’interno del compartimento.

Angolo di apertura delle porte.  Per ogni prova l’angolo di apertura della porta è monitorato. Inoltre viene registrata anche la posizione nel locale e il tempo di permanenza dei team d’attacco.

Angolo di apertura delle porte. Per ogni prova l’angolo di apertura della porta è monitorato. Inoltre viene registrata anche la posizione al’interno del locale e il tempo di permanenza dei team d’attacco.

Flussi di calore.  Due sensori misuranti il flusso di energia, posizionati nella parte bassa della struttura, mostrano l’evoluzione del flusso nel corso dei test. Sono posizionati in maniera tale da non poter essere colpiti direttamente dagli agenti estinguenti.

Flussi di calore. Due sensori misuranti il flusso di energia, posizionati nella parte bassa della struttura, mostrano l’evoluzione del flusso nel corso dei test. Sono posizionati in maniera tale da non poter essere colpiti direttamente dagli agenti estinguenti.

Analisi degli effetti per ogni impulso.  Per ogni colpo di lancia viene fatta un analisi completa delle temperature. Il tempo 0 corrisponde all’impulso, vengono analizzate le variazioni di temperatura corrispondenti ai 5 sec precedenti e ai 40 sec seguenti. Le temperature registrate sono la media di tutti i sensori presenti nel compartimento.

Analisi degli effetti per ogni impulso. Per ogni colpo di lancia viene fatta un analisi completa delle temperature. Il tempo 0 (zero) corrisponde all’impulso. Vengono analizzate le variazioni di temperatura corrispondenti ai 5 sec precedenti e ai 40 sec seguenti. Le temperature registrate sono la media di tutti i sensori presenti nel compartimento.

Distribuzione temperature.  La termografia mostra la temperatura assoluta all’interno del compartimento. Questo mostra la distribuzione del calore che porta alla temperatura media mostrata nel grafico precedente.

Distribuzione temperature. La termografia mostra la temperatura all’interno del compartimento.

Variazioni di temperatura a seguito dei colpi di lancia.  La termografia mostra la variazione della temperatura nella stanza. Questo visualizza l'effetto di raffreddamento di ogni singolo impulso.

Variazioni di temperatura a seguito dei colpi di lancia. La termografia mostra la variazione della temperatura nella stanza. Questo visualizza l’effetto di raffreddamento di ogni singolo impulso.

Un grafico 3D illustra l'evoluzione degli effetti di raffreddamento per un periodo di 45 sec. Risultano evidenti le zone interessate maggiormente dagli effetti del raffreddamento.

Un grafico 3D illustra l’evoluzione degli effetti di raffreddamento per un periodo di 45 sec. Risultano evidenti le zone interessate maggiormente dagli effetti del raffreddamento.

Quantità in volume interessata dalle variazioni di temperatura.  Il grafico 3D mostra la variazione della temperatura del volume del compartimento durante gli impulsi. L’asse delle X mostra il tempo, l’asse delle Y mostra le variazioni di temperatura e i numeri nel grafico mostrano i volumi interessati dalle variazioni in quell’istante.

Quantità in volume interessata dalle variazioni di temperatura. Il grafico 3D mostra la variazione della temperatura del volume del compartimento durante gli impulsi. L’asse delle X mostra il tempo, l’asse delle Y mostra le variazioni di temperatura e i numeri nel grafico mostrano i volumi interessati dalle variazioni in quell’istante.

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Nel prossimo post si esamineranno i risultati ottenuti.

nda.  È doveroso ricordare che i dati, le foto, i grafici e le tabelle relative al programma di ricerca PROMESIS sono state gentilmente fornite  dal Dr Dirk Schmitz.

