Fondamentali
In tutti gli incendi, in particolare quelli boschivi, ci sono 2 problemi principali:
• La distanza
• La mancanza di acqua
Le FLUSSO CRITICO (CFR): è definito dal flusso minimo di acqua necessario per estinguere sufficientemente un incendio in una determinata area.
Nel prossimo futuro bisognerà trovare soluzioni per ridurre il più possibile la "portata critica" durante gli incendi boschivi e per questo bisognerà trovare metodi di estinzione che consentano di risparmiare poca acqua e coprire grandi distanze con pesi sempre minori e volume di attrezzature entro brevi tempi di consegna.
Nel corso degli anni sono state sviluppate nuove tecnologie per consentire di intervenire con la minor quantità d'acqua possibile in funzione della capacità estinguente e con pesi e volumi delle apparecchiature sempre minori. Le attrezzature ad alte prestazioni possono ora variare le distanze in meno tempo e con meno peso.
Caso di studio fisico semplice
Gli studi furono condotti negli anni '1930 dai vigili del fuoco di Parigi.
Il caso riguardava la superficie di contatto di una goccia d'acqua:
Se una goccia d'acqua con un raggio di 1 mm viene divisa in gocce con un raggio di 0,01 mm, la superficie di raffreddamento totale aumenterà da 6 ma 600 me il numero di gocce sarà di 1,9 trilioni di gocce.
Confronto tra spegnimento a bassa pressione (7 Bar) e ad alta pressione (40 Bar) secondo lo studio “Svensson e Lundstrom” del 1999.
CONCLUSIONE : L'alta pressione offre un maggiore risparmio idrico, flusso meno critico e stabilità di attacco della goccia d'acqua davanti al carburante per capillarità.
Per spegnere 1000 m2 di superficie, l'alta pressione utilizza il 50% in meno di acqua rispetto alla bassa pressione.
Principi di efficacia estinguente con acqua e/o schiuma ad alta pressione
• Efficienza grazie alla maggiore superficie di scambio termico
La capacità frigorifera aumenta in funzione della superficie di scambio termico delle goccioline. Aumentando la pressione sull'acqua, questa viene suddivisa in gocce di calibro minore, ma ciò richiede di moltiplicare la superficie di contatto.
• Efficienza per assorbimento di calore
L'estinzione può essere effettuata vaporizzando l'acqua per assorbire una grande quantità di calore. Per compiere il passaggio dallo stato liquido a quello di vapore l'acqua necessita di una quantità di calore pari a 573 Kcal (2395 KJ) I sistemi tradizionali producono gocce d'acqua relativamente grandi con piccole superfici di raffreddamento. Nella RPC solo una piccola percentuale di acqua viene evaporata e utilizzata per l'estinzione. Per questo motivo sono necessarie grandi quantità di acqua per superare il valore critico.
Se la pressione dell'agente estinguente viene aumentata in modo tale che le gocce d'acqua abbiano solo la metà del diametro precedente, il consumo dell'agente estinguente e i tempi di estinzione si ridurranno della metà o addirittura a velocità inferiori.
• Efficienza per asfissia
La tendenza a diffondersi durante la vaporizzazione è un'altra caratteristica dell'acqua che le permette di aumentare la sua capacità estinguente. Così a 100° un solo litro d'acqua si trasforma in 1700 litri di vapore.
Naturalmente, aumentando la temperatura, aumenta la quantità di vapore; infatti, a 260°, succede questo: 1 litro di acqua si trasforma in 2400 litri di vapore e 6500 litri (in 4200 litri)
Il principio per cui il vapore contribuisce allo spegnimento della combustione è il soffocamento.
L'acqua frazionata occupa lo spazio intorno al fuoco, privandolo dell'ossigeno indispensabile alla sua combustione e impedendone la riattivazione.
Il vapore condensato elimina anche parte dei gas e dei fumi durante la combustione presenti negli ambienti chiusi. (Confrontando acqua a 100 bar con acqua a 40 bar di pressione, a 100 bar si crea una cortina di acqua nebulizzata 3 volte più grande che a 40 bar, e con consumi simili.
• Efficienza per impatto
L'estinzione può avvenire attraverso la vaporizzazione dell'acqua per assorbire una grande quantità di calore. Per compiere il passaggio dallo stato liquido a quello di vapore, l'acqua necessita di una quantità di calore pari a 573 Kcal (2395 KJ).
I sistemi tradizionali producono gocce d'acqua relativamente grandi con piccole superfici di raffreddamento. Nella RPC solo una piccola percentuale dell'acqua viene evaporata e utilizzata per l'estinzione. Per questo motivo sono necessarie grandi quantità di acqua per superare il valore critico.
Se la pressione dell'agente estinguente viene aumentata in modo tale che le gocce d'acqua abbiano solo la metà del diametro precedente, il consumo dell'agente estinguente e i tempi di estinzione si ridurranno della metà o addirittura a velocità inferiori.