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.

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.

 

 

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.