Luca

CAFS/One Seven Symposium, Sweden 2013 (seconda parte)

In questa seconda parte analizziamo una tecnica di utilizzo del CAF molto conservativa per quanto riguarda la sicurezza degli operatori in intervento. E’ importante affrontare gli interventi avendo un occhio di riguardo per la salute dei vigili del fuoco. Quante volte corriamo rischi inutili nel tentativo di salvare solo beni materiali che sono, molto spesso, irrimediabilmente deteriorati? Quante volte l’ambiente nel quale entriamo è foriero di possibili problemi legati ai fenomeni estremi dell’incendio? Quanti di noi si sono mai posti il problema della presenza di prodotti tossici? E non parlo di interventi NBCR ma di normali incendi civili.  Tanto per inquadrare il problema, nella tabella sotto potete trovare i risultati di una ricerca condotta dall’università di Karlsruhe. Si possono trovare i prodotti di un incendio di alcuni materiali come:  lana, pvc, una scheda elettronica di un pc, legno e l’incendio di una camera con mobilio standard.

L'arredamento della stanza utilizzata per le prove

L’arredamento della stanza utilizzata per le prove

qualità e quantità dei prodotti della combustione dei materiali sopra elencati

Qualità e quantità dei prodotti della combustione dei materiali sopra elencati

Come si può notare i vigili del fuoco in intervento sono soggetti ad entrare in contatto con svariate sostanze. In alcuni casi, come per esempio l’acido cianidrico (HCN), l’avvelenamento può avvenire non solo respirandone i prodotti ma anche per via topica (uno dei prossimi post sarà interamente dedicato al HCN).

In virtù di queste problematiche in alcuni paesi, prevalentemente del nord Europa si stanno sviluppando dei sistemi di spegnimento che siano in grado di operare efficacemente dall’esterno (CCS Cobra, DSPA, Firexpress, Oertzen, One Seven, ecc). Per quanto riguarda il One Seven si sono sviluppate delle tecniche molto interessanti che prevedono l’utilizzo di una lancia Piercing modificata. Si opera dall’esterno (mantenendo chiuso il locale) effettuando un foro con un trapano a batteria con una punta da 22, successivamente si infila una lancia (piercing nozzle) nel foro e si applica schiuma CAF secca per alcuni secondi. Si attende per un tempo che varia da 5 a 10 secondi e poi si apre il compartimento. Dopo l’apertura si può notare l’uscita di vapore. Il consumo di acqua è minimo, circa 15 litri in totale. Applicando poi le tecniche della PPV (positive pressure ventilation), previa apertura di un idonea uscita di scarico dei fumi, si può entrare nell’ambiente sicuri che la maggior parte degli inquinanti abbia già “abbandonato” il locale.

Prove di spegnimento utilizzando una piercing nozzle. Il foro è stato effettuato nella porta in legno.

Prove di spegnimento utilizzando una piercing nozzle. Il foro è stato effettuato nella porta in legno.

Questa metodologia può essere utilizzata anche attraversando pareti in laterizio o solai in cemento.

Utilizzo della lancia piercing attraverso un solaio (Nordic Fire & Rescue, Norway)

Utilizzo della lancia piercing attraverso un solaio (Nordic Fire & Rescue, Norway)

La stessa tecnica di operare può essere utilizzata in caso di incendi che coinvolgano isolanti come la “pasta di legno”. Essa  brucia con difficoltà, ma ha la tendenza a covare (smoldering) e quindi l’unico modo finora sicuro d’intervento è la rimozione completa. Si capisce però che in caso di abitazioni a basso impatto energetico e in certe coperture la rimozione completa equivale alla distruzione dell’abitazione o dell’intero tetto.

Luca

CAFS/One Seven Symposium, Sweden 2013 (prima parte)

Nei giorni 5 e 6 marzo si è tenuto presso il Viktoria Training Center di Uppsala (Svezia) un seminario informativo sul Caf.

L’organizzazione era a cura della Nordic Fire & Rescue System (NFRS), la società norvegese concessionaria per la Scandinavia del sistema di spegnimento OneSeven che si occupa, tra le altre cose, di formazione antincendio.

Il titolare, Daniel Hapeland, insieme alla sua squadra di istruttori è noto per aver sviluppato alcune delle più innovative tecniche di utilizzo dei sistemi CAF. Al seminario hanno partecipato all’incirca 50 vigili del fuoco provenienti prevalentemente dalla Scandinavia (Svezia, Norvegia, Finlandia e Danimarca) ma anche da Reykjavik in Islanda e dall’Italia.

