Fuoco ed Incendi - Il Triangolo del Fuoco

 Definizione: Il fuoco è un fenomeno termico e luminoso dovuto alla combustione di varie sostanze, rapidissima reazione di ossidazione con liberazione di energia e consumo di ossigeno.

Perché il fuoco abbia vita sono necessari tre elementi : combustibile, ossigeno (comburente) e calore sufficiente. Eliminando o riducendo drasticamente uno di questi elementi si può ottenere l’estinzione del fuoco.

La combustione dei materiali vegetali ( cellulosa, lignina, resine, oli, ecc.) Può essere divisa in tre fasi: preriscaldamento, combustione gassosa e combustione solida.

Preriscaldamento: il calore viene assorbito dal combustibile che si essicca espellendo acqua sotto forma di vapore.

 Combustione gassosa: superati i 200 °C (la temperatura di innesco del fuoco può essere anche più bassa) dal materiale vegetale cominciano a liberarsi gas combustibili ( ossido di carbonio, metano, metanolo, idrogeno, formaldeide, acido formico, acido acetico, ecc.) Che, a contatto con l’ossigeno, bruciano producendo fiamme con una reazione che cede calore. Durante questa fase, il processo di combustione produce anidride carbonica, ancora vapore acqueo, ossido di carbonio, ossidi di azoto, gas o sostanze volatili incombuste. Il calore emesso può innalzare la temperatura fino ai 400 °C.

 Combustione solida: esaurita l’emissione e la combustione dei gas, brucia il carbone rimasto e le braci incandescenti raggiungono temperature superiori agli 800 °C, senza più fiamme.

Quando per lo spegnimento si usa l’acqua si interviene soprattutto sull’elemento calore, con il raffreddamento del combustibile fino all’interruzione della combustione. L’acqua infatti, ha una grandissima capacità di assorbire calore e per farla evaporare servono ben 539 calorie per ogni grammo, più 70 - 80 cal/g per innalzarne la temperatura da quella ambientale a quella di ebollizione. L’acqua assorbe meglio il calore se viene nebulizzata, inoltre agisce anche sul comburente (ossigeno) sostituendolo con il vapore acqueo (soffocamento: effetto secondario dell’acqua).

Quando si getta sabbia o terra sul fuoco si agisce sul comburente sottraendolo alla combustione. Questa, assieme all’effetto secondario dell’acqua, è l’unica vera azione di soffocamento che si applica durante lo spegnimento di un incendio boschivo.

Quando si batte sulle fiamme con un flabello o quando si usa il potente getto d’aria di un soffiatore a zaino, si agisce sul combustibile gassoso allontanandolo violentemente dal punto di origine, interrompendo la combustione, mentre si rivela pericolosamente controproducente sulla terza fase (sulle braci).

Anche un violento getto d’acqua ha questa azione sul combustibile gassoso; è questo uno dei motivi per cui nello spegnimento degli incendi boschivi si preferiscono pompe capaci di elevate pressioni e basse portate. Per semplicità, si continuerà a parlare di azione di soffocamento, anche nel caso dell’azione sul combustibile gassoso.

Sul combustibile solido, naturalmente, si può agire preventivamente asportandolo prima che bruci, con decespugliatori, motoseghe, roncole, ecc.

In ogni caso è sempre meglio agire precedentemente o durante la prima e la seconda fase della combustione; è difficile ed assolutamente inefficiente l’azione sulla terza fase, per l’enorme calore emanato.

Le caratteristiche principali che facilitano l’accensione e la combustione dei materiali vegetali sono: basso contenuto di acqua, contenuto in oli e resine, alto rapporto superficie/volume, porosità, elevata disponibilità di ossigeno (posizione ventilata) elevate temperature, posizioni che favoriscono il preriscaldamento per convenzione.

La propagazione delle fiamme in un bosco, oltre che dalle precedenti caratteristiche è facilitata dalla continuità orizzontale e verticale (dal suolo alle chiome) della vegetazione, dal vento, dalla pendenza del terreno che esalta la fase del preriscaldamento (il calore viene portato in alto per convenzione).

