Noi umani abbiamo avuto una relazione molto strana con il fuoco. Ha sia poteri che danno la vita che prendono la vita. A volte lo desideriamo per cucinare e riscaldare ma non possiamo averlo. Altre volte inghiotte le nostre case e le nostre vite.
Anche se gli incendi possono essere mortali e incredibilmente difficili da spegnere, richiedono tre elementi specifici per avere luogo. Quindi, possono anche essere incredibilmente difficili da avviare!
Con la conoscenza di questi tre elementi possiamo imparare a controllare il fuoco in modo da poterlo accendere, tenerlo acceso e spegnerlo … sul nostro termini propri.
Sommario
1. Cos’è il triangolo del fuoco?
2. I tre elementi di un triangolo del fuoco: ossigeno, calore e carburante 3. Implicazioni per il controllo del fuoco
4. Conclusione
Cos’è il triangolo del fuoco?
Il triangolo del fuoco è un modello che mostra i tre elementi necessari per un incendio.
I tre gli elementi del triangolo del fuoco sono:
- Ossigeno
- Calore
- Carburante
Ogni elemento del triangolo è necessario perché si accenda un fuoco e continui a bruciare.
Il tetraedro del fuoco
A volte chiamiamo il triangolo del fuoco un ‘tetraedro del fuoco ‘.
Un tetraedro è un triangolo 3D. Il punto in più nel tetraedro è la “reazione chimica” (combustione) che si verifica quando i tre elementi del triangolo del fuoco sono presenti in quantità sufficiente.
Una reazione chimica (più specificamente una reazione “esotermica”) si verifica sempre durante un incendio. Gli effetti di questa reazione chimica sono il calore e la luce che vediamo come “fuoco”. L’energia immagazzinata nel carburante reagisce con l’ossigeno e il calore per rilasciare calore e luce in eccesso.
Tre elementi del triangolo del fuoco
Recensione rapida: i tre elementi del triangolo del fuoco sono ossigeno, calore e carburante.
Ossigeno
L’ossigeno è solitamente richiesto per la combustione (la reazione chimica del fuoco). Nella maggior parte dei casi, si tratta semplicemente dell’ossigeno nell’aria.
Quindi, l’aria nella nostra atmosfera è una fonte di ossigeno sufficiente per far decollare gli incendi.
Durante i grandi incendi selvaggi, l’ossigeno viene aspirato dall’aria a una velocità incredibile. I vigili del fuoco spesso riferiscono la sensazione di non essere in grado di respirare quando sono bloccati in un incendio violento. Questo perché tutto l’ossigeno nell’aria è stato estratto dal fuoco per alimentare la sua combustione.
In circostanze molto speciali, elementi diversi dall’ossigeno possono essere utilizzati al posto dell’ossigeno per accendere un incendio. Chiamiamo questi elementi “ossidanti” o “agenti ossidanti”.
Gli agenti ossidanti possono creare la stessa reazione chimica dell’ossigeno durante un incendio. Quella reazione chimica comporta il trasferimento di atomi o elettroni di ossigeno che provoca la reazione chimica nel fuoco nota come combustione.
Useremo spesso agenti ossidanti quando l’ossigeno nell’atmosfera non è presente, come nello spazio. Le navi spaziali devono trasportare i propri agenti ossidanti per far sparare i loro razzi.
Un altro esempio dell’uso di un agente ossidante per provocare incendi è l’uso di NOS nelle auto da corsa di resistenza. NOS (protossido di azoto) viene iniettato nel motore di un’auto per aumentare la quantità concentrata di ossigeno presente durante la combustione. Questo rende la combustione del motore più forte e costringe i pistoni a muoversi ancora più velocemente di quanto farebbero normalmente.
Qui stanno usando NOS nel film Fast and Furious:
Gli agenti ossidanti comuni includono:
- Ossigeno (O2)
- Ozono (O3)
- Protossido di azoto (N2O)
- Perossido di idrogeno (H2O2)
- Acido solforico (H2SO4)
2. Calore
Il calore è necessario per accendere un fuoco. Ma, una volta che il fuoco è acceso, spesso genera abbastanza calore da mantenere il fuoco acceso senza la necessità di aggiungere continuamente altro calore.
Ci sono tre temperature per un combustibile che dimostreranno quando avverrà la combustione:
- Punto di infiammabilità: la temperatura alla quale una sostanza brucia se esposta a una fiamma libera (come un fiammifero).
- Temperatura di autoaccensione: temperatura alla quale una sostanza brucerà senza esposizione a una fiamma libera.
- Punto di fuoco: la temperatura alla quale una sostanza continuerà a bruciare da sola dopo l’accensione (di solito alcuni gradi più alta del punto di infiammabilità) .
La quantità di calore necessaria per far bruciare qualcosa è chiamata “temperatura di autoaccensione”. Questo è il punto in cui vengono estratte dal carburante abbastanza molecole di vapore da provocare la combustione del carburante e dell’ossigeno (senza che venga utilizzato un fuoco come un fiammifero).È il punto in cui gli atomi di ossigeno o gli elettroni vengono trasferiti tra l’ossigeno e la fonte di combustibile e l’energia immagazzinata viene rilasciata sotto forma di energia, calore e luce (ad esempio un incendio).
Il “punto di infiammabilità” è un’altra temperatura alla quale può avvenire la combustione. Tuttavia, questa è la temperatura alla quale qualcosa brucerà se esposto a una fiamma libera, come un fiammifero. È inferiore alla temperatura di autoaccensione della sostanza.