Nella prima giornata il simposio prevedeva due percorsi differenziati in base ai diversi livelli di conoscenza della materia.

Un gruppo ha quindi sviluppato e trattato i seguenti argomenti:

  • What is CAFS, how does it work? What is specific for One Seven. Stefan Andreasson, NFRS (Cos’è il CAFS, come funziona? Quali sono gli aspetti specifici del One Seven?)
  • More efficient tools for more efficient methods. Erik Elvermark, Styrkeledare, Norrtälje (Strumenti più efficienti per metodi di utilizzo più efficaci)
  • Experiences from sharp operations and exercise. Conny Qwarforth, Brandmästare, Umeå Brandförsvar (esempi di attività interventistiche)
  • Environment and CAFS. Per Hagbohm, Räddningstjänsten Östra Skaraborg (CAFS e protezione ambientale)

Il programma dell’altro modulo era invece il seguente:

  • Smaller vehicles, greater opportunities: Practical and economical consequences of down scaling. Conny Quarforth, Brandmästare, Umeå Brandförsvar (veicoli più piccoli, grande occasione: conseguenze economiche e pratiche della riduzione delle dimensioni dei mezzi antincendio)
  • Foam and foam concentrate. How does CAFS work from a scientistic point of view. Stefan Särdqvist, Tekn Dr, MSB Revinge (schiume e concentrati schiumogeni. Il principio di funzionamento del CAFS dal punto di vista scientifico)
  • Fire in Confined spaces –problem possible to solve? Erik Elvermark, Styrkeledare, Norrtälje (incendio in spazi confinati, quali soluzioni?)
  • Environment and CAFS. Per Hagbohm, Räddningstjänsten Östra Skaraborg, Gemensamt (protezione ambientale e CAFS)

Riuniti in un unico gruppo per la seconda giornata, il corso prevedeva il seguente programma:

  • Water and CAFS – different extinguishing medium with different extinguishing resolute. Stefan Särdqvist, Tekn Dr, MSB Revinge (Acqua e CAF, agenti estinguenti diversi con diverse modalità di estinzione)
  • What is new from One Seven and Gimaex. Daniel Hapeland NFRS ( rassegna delle ultime novità sul One seven)
  • Myths about foam. Daniel goes true different theories and history related to CAFS. (realtà o mito, le diverse teorie al riguardo del CAF)
  • Practical part. Workshop (sessione pratica nel campo prove)
  • Summary (discussione finale)

I relatori erano tutti altamente qualificati e con grande esperienza interventistica sull’utilizzo del CAF. Tra tutti mi preme sottolineare la presenza dell’ing Stefan Sardqvist (della scuola nazionale svedese MSB Revinge) conosciuto a livello internazionale per la pubblicazione di alcuni manuali tecnici molto apprezzati. Uno di essi “Water and other extinguishing agents”  è probabilmente uno dei più diffusi sull’argomento.

Durante i lavori sono emerse alcune esigenze e particolarità che fanno riferimento a realtà della Scandinavia (ma che possono avere delle rilevanze anche per quella italiana), come per esempio la necessità di coprire, con i servizi antincendio, grandi estensioni di spazio dove la presenta di abitazioni è piuttosto rara. Un esempio è quello di Umea. Umea, situata nell’est della Svezia, ha un territorio molto vasto con una densità di abitanti molto bassa.

Umea map

Vi sono quindi piccoli o piccolissimi distaccamenti che devono intervenire in prima battuta per arginare l’incendio in attesa dell’arrivo dei rinforzi.

distaccamento Botsmark

Questi tempi di attesa sono nell’ordine dei 30 minuti. Nel dipartimento di Umeå hanno analizzato il problema e individuato una possibile soluzione distribuendo dei mezzi leggeri, <3.5 ton, (veicoli che possono essere condotti con la patente B) equipaggiati con un impianto OneSeven,  una uscita da 1,5’ con naspo e un serbatoio di 300 l di acqua. L’investimento, nel 2009, è stato di circa 1.700.000 SEK, poco più di 200.000 euro al cambio attuale.

