PROGETTO SCUOLA SICURA

CONOSCERE IL FUOCO

PARTE 1 IL FUOCO

• L'incendio e l'esplosione sono rischi potenziali di maggior rilievo insiti in qualunque tipo di attività lavorativa dell'uomo. Di diverso tipo possono essere le modalità per cui un incendio abbia a innescarsi.

Perché l'incendio avvenga, necessita la presenza di tre elementi fondamentali :

• un combustibile (qualunque materiale ossidabile allo stato solido, liquido o gassoso)
• l'energia (presenza di una certa temperatura, o sorgente di calore)
• l'ossigeno

·         Questi tre elementi formano il TRIANGOLO DEL FUOCO cioè le componenti affinché un incendio possa esistere.

 Intervenendo in modo appropriato su uno degli elementi del triangolo del fuoco si avrà l'estinzione dello stesso.

 Vi un altro elemento che non viene considerato, ma è comunque parte integrante, e che nei recenti studi sulla cinematica delle combustioni dai quali risulta che la combinazione combustibile/ossigeno non avviene in via diretta, ma si manifesta in vari stadi successivi tra l'ossigeno ed i radicali liberi emessi dal combustibile portato al suo punto di ignizione.

La presenza di questi radicali determina infatti le fiamme e lo sviluppo di calore. Recentemente a causa della scoperta della presenza di questo quarto elemento nelle TEORIE anti-incendio si parla di TETRAEDO del fuoco.

I processi di combustione avvengono normalmente in due modi:

• combustione con presenza di fiamma
• combustione senza presenza di fiamma, includendo in questo tipo i materiali incandescenti, i tizzoni accesi, le braci etc…

Va rilevato che i due modi di combustione possibili non sono esclusivi, ma possono coesistere.

I liquidi ed i gas bruciano solo con fiamma, altre sostanze solide (carbone, carboidrati, legno, plastiche…) presentano una combustione caratterizzata da entrambi i modi.

Ricapitolando........

Gli elementi fondamentali per produrre un fuoco sono il COMBUSTIBILE (legno, carta, benzina, gas, ecc.), il COMBURENTE (I'ossigeno contenuto nell'aria che respiriamo) ed il CALORE (fiammifero, accendino, corto circuito, fulmine, che costituiscono l'innesco del fuoco) i quali possono essere figurativamente rappresentati con un triangolo: il TRIANGOLO DEL FUOCO.

Più genericamente il processo che coinvolge i tre elementi viene chiamato COMBUSTIONE e quando si manifesta in modo non controllabile dall'uomo siamo in presenza di un INCENDIO. Durante un incendio oltre a fiamme e calore si sviluppa anche FUMO e quest'ultimo non è assolutamente da sottovalutare perché la maggior parte delle vittime degli incendi non è provocata solo dalle fiamme, ma dalle sostanze tossiche contenute nei fumi, che dipendono dalle caratteristiche del materiale combusto.

Prova a completare i triangoli del fuoco disegnati di seguito basandoti sulla tua esperienza quotidiana e ricordando, come dimostrano gli esempi riportati, che il comburente più comune è l'aria, ovvero l'ossigeno in essa contenuto: se li completi correttamente otterrai un fuoco (per fortuna finto!).

Prova a togliere uno o più dei tre elementi fondamentali, oppure, utilizzando come esempio la figura geometrica, "rompere" uno dei lati, permette di prevenire l'inizio del fuoco o spegnerlo.

Ecco alcune terminologie relative al fuoco

1a) Punto d'infiammabilità

è la piú bassa temperatura alla quale un idrocarburo liquido sviluppa sufficienti vapori per formare una miscela infiammabile con l'aria che si incendia in presenza di un arco elettrico, una scintilla, una fiamma libera, o qualsiasi altra sorgente di accensione diretta.

1b) Temperatura di autoignizione

è la temperatura alla quale un materiale (solido, liquido, gas) si autoincendia e sostiene la combustione in assenza di scintille o fiamme.

1c) Punto di ebollizione

temperatura alla quale la tensione di vapore della sostanza in esame, eguaglia la pressione atmosferica. Puó essere preso come indicazione della volatilità di un materiale.

1d) Punto di fusione

temperatura alla quale una sostanza si trova in equilibrio tra lo stato solido e quello liquido, indica a quale temperatura ambiente puó divenire liquido infiammabile.

1e) Campo d'esplosività

Sono valori, espressi in percentuale del volume di vapore di combustibile in aria, tali che se esposti alla fiamma o sorgenti di calore, bruciano con conseguente esplosione.

Il campo di esplosività è delimitato da un limite inferiore di esplosività e da un limite superiore che rappresentano le concentrazioni minime e massime entro le quali avvengono i fenomeni di combustione e di esplosione.

La schiuma quale importante agente estinguente per i vigili del fuoco, é ottenuta tramite tre componenti essenziali, quali:
acqua - aria - emulsione schiumogena.

Questi tre componenti dosati equamente per mezzo di speciali lancie e miscelatori (che possono regolare percentualmente il quantitativo di emulsione schiumogena) possono fornire differenti tipi di schiuma a dipendenza delle necessità.

Maggiore é il quantitativo d'aria miscelata, piú alta é la quantità di schiuma prodotta

Le proprietà estinguenti della schiuma si possono riassumere in due fattori principali:
- Soffocamento (dato dalla densità della schiuma che impedisce il passaggio di ulteriore aria )
- Raffreddamento ( della materia incendiata grazie alla bassa temperatura dell'acqua )

Vi sono tre differenti tipi di schiuma che possono essere prodotti tramite le attrezzature in dotazione al Corpo dei Vigili del Fuoco

SCHIUMA PESANTE  ( aumento del volume di 20 volte)
- lunghezza elevata del getto
- buon effetto raffreddante
- buona aderenza

SCHIUMA MEDIA (aumento di volume da 20 a 200 volte)
- copertura rapida e compatta di una superficie

SCHIUMA LEGGERA ( aumento di volume maggiore di 200 volte)
- genera rapidamente un grande volume
- effetto duraturo nei locali

Esempio schematico per la formazione della schiuma

I vigili del fuoco hanno a disposizione varie attrezzature con cui possono ottenere la schiuma, si va dal tradizionale estintore, ai miscelatori di condotta fino alle piú moderne pompe montate sulle autobotti.
Il principio di funzionamento per un tradizionale miscelatore che viene inserito in una condotta di spegnimento si basa sul principio "VENTURI" ossia:
Nella parte d'ingresso dell'acqua, vi é un restringimento della sezione che provoca un aumento di velocità e di conseguenza una diminuzione della pressione in prossimità dell'orifizio.
La diminuzione di pressione viene sfruttata per aspirare il liquido schiumogeno tramite l'orifizio a cui é collegato il contenitore dell'emulsione.
In questo modo abbiamo la prima miscelazione (acqua + emulsione) .
Per poter ottenere una buona schiuma, e necessario che alle lance arrivino almeno 5 bar di pressione. É dunque importante sapere che un miscelatore provoca una perdita di carico di ca. il 30% della pressione d'entrata.
Di notevole importanza, é anche la portata dei miscelatori, quelli standard prevedono 200, 400, 800 litri al minuto gli stessi dovranno essere combinati con lance della stessa portata per non rompere gli equilibri che determinano la formazione della schiuma.

Differenti tipi di emulsione

Esistono in commercio differenti tipi di emulsione schiumogena, gli stessi possono essere differenziati per pronto intervento ed altri per interventi di grande portata.
Ve ne sono di tipo polivalente e di tipo sensibile all'azione delle polveri estinguenti.
Le particolari proprietà dei differenti tipi di emulsione sono dovute al fatto di poter disporre al momento dell'intervento del prodotto piú confacente alla situazione, evidentemente nella maggior parte dei casi, per questioni pratiche i pompieri sono dotati di emulsioni polivalenti in grado di rispondere tempestivamente all'emergenza.
Ovviamente sarebbe auspicabile poter disporre di un unico tipo di emulsione schiumogena, che possa andar bene per ogni evenienza, ma al momento non esiste ancora una soluzione tecnica che possa rispondere a questo principio.

Attualmente si trovano in commercio 5 categorie di emulsioni:

- Proteinici
a bassa espansione, indicati  particolarmente per incendi massivi di prodotti petroliferi e idrocarburi in genere.
Grande resistenza ad incendi di idrocarburi ed effetto a lunga durata.

- Alcool Foam
a bassa espansione, indicati particolamrnete per solventi ossigenati,... e per prodotti petroliferi
Forte resistenza alle sostanze volatili

- Fluoroproteinici
a bassa espansione, indicati particolarmente per incendi petroliferi difficoltosi. Effetto rapido e potente su incendi di grande estensione.
Grande resistenza alla forza distruttrice del fuoco

- Fluorosintetici
a bassa espansione, indicati particolarmente per rapidi interventi su prodotti petroliferi, tipici prodotti per il pronto intervento.
Grande resistenza alla forza distruttrice del fuoco

- Sintetici ad alta espansione
ad alta espansione per incendi petroliferi e sostanze polari poco volatili, inoltre utile per prevenire auto-accensioni
Rapida preparazione di tappeti di schiuma, lunga durata degli stessi, forte resistenza al drenaggio

MOLTO IMPORTANTE E'

LA PREVENZIONE, che significa fare in modo che non si verifichino le condizioni per lo sviluppo di un incendio (ad esempio nelle vicinanze di un liquido infiammabile non si deve fumare). Sotto questa voce dobbiamo far rientrare anche due atteggiamenti molto importanti come il COMPORTAMENTO e la PERSUASIONE.

Si può prevenire un incendio non rimuovendo dei segnali di pericolo, oppure impiegando correttamente determinate apparecchiature (quindi con il comportamento) oppure si può prevenire un incendio invitando chi ci sta vicino a non fumare in luoghi pericolosi (quindi con la persuasione).

Ma se si sviluppa un incendio anche se si è fatto il possibile per prevenirlo, non resta che cercare di spegnerlo (versando dell'acqua sul fuoco, ad esempio) oppure, nel caso in cui non ci si riesca, bisogna allontanarsi, con tranquillità, per portarsi in luogo sicuro ed evitare così qualsiasi rischio. Tali azioni rappresentano la PROTEZIONE, definibile come l'azione da intraprendere quando si verifica un incendio.