Il “punto di fuoco” è il punto di calore al quale la combustione si autoalimenterà per almeno 5 secondi senza la necessità di aggiungere altro calore. Questo punto è solitamente di pochi gradi al di sopra del punto di infiammabilità della fonte di carburante.
Di seguito sono riportati i punti di infiammabilità e le temperature di autoaccensione delle fonti di carburante comuni:
| Sostanza | Punto di infiammabilità Il carburante brucia se esposto a una fiamma a questa temperatura. |
Temperatura di autoaccensione Il carburante brucia senza esposizione alla fiamma (combustione spontanea). |
| Etanolo | 16,6 ° C (61,9 ° F) | 363 ° C (685 ° F) |
| Benzina | −43 ° C (−45 ° F) | 280 ° C (536 ° F) |
| Olio vegetale | 327 ° C (621 ° F) | 424 ° C (795 ° F) |
| Jet Fuel | 38 ° C (100 ° F) | 210 ° C (410 ° F) |
| Diesel | 52 ° C (126 ° F) | 210 ° C (410 ° F) |
Per di più, vedi https://www.engineeringtoolbox.com/fuels-ignition-temperatures-d_171.html
Quando strofiniamo insieme i bastoncini per accendere un fuoco, generiamo calore per attrito.
3. Carburante
Fue Sono il cuore e l’anima di un fuoco. Il carburante è ciò che fornisce l’energia immagazzinata che viene rilasciata sotto forma di calore e luce durante la combustione.
I combustibili per il fuoco sono diversi da altre forme di carburante come le batterie che rilasciano energia elettrica o le molle che rilasciano energia meccanica. Mentre tutti questi diversi tipi di combustibili rilasciano tutti l’energia immagazzinata, i combustibili per incendi rilasciano l’energia immagazzinata sotto forma di calore e luce.
La forma tradizionale di combustibile per un fuoco è la legna. Gli esseri umani controllano il combustibile legnoso per gli incendi da oltre 2 milioni di anni.
I combustibili fossili come il coke sono stati utilizzati sin dall’800 d.C., quando furono utilizzati dai chimici persiani. Ma non è stato fino alla rivoluzione industriale del 1700 che i combustibili fossili sono stati utilizzati su larga scala. Fu in quest’epoca che l’energia immagazzinata nei combustibili per incendi fu tradotta in energia meccanica ed elettrica attraverso l’uso di motori a vapore e a combustione.
I combustibili comuni per gli incendi includono:
| Gas combustibili | Combustibili liquidi | Combustibili solidi |
| Gas naturale | Benzina | Legna |
| Idrogeno | Diesel | Carbone |
| Propano | Cherosina | Torba |
| Metano | Etanolo | Biomassa |
| Acetilene | Butanolo | Dung |
Implicazioni per il controllo del fuoco
Revisione rapida: gli incendi richiedono tutti e tre gli elementi nel triangolo del fuoco per continuare a bruciare. Se uno dei tre elementi viene ridotto, il fuoco si attenuerà o si estinguerà.
Il triangolo del fuoco è un modello per i vigili del fuoco per concepire modi per estinguere gli incendi che sono fuori controllo.
La maggior parte delle attrezzature antincendio e antincendio sono progettate per ridurre al minimo la presenza di uno dei tre elementi di un incendio.
Ecco alcuni esempi:
Backburning
Riduce l’elemento di carburante.
Quando un incendio incontrollabile, i vigili del fuoco spesso non sono in grado di spegnerlo. C’è solo troppo calore, ossigeno e carburante per il fuoco, quindi continuerà a funzionare. Non abbiamo gli strumenti per spegnere l’incendio.
Il backburning è una strategia che prevede di andare avanti a un incendio e rimuovere i combustibili che si trovano sul percorso dell’incendio.Di solito ciò comporterà l’esecuzione di bruciature controllate prima dell’incendio principale per bruciare eventuali combustibili potenziali per l’incendio principale. Questo fuoco viene quindi spento prima che arrivi il fuoco principale (fuori controllo).
Quando arriva il fuoco, scopre di non avere carburante da bruciare, quindi si ferma sul suo percorso.
Un’alternativa al backburning è demolire gli alberi in una striscia di terra e portarli via, creando uno spazio nella foresta che l’incendio principale non può superare.
Acqua
Riduce l’elemento di ossigeno.
L’acqua di una pompa antincendio o di un irrigatore può soffocare un incendio per ridurne l’accesso all’ossigeno.
Allo stesso modo, se si immerge un bruciando un tronco in un fiume, il tronco si spegnerà perché è stato interrotto l’accesso all’ossigeno nell’atmosfera.
L’acqua può anche abbassare la temperatura di un incendio, aiutandoci a tenerla sotto controllo .
Gli estintori che utilizzano acqua, noti anche come estintori ad acqua pressurizzata ad aria, non sono molto comuni. Questo perché l’acqua in realtà non è così brava a spegnere un incendio.
Ecco alcuni problemi con gli estintori:
- L’acqua spesso scorre semplicemente da una fonte di carburante , quindi non sopprime l’accesso all’ossigeno per tutto questo tempo.
- Per gli incendi di grasso, il grasso galleggia sull’acqua, quindi il fuoco continuerà a bruciare “sull’acqua”.
- Per gli incendