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.

Le azioni che dovremmo sempre eseguire

 

Questo articolo è tratto da una pubblicazione di Karel Lambert.  (http://www.cfbt-be.com/en/publications/articles)

John McDonough e Karel Lambert. Due tra i più grandi mentori dell’antincendio mondiale. (Foto di Ronald Ricour)

 

Sento molto spesso chiedere se vi sono delle regole da seguire durante la lotta agli incendi. La necessità di avere delle operazioni standard da effettuare sempre e comunque è un esigenza sentita da molti. Purtroppo stabilire delle regole auree che calzino a pennello in ogni occasione è qualcosa di estremamente difficile da ottenere. Pensiamo ad esempio alle POS (Procedure Operative Standard). Molte di esse sono così complesse e corpose nel tentativo di coprire quante più variabili possibile che di fatto sono difficilmente consultabili nell’urgenza di un evento incidentale. Questo è il motivo per quale in molte organizzazioni si sta passando dal rilasciare delle POS alle LGS (Linee Guida Standard). Quali differenze fra le due?

Linee guida
Un consiglio su come comportarsi in una data situazione;
Consigliato ma non obbligatorio.

Procedura
Una serie di passaggi dettagliati per raggiungere un fine;
Istruzioni passo passo per l’implementazione.

(fonte: http://www.hrsuccessguide.com/2014/01/Guideline-Procedure-Standard-Policy.html)

Se vi è una POS che descrive una determinata attività, tutti la devono seguire. Dal momento però che è praticamente impossibile scrivere POS che siano adatte ad ogni situazione, talvolta il ROS (Responsabile delle Operazioni di Soccorso) deve scostarsi dalla POS. Questo comporta doversi assumere delle responsabilità di non poco conto. Ritengo più efficace che vengano rilasciate delle linee guida che indichino gli obbiettivi ma di fatto lascino all’esperienza del responsabile la strada migliore per perseguirli. A suggello di quest’affermazione teniamo conto che la progressione di carriera nei ranghi operativi dei VF è basata esclusivamente sull’anzianità di servizio (AKA esperienza). Quindi non si può di certo affermare che l’esperienza operativa non sia tenuta in debito conto.

Nonostante tutto quello che si è scritto sopra, vi sono delle azioni che si possono eseguire praticamente in tutti gli attacchi incendio che fanno riferimento a civili abitazioni, uffici e piccole attività commerciali. Questo elenco di azioni e suggerimenti è una possibile risposta alla domanda iniziale,  vi sono delle regole da seguire sempre durante la lotta agli incendi?

 

I non negoziabili

1       Introduzione

Nel gennaio 2017 si è svolta la decima edizione del IFIW (conferenza internazionale degli istruttori antincendio). Quest’anno il gruppo si è riunito ad Hong Kong per scambiare nuove idee. Nell’articolo precedente è stata esposta la presentazione che ha elaborato il modello di “strategia-tattica-tecniche”. L’istruttore australiano John McDonough ha parlato delle diverse scelte tattiche che devono essere fatte sul campo. Nella sua presentazione ha auspicato un’innovativa modalità di combattere gli incendi dove vi sia spazio per pensare al di fuori degli schemi. Allo stesso tempo però, afferma che ci sono un certo numero di azioni che dovrebbero essere effettuate ad ogni attacco interno. Egli definisce queste azioni come non negoziabili, qualcosa cioè che non è in discussione.

2       Attacco interno

Negli ultimi 15 anni, le idee sull’attacco interno sono cambiate radicalmente. Agli uomini e alle donne che hanno cominciato in questo periodo, sono state insegnate molte di queste cose durante il loro addestramento di base. Non si può dire altrettanto di quanti sono entrati in servizio prima. Per loro, un sacco di cose sono mutate e altre ne stanno cambiando.

Lotta agli incendi a parte, i vigili del fuoco devono tenere il passo con i nuovi sviluppi in molteplici campi quali l’estricazione dai veicoli, le operazioni NBCR, ecc. È comprensibile che alcune persone perdano di vista il quadro d’insieme concentrandosi solo sui dettagli. Spetta alle scuole di formazione e ai loro istruttori spiegare le cose in maniera sufficientemente chiara per fare in modo che le nozioni importanti abbiano la giusta valenza. Le scuole devono essere abbastanza ambiziose a tale riguardo. Devono diffondere nuovi spunti anche quando sanno che l’implementazione di questi nuovi sviluppi richiederà molto tempo.

Alcuni miglioramenti offrono piccoli vantaggi e rendono certe cose più facili. Altri rappresentano dei miglioramenti cruciali. Questi sono ciò che rendono la lotta agli incendi più sicura ed efficiente. Incendi in edifici con piccoli compartimenti come abitazioni, appartamenti, alberghi, case di riposo, uffici più piccoli, ecc., accadono abbastanza spesso. Per tali incendi c’è una “ricetta” che può essere seguita per la maggior parte del tempo. Questo non è il caso di incendi in luoghi di grandi dimensioni, cinema, edifici industriali, ecc. In quelle situazioni, sarà necessario pensare fuori dagli schemi.

Nelle situazioni standard ci sono alcune cose che non sono negoziabili. Una squadra che esegue un attacco interno in una casa o in un ufficio dovrebbe sempre eseguire le seguenti azioni:

  1. Stare bassi;
  2. Controllare il flow-path (flusso di fumo dall’incendio all’uscita verso l’esterno);
  3. Raffreddare i fumi;
  4. Buttare acqua sull’incendio prima possibile;
  5. Utilizzare la termocamera.

3       I non-negoziabili

3.1      Stare bassi

In passato, ai pompieri veniva insegnato di entrare in un edificio in fiamme stando in piedi. Dopo tutto, al corso di formazione sugli apparecchi di protezione delle vie respiratorie (APVR) veniva utilizzato un metodo di avanzamento in stazione eretta. Tali tecniche all’estero sono scherzosamente chiamate “APVR salsa” o il “kung-fu dell’antincendio”. Avanzare in una stanza piena di fumo mentre si è in piedi, comporta un gran numero di svantaggi. È meglio restare bassi. Per restare bassi si intende mantenere sempre almeno un ginocchio sul pavimento.

 

Il passaggio da una posizione eretta ad una bassa mentre si avanzava verso il fuoco, fu introdotto per la prima volta nelle prime forme di addestramento all’incendio interno. È cosa nota che la temperatura all’interno del fumo è considerevolmente più alta rispetto al di sotto di esso. Pertanto una squadra d’attacco deve rimanere il più bassa possibile per assorbire la minima quantità di energia e quindi riscaldarsi il meno possibile. Alcuni colleghi sostengono che spesso accade che non è ancora troppo caldo quando entrano in un edificio e quindi possono rimanere in piedi nel fumo. Ignorano il fatto che a un certo punto potrebbe diventare troppo caldo. A quel punto saranno costretti ad abbassarsi per il caldo. Quando ciò accade, devono chiedersi se possono ancora continuare l’attacco interno. Il loro DPI avrà assorbito molto più calore di quello che avrebbe se fossero rimasti sempre bassi.

Una seconda ragione per rimanere bassi sul pavimento durante un attacco interno è la visibilità. Come la temperatura anche la visibilità è migliore sotto lo strato di fumo. Anche quando l’intera stanza è piena di fumo, ci sarà una (leggermente) migliore visibilità in basso. Laggiù, il fumo è sovente meno spesso, quindi una torcia utilizzata vicino al pavimento produrrà un risultato migliore. Inoltre, dal momento che il fumo è meno denso, sarà più facile individuare le fiamme più rapidamente che nel fumo. Infine, un po’ di visibilità in basso offrirà alcune informazioni sul layout della stanza. Dov’è il mobilio? Qual è il modo più veloce per la squadra di attacco di avanzare? Questa informazione è molto più difficile da cogliere restando in piedi.

Inoltre è decisamente più probabile che le vittime si trovino sul pavimento o vicino ad esso (ad esempio in un letto o su un divano). Raramente le vittime vengono trovate a un metro e mezzo dal pavimento. Una squadra in piedi sta semplicemente cercando con le proprie mani delle vittime all’altezza sbagliata. Vicino al terreno sarebbero decisamente molto più efficaci. È più facile esplorare in un letto o in un divano. Una squadra che sta bassa è all’altezza giusta per questa ricerca. È anche più facile cercare sotto gli oggetti (come un tavolo). Come prima questo è più difficile da fare mentre si sta in piedi. Rimanendo bassi si riducono le probabilità che una squadra oltrepassi una vittima senza accorgersene. Naturalmente, deve essere utilizzata una tecnica di ricerca adeguata. Muovendo le gambe in ampi cerchi, diventa facile cercare rapidamente una vasta area.

Bisogna considerare che c’è un angolo cieco quando si utilizza una termocamera. Tutto ciò che è vicino al pavimento, direttamente di fronte al pompiere, non può essere visto sullo schermo. Più è alta la termocamera, maggiore è l’angolo cieco. Questa è un’altra ragione per rimanere bassi sul pavimento.

Durante una tipica progressione in piedi, vi è una “gamba di supporto” e una “gamba per esplorare”. Quest’ultima è utilizzata per sondare la zona del pavimento direttamente davanti prima di spostare la gamba di supporto in avanti. Questo è fatto per evitare di cadere attraverso un buco nel pavimento. Rimanendo bassi, il centro di gravità si trova molto più in basso. La distanza dal pavimento è molto inferiore rispetto a in piedi. Questo riduce il rischio di entrare in un buco con il piede, perdere l’equilibrio e cadere in una buca o in una scala. In Belgio, è raro che un pompiere cada attraverso un buco o che un pavimento ceda. L’aumento delle costruzione alleggerite (vedi articolo precedente) potrebbe però incrementare questo rischio.

Mentre si è in piedi, ci sono solo due punti di contatto con il pavimento: i due piedi. Restando basso invece, si hanno almeno tre punti di contatto, la punta di entrambi i piedi ed un ginocchio. In questo modo, si è in una posizione molto più stabile. Quando un pompiere deve contemporaneamente avanzare e gestire una lancia, deve anche essere in grado di contrastare diverse forze di reazione. Non è facile gestirle stando in piedi in un ambiente a visibilità zero. Vicino al pavimento, ciò è più facile. Se un vigile del fuoco dovesse perdere l’equilibrio, le conseguenze di una caduta saranno meno gravi qualora fosse già vicino al pavimento. Si limiterebbe a rotolare o potrebbe, appoggiando una mano a terra mantenere la posizione. Perdere l’equilibrio cadendo dalla posizione eretta, è qualcosa da evitare in un ambiente pieno di fumo.

3.2      Controllo del flow path

Negli ultimi anni, negli incendi l’attenzione si è spostata sempre più verso il controllo del flow path. In Nord America, questo è più importante che in Belgio. Dopo tutto, la rottura delle finestre al fine di innescare una ventilazione orizzontale è stata una pratica standard per molti anni. In un incendio controllato dal combustibile, questo porterà alla rimozione del fumo senza che allo stesso tempo l’incendio veda incrementata la sua potenza. In passato, all’arrivo dei vigili del fuoco la maggior parte degli incendi erano controllati dal combustibile. Gli incendi avevano una velocità di sviluppo decisamente inferiore. Al giorno d’oggi, gli incendi avanzano molto rapidamente. Quando c’è sufficiente ventilazione, il flashover avviene nei primissimi istanti (meno di 4 minuti). La maggior parte delle volte però non vi sarà aria a sufficienza. Quando l’abitazione è chiusa, il fuoco diverrà controllato dalla ventilazione prima del flashover. Questo viene definito incendio sotto ventilato. Quando in questi incendi le finestre si rompono o vengono rotte, l’HRR aumenta rapidamente e si verificherà un flashover (indotto dalla ventilazione).

In Europa, le finestre raramente vengono rotte di proposito, la comprensione che l’apertura di una porta equivale a ventilare, è diffusa tra i vigili del fuoco. Dopotutto, una porta è un’apertura attraverso la quale l’aria può fluire nell’edificio. Nella lotta agli incendi moderni, è importante che il flow-path sia controllato in ogni momento. Questo può essere fatto posizionando qualcuno alla porta. Quella persona manterrà la porta chiusa il più possibile, agevolando l’entrata della mandata di attacco evitando frizioni alla porta. Se la porta è l’unica apertura, il controllo della stessa eviterà l’incremento dell’HRR. Se la porta è larga 90 cm ed è completamente aperta, la potenza sarà dieci volte maggiore rispetto a quando la porta viene limitata manualmente ad un’apertura di 9 cm. Un’apertura dieci volte più grande, significa che l’aria entrerà in quantità dieci volte maggiore. Questo significa un incendio dieci volte più potente.

L’introduzione dell’uomo alla porta è ancora agli albori in Belgio. Il servizio antincendio belga opera normalmente con minisquadre di due persone. Spesso i due binomi di una squadra tipo, sono ancora divisi in squadra di attacco e squadra per il rifornimento idrico. Questa è un organizzazione obsoleta. Mentre la prima squadra è adeguata, la seconda dovrebbe essere utilizzata basandosi sulla situazione in atto.

In un moderno servizio antincendio, dove i veicoli arrivano in posto da provenienze diverse, un capo partenza potrebbe scegliere di schierare un intera squadra (due binomi) per la mandata d’attacco. Può assegnare tre vigili del fuoco per far avanzare la mandata mentre un quarto rimane alla porta per controllare il flow-path. Ciò significa che il secondo binomio è diviso. Il capo partenza potrebbe anche scegliere di aiutare mettendosi dietro la squadra di attacco. In questo modo la mandata viene avanzata da cinque persone. Ciò favorisce uno stendimento e un avanzamento molto più rapido. Poiché al giorno d’oggi l’incendio avanza a un ritmo molto più rapido, questo può essere considerato un grande vantaggio. Tuttavia, è importante che il capo partenza mantenga un contatto radio con l’autista del mezzo all’esterno, in modo che possa tornare indietro per un breve briefing all’arrivo in posto del funzionario o di un altra squadra.

C’è un altro modo per gestire il flow-path. Il funzionario dei vigili del fuoco tedeschi Michael Reick ha inventato lo “smoke stopper” per questo scopo. Questo semplice dispositivo blocca l’apertura della porta usando una specie di coperta antincendio. Può essere posizionato nell’apertura della porta da un singolo pompiere. Nel caso in cui l’apertura sia verso l’interno, questo può essere fatto anche prima che la porta venga aperta. Pompieri ben addestrati possono svolgere questo compito anche in una stanza piena di fumo usando solo il tatto. Lo smoke stopper fa sì che il flusso di fumo, e quindi di gas caldi, si blocchi del tutto proteggendo dagli effetti dell’incendio i locali attigui. Lo smoke stopper fa un lavoro migliore di quello del pompiere alla porta, perché in quest’ultimo caso vi è sempre una piccola parte della porta aperta attraverso cui il fumo può uscire. Oltre a fermare il fumo in uscita, lo smoke stopper blocca anche la maggior parte del flusso d’aria verso l’interno. Solo alla base della porta, ne entrerà un po’. I vigili del fuoco di Anversa (che sono notoriamente un organizzazione moderna ed efficiente) hanno montato sulle loro autobotti di prima partenza lo smoke stopper. Anche i VVF di Bruxelles hanno iniziato a utilizzare il dispositivo e sicuramente molti altri ne seguiranno nel prossimo futuro. Un grande vantaggio dello smoke stopper è che i componenti le squadre rimangono liberi per altri compiti. Un capo partenza potrebbe scegliere di far entrare due binomi un appartamento. Il secondo binomio avrà il compito di posizionare lo smoke stopper sulla porta dell’appartamento. In questo modo dopo che la prima squadra ha iniziato l’attacco all’incendio, la seconda può dedicarsi alle operazioni di ricerca e soccorso.

Un ulteriore vantaggio del controllo del del flusso è che la velocità del fumo che fluisce attraverso l’edificio viene limitata. Negli incendi sotto ventilati, lo strato di fumo è molto vicino al pavimento. Ciò significa che i vigili del fuoco opereranno nel fumo. L’energia contenuta nel fumo impatterà sui vigili del fuoco. Più velocemente questo accadrà, più breve sarà il tempo in cui saranno in grado di lavorare in questo ambiente. Quando il loro DPI diverranno saturi di calore, saranno costretti a uscire fuori per non ustionarsi. La velocità con cui il calore viene trasferito dal fumo al pompiere aumenta all’aumentare della temperatura del fumo. Tuttavia, il trasferimento di calore aumenta anche in funzione della velocità del flusso di fumo. Maggiore è la velocità maggiore il calore trasferito. Limitare la velocità del flusso dello strato di fumo può offrire un vantaggio significativo per la squadra d’attacco.

In ogni caso, controllare il flow-path significa che deve esserci una buona procedura di passaggio porta. Fortunatamente, in Belgio la procedura di entrata è divenuta un metodo operativo ben conosciuto già da tempo. Anche se la procedura standard richiederebbe che alcuni dettagli siano migliorati, i vigili del fuoco in Belgio hanno compiuto notevoli progressi in quest’ambito.

Le tecniche associate all’apertura di una porta chiusa potrebbero richiedere ulteriore attenzione. Naturalmente quando si forza l’apertura di una porta, il flow-path deve essere controllato. Questo può essere fatto usando un anello cucito. Attaccare una fettuccia alla porta permette al pompiere di tirare indietro la porta dopo che è stata forzata. In questo modo, i vigili del fuoco evitano di non essere in grado di chiudere la porta nel momento in cui la serratura cede. Successivamente la fettuccia può essere utilizzata per controllare il flow-path. Un’altra possibilità è che la porta sia tenuta quasi completamente chiusa fino a quando non viene messo in posizione uno smoke stopper.

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Procedura di passaggio porta, la stiamo facendo bene?

Introduzione

Una delle pratiche utilizzate nella lotta agli incendi moderni (che a mio avviso si presta a mal-interpretazione) è la tecnica di passaggio porta. Vi è la tendenza a concentrarsi sull’aspetto più strettamente meccanico/tecnico perdendo di vista i veri obbiettivi. Parlando con quanti sono chiamati ad operare in caso di incendio (vigili del fuoco professionisti e volontari, componenti squadre aziendali, fire team imbarcati a bordo di navi o piattaforme petrolifere) ho molto spesso l’impressione che non si abbiano le idee chiare.

Quali i pericoli nell’aprire una porta?

Molti si aspettano e in alcuni casi temono, di trovare è un muro di fiamme che prorompe da dentro il locale non appena si apre la porta. E’ davvero questo un problema? E soprattutto è possibile che una porta dietro alla quale vi sia un incendio sufficientemente ventilato in post flashover non abbia mostrato alcun segnale premonitore?

Figura 1. L’incendio ha trovato in maniera naturale uno sfogo verso l’esterno. Da notare la ridotta produzione di fumo e il colore relativamente brillante delle fiamme. In questo caso l’apertura della porta interna non produrrebbe modifiche sostanziali nello sviluppo dell’incendio.

Per poter rispondere a queste domande devono essere chiare le differenze tra un incendio limitato dal combustibile (ILC) e uno dal comburente (ILV). Stabilire quali di questi due regimi è in atto permette di operare le giuste scelte. È bene dire subito che in caso di un ILC, anche se di potenza significativa, vi sono generalmente a disposizione sia gli strumenti che le competenze necessari. Salvo che per l’incendio generalizzato, i servizi antincendio sono strutturati per far fronte ad un incendio regolato dal combustibile. Le azioni che solitamente si attuano sono state pensate proprio per far fronte ad un incendio di questa tipologia. Normalmente si realizzano delle aperture per lo sfogo del calore e del fumo. Queste aperture fanno si che la visibilità aumenti e il calore sfoghi all’esterno migliorando così le condizioni. L’apporto d’aria che inevitabilmente avviene, non influenza la potenza dell’incendio. In questo modo si massimizzano gli effetti positivi senza di fatto averne di negativi.

Cosa avviene invece se si realizzano delle aperture in caso di un ILV? E quanto tempo può passare prima di vederne le conseguenze? Per prima cosa togliamoci dalla mente che gli effetti dell’apertura siano sempre immediati. Questo perché ciò che avviene dopo aver aperto questa famigerata porta ha bisogno di tempo per potersi innescare.Il tempo che occorre è in funzione di una serie di fattori tra loro collegati:

  • Da quanto tempo ha avuto origine l’incendio;
  • Da quanto tempo l’incendio è entrato in regime di ILV;
  • Il carico d’incendio e la disposizione dello stesso all’interno del compartimento;
  • Quantità d’aria entrata. Che è in funzione di:
    • Delta di pressione esistente;
    • Dimensione delle aperture realizzate;
    • Altezza delle aperture nel compartimento;
    • Sequenza di apertura nel caso siano più di una;
    • Tempo di apertura;
    • Direzione ed intensità del vento.

Viste le numerose variabili che concorrono a determinare il tempo che può trascorrere tra l’apertura e gli effetti seguenti, è praticamente impossibile stabilire una regola. Quello che si può rilevare è che in un locale di medie dimensioni è quasi impossibile che l’apertura di una porta comporti un immediato innesco dei fumi presenti. Vi può essere il rapido innesco dei gas che fuoriescono all’esterno ma non di quelli all’interno del compartimento.

Il timore che questo possa avvenire porta a distogliere l’attenzione da quello che conta veramente. Partiamo da un punto fermo e cioè le motivazioni di queste azioni. Per quale motivo si apre una porta? Essenzialmente perché non si è in grado di capire,direttamente dall’esterno, cosa sta avvenendo . Quindi lo scopo non è impedire che s’incendino i gas ma capire cosa avviene all’interno. Tutto questo per decidere se vi sono le condizioni per entrare. Non è una differenza di poco conto. Il focus deve rimanere sulla necessità di leggere la situazione, non sullo sparare acqua a casaccio fuori e dentro il compartimento. Quando si comprende bene questo aspetto ci si può concentrare sull’effettuare un passaggio porta efficace.

I segnali premonitori

Quando si apre una porta si è di fronte ad una situazione che impone delle scelte non facili da prendere. Ricordiamo innanzitutto i due elementi principali:

  • Si deve aprire la porta perché gli altri strumenti per capire cosa stia avvenendo all’interno hanno in qualche modo fallito. Quindi si deve aprire per vedere. Più tempo si tiene aperto, più a lungo si può vedere;
  • Bisogna evitare che entri dell’aria. Questo per scongiurare che in caso di un ILV l’apporto di aria abbia effetti sull’evoluzione dell’incendio. Più breve e limitata nel tempo l’apertura meno aria entra.

I punti sopra sembrano inconciliabili. Se a questo ci aggiungiamo che si effettuano delle operazioni in maniera robotica ci si accorge che si sta fallendo l’obbiettivo.

Un altro elemento che spesso risulta essere un aggravante, piuttosto che valido aiuto, è l’uso dell’acqua. Nella procedura di passaggio porta l’acqua (se usata bene) permette di:

  1. Inertizzare (quando la porta viene aperta) l’area all’esterno sopra gli operatori;
  2. Raffreddare il fumo all’interno del compartimento;
  3. Inertizzare piccoli volumi all’interno del compartimento grazie al passaggio di stato dell’acqua da liquido a vapore e alla concentrazione di gocce molto piccole.

Figura 2. Da notare le gocce che rimangono in sospensione per inertizzare l’eventuale fumo in uscita

L’utilizzo dell’acqua in questa prima fase è importante per incrementare la sicurezza dell’azione dei vigili del fuoco che aprono la porta per capire e intraprendere l’azione più corretta. Se si decide di aprire la porta è perché non si hanno a disposizione sistemi come le lance piercing che consento di mettere in sicurezza l’ambiente senza dover aprire.

L’obbiettivo è però sempre quello di crearsi un’immagine di quello che vi è all’interno. Tutto ruota attorno ad esso.  Come lo si realizzi è in funzione delle competenze acquisite, delle attrezzature a disposizione e dell’esperienza del personale.

Tecniche di passaggio porta

Tante sono le possibili combinazioni che si possono utilizzare. Ponendo come focus l’uso dell’acqua si possono prendere in esame:

  • due colpi di lancia al di fuori sopra la testa degli operatori ed uno dentro nel fumo;
  • Solo il colpo nel fumo;
  • una combinazione di questi.

Quando invece il focus è la posizione degli operatori:

  • lancista verso l’apertura e servente verso i cardini della porta;
  • lancista in posizione centrale e servente verso i cardini della porta;
  • lancista in posizione centrale e servente verso la maniglia protetto dalla parete.

Naturalmente bisogna tenere in considerazione anche se il verso di apertura della porta è:

  • porta a spingere;
  • porta a tirare.

Come si vede le variabili sono molte e a volte in apparente contrasto. Poco importa, la cosa che veramente conta è mettersi nelle condizioni di vedere cosa c’è all’interno del locale mantenendo un grado di sicurezza il più elevato possibile. La domanda corretta ora è: ma cosa si deve vedere? Domanda semplice con una risposta articolata. I segnali che si devono scorgere non sono nella maggior parte dei casi definiti e di semplice interpretazione. E qui risiede il vero problema. Nella formazione ci si concentra sulla meccanica dell’azione tralasciando gli elementi che la contraddistinguono: cosa si deve vedere? Questo, è quello che si dovrebbe affrontare nella formazione, dando degli elementi utili per definire se è possibile entrare o meno.

Cercando di dare una risposta a questa domanda si possono elencare questi elementi:

Prima di aprire la porta:

Prendere più informazioni possibili da parte dei presenti;
  • Da quanto tempo è cominciato l’incendio;
  • cosa contiene il compartimento;
  • quanto grande è il compartimento coinvolto;
Osservare la porta alla scoperta dei seguenti elementi:
  • temperatura elevata (la maniglia può rappresentare un ponte termico preferenziale);
  • cambiamenti di colore dovuti alla temperatura;
  • bolle nella vernice;
  • bagnando la porta l’acqua evapora;
  • fuoriuscita di piccoli sbuffi di fumo dal perimetro esterno;
  • se la porta è vetrata verificare se vi sono dei depositi oleosi sulla faccia interna. Questo è un indice che i fumi sono probabilmente al di sopra del loro campo di infiammabilità (fumi grassi).

Se nulla di tutto ciò è visibile non bisogna trarre conclusioni avventate. Se non si vede nulla non significa nulla!

All’apertura della porta:

Osservare l’eventuale fumo;
  • Fuoriuscita di fumo dal compartimento. Il fumo che all’esterno comincia a bruciare è un indicatore che all’interno del compartimento vi sono due dei tre elementi del triangolo del fuoco e cioè energia e combustibile. L’unica cosa che manca è il comburente che invece è presente in grandi quantità all’esterno;

Figura 3. All’interno del compartimento non vi è sufficiente comburente. Appena la pressione sospinge all’esterno il fumo vi è la comparsa delle fiamme. Il display indica la temperatura (588°C) presente all’interno del compartimento a circa 2 mt di altezza.

  • Altezza del piano neutro. Più è basso e più è indice di pericolosità. Bisogna però tenere in considerazione che un incendio ormai spento ed innocuo in un locale senza aperture ha il fumo fino a terra;
  • Pressione e velocità in uscita del fumo. Più il fumo esce in volute turbolenti e con buona velocità più l’incendio è in prossimità dell’apertura. Inoltre potrebbe essere indicatore di una certa vivacità dell’incendio;
  • Colore del fumo. Bisogna a stare attenti a non essere ingannati dal colore del fumo. Non sempre il fumo più è scuro più è pericoloso. Un fumo di colore nocciola scuro con riflessi violacei è un fumo ricco di gas della pirolisi scaturite da legno o derivati.
Stabilire la temperatura interna:
  • Utilizzando una termocamera è possibile avere un’idea di massima della temperatura del compartimento. Temperatura elevata significa che i fumi hanno una propensione ad infiammarsi visto l’alto livello energetico contenuto. D’altra parte temperatura elevata potrebbe indicare che l’incendio è un ILV da poco tempo;
  • L’acqua è un valido aiuto per stabilire l’ordine di grandezza della temperatura.
Entrata dell’aria:
  • La velocità alla quale l’aria si fa strada nel fumo è un chiaro segno del fatto che il focolare principale si sta riprendendo. Più aria entra e più la velocità relativa aumenta;
  • Volume di aria in entrata. Se la pressione all’interno del locale è simile a quella ambiente, sia il volume che la velocità dell’aria in entrata saranno minimi. Se invece la pressione è più elevata, la fuoriuscita iniziale abbatte la pressione creando i presupposti per l’entrata dell’aria. Quando si innesca la corrente di convezione (l’aria fresca richiamata dalla base del focolare principale) l’apporto d’aria si stabilizza se l’apertura rimane costante. Per contro l’innesco della corrente di convezione apre una finestra temporale che se sfruttata bene potrebbe permettere di arrivare sull’incendio guidati da essa.
Fiamme:
  • La presenza di fiamme in grande quantità esclude il fatto di essere nelle condizioni di incendio regolato dalla ventilazione;
  • Poche fiamme di colore scuro (rosso o arancione scuro) possono indicare un ILV al limite del 14% di ossigeno. La nostra apertura non farà altro che aumentarne la concentrazione con conseguenze facilmente immaginabili;
  • Fiamme languide, allungate e lente sono tipiche di un ILV. Mentre fiamme nervose, corte e veloci contraddistinguono un ILC.
Effetto dell’acqua:
  • L’acqua che entra all’interno del compartimento e si trasforma in vapore è indice del livello energetico del fumo;
  • La presenza di un sibilo durante il passaggio di stato dell’acqua è indice di temperatura elevata;
  • L’acqua che, seppur utilizzata correttamente (portata, cono di apertura e angolo della lancia verso il terreno), cade a terra, indica che il fumo non ha temperatura elevata. Questo che non esclude che possa essere egualmente pericoloso, indica solamente che il livello energetico è inferiore.

Conclusioni

Stabilire una procedura rigida che vada bene in tutte le occasioni non è semplice e probabilmente è anche contro produttivo. Quello che sicuramente si può fare è ragionare per obbiettivi piuttosto che in modalità “automatica”. Una volta che gli obbiettivi tattici sono ben chiari a tutti è molto più semplice agire di conseguenza. Questo però responsabilizza ancor di più i formatori e le strutture preposte alla formazione. È molto più facile insegnare un “compitino” da eseguire a memoria che spiegare i motivi del perché una determinata cosa succede. Purtroppo però, se ci si scorda una piccola parte di una sequenza imparata a “pappagallo” si rischia di non saper proseguire con l’azione. Nel caso contrario invece, avendo ben chiaro in mente cosa si vuole ottenere, non si rischia di fallire se ci si dimentica una parte della sequenza.

L’addestramento funzionale ad un uso sicuro ed efficace dei dispositivi di protezione delle vie respiratorie

Premessa
Il seguente documento è incentrato unicamente sulle necessità formative in riferimento alla performance fisica e prestazionale durante l’intervento con Apparecchi di Protezione delle Vie Respiratorie (APVR). Non è oggetto del trattato la formazione relativa alla movimentazione in sicurezza in ambienti ostili.

Prefazione
In qualità di formatore nell’ambito della protezione delle vie respiratorie è da qualche tempo che mi chiedo se l’addestramento che viene realizzato, al fine di mantenere le abilità apprese al corso di abilitazione iniziale, sia adeguato alla realtà interventistica. La risposta che mi sono dato è: “no, non è assolutamente adeguato!”. Forse una risposta così categorica potrebbe sembrare esagerata a qualcuno. Cercherò quindi nelle prossime pagine di illustrare il mio pensiero. Prendiamo prima di tutto in esame le problematiche che si presentano durante l’attività interventistica di soccorso.

Analisi delle limitazioni
Prima di tutto è il caso di approfondire quali sono le difficoltà che si vengono a creare quando si utilizzano gli apparecchi di protezione delle vie respiratorie e i DPI (dispositivi di protezione individuale) conformi alla normativa UNI EN 469:2014 (1) (indumenti di protezione da indossare durante gli interventi di lotta contro l’incendio). Con una semplice ricerca nel web, è possibile accedere ad una moltitudine di studi che mettono in risalto le limitazioni prestazionali e fisiche che si vengono a creare durante l’uso di questi dispositivi di protezione individuale.
Prendiamo in esame alcuni studi che riguardano gli indumenti conformi alla EN 469, I DPI idonei per interventi NBCR (nucleare, batteriologico chimico e radioattivo) e gli APVR (apparecchi di protezione delle vie respiratorie) (2) :
• Indossare i DPI comporta un incremento del costo energetico del lavoro sia per il peso aggiuntivo che per le limitazioni al movimento. Data l’efficienza energetica intrinseca del corpo (massimo 20-25%, Rodahl, 1989) (3) gran parte di questa energia è “sprecata” sotto forma di calore e richiede di essere dissipata;
• Una misura standard del costo energetico del lavoro è il consumo di ossigeno (VO2max) (4) . In relazione al DPI indossato da vigili del fuoco, (Graveling et al. 1999) (5) hanno dimostrato che, rispetto ad un attività fisica eseguita in tenuta sportiva (pantaloncini e maglietta), indossando il DPI idoneo per interventi di lotta all’incendio (esclusi gli APVR) si riscontra un aumento del consumo di ossigeno di circa il 15-20% al carico di lavoro utilizzato (treadmill ad una pendenza del 7,5% con una velocità di 5 km/h);
• In un altro studio realizzato in Gran Bretagna, (Sykes 1993) (6), che prende in esame gli effetti combinati di autorespiratore e DPI EN 469, si è riscontrato un aumento del dispendio energetico di circa il 33%. La causa è stata associata anche ad una diminuzione nell’esercizio della funzione polmonare (ventilazione) e alla funzionalità cardiaca (Dreger et al, 2006; 2009 (7) ; Nelson et al, 2009);
• Borghols et al, (1978) (8) hanno esaminato l’impatto sulla funzione cardio-respiratoria nel trasportare carichi pesanti sulla schiena durante l’esercizio. Questo studio ha monitorato il consumo di ossigeno (O2), la frequenza cardiaca (FC), e la ventilazione polmonare (VE), durante un esercizio su treadmil impostato 5km/h. I volontari, 9 maschi di media preparazione atletica in buone condizioni fisiche, trasportavano carichi di varia intensità. Gli autori hanno riferito che a riposo e da fermi, si sono riscontrate variazioni minime. Di tutt’altro tenore i risultati in caso di misure effettuate durante la camminata o salite sulla scala. Per ogni kg di massa trasportato si è potuto determinare un aumento di:
-0,03 l.min nel consumo di O2;
-1.1 b.min nella FC;
-0,6 l.min nel VE.
Se prendiamo in considerazione che la somma del peso dei DPI e dell’APVR possono arrivare fino a 25 kg, questi risultati hanno gravi implicazioni sulle prestazioni fisiche dei vigili impegnati durante le operazioni antincendio (fino a 25 b.min e 15 l.min in più per il solo effetto del peso aggiuntivo);
• L’analisi biomeccanica dell’andatura mostra che a causa del carico aggiuntivo, i portatori di APVR tendono a “piegarsi in avanti per riportare il baricentro sopra la base di appoggio” (Gordon et al. 1983, pag. 296) (9) . Tali alterazioni della normale andatura vengono compensate dalla contrazione eccentrica e isometrica dei vari gruppi muscolari che includono i muscoli posteriori della coscia, i muscoli della parte bassa della schiena, la parete addominale, e i vari muscoli delle spalle e del collo. Molti di questi gruppi muscolari agiscono anche come muscoli accessori della respirazione durante i momenti di forte domanda ventilatoria. Inoltre, la contrazione isometrica delle spalle, della parte superiore del torace e degli arti superiori, che come è stato dimostrato limitano il flusso di sangue (Faulkener, 1968) (10) , potrebbero avere un impatto negativo sulla funzionalità dei muscoli respiratori. Infine, tutti questi fattori possono essere esacerbati da stress termici, e possono portare a risultati non ottimali durante le operazioni di lotta all’incendio;
• Uno studio che ha preso in esame gli “indumenti di protezione chimica” (IIIª categoria Tipo 1°a-ET) (11) è quello di (Smolander et al. 1984) (12) . Si è riscontrato un aumento del consumo di ossigeno significativo, nell’ordine del 25-30%;
• L’uso di autorespiratori può anche avere un impatto sulla piena funzionalità respiratoria comprimendo la cavità toracica e conseguentemente aumentando il carico sui muscoli respiratori;
• Si è dimostrato che gli APVR causano una significativa resistenza espiratoria che porta ad aumenti di picco espiratorio esofageo (pressione intratoracica) durante l’esercizio fisico pesante. L’incremento della pressione intratoracica riduce la gittata sistolica e la gittata cardiaca sia a riposo che durante l’esercizio a causa di un flusso di ritorno venoso diminuito, (Michael D. Nelson et al 2008) (13) ;
• La prestazione fisica massima è ridotta quando si respira utilizzando un APVR a causa di una limitazione determinata da un incremento nella resistenza espiratoria, (Neil D. Eves, Stewart R. Petersen, and Richard L. Jones 2003) (14) . In una serie di studi (Brice e Welch, 1983 (15) ; Powers et al, 1986), il VO2max è incrementato in combinazione con una maggiore ventilazione, dimostrando che il sistema respiratorio può limitare la prestazioni massima in individui sani durante la normale respirazione attraverso la bocca. La causa della maggiore resistenza espiratoria, è determinata dal fatto che l’autorespiratore genera una maggiore turbolenza al flusso d’aria;
• Sulla base di una revisione della letteratura scientifica disponibile al momento (1999), si può evincere che indossare il DPI EN469, con l’aggiunta di un APVR, aggiunge un costo energetico stimato di 135 Wm-2 qualsivoglia sia il lavoro eseguito. Per mettere questo in prospettiva, la norma BS EN 28996 (ora sostituita dalla BS EN ISO 8996:2004) (16) fornisce le linee guida per la valutazione del tasso metabolico. Si è suddiviso il ritmo di lavoro in cinque categorie, che vanno da “riposo” a “molto elevato”. Un aumento di 135 Wm-2 eleva la categoria dell’attività di due stadi, in modo che un lavoro definito “basso” diventa “elevato” e “moderato” viene riclassificato come “molto elevato”. Da ciò si può notare che l’impatto sul carico di lavoro è sostanziale, (Hanson 1999) (17).
Oltre alle limitazioni dovute all’uso dei DPI, vi è il carico di lavoro subito dal nostro corpo a causa dello stress psicofisico dovuto all’ambiente ostile nel quale si svolge l’attività di soccorso:
• Ilmarinen e Makinen (1992) (18) hanno presentato uno studio sullo stress termico durante esercitazioni svolte dai vigili del fuoco finlandesi. La ricerca riporta la temperatura rettale finale, in un gruppo di allievi vigili del fuoco di sesso maschile:
-Una temperatura di 38,5-41,4°C in conseguenza di un periodo di formazione esteso (della durata di 1,5 ore) incentrato su attività tipiche antincendio;
-Una temperatura di 38,1-39,3°C al termine di un periodo di 25-30 minuti in un impianto “flashover”;
-Una temperatura di 40,0°C registrata in uno studente al termine di 20 minuti passati in un “casa a fuoco”;
Graveling et al (19) hanno documentato ulteriori casi di temperature corporee elevate. In primo luogo, gli autori hanno visitato un certo numero di scuole di formazione del Regno Unito per registrare le temperature raccolte durante le esercitazioni a caldo. Sono state spesso ottenute e, riconosciute come abituali da personale di vari centri di formazione, temperature superiori a 39°C. In uno di questi centri, la sessione di allenamento è durata circa 30 minuti registrando una temperatura, 40,4°C (con un aumento di 3,3°C). In un altro caso, la temperatura più alta registrata è stata 39,6°C. In seguito a questa ricerca, è stato organizzato in Gran Bretagna, un sistema di controllo della temperatura nelle strutture addette alla formazione. Durante la formazione a caldo denominata “search & rescue” sono stati registrati un totale di 124 record. Di questi, 22 avevano temperature corporee (timpanica) di 39°C o più, con un massimo documentato di 40,5 ° C. Sulla base di questa ricerca gli autori hanno successivamente redatto le linee guida per la formazione a caldo destinate a limitare la temperatura corporea al di sotto 39°C.
• Manning e Griggs (1983) (20) hanno studiato i costi metabolici di lavorare con l’autorespiratore e tentato di determinare se la riduzione della sua massa ridurrebbe la frequenza cardiaca (FC) durante l’estinzione degli incendi. Hanno quindi monitorato la FC di cinque vigili del fuoco professionisti durante alcune esercitazioni antincendio di routine. I risultati hanno mostrato che le attività di estinzione standard sono molto spesso eseguite ad altissima intensità, e che i volontari permanevano quasi esclusivamente sopra la loro “soglia anaerobica”. Ciò ha portato gli autori a concludere che quando viene indossato un autorespiratore “anche un’attività di routine durante l’estinzione degli incendi può essere considerata come uno sforzo notevolissimo”. Non si hanno purtroppo evidenze sull’efficacia della riduzione dei pesi;
• Nel 1984, Louhevaara e colleghi (21) iniziarono una serie di ricerche sugli effetti all’apparato cardiorespiratorio nell’indossare un APVR durante l’esercizio fisico. Inizialmente un gruppo di 12 vigili del fuoco altamente allenati (VO2max di ~ 4.5 l.min-1, o 64,9 ml.kg-1.Min-1) sono stati monitorati nel corso di una serie di visite. Gli autori hanno riferito che gli autorespiratori “hanno ostacolato la respirazione, e ciò ha portato a ipoventilazione”. La ventilazione durante l’esercizio è stata > 63 l.min-1 durante gli esercizi in laboratorio a temperature ambiente;
• Nel 1985, Louhevaara e colleghi (22) hanno nuovamente preso in esame gli effetti dell’autorespiratore sul profilo di respirazione, lo scambio di gas e la frequenza cardiaca durante l’esercizio con tredici vigili del fuoco. Ogni volontario ha realizzato due esercizi su treadmil, una volta in tenuta sportiva e una volta con DPI antincendio e APVR. Come nel precedente studio, la ventilazione ha superato i 63 l.min a temperatura ambiente. Indossare l’autorespiratore durante l’esercizio ostacola lo scambio dei gas, aumenta la frequenza cardiaca e la frequenza respiratoria rispetto ai livelli di controllo. Le variazioni negli scambi gassosi sono state interpretate dagli autori come l’effetto dell’ipoventilazione alveolare che si era sviluppata durante gli esercizi a bassa intensità. La concentrazione di CO2 nel sangue era “probabilmente aumentata ad un livello intollerabilmente elevato, cosa che ha comportato un deciso incremento della frequenza respiratoria” durante le fasi successive dell’esercizio (Louhevaara et al., 1985, p 215) (23);
• L’estinzione degli incendi è considerata una delle occupazioni civili più impegnative fisicamente e pericolose (Gledhill e Jamnik , Guidotti e Clough, 1992) (24) (Lusa et al. 1994) (25) hanno stabilito che, indipendentemente dall’età, dall’esperienza di servizio e dal ruolo rivestito, uno dei compiti più gravosi sperimentati dai vigili del fuoco è quello della attività di ricerca e soccorso nel fumo (smoke diving). Questo compito in genere comporta l’ingresso in una struttura piena di fumo (caldo e che limita fortemente la visibilità) dove il vigile del fuoco deve cercare, a tentoni, le vittime per poi portarle all’esterno. Lo studio ha dimostrato che il lavoro di ricerca e soccorso durante gli incendi suscita risposte di frequenza cardiaca submassimali, (Sothmann et al, 1992) (26) , e pone sotto stress il sistema aerobico (Gledhill e Jamnik, 1992 (27) ; Bilzon et al, 2001) (28);
• Uno studio effettuato in Svezia ha evidenziato che in caso di ambiente molto caldo, 5-600 °C a due metri di altezza, i vigili del fuoco sono “sottoposti ad un attività estremamente impegnativa sia fisicamente che psicologicamente. Le condizioni sono così estreme che sono ai limiti della resistenza umana” (Lindvik et al 1995) (29) . La forza psicofisica così come l’esperienza giocano un ruolo fondamentale ai fini della performance. In questo stesso studio sono stati misurati i diversi valori di aria consumata durante le varie simulazioni. Entrare in un ambiente caldo effettuando una ricerca comporta un consumo medio di 64,5 l.min con una FC >200 b.min-1;
• “Il picco di tensione emotiva provato da un vigile del fuoco avviene in concomitanza con la ricezione della chiamata d’allarme. In certe occasioni, la FC raggiunge valori superiori a 170 b.min-1. Questo a causa di una combinazione di tensione sia psichica che fisica” (Brewer et al. 1999, pg. 30) (30) ;
Adattamento dei vigili del fuoco ai dispositivi di protezione individuale:
• Sembra emergere da alcuni studi che i vigili del fuoco britannici utilizzino l’autorespiratore meno di una volta alla settimana (questo sia in intervento che in addestramento), probabilmente troppo di rado per sviluppare un adattamento del fisico all’uso degli APVR;
• Un indagine finlandese ha recentemente evidenziato che i vigili del fuoco partecipano ad operazioni di soccorso che richiedono il massimo impegno fisico solo circa quattro volte all’anno, cosa che non è sufficiente per ingenerare un adattamento del fisico. Inoltre i vigili del fuoco non sviluppano un adattamento durante gli addestramenti a meno che gli stessi non siano impegnativi per durata, frequenza ed intensità. A causa delle limitazioni dovute alla tipologia di attività, sia i vigili in servizio effettivo che i volontari (e cioè rispettivamente a causa della turnazione e del poco tempo a disposizione) risulta molto difficile sviluppare un buon adattamento all’uso dell’autorespiratore;
• Il calcolo del consumo dei partecipanti all’addestramento pratico in “camera fumo” premia, nella maggior parte dei casi, i subacquei e gli istruttori che operano all’interno dei simulatori a caldo. In entrambi i casi la riduzione dei consumi è probabilmente da interpretare grazie ad una frequenza più elevata della media nell’utilizzo dell’autorespiratore (31). Questo comporta un adattamento sia psichico che fisico. Se dell’aspetto fisico tanto si è detto, non vuol dire che le implicazioni psicologiche rivestano un ruolo marginale. Una mente tranquilla e non affannata nel prestare attenzione agli aspetti pratici dell’utilizzo dell’APVR utilizza molto meno ossigeno per garantire il suo funzionamento.
Stato di preparazione fisica dei vigili del fuoco:
• Il livello di preparazione fisica non è adeguato a quanto sarebbe necessario. In uno studio di (Ellam et al. 1994) (32) , emerge che l’addestramento fisico effettuato in servizio sia “insufficientemente intenso” per mantenere i livelli di forma fisica ottenuti a seguito del corso di formazione iniziale di 13 settimane effettuato dagli allievi vigili del fuoco del Regno Unito. Ciò può valere anche per gli adattamenti all’uso degli APVR. La ricerca suggerisce inoltre che l’intensità, la tipologia e la durata dell’allenamento fisico in servizio dovrebbe essere modificato per garantire che i vigili del fuoco attivi siano in grado di fornire prestazioni ottimali nei momenti di maggior bisogno. Questo, tenendo conto che gli APVR hanno un effetto notevole sulla performance di picco, è maggiormente impattante per l’attività di soccorso. Louhevaara et al. (1995) (33) sostengono che i più potenti fattori predittivi della tolleranza individuale all’uso degli APVR siano la percentuale di grasso corporeo, l’altezza, e la massima valutazione dello sforzo percepito ottenuto durante le prove sotto sforzo;
• Sothmann et al. (1990) (34) hanno preso in considerazione l’età come fattore limitante della performance. Inoltre hanno tentato di stabilire uno standard di minima efficienza fisica per i vigili del fuoco. Hanno osservato la prestazione di 150 vigili del fuoco maschi di varie età e li hanno raggruppati in funzione del loro valore di VO2 max, piuttosto che per la differenza di età. Gli autori sostengono che il valore di VO2max è un buon indicatore dell’efficienza cardio vascolare e dell’efficienza della performance, specialmente in riferimento all’attività a temperature elevate (Sothmann et al. 1990, pg. 218) (35). Gli autori avanzano l’ipotesi che un valore di 33,5 ml.kg.min è il minimo al fine di completare il test da loro sviluppato;
• Donovan e McConnell (1998) (36) hanno confrontato le variabili fisiologiche di 8 vigili del fuoco con quelle di 10 civili. La massima pressione d’inspirazione ed espirazione si è riscontrata nel gruppo di vigili del fuoco, mentre per tutti gli altri aspetti i gruppi erano praticamente identici (la media della VO2max era 54,7 ml.kg.min in entrambi i gruppi). Questi dati hanno dimostrato che i vigili del fuoco sono in possesso di una muscolatura respiratoria più forte, del corrispettivo gruppo di civili abbinato. Il rapporto tra la forza dei muscoli respiratori e le prestazioni rimangono un dibattito aperto, ma una recente ricerca suggerisce che forti muscoli respiratori possono offrire protezione contro la fatica muscolare respiratoria (McConnell et al, 1996) (37) Il significato funzionale preciso non è chiaro, ma la fatica muscolare respiratoria può esacerbare la sensazione di affanno e compromettere le prestazioni durante le attività durante l’estinzione degli incendi. Non è chiaro se, forti muscoli respiratori sono un prerequisito auto-selettivo per l’antincendio, o il risultato della formazione. Bisogna sottolineare però che viene anche sottolineato che quanti in possesso di un valore superiore hanno molte più possibilità di completare il percorso;
• Al fine di sviluppare un protocollo di screening fisico per allievi vigili del fuoco, alcuni ricercatori canadesi (Gledhill and Jamnik, 1992) (38) , hanno cercato di quantificare l’impegno fisico richiesto durante l’attività di lotta agli incendi. Hanno quindi preso in esame varie situazioni possibili come, salire una scala, avanzare con una manichetta in pressione, rimuovere un manichino del peso di 90 kg. La frequenza cardiaca media e il valore di VO2max registrato durante le attività più intense sono rispettivamente di 163 b.min-1 e 44.0 ml.kg-1.min. Queste ricerche evidenziano che un valore minimo di 45 ml.kg-1.min deve essere mantenuto dai vigili del fuoco in servizio attivo (Gledhill and Jamnik 1992, pg. 212) (39) . Questo è il valore richiesto per le reclute in Gran Bretagna (Home Office 1984-1985) (40) . Nel caso di uno studio effettuato prendendo in esame degli istruttori che operano all’interno dei simulatori a caldo, si è riscontrato che solo quelli con un valore superiore ai 45 ml.kg-1.min sono riusciti a portare a termine l’esercizio di salvataggio simulato di un allievo. La particolarità dell’esercizio risiede nel fatto che la prova veniva eseguita dopo essere rimasti per un certo tempo in un ambiente a temperatura elevata;
• Recenti ricerche hanno dimostrato che il costo in termini di ossigeno utilizzato per sostenere la respirazione durante l’esercizio fisico pesante può avvicinarsi al 15% del totale assorbimento di ossigeno, e che la quantità di sangue utilizzato dai muscoli respiratori durante l’iperventilazione potrebbe eguagliare o superare quella utilizzato dai muscoli locomotori (Dempsey et al, 1996 (41) , Harms et al, 1997, 1998) (42) . Gli stessi ricercatori hanno anche suggerito che il lavoro dei muscoli addetti alla respirazione durante l’esercizio fisico pesante può causare un riflesso di vasocostrizione nei muscoli locomotori con conseguente compromissioni della performance. Nei vigili del fuoco la competizione per il sangue dei muscoli respiratori può essere accentuata dalla normale vasodilatazione dei capillari superficiali dell’epidermide che è la normale risposta dell’organismo quando vi è un aumento di temperatura. Ognuno di questi fattori si possono aggiungere allo sforzo respiratorio e possono quindi compromettere le prestazioni in particolare durante il lavoro intenso a temperature elevate. Le restrizioni al flusso di sangue, che compromettono l’efficienza del lavoro dei muscoli scheletrici e respiratori, possono quindi essere ingigantite durante le operazioni lotta antincendio. In questo caso, il ridotto flusso di sangue verso i muscoli respiratori può diventare evidente anche ad intensità di esercizio relativamente basse. Se fosse questo il caso, allora i risultati di (Harms et al, 1997, 1998) (43) potrebbero sottovalutare l’effetto delle attività di lotta all’incendio in merito alle limitazioni patite durante l’uso degli APVR sulla richiesta di energia da parte dei muscoli della respirazione.

Perché l’addestramento non è adeguato?
Sulla scorta della sopracitate evidenze scientifiche mi sento di affermare che il nostro addestramento non è adeguato in quanto manca delle componenti che lo renderebbero efficace, e cioè:
Adeguata frequenza;
      • Importante Intensità.
Dobbiamo prendere in considerazione il fatto che l’addestramento dei vigili del fuoco deve riprendere quelle che sono le modalità d’allenamento degli atleti. E come potrebbe essere diversamente? La prestazione richiesta durante un intervento di soccorso è a tutti gli effetti una performance sportiva di alto livello. Si potrebbe fare un parallelo tra un runner non professionista che si prepara per la corsa domenicale e il vigile del fuoco. La preparazione tipo di un runner a livello amatoriale di medio livello, prevede una frequenza di allenamento di 3 /4 sedute a settimana più la gara domenicale. Gli allenamenti sono suddivisi per tipologia in funzione della distanza della gara e della preparazione dell’atleta. Con sufficiente approssimazione possiamo sintetizzare quali saranno le diverse tipologie di allenamenti, vi saranno allenamenti basati sulla resistenza aerobica, il lavoro in soglia, i lunghi per abituare il corpo ai carichi di lavoro prolungati nel tempo e così via. Un allenamento molto valido è quello intervallato. Si cerca di simulare il carico di lavoro della gara suddividendolo in spezzoni più brevi, in maniera tale da adattare il fisico a sostenere questo sforzo continuo durante la gara. Penso si possa affermare che l’atleta amatoriale sostiene un allenamento che è notevole sia per frequenza che per intensità, per poter portare a termine la prova che si è posto.
Di converso possiamo affermare che i vigili del fuoco svolgono un “allenamento” che raramente supera la frequenza di una volta al mese, nei casi migliori, e con un intensità che non raggiunge mai i picchi richiesti dall’intervento di soccorso. E tutto questo dovrebbe essere finalizzato a, non per vincere la sfida con l’amico di squadra (come nel caso del runner), ma perché è in gioco qualcosa di molto più prezioso, la nostra sicurezza innanzitutto, la sicurezza di quanti richiedo il nostro aiuto e/o la salvaguardia dei beni della comunità.
Non ci siamo, abbiamo degli obbiettivi molto nobili, abbiamo di fronte un impegno ai massimi livelli, dobbiamo utilizzare dei dispositivi a salvaguardia della nostra salute che limitano di molto la performance e non ci alleniamo in maniera adeguata? Detto così sembriamo degli incoscienti! E secondo me un po’ lo siamo. Ci affidiamo al fatto che non succede mai niente e che in qualche modo l’intervento lo portiamo sempre a termine. Sì è vero, ma in “qualche modo”, non è una risposta da professionisti del soccorso. Il cittadino vede, i vigili del fuoco (permanenti o volontari che siano) come un unico organismo deputato a risolvere l’emergenza che sta vivendo in quel momento.

L’allenamento funzionale per un uso sicuro ed efficace dei dispositivi di protezione delle vie respiratorie. Indicazioni operative
Cerchiamo di dare delle soluzioni a questo problema, perché se è relativamente facile capire quando le cose non vanno bene, non lo è altrettanto individuarne i motivi le possibili soluzioni.

Occupiamoci innanzitutto per quanto riguarda la frequenza degli addestramenti. È difficile stabilire un numero definito, sicuramente non può essere inferiore ad una volta in settimana. Se pensiamo che per una gara di 10 km, che può durare da 35 ai 50 minuti in funzione della preparazione dell’atleta amatoriale, si fanno tre/quattro allenamenti a settimana, non è possibile pensare che noi si possa essere prepreparati con una frequenza di addestramento inferiore ad una volta in settimana.
Bisogna riconoscere che vi è un oggettiva difficoltà, oltre che del singolo per garantire questa costanza, anche da parte della strutture di appartenenza a garantire l’attrezzatura per un numero elevato di operatori.
Come possiamo affrontare questa limitazione logistica? La risposta che possiamo dare ora è una sola; ridurre il numero delle persone che necessitano del mantenimento. Non è pensabile riuscire a mantenere tutti con un incremento di sedute di addestramento con i numeri che abbiamo ora. Bisogna affrontare il problema in maniera pragmatica e rendersi conto che non tutti possono/devono fare tutto. D’altronde questa situazione è stata affrontata da altre nazioni molto tempo fa, prendendo questa strada. Nei paesi di lingua tedesca, Germania (44) , Austria, ma anche il vicino Alto Adige, hanno istituito la specializzazione del portatore di autorespiratori (Atemschutzgeräteträger). Solo coloro che fanno parte di questo gruppo di vigili, sono autorizzati ad indossare in intervento gli APVR. In questo modo hanno la possibilità di concentrarsi su di un numero inferiore di vigili. A mio avviso, non si corre il pericolo di creare vigili di serie A e altri di serie B, semplicemente alcuni con una mansione e altri con un’altra.
Per quanto riguarda il secondo elemento, cioè l’intensità, dobbiamo anche in questo caso prendere esempio dagli atleti. Il nostro addestramento deve essere sufficientemente intenso per sviluppare gli stimoli allenanti. Non sono più i tempi che ci possiamo permettere di indossare l’autorespiratore e fare un giro nel piazzale. Le varie sedute di allenamento dovranno cercare di ricostruire volta per volta quelli che sono i vari elementi limitanti la prestazione. Quindi, prove effettuate in ambiente più caldo, prove di breve durata fino a raggiungere uno sforzo submassimale, esercizi di respirazione, ecc.
Dobbiamo imparare ad essere più efficienti durante l’uso degli APVR. Un sistema potrebbe essere quello di utilizzare miscele di gas respirabili differenti dall’aria. Abbiamo visto precedentemente che la massima performance viene ridotta utilizzando un APVR, a causa di una limitazione ventilatoria imposta dalla maggiore resistenza espiratoria.
A questo scopo si riporta un estratto di una ricerca condotta in Canada (Neil D. Eves et al; 2003) (45) . Per verificare l’ipotesi che diminuendo la densità del gas respirabile sarebbero migliorate le prestazioni sono stati studiati gli effetti su 15 volontari maschi durante quattro test da sforzo con l’autorespiratore. I partecipanti hanno respirato una miscela di gas diverso durante ogni prova:

1. Normossica (NOX: 21% di O2, 79% N2);
2. Iperossica (HOX: 40% di O2, 60% N2);
3. Elio normossica (HE-OX: 21% di O2, 79% He);
4. Elio iperossica (HE-HOX: 40% di O2, 60% He).

