Da CHRISTOPHER FLATLEY
Flashover e backdraft sono stati confusi per anni. Parte della ragione della confusione è che producono un risultato molto simile: un grande incendio che avvolge l’intera stanza o area. Sono, tuttavia, molto diversi nel modo e nel motivo per cui si verificano.
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Anche intorno a questi fenomeni si sono sviluppati dei preconcetti. Tra queste credenze errate c’è quella che un flashover si verifichi entro quattro minuti dalla prima fiamma e che un backdraft si verifichi solo in edifici strettamente sigillati. Entrambe sono idee sbagliate e pericolose. Non esiste un intervallo di tempo per il flashover, e un backdraft può verificarsi in quasi tutti gli spazi chiusi, date le condizioni adeguate.
FLASHOVER
Flashover per definizione è “l’improvviso coinvolgimento di una stanza o di un’area nelle fiamme dal pavimento al soffitto, causato dal feedback della radiazione termica”.1 Il feedback della radiazione termica è l’energia del fuoco che viene irradiata al contenuto della stanza dalle pareti, dal pavimento e dal soffitto. Questa radiazione di energia verso il contenuto della stanza porterà tutto il contenuto alla sua temperatura di accensione. Quando il contenuto della stanza si infiamma improvvisamente e simultaneamente, si parla di flashover. Questo significa semplicemente che il flashover è un evento guidato dalla temperatura. Richiede che l’energia dell’incendio venga irradiata al contenuto per produrre un rapido aumento della temperatura e un’accensione simultanea. Il flashover indica che l’incendio ha raggiunto lo stadio di pieno sviluppo (Figura 1).
Un altro concetto importante da capire è la fisica del flashover. Diversi fattori influenzeranno il fatto che una stanza abbia o meno un flashover. Le dimensioni della stanza, il contenuto combustibile, la fornitura d’aria e l’isolamento della stanza si combinano per determinare il potenziale di flashover di una stanza.
Le stanze più piccole avranno un flashover più veloce. Una stanza piccola aumenta il feedback della radiazione termica più velocemente a causa del volume della stanza. In stanze grandi con soffitti alti, ci vuole più tempo per riscaldare i combustibili sottostanti. Quando il calore irradiato percorre distanze maggiori, perde energia. La vicinanza dei contenuti in una piccola stanza aumenta l’assorbimento dell’energia irradiata termicamente.
Il contenuto della stanza influenza il potenziale di flashover. Una stanza carica di arredi combustibili produrrà più fuoco, quindi più calore, più energia irradiata e più potenziale di flashover.
Anche la fornitura di aria è fondamentale per creare la crescita del fuoco per produrre il flashover. La maggior parte degli incendi sono regolati dall’aria, non dal combustibile.2 Una stanza media ha abbastanza contenuto (carico di combustibile) per produrre un grande incendio. Ciò che serve è l’aria per “ventilare” le fiamme. Il fuoco regolato ad aria è incluso nella discussione sul backdraft che segue.
Infine, l’isolamento della stanza influisce sull’efficienza del feedback della radiazione termica. L’isolamento di pareti e soffitti impedisce al calore di fuoriuscire in altre aree, aumentando così il potenziale di flashover della stanza.
Questi fattori non saranno noti ai vigili del fuoco che avanzano su un incendio. I segnali di avvertimento, quindi, devono essere compresi per garantire la sicurezza dei membri.
I segnali di avvertimento del flashover includono un calore elevato; questo è dovuto all’effetto combinato del fuoco e del calore irradiato dalla stanza. Questo calore sarà intenso. Perché si verifichi un flashover, tutto il contenuto della stanza deve essere portato alla temperatura di accensione, compresi i pompieri nella zona! Qualsiasi aumento improvviso della temperatura che può essere percepito attraverso l’equipaggiamento del bunker dovrebbe essere considerato un segno che il flashover è imminente.
Rollover è il fuoco che rotola nel fumo nero che fuoriesce dalla zona dell’incendio. Può anche essere visto come “serpenti” di fuoco che sfrecciano fuori dal fumo. Il rollover è un segno precoce che le condizioni di flashover si stanno sviluppando.
Il fumo nero è un segno di flashover. Questo può sembrare ridicolo, ma sto parlando di fumo nero così nero che non si può vedere nessun altro colore nel fumo-nero come quello che si vedrebbe se i pneumatici stessero bruciando. Questo fumo nero-nero contiene così tanto combustibile incombusto che può essere chiamato “fuoco nero”. Questo “fuoco nero” ha bisogno solo della giusta miscela di aria per accendersi. Questo fumo nero avrà anche un’enorme quantità di energia e rotolerà violentemente fuori dalla zona del fuoco e spingerà il calore nei vuoti e negli spazi nascosti. Questo “fuoco nero” aumenterà la possibilità di estensione del fuoco e di esplosioni di fumo nel pozzo.
Prevenire i flashover
I flashover possono essere prevenuti in due modi. Una corretta ventilazione può prevenire un flashover. La ventilazione permette all’aria surriscaldata e ai gas combustibili di uscire dalla stanza o dall’area. Questo può essere fatto con una ventilazione orizzontale o verticale. La riduzione dello strato riscaldato del soffitto riduce il feedback di radiazione termica e la possibilità di flashover. È importante notare che la ventilazione dei gas dell’incendio non dovrebbe esporre i pompieri a lesioni o diffondere il calore e il fumo in aree non coinvolte dell’edificio. Questo potrebbe aumentare il problema dell’incendio se quei gas dovessero incendiarsi.
Il secondo modo per ridurre la possibilità di flashover è quello di raffreddare l’area dell’incendio con un getto d’acqua. Alla maggior parte di noi è stato insegnato di non aprire mai la conduttura del fumo. Questo è vero. Ma così come ci è stato detto questo, non ci è stato detto che non ci sono “nevers” nel servizio antincendio? Anche questo è vero. La ragione per cui si può aprire la linea sul fumo in questa situazione è che il fumo nero-nero, un segno di avvertimento di flashover, è chiamato “fuoco nero”. Se vedete quel fumo nero e sentite il rapido aumento di calore attraverso la vostra attrezzatura da bunker, anche se non potete vedere il rollover, dovete aprire la linea sul “fuoco nero”. Questo ridurrà la possibilità di flashover. Questa è una situazione di emergenza, e la linea di sicurezza può essere azionata in questo modo.
Fuggire dal flashover
Fuggire dal flashover è quasi impossibile. Riconoscere i segnali di avvertimento e sapere come prevenirli farà di più per garantire la tua sicurezza. Noi conosciamo i segnali di avvertimento, ma tu devi essere in grado di reagire ad essi. Un flashover può avvenire in 10 secondi. Questo darà al vigile del fuoco medio il tempo di percorrere circa un metro e mezzo per raggiungere l’uscita. Se l’uso di una linea d’aria non è un’opzione, allora esci da una finestra o spostati in un’altra stanza e chiudi la porta, se possibile. Questo vi darà una certa protezione.
Un vigile del fuoco completamente protetto ha le migliori possibilità di sopravvivenza in un flashover. Anche un pompiere totalmente incapsulato è a rischio. La pelle umana brucia a 124 F. Senza un SCBA, ci vorrebbero solo alcuni respiri di aria a 300 F per bruciarti la gola. Questo ti farebbe morire per asfissia. Durante un flashover, le temperature sono misurate in migliaia di gradi – ben oltre i limiti dell’attrezzatura da bunker.
All’incendio di un contribuente a Monsey, New York, il 23 novembre 2004, tre vigili del fuoco sono stati rimossi dall’occupazione del fuoco pochi secondi prima che il negozio “si accendesse”. La segnalazione dell’incendio è stata ritardata quando il dipendente del negozio ha tentato di spegnere il fuoco prima di chiamare il 911. I vigili del fuoco sono arrivati e hanno trovato del fumo pesante che usciva dal negozio e hanno fatto avanzare una linea d’aria nell’edificio. Il capo Andy Schlissel ha visto i segni di avvertimento del flashover e ha ordinato ai membri di uscire. “Venti secondi dopo, avresti avuto tre ragazzi fritti lì dentro”, ha detto Schlissel. È stato montato un attacco coordinato, e l’incendio è stato portato sotto controllo con solo una piccola estensione ai negozi adiacenti.
Schlissel accredita l’istruzione ricevuta al Rockland County Fire Training Center di Pomona, New York, per aver evitato feriti in questo incendio. Rockland County è una delle poche contee di New York che ha un simulatore di flashover. Questo container modificato fornisce agli studenti un’esperienza di incendio dal vivo e può produrre flashover “controllati”.
BACKDRAFT
Un backdraft è un’esplosione di fumo che può verificarsi quando viene introdotta aria addizionale in un incendio che brucia e i gas riscaldati entrano nella loro gamma infiammabile e si accendono con forza esplosiva.3 Un backdraft è un “evento guidato dall’aria”, diversamente da un flashover, che è guidato dalla temperatura. Il fatto che la maggior parte degli incendi siano regolati dall’aria e non dal combustibile rende la comprensione dei backdraft così importante.
Un incendio è iniziato e cresciuto, può avere o meno il feedback della radiazione termica per il flashover, ma ha consumato il contenuto della stanza e ora si sta “spegnendo” utilizzando tutto l’ossigeno disponibile nella stanza. Il livello normale di ossigeno nell’aria è circa il 21%. Al di sotto del 14%, la fiamma visibile è ridotta. Il contenuto della stanza è alla sua temperatura di accensione e scoppierà in fiamme quando verrà introdotto l’ossigeno, e i gas caldi si incendieranno con forza esplosiva. Questo è un backdraft. La forza esplosiva con cui si verifica il backdraft è il risultato della quantità di gas surriscaldato nello spazio e la quantità di ossigeno introdotto. La forza esplosiva può rompere le finestre, abbattere i muri e ferire i pompieri.
I backdraft possono verificarsi in qualsiasi momento durante la fase di decadimento dello sviluppo dell’incendio, in qualsiasi momento prima che i gas si siano raffreddati sotto la loro temperatura di accensione. Se la stanza è stata lasciata e i gas si sono raffreddati prima che venisse introdotto l’ossigeno, non si verificherebbe alcun backdraft, ma la stanza sarebbe stata consumata dal fuoco.
Tutti i membri sul campo di battaglia devono conoscere i segnali di avvertimento del backdraft. Spesso le prime unità non riconoscono il fumo denso e pesante o il fumo che sembra “sbuffare” o essere attirato all’interno dell’edificio; qualcuno a distanza dalla scena generalmente riconosce questi segni rivelatori. I capi o i loro assistenti che allestiscono un posto di comando dall’altra parte della strada hanno maggiori probabilità di vedere questo tipo di fumo. Anche gli autisti dei motori che si collegano agli idranti alla fine dell’isolato possono essere posizionati per vederlo. L’autista del camion può vederlo quando dà una “buona occhiata” all’edificio mentre è nella sua posizione sul piedistallo. Speriamo che non sia troppo tardi. Un piccolo fuoco fumante o qualche vetro macchiato o incrinato possono non essere riconosciuti per quello che potrebbero essere. Spesso, siamo trascinati nella “visione a tunnel”: Vediamo un piccolo incendio e ci facciamo strada con la forza, creando una situazione pericolosa per noi stessi.
Se si sospettano condizioni di backdraft, una corretta ventilazione impedirà l’esplosione. Le aperture devono essere fatte sopra l’incendio per permettere ai gas surriscaldati di uscire prima che l’ossigeno sia introdotto ai livelli più bassi – i livelli più bassi dove entreremmo noi.
I backdrafts e i flashovers sono ugualmente dinamici e mortali. Riconoscere i segnali ed essere in grado di mantenere la calma vi darà le migliori possibilità di sopravvivenza. Va da sé che dovreste avere l’equipaggiamento di protezione completo.
I backdraft non accadono sempre nel contribuente chiuso dietro il cancello avvolgibile alle 3:00 del mattino. Ricordate che il backdraft era anche conosciuto come “esplosione di fumo”. Questo termine derivava dagli eventi di piccole dimensioni che si verificavano quando i vigili del fuoco aprivano per controllare l’estensione.
Un incendio al piano inferiore di un’abitazione multipla potrebbe estendere il calore e il fumo in tutto l’edificio dell’incendio. Questo fumo rimarrebbe intrappolato nel pozzo, lo spazio tra il soffitto dell’ultimo piano e il tetto. I membri mandati a controllare l’estensione tirerebbero i soffitti e permetterebbero all’ossigeno di entrare nel pozzo, e il gas caldo si mescolerebbe con l’aria e il pozzo avrebbe un backdraft. Come è successo? Sapendo quello che sappiamo oggi sul monossido di carbonio (CO), lo spazio era probabilmente pieno di CO. Ricorda, oltre alle sue altre proprietà pericolose, il CO è infiammabile. La figura 2 confronta il CO con alcuni gas infiammabili comuni. Cosa significa questo per noi vigili del fuoco? Il CO brucerà ad una temperatura relativamente bassa (per gli incendi comunque) e a quasi tutte le miscele.
Quando ti mandano a controllare l’estensione, fai prima un piccolo foro di esame. Fai questo buco dalla porta, e fallo piccolo all’inizio. Fare un piccolo foro limiterà la quantità di ossigeno che entra nel pozzo o in un altro spazio chiuso. Se lasciate entrare abbastanza aria nello spazio per accendere la miscela di gas, sarete in una posizione di sicurezza nella porta. Se tirate una grossa sezione al centro della stanza e il pozzo si accende, l’intero soffitto vi cadrà sulla testa.
Se il vostro foro d’esame indica che potrebbe essere presente del fuoco, chiamate una linea prima di tirare un’altra parte del soffitto. Ricordate, siete stati mandati a cercare il fuoco. Se lo trovate, cosa otterrete esponendo tutto quel fuoco senza alcun modo per spegnerlo?
Flashovers e backdrafts devono essere compresi perché diversi fattori sono all’opera per aumentarne la frequenza. Il carico di fuoco è probabilmente il più grande fattore che lavora contro il vigile del fuoco di oggi. Sì, gli incendi sono più caldi oggi. Questa è una combinazione di due elementi del carico di fuoco: più plastica e più roba.
Le unità termiche britanniche (Btus) emesse da legno, cotone e carta negli incendi domestici degli anni ’50 erano in media circa 8.000 per libbra. Il poliuretano, la plastica morbida, emette 12.000 Btus per libbra. Queste plastiche morbide sono i cuscini di schiuma, i tappeti e simili. Il polistirolo di plastica dura di cui sono fatti televisori, videoregistratori, giocattoli e tutti gli altri oggetti di plastica in casa emette 18.000 Btus per libbra.
Guarda cosa hai in casa tua. Ti ricordi di aver avuto così tanta roba da bambino? Forse devi chiedere ai tuoi genitori o ai tuoi nonni per avere la vera prospettiva. Ogni generazione vuole vedere la sua generazione fare meglio della precedente. Come si misura questo successo? Con più roba.
Dalla crisi energetica degli anni ’70, gli edifici sono diventati ermetici per quanto i materiali di costruzione lo permettano. I codici energetici nazionali sono ora in vigore per far rispettare gli standard di efficienza energetica. Oltre a rendere le pareti e i soffitti più efficienti, le finestre ad alta efficienza energetica sono progettate per trattenere il calore attraverso quello che era il miglior indicatore delle condizioni del fuoco. L’isolamento nelle pareti e nei soffitti intrappola il calore all’interno della struttura. Questo calore intrappolato aumenta il feedback di radiazione termica necessario per produrre un flashover. Le finestre a vetri termici trattengono il calore nello spazio di “aria morta” tra le lastre di vetro e ritardano la rottura, impedendo l’autoventilazione del fuoco. Le finestre a doppio vetro sono difficili da rompere quando è richiesto lo sfiato.
L’attrezzatura elettronica di rilevamento si è sviluppata in un articolo di mercato comune. Apparecchiature di rilevamento di scasso e incendio si trovano ora in ogni tipo di occupazione. Queste apparecchiature di rivelazione precoce danno al servizio antincendio la notifica più precoce possibile di un incendio. Questo beneficio ha però anche uno svantaggio. Il rilevamento precoce può indurre i vigili del fuoco a entrare in una struttura con un incendio allo stadio iniziale (lo stadio “non sto per ucciderti”). C’è la possibilità di perdere alcuni dei segnali di avvertimento della vera crescita dell’incendio (la fase “sto per ucciderti”). Il pericolo è quando siamo nella struttura quando il fuoco entra in quest’ultimo stadio.
L’unico modo per proteggere i pompieri è addestrarsi a capire l’ambiente del fuoco. Dobbiamo essere in grado di riconoscere i segnali che il fuoco dà. Dobbiamo tutti guardare l’intero quadro ed essere consapevoli dell’edificio in cui ci troviamo e di ciò che ci circonda per non essere attirati in una trappola. Ci sono poche informazioni di prima mano sull’argomento. La maggior parte delle persone che hanno esperienza di questi eventi non sono qui per condividerli con noi. Dobbiamo imparare per poter sopravvivere.
Note finali
1. FDNY Firefighting Procedures, Engine Company Operations, Chapter 4, Sec. 4.6.2.
2. FDNY Firefighting Procedures … Chapter 4, Sec. 4.6.3.
3. FDNY Firefighting Procedures … Chapter 4, Sec. 4.6.4.
■ CHRISTOPHER FLATLEY, un veterano di 16 anni del Fire Department of New York, è un tenente assegnato alla Ladder 21 a Manhattan. Prima della promozione, era assegnato alla Ladder Company 2. È un istruttore antincendio certificato a livello nazionale I e un istruttore presso il Rockland County Fire Training Center di Pomona, New York. È stato un presentatore al FDIC e al FDIC East.