CFBT - Compressed Air Foam sistem - CAFS

Storia del  CAFS 

L'idea che l'acqua non fosse un attrezzo perfetto per l'estinzione degli incendi era già noto da tempo.

L'uso aggiuntivo di schiuma per l'estinzione degli incendi è un brevetto inglese del 1877.  In seguito due Danesi E. Schroder e A. van Deurs svilupparono un sistema che generava schiuma simile ad un compressore, il brevetto fu poi comprato dalla compagnia Svedese "Svenka skum" nel 1933, e ceduto alla compagnia americana "Walter Kidde". La Marina militare britannica sperimentava agenti schiumogeni con aria compressa già negli anni trenta e la Marina militare Americana cominciò ad utilizzare sistemi CAF negli anni quaranta per i fuochi di classe B. Durante gli anni 50 la "Svenka Skum" sviluppo un sistema mobile di 50 esemplari, che operava negli aeroporti di tutta Europa che poi sparì per la difficolta di manutenzione. Nel mezzo anni settanta il servizio antincendio boschivo del Texas sviluppò un sistema CAF usando un sapone di derivazione naturale (Pino) che era prontamente disponibile. L'unica pecca era la durata limitata dell'aria compressa e veniva chiamato "Snow Job" con 8;9% di schiuma concentrata. Negli anni 1980 con l'avvento dei nuovi compressori rotanti e pompe centrifughe si ovvio al problema. Il CAFS ricevette le giuste attenzioni nel 1988 durante l'incendio di boscaglia nel Parco di Yellowstone. Il CAFS fu preso nuovamente in considerazione in Germania e UK  poi in Australia.

Incedi nel Parco di Yellowstone 1988

Oggi...Per produrre schiuma sostanzialmente abbiamo due tipi di Sistemi NAA e CAF.

• NAA - Nozzle Air Aspiration
• CAF - Compressed Air Foam 

I sistemi NAA sono quei sistemi che usiamo solitamente quando applichiamo le Lance Aspirate perché la soluzione schiumogena si monta con l'aria grazie alla lancia.

E lo facciamo in tre modi :

1. Bassa espansione 
2. Media espansione
3. Alta espansione

sistema NAA

Invece i sistemi CAF utilizzano una pompa apposita che miscela acqua schiuma ed aria direttamente nella pompa, facendo uscire la schiuma finita, nella tubazione già pronta.

Pompa CAFS

Usando una lancia DMR normale meglio se smooth bore la schiuma viene applicata senza bisogno di lance NAA che sono molto ingombranti e per di più non si incappa nell'errore di ostruire i buchi dell'aria della lancia che solitamente avviene. Inoltre il sistema permette due tipi di utilizzo Umido e Secco dipende se vogliamo estinguere o proteggere, nell'uso secco la schiuma si attacca alle superfici.

protezione di una abitazione in incendio boschivo.

La tubazione è molto leggera all'interno vi è schiuma che ha un peso specifico bassissimo, ci permette grande manovrabilità, ma ha bisogno di essere sempre correttamente stesa, curve con angoli stretti possono creare problemi allo scorrimento della schiuma, distruggendo le bolle.

applicazione schiuma con sistema CAF  (normale lancia Smooth Bore)

Le percentuali di utilizzo della sostanza schiumogena sono veramente piccole, parliamo di intervalli che vanno dallo 0,1% allo 1% grazie a sistemi di miscelazione elettronici, a differenza dei venturi in linea che sono molto imprecisi.

miscelatore venturi 

Con i sistemi Caf possiamo :

• Applicare la sostanza schiumogena dove necessario senza ritardi
• Avere una lunghissima gettata (protezione per l'operatore)
• Avere meno stress per gli operatori (la tubazione pesa meno)
• Risparmiare acqua, la persistenza del tappeto di schiuma assorbe calore
• Risparmiare schiuma con miscelatori elettroni a basse percentuali.
• Ridurre i danneggiamenti dovuti alla troppa acqua.

Inoltre le bolle assorbono calore ed il prodotto penetra a fondo nel combustibile ed il tappeto di schiuma evita la riaccensione.

L'uso del sistema CAF richiede :

• Pratica
• esperienza e
• Confidenza

Video illustrativo sull'uso del sistema CAFS 

CFBT - Incendi in Grattacielo - High Rise Fire

Incendi in edifici alti.

Costruzioni sempre più alte con diverse geometrie che ospitano abitazioni private, uffici, centri commerciali ed in caso d’incendio un forte stress termico per gli operatori con dei flashover ad alto rilascio di calore dato dai venti in quota che lo alimentano, rendono la lotta all’incendio in questa tipologia di edifici, sempre più ardua e complessa.