In base al tipo di combustibile interessato dal fuoco si distinguono quattro tipi di incendio:  

a) INCENDI SOTTERRANEI  Gli incendi sotterranei bruciano lentamente le sostanze vegetali sotto il livello del suolo: il muschio, la torba, l’humus indecomposto. In questo caso la combustione è lenta, ma si spegne con difficoltà. Nei nostri ambienti è possibile quando bruciano le ceppaie creando pericoli per la ripresa e la diffusione del fuoco. b) INCENDI DI SUPERFICIE  Gli incendi di superficie sono i più frequenti: bruciano la vegetazione al livello del suolo. Quasi tutti gli incendi cominciano in questo modo. Sono gli incendi più comuni nei nostri boschi, bruciano la lettiera, l’erba, le foglie e i rami morti (vegetazione di superficie). Il fuoco è rapido ma non intenso. c) INCENDI DI CHIOMA Gli incendi di chioma ( o di corona), sono preoccupanti per il forte sviluppo di calore e la possibilità del salto di faville a distanza. Sono gli incendi più pericolosi perché le fiamme si estendono alle chiome degli alberi. Interessano in particolare i rimboschimenti di conifere allo stato di perticaia ad elevata densità. L’unico mezzo di difesa è la soppressione del combustibile effettuando una barriera naturale o artificiale o mettendo in pratica la tecnica del controfuoco. d) INCENDI DI BARRIERA Si ha un incendio di barriera quando l’incendio di chioma è accompagnato da un incendio di superficie. É estremamente intenso e distruttivo.   I combustibili possono essere distinti in:  Leggeri: Erba, foglie secche, rami di piccole dimensioni, rami morti di diametro inferiore a 5 cm; sono molto infiammabili e bruciano rapidamente. Pesanti: Tronchi, rami di grosse dimensioni, ceppaie secche che bruciano a lungo e ad alte temperature. Fattore importante per i combustibili è il contenuto di acqua, infatti quando essa è superiore al 25% l’accensione è possibile solo con un elevato apporto esterno di calorie. - IL TRIANGOLO DEL FUOCO - Gli elementi fondamentali per produrre un fuoco sono: il COMBUSTIBILE (legno, carta, benzina, gas, ecc.), il COMBURENTE (l'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 tanto VAPORE e FUMO e quest'ultimo non è assolutamente da sottovalutare, perché la maggior parte delle vittime degli incendi non è provocata dalle fiamme, ma dalle sostanze tossiche contenute nei fumi, che dipendono dalle caratteristiche del materiale combusto.   Esempio: Fulmine innesca un incendio di un albero.   Esempio: una scintilla innesca un incendio di una fuga di gas. Cosa produce il fuoco? La combustione dà come risultato il fuoco (che fornisce grandi quantità d'energia sotto forma di calore ad elevata temperatura con emissione di luce) ed una serie di prodotti secondari che, nella combustione dei più comuni materiali infiammabili, risultano essere:   ANIDRIDE CARBONICA ( CO2 ) Per combustione completa ( abbondanza di ossigeno per la combustione ) OSSIDO DI CARBONIO (CO ) Per effetto di combustione incompleta ( carenza di ossigeno ) VAPORE ACQUEO ( H2O ) CENERI Costituite da prodotti vari mescolati in genere con materiali incombusti; una parte si disperde nell'aria sotto forma di aerosol con effetti a volte visibili e configurati come fumo. Per tale ragione dobbiamo prestare molta attenzione, affinché non si verifichino le condizioni per il manifestarsi di un incendio cercando di prevenirne l'insorgenza. Per tornare al nostro triangolo, 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. Nel primo caso si parla di 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, ma 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. Se tuttavia si dovesse sviluppare un incendio, anche se si é 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.   IL COMBUSTIBILE Il combustibile è la sostanza in grado di bruciare. In condizioni normali di ambiente esso può essere allo stato Solido (carta, legna, carbone, ecc.). Liquido (alcol, benzina, gasolio, ecc..) o Gassoso ( propano, metano, idrogeno, ecc..). Perché la reazione chimica avvenga, di norma il combustibile deve trovarsi allo stato gassoso. Il legno, per esempio, distilla per effetto del calore della sua fiamma stessa, tutti i suoi prodotti volatili lasciando da ultimo solo il carbone che arde come brace senza fiamma trattandosi di combustione diretta di un solido. COMBURENTE (ossigeno*) Il comburente è la sostanza che permette al combustibile di bruciare. Generalmente si tratta di ossigeno contenuto nell'aria allo stato di gas. TEMPERATURA D'INFIAMMABILITÀ' La temperatura di infiammabilità è, per tutti i combustibili che partecipano alla reazione come emettitori di gas, la minima temperatura alla quale il combustibile emette vapori in quantità tale da formare con il comburente una miscela incendiabile. Tale temperatura si individua al corrispondente livello in cui la superficie del combustibile è in grado di interagire con l'ossigeno dell'aria.