Rispetto al NOX, la potenza alla soglia ventilatoria e allo sforzo massimale, risultano significativamente aumentate con entrambe le miscele iperossiche. La massima potenza aerobica (VO2max) è significativamente aumentata:

• HOX: + 12,9 ± 5,6%;

• HE-OX: + 10,2 ± 6,3%;

• HE-HOX: + 21,8 ± 5,6%.

Al picco dell’esercizio, la resistenza respiratoria causata dall’APVR è significativamente diminuita con entrambe le miscele di elio. Lo stress respiratorio percepito è inferiore con HE HOX. I risultati mostrano che HE-OX migliora sia la performance fisica massima minimizzando la limitazione di ventilazione. Il motivo del miglioramento delle prestazioni con HOX può essere spiegato da un aumento del contenuto di ossigeno arterioso. Inoltre, HE-HOX sembrava combinare gli effetti di elio e iperossia sul VO2max.
Tutto questo è molto affascinante ma non è percorribile in quanto vorrebbe dire che si dovrebbero modificare radicalmente i sistemi di ricarica delle bombole con dei costi sinceramente difficilmente sostenibili. Ma se questa non è una soluzione praticabile, cosa si può fare in alternativa? La risposta, come spesso accade è nell’investire sul capitale umano piuttosto che sulla tecnologia. Si possono adottare dei sistemi di allenamento che adattino il nostro fisico per affrontare con la necessaria preparazione gli interventi di soccorso. Una cosa che possiamo fare è effettuare delle sedute di un allenamento che è definito High Intensity Interval Training (HIIT) e cioè allenamento ad alta intensità intervallato. La definizione che da Wikipedia (46) dell’HIIT è la seguente:
L’High Intensity Interval Training (HIIT) è un allenamento cardiovascolare che si basa sull’alternanza tra lavoro ad alta e bassa intensità, cioè sulla variazione della frequenza cardiaca tramite un passaggio continuo da frequenze moderate a frequenze elevate e viceversa durante lo stesso esercizio. Il metodo HIIT è solitamente svolto con macchinari cardiofitness comunemente in dotazione nelle palestre, tra cui tapis roulant, cyclette, vogatore, stepper, o elliptical trainer. L’esercizio prevede di impostare lo sforzo (legato al parametro intensità) in base alla risposta cardiaca dell’utente. Dal momento che questo metodo raggiunge picchi di intensità molto elevati, i quali superano la soglia anaerobica (il punto di passaggio dal metabolismo aerobico a quello anaerobico), tale strategia viene solitamente riservata ad atleti esperti. L’HIIT, come altre forme di interval training, rappresenta un ibrido tra allenamento aerobico e anaerobico, in quanto lavora sfruttando l’attivazione di diversi sistemi energetici aerobici e i sistemi anaerobici (lattacido e alattacido) in base alla costante variazione dell’intensità. Questo significa che nelle fasi a moderata o bassa intensità esso sfrutta prevalentemente il metabolismo aerobico o ossidativo, generalmente più orientato sul consumo di lipidi; mentre nelle fasi ad alta intensità avviene un passaggio verso il metabolismo anaerobico, il quale impiega prevalentemente carboidrati e fosfati per sostenere la sforzo. Il periodo a moderata intensità viene chiamato recupero attivo, in quanto proprio la bassa entità dello sforzo fisico permette di recuperare le forze per potersi mantenere il più possibile all’interno di zone più elevate della frequenza cardiaca durante la sessione. Viene inoltre riconosciuto che il recupero attivo a bassa intensità favorisce la performance anaerobica ad alta intensità contribuendo a smaltire il lattato accumulato. Il tempo medio necessario per completare una sessione HIIT può ammontare anche a 20 minuti o meno, e molti studi rilevano che riesca a favorire un miglioramento della capacità cardiovascolare.
Come si può notare questa tipologia di allenamento non necessità di tempi lunghi e questo favorisce la sua realizzazione. I benefici che ne possiamo trarre sono assolutamente in linea con quello che sarà lo sforzo richiesto durante un intervento. Cioè, sia il lavoro intenso, lavoro anaerobico, sia il lavoro ad intensità inferiore ma con durata maggiore, lavoro aerobico.
Affinché vi sia uno stimolo allenante bisogna realizzare l’allenamento indossando l’APVR e il 469. Se nel caso del 469 non vi sono particolare problemi, sudore a parte si può rindossarlo praticamente subito dopo, nel caso dell’APVR, le cose si complicano un po’. Tempi di ricarica della bombola e pulizia della maschera sono gli elementi che possono rendere la cosa più difficilmente realizzabile. In certi casi si può simulare lo sforzo del respirare attraverso una maschera tramite degli ausili tecnologici. Uno di questi è la Elevation Training Mask (ETM). Questa è una semimaschera che tramite una serie di resistenze poste sulle valvole d’inspirazione, incrementa la resistenza all’inspirazione causando un adattamento dei muscoli respiratori. Uno studio realizzato in Canada, (Dreger et al 2013) (47) ha evidenziato l’efficacia dell’allenamento HIIT in congiunzione con l’uso della Elevation Training Mask. La risposta all’allenamento HIIT indossando la ETM ha mostrato un miglioramento delle variabili primarie di potenza e di VO2max. I maschi hanno mostrato miglioramenti significativi in VO2max (8,3%) e in potenza (9,8%), mentre; le femmine hanno registrato rispettivamente più 4,6% e 8,3%. Questi risultati sono simili a quelli registrati precedentemente dallo studio che ha investigato l’allenamento HIIT utilizzando un autorespiratore (Dreger e Paradis, 2011; Paradis e Dreger, 2011) (48) .

Figura 1 Elevation Training Mask 2.0 (49)

Conclusioni
A mio avviso non possiamo più nasconderci dietro il fragile paravento della mancanza di informazioni per non affrontare in maniera decisa la questione dell’addestramento all’uso degli apparecchi di protezione delle vie respiratorie.
La formazione deve trasformarsi in un addestramento funzionale all’attività per la quale ci stiamo preparando.
Innumerevoli sono gli studi che evidenziano l’estremo impegno psicofisico richiesto al nostro organismo durante gli interventi. Altri studi evidenziano che l’attività interventistica, visto il numero ridotto di interventi, non riesce a sviluppare stimoli allenanti.
Vi è l’esigenza quindi di compensare con la formazione. Questa deve essere adeguata sia per quanto riguarda la frequenza, sia per l’intensità.
Dobbiamo utilizzare il medesimo approccio degli atleti al fine di rendere l’allenamento efficacie in vista della performance richiesta in intervento.
Al fine di rendere possibile questa strategia, ritengo sia necessario concentrarsi su di un numero più ristretto di vigili in servizio. La selezione dei medesimi sarà effettuata sulla scorta della volontà personale (questo perché è richiesto un impegno e una costanza notevoli) e sulla base della prestazione fisica. Valori di VO2max superiori a 45.0 ml.min-1kg-1 sono da preferire.
Per ottimizzare i tempi di allenamento è preferibile utilizzare l’HIIT quando possibile. Questa tipologia di allenamento inoltre sviluppa le abilità del fisico che più si rendono necessarie durante gli interventi.
Per limitare i costi e l’impegno degli addetti alla manutenzione si possono utilizzare dei dispositivi che simulano la respirazione con gli APVR come l’Elevation Training Mask.
Ultimo ma non in termine di valenza, gli operatori devono essere confidenti con le tecniche di respirazione conservative dell’aria (50) .

Fonti di riferimento

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[45] Effects of Helium and 40% O2 on Graded Exercise With Self-Contained Breathing Apparatus Neil D. Eves et al; 2003;

[46] http://it.wikipedia.org/wiki/High_Intensity_Interval_Training;

[47] Elevation Training Mask Technical Report Clinical Trial Randy W. Dreger, PhD, CSCS, CSEP CEP Scott Paradis, CSEP CPT Personal Fitness Trainer Program, School of Health Sciences Northern Alberta Institute of Technology;

[48] Dreger, R.W. and Paradis, S.M. (2011). Effect of a high intensity interval training (HIIT) program while breathing from a self-contained breathing apparatus (SCBA) in males. Applied Physiology, Nutrition and Metabolism. 36: S313;

[49] http://www.trainingmask.com/;

[50] Luca Parisi Protezione delle vie respiratorie Scuola Provinciale Antincendi di Trento 2011.