In molti casi ci sono voluti giorni per estinguere l’incendio ed in alcuni casi si sono persi pompieri e l’intero edificio.

Madrid _ Windsor Tower

Casi storici

1.       Windsor Tower Madrid – Spagna

2.       Telstar House Londra - Inghilterra

In entrambi gli incendi le portate basse hanno reso l’incendio incontrollabile e nel caso di Madrid è stato perso l’intero edificio.

Le notizie relative agli incendi si possono trovare su internet nei siti indicati:

Windsor tower Madrid segue documentazione in lingua originale:
https://911research.wtc7.net/wtc/analysis/compare/windsor.html

filmato video :

Telstar house Londra segue documentazione in lingua originale :
http://www.highrisefirefighting.co.uk/cstelstar.html

  I pompieri secondo come riferito non avevano familiarità con il layout dell'edificio;

·         Nessuna planimetria reperibile sulla costruzione a disposizione per assistere le operazioni;

·         Il carico d’incendio era molto pesanti nei piani di 1.000 mq, dove erano presenti uffici;

·         Pressione e portate inadeguate sulla prima tubazione d’attacco;

·         Tecniche di lancia inappropriate usate contro il fuoco e nella pesante sospensione dei gas super caldi;

·         Ci sono stati vuoti e lacune dove il fuoco era in grado di diffondersi in alto nei piani, in particolare all'interno della cinta muraria.

In questi due incendi si è appreso da parte dei rispettivi paesi, che molteplici sono state le cose che sono andate male:

·         Poco personale

·         Senza una procedura standard

·         Errata comunicazione (sia umana che fallimento della tecnologia)

·         Non si sono chiamati i rinforzi subito (superficialità)

·         Portate basse

·         Vento esterno e dinamiche dell’aria nella costruzione

Il Flashover in edifici alti

Visto il comportamento del fuoco nei compartimenti e visto il progresso rapido del fuoco Flashover, dobbiamo ora entrare nel dettaglio ed introdurre eventuali effetti del fuoco influenzato dal vento (WIND DRIVE FIRE) che si trova in quota negli edifici alti.

Il PRF Flashover in edifici alti è molto più violento e ad alto rilascio di calore a causa dei venti in quota con il conseguente aumento della radiazione che sviluppa  HHR (high heat relase), come per esempio quando soffiamo su di un barbecue, per intenderci, ed si ha una rapida propagazione in pochi minuti, si stima che un incendio alimentato da forti venti raddoppi di dimensione ogni 90 secondi. Questo comporta un aumento delle portate antincendio, per far si, che il pompiere abbia una forza tale per trattare i mq d’incendio in rapida diffusione e contrastare anche il forte irraggiamento creato.

Introduciamo quindi la Portata Critica di Flusso.

Portata Critica di Flusso.

In molti paesi vi è una portata minima di flusso che garantisce una certa protezione agli operatori. Essa è stata calcolata sulla base di studi è prove, ed è regolamentata da norme ben definite.

Cito alcuni esempi:

NFA portata di flusso                                                   133 galloni/min (500 litri/min)

Portata di flusso Tattico (Metrica)                                 120 galloni/min (450 litri/min)

IOWA Portata di flusso                                                 64 galloni/min (242 litri/min)

Sardqvist                                                                       200 galloni/min(750 litri/min)

Questo è stato stabilito su di un incendio di 75mq nel massimo potere radiante. (fonte Euro Firefighter Paul Grimwood)

Qui di seguito due punti chiave della NFPA 1710 degli USA una delle tante legiferazioni sul’argomento.

Questa dice che:

·         Stabilire un approvvigionamento idrico per almeno 30 minuti di 1,480 litri/min.

·         Stabilire due linee di tubazioni una di attacco ed una di copertura sostenute da due operatori ciascuna e di portata almeno di 370 litri/min minimo l’una, ideale di 570 litri/min l’una, alimentate entrambe. 

Con questo si è creata una tubazione ideale per avere una portata di flusso che ci permetta l’estinzione e la sicurezza degli operatori.

Per calcolare quanta portata occorre per i metri quadrati d’incendio effettivi, ci sono delle formule che sono state usate per le norme citate sopra.

NFPA Formula 0.16 galloni/min per sq ft di fuoco           Più una tubazione secondaria di copertura  (USA)

Dunn (FDNY) 0.12 galloni/min per sq ft di fuoco           Più una tubazione secondaria di copertura 

Grimwood  0.10 a 0.15 galloni/min per sq ft di fuoco     Più una tubazione secondaria di copertura  (LFB) 

Sardqvist 0.3 galloni/min per sq ft di fuoco                    Non correlato al numero di tubazioni  (Svezia) 

Detto ciò, dobbiamo interfacciare i parametri e cioè i flashover violenti e i mq coinvolti.

Quindi aumentare le portate al di sopra dei requisiti minimi è vitale per la riuscita delle operazioni.

A tale proposito dobbiamo realizzare tubazioni ideali che possano fornire una portate di almeno 500 litri/min ed oltre se possibile, ma l’altezza dell’edificio e la tecnologia delle lance giocano un fattore chiave sulla pressione per realizzare tali portate.

L’FDNY ha risolto con un a procedura per l’operatore alla pompa che deve fornire una pressione specifica a seconda del piano coinvolto. 

Piani                                           Pressione della pompa                                     Pressione della pompa

1-10                                             10 bar                                                                150 psi

11-20                                           13.5 bar                                                            200 psi

21-30                                           17 bar                                                               250 psi

31-40                                           20 bar                                                               300 psi

41-50                                           24 bar                                                               350 psi

51-60                                           27 bar                                                             

Pressioni della pompa secondo il piano coinvolto FDNY.

Questo fa si che ai piani specifici con colonna di carico da 150 mm arrivino tra i 2 – 3 bar, quanto serve alle lance smooth bore di fornire alte portate come in tabella.

22 mm                7/8 pollice                     2 bar (30 psi)                    472 litri/min  (125 galloni/min)

24 mm                15/16 pollice                 2 bar (30 psi)                    540 litri/min  (143 galloni/min)

25 mm                1 pollice                         2 bar (30 psi)                    616 litri/min  (163 galloni/min)

28 mm                1 1/8 pollice                  2 bar (30 psi)                    778 litri/min  (206 galloni/min)

32 mm                1 1/4 pollice                  2 bar (30 psi)                    960 litri/min  (254 galloni/min)

   

Fonte  - Euro firefighter di Paul Grimwood       

Lancia smooth bore a 3 bar                              Lancia Fogfighter con emergenza a 3-4bar

                                                                         

    

Nel caso delle lance convenzionali adottate dal corpo nazionale come le lance UNI 45 e UNI 70 esse fornirebbero nel caso della prima e poi della seconda alla medesima pressione di 2 – 3 bar una portata di 135 - 250 litri/min si dovrebbero creare linee multiple con ognuna almeno due operatori, per eguagliare la stessa portata di una lancia citata in precedenza. Quindi l’utilizzo delle lance smooth bore oppure fogfighter  con cursore di portata di emergenza a 3-4 bar è vitale per la riuscita delle operazioni.

Il Vice Capo Vincent Dunn, un veterano del New York City Fire Department (FDNY) suggerisce che 1.134 litri/min (linea da 63mm con lancia da 32 mm) tratteranno una superficie di 232 mq di fuoco.

Due linee per contrastare potere di radiazione termica e attaccare il cuore del fuoco

Il Fenomeno Wind driven fire è uno dei fenomeni più pericolosi che un pompiere potrebbe incontrare durante la sua carriera. Potrebbe sopraffare una squadra che viene colta inaspettatamente. Bisogna essere addestrati per tale esperienza ed equipaggaiti, apettarsi tale fenomeno ed avere un piano di arretramento della tubazione. 

Negli edifici alti possiamo trovare superfici di dimensioni ben più ampie, come open space che ospitano uffici o centri commerciali quindi occorrerà creare più linee ed avere più personale. 

Per quanto riguarda il sistema italiano di lotta antincedio in edifici alti ai me abbiamo un gravissimo gap tecnologico sulle pompe utilizzate negli APS e le lance in dotazione al corpo nazionale. Il problema delle lance è stato rappresentato sopra e le pompe delle APS in media pressione al massimo possono spingere fino a 10 bar quindi ci sono tutta una serie di problematiche a causa delle perdite di carico che tra l'altezza dell'edificio e le tubazioni stese andrà e prendere una parte della potenza dell'APS che spinge nella colonna di carico restando ben poco per le lance e quindi poca portata, poco potere al pompiere.

HHR - High Heat Released -  potere  dell'incendio

L/min  Litri al Minuto - potere del pompiere

Quindi a voi le conclusioni !!!
Altre info sul seguente link http://www.highrisefirefighting.co.uk/