VW t5

In caso d’intervento, un vigile  part time interviene con il mezzo leggero ed effettua un attacco incendio dall’esterno bloccando, lo sviluppo dell’incendio. Queste figure non sono autorizzate ad “entrare” negli edifici in fiamme in quanto la legislazione svedese ne vieta la possibilità, essendo la squadra minima composta da due persone all’interno ed uno all’esterno, che vigila su di essi.

single use

Per poter intervenire efficacemente dall’esterno, senza causare maggiori danni dell’incendio, vi è l’esigenza che il sistema di spegnimento sia in grado di effettuare questa operazione. Il CAF, ed in particolare il OneSeven, è stato individuato come strumento migliore dalla municipalità di Umeå. Contemporaneamente all’invio del primo mezzo vi è la partenza dalla sede centrale di un secondo mezzo, con due o tre persone a bordo, che completeranno la squadra d’attacco. Anche il secondo mezzo è dotato di un impianto CAF. Esso può essere un mezzo “gemello” al primo oppure un APS tradizionale. Dall’esperienza, effettuata in poco più di tre anni, nasce la convinzione che questo modo di operare è efficace e permette di dare un servizio migliore alla comunità. Gli esempi portati vanno dall’incendio all’interno di una nave, incendio di abitazioni isolate in legno, costruzioni a più piani in latero cemento e incendi industriali.

incendio appartamento

Viene sottolineata inoltre, l’importanza di poter intervenire sui quadri elettrici, per due ragioni principali: intervenire in sicurezza e ridurre i danni collaterali.

 012quadro elettrico

Nel quadro elettrico sopra si è operato utilizzando CAF bagnato. All’interno vi era una tensione di 400 volt. Il One Seven è testato per operare sino a tensioni di 35.000 volt (ad una distanza minima di 4 m) o 400 volt da un metro di distanza. Il fermo dell’impianto (stimato in un valore di ca 125.000 euro al dì) è stato di un solo giorno, contro una previsione di una settimana, se fossero stati utilizzati degli estintori (625.000 euro di danni per fermo produzione).

Altro esempio quello dell’incendio di un fienile a Botsmark. All’arrivo del primo mezzo l’incendio era già generalizzato. L’abitazione principale distava soli otto metri.

fienilefienile 2

Inizialmente si è dovuto coprire il lato esposto dell’edificio con schiuma secca per impedire al calore radiante di propagare l’incendio. La temperattura di -34°C non ha impedito il corretto funzionamento. Per i primi 20 minuti l’intervento è stato condotto solo dal mezzo leggero di stanza a Botsmark a causa della distanza dalle sede centrale.

Dal momento che il serbatoio è di soli 300 litri, lo si è dotato di un innesto per prelevare l’acqua dalle normali tubazioni per l’irrigazione dei giardini. Con schiuma secca il consumo è inferiore 60 lpm e questo unito ad un uso corretto, ha permesso di operare sino all’arrivo dei mezzi da Umeå.

Luca

CAFS e incendi di classe B

La Scuola Provinciale Antincendi della Provincia Autonoma di Trento ha organizzato una giornata studio sui sistemi di spegnimento CAFS (compressed air foam system). Scopo della giornata era quello di verificare l’efficacia dei sistemi CAFS in caso di intervento su incendi di idrocarburi. Le informazioni rilasciate dai costruttori sono per lo più incentrate sull’efficacia nello spegnimento di incendi di solidi, mentre per i liquidi le informazioni sono molto deficitarie. Sulla scorta di queste considerazioni si è deciso pertanto di finanziare il progetto di studio. L’esigenza di disporre di un adeguato campo prove con le necessarie autorizzazioni ad accendere fuochi, anche di notevoli dimensioni, ha fatto propendere la scelta nei confronti dell’APT di Pavia. L’APT è una realtà molto nota nel campo dell’antincendio in Italia, quotidianamente vi vengono svolte prove a fuoco, essa dispone quindi anche del necessario know-how per poter portare a termine i test in sicurezza.
In generale nella lotta antincendio è molto importante che gli operatori conoscano molto bene l’attrezzatura che sono chiamati ad utilizzare durante le operazioni di spegnimento. Questa conoscenza si può ottenere con l’addestramento e con la frequenza all’uso dell’equipaggiamento nell’attività interventistica. La casistica degli interventi coinvolgenti spandimenti e conseguente incendio di liquidi infiammabili è, fortunatamente per la collettività e per l’ambiente, molto bassa. Questo si traduce però in un handicap per chi è chiamato a fronteggiare tali eventi, perché  viene a mancare l’esperienza interventistica e poi perché la formazione agli interventi che si ritengono improbabili pian piano scema. L’attrezzatura specifica per fronteggiare incendi coinvolgenti liquidi infiammabili è conosciuta da tutti i vigili del fuoco, ma se si pensa alla frequenza con la quale essa viene provata, ritengo che gli intervalli di tempo siano molto ampi. Il fatto di conoscere il principio di funzionamento, perché lo si è studiato all’inizio della propria carriera di vigile, non necessariamente comporta che si riesca a metterlo in pratica in maniera efficace sotto la pressione di un intervento, magari di grandi dimensioni.

Le “regole” da seguire per un corretto utilizzo degli strumenti idonei ad affrontare gli incendi di idrocarburi non sono molte in verità ma è indispensabile soddisfarle tutte pienamente:

  • il premescolatore deve avere la medesima portata della lancia schiuma ;
  • la perdita di carico del premescolatore va fissata in circa tre bar;
  • per produrre schiuma la lancia abbisogna di cinque bar;
  • il sistema va alimentato con almeno otto bar in uscita dalla pompa;
  • bisogna evitare sia i dislivelli fra il premescolatore e la lancia sia le strozzature nella manichetta che impediscono il processo di formazione della miscela acqua-schiumogeno.

I sistemi di miscelazione della schiuma in pompa ovviano alla maggior parte dei possibili inconvenienti elencati, ma hanno il difetto di essere potenzialmente soggetti a problemi dovuti alla cattiva manutenzione o alla non familiarità degli operatori, che ne compromettono l’efficacia. Quante volte abbiamo visto le incrostazioni formate dallo schiumogeno vecchio che ostruiscono i fori calibrati. Ancora peggio, per produrre la miscela alcuni veicoli richiedono una notevole dimistichezza con lo stesso.

La formazione continua e sistematica sulle attrezzature specifiche ma anche sulle tecniche di spegnimento da adottare rappresentano la soluzione a molti inconvenienti, ma sappiamo che questo è difficile da realizzare in quanto il ventaglio di interventi che i vigili del fuoco devono affrontare è estremamente ampio e in continua evoluzione.

Ecco quindi la necessità di avere in dotazione un sistema di spegnimento che sia realmente efficace nella maggior parte degli interventi; un sistema familiare, utilizzato in molte circostanze e che non lasci spazi a errori dovuti allo scarse occasioni di impiego.  Che mantenga la stessa struttura di base per contenere e bloccare l’incendio limitando il pericolo.

Le premesse che il CAFS risponda a queste esigenze ci sono, si tratta di verificarle sul campo. Scopo della giornata studio promossa è di verificare la reale consistenza di queste possibilità.
Le prova effettuata riguarda, come abbiamo detto, lo spegnimento di idrocarburi liquidi.
I test sui liquidi hanno previsto l’incendio di petrolio lampante in una vasca dell’area di 50mq con tempo di preaccensione di 60 secondi. Gli spegnimenti sono stati effettuati utilizzando due CAFS diversi (Ziegler e Rosenbauer) con tre diversi schiumogeni (Profoam, Dr Sthamer e One Seven Gimaex), mantenendo però costanti gli operatori e l’attrezzatura. Per quest’ultima è stato scelto di utilizzare la lancia tipo che viene usata nei comuni incendi di solidi la cosiddetta “lancia americana”, nello specifico una AWG Turbo-Nozzle 2400 impostata su una portata di 400 l/min e cono d’apertura finale a 60° circa. L’alimentazione dalla pompa era effettuata attraverso un’uscita tipo B, divisore e due tubazioni tipo C.

Risultati spegnimento vasca petrolio lampante

Risultati spegnimento vasca petrolio lampante

L’uso di una lancia standard, dello stendimento tipo, e delle impostazioni CAFS abituali ha permesso agli operatori di poter essere da subito efficaci. Le quantità di estinguente utilizzate (pur se diverse tra una prova e l’altra) sono decisamente limitate. Le prove nr 1;2;4 hanno previsto l’uso dello schiumogeno per gli incendi di classe A, combustibili solidi, dimostrando che possono essere utilizzati anche su questo tipo di incendi. Un’accortezza da usare è quella di aumentare la concentrazione consigliata. Per esempio da 0.5 a 1 %. Così facendo anche uno schiumogeno per classe A risulta idoneo allo spegnimeto di incendi di classe B.  Nella prova nr 3 è stato utilizzato uno schiumogeno per CAF specificatamente studiato per incendi di idrocarburi. Il totale di acqua e schiumogeno necessari per lo spegnimento, rispettivamente 142 e 0,9, sono indice di un’efficacia notevole.

Le prove effettuate hanno dimostrato l’efficacia dei sistemi CAFS anche in incendi di classe B, coinvolgenti idrocarburi liquidi.

Luca

CAFS: le origini

Nella storia plurimillenaria dell’antincendio poche tecnologie come il CAFS possono vantare uno schieramento di detrattori e sostenitori con delle differenze così marcate. Dalla sua introduzione nei veicoli per uso civile, metà anni ’90, questa tecnologia ha causato pareri discordanti e accese dispute sulla sua utilità. Per chiarire subito da quale parte della barricata io sia arroccato, posso affermare che il 90% dei detrattori sono persone che non lo hanno mai utilizzato o non hanno mai avuto modo di provarlo. Il restante 10% è composto da coloro i quali l’hanno utilizzato avendo però la sventura di essere incappati in un impianto “sfortunato” (tanti impianti sperimentali o di costruttori meno convinti della bonta del CAFS lo erano). Sbaragliato il campo dalle possibili accuse di parzialità, lo sono e ne sono profondamente convinto, possiamo cominciare il nostro avvicinamento per conoscere meglio questa tecnologia. Innanzitutto il nome, CAFS è un acronimo che sta per Compressed Air Foam System (schiuma formata da aria in pressione). Prima di andare a sviscerarne gli elementi costituenti e le metodologie d’uso, ritengo sia importante conoscere come si sia arrivati fino a qui. Ci occuperemo quindi della storia del CAFS dalle origini ai giorni nostri.

CAFS History

Il primo accenno al CAFS lo si ebbe nel 1938, in un articolo della rivista “The Fireman” edita nel Regno Unito, che illustrava il funzionamento del ”Pneumasuds” un’apparecchiatura antincendio prodotta dalla Merrywheather installata a bordo della nave Patricia. Il vascello Patricia era una nave destinata al trasporto VIP, che tra gli illustri passeggeri annovera anche l’allora primo ministro Britannico Winston Churchill.

HMs Patricia

HMs Patricia

Il Pneumasuds era dotato di un motore elettrico, una pompa a pistoni a doppio effetto per l’acqua, un compressore rotativo per l’aria, una piccola pompa per la schiuma, un apparecchio venturi e un serbatoio per la soluzione schiumogena.
Il motore elettrico aveva una potenza di 7 hp a 1350 giri al minuto. Il sistema era in grado di pompare circa 200 litri al minuto di acqua e 1100 litri al minuto di aria. Il Pneumasuds era in grado di erogare 800 l/min di schiuma attraverso una o più mandate equipaggiate con delle manichette di tela della lunghezza di 30 metri.

HMS Patricia

HMS Patricia

Contemporaneamente vi furono degli studi analoghi anche in Germania Usa e Italia (Società Anonima Bergomi di Milano). Questi primi sistemi sono stati utilizzati principalmente in campo militare per la protezione di navi,  aree di stoccaggio o altri obbiettivi strategici.

Nel corso degli anni ’40 e’50 molti CAFS vennero prodotti per le dotazioni della Royal Air Force e per l’US Navy per combattere gli incendi di idrocarburi. L’aviazione Inglese aveva delle unità CAFS installate su dei mezzi antincendio aeroportuale che, traducendo letteralmente, erano noti come macchine delle “bolle d’aria di schiuma”. La marina Americana ordinò alla Hale Fire Pump Company tre CAFS con motore ausiliario per essere usate a bordo delle navi.

Primo CAFS della Hale

Primo CAFS della Hale

A partire dal 1950 la ditta Svenska Skum sviluppò un veicolo per antincendio aeroportuale vendendone un po’ in tutta Europa circa 50 esemplari.  A causa delle difficoltà riconducibili al funzionamento piuttosto complesso assieme all’introduzione dei primi schiumogeni AFFF, negli anni successivi il CAFS subì un periodo di stallo. (Persson, 2005).

Il Texas Snow Job

Verso la fine degli anni ’70, il CAFS venne attentamente valutato dal Texas Forest Service (TFS). La ricerca e lo sviluppo condotto dal TFS posero le fondamenta per i moderni sistemi CAFS. Uno dei compiti iniziali del sistema era l’autoprotezione dei buldozzer impegnati nella preparazione di piste tagliafuoco.

uno degli apripista dotato del sistema di auto protezione (Fire Management Notes-Summer 1978)

Uno degli apripista dotato del sistema di auto protezione (Fire Management Notes-Summer 1978)

Il sistema comprendeva due serbatoi, uno per l’acqua e lo schiumogeno e l’altro per l’aria in pressione. La capacità del serbatoio del liquido era di circa 100 l, il rapporto di espansione di 1 a 10 e quindi il prodotto finito corrispondeva a circa 1000 l. La portata era di 100 l/min dando così un autonomia di 10 min. La concentrazione dello schiumogeno (il cosiddetto sapone di pino, un derivato della produzione della carta disponibile in grandi quantità), era addizzionato in un rapporto compreso tra il 5 e il 7%. La densità della schiuma poteva variare da una consistenza tipo schiuma da barba, (che si scoprì essere la migliore per la protezione) a una schiuma molto fluida (ideale nella fase di spegnimento). Nei mezzi più grandi venivano installati due sistemi raddoppiando così l’autonomia.

Una Jeep con il Texas Snow Job (Fire Management Notes-Summer 1978)

Una Jeep con il Texas Snow Job (Fire Management Notes-Summer 1978)

Un camion, surplus militare, con Texas Snow Job ( Fire Management Notes-Summer 1978 )

Un camion, surplus militare, con Texas Snow Job (Fire Management Notes-Summer 1978 )

Il mezzo come quello illustrato sopra, era dotato di un compressore  in maniera tale da poter fare a meno del serbatoio per l’aria; la capacità del serbatoio del liquido era di circa 100l. Il tutto gli conferiva un’autonomia operativa di circa un’ora. La sperimentazione operativa venne fatta nelle zone centrali e dell’ovest del Texas a causa della scarsità d’acqua di questi territori. Tre prototipi vennero assegnati ad altrettanti selezionati corpi di vigili del fuoco volontari per lo sviluppo sul campo. I riscontri degli operatori furono entusiastici. Fino al 1988 furono circa trecento in totale, i mezzi allestiti, incontrando un’inaspettata ed universale accettazione da parte degli utilizzatori.

A metà anni ‘80 il Bureau of Land Management dell’ US Forest Service sviluppò una variante migliorativa (WEPS). I mezzi antincendio standard allora in uso, mantenendo inalterate le potenzialità di base, aumentarono notevolmente l’efficacia di spegnimento.

Nel 1988 l’antenato del CAFS balzò all’onore delle cronache nazionali statunitensi per il ruolo svolto durante il terribile incendio del parco naturale di Yelloston. Infatti fu una coltre protettiva di schiuma secca prodotta da un CAFS ad impedire che l’incendio si espandesse anche allo storico Old Faithful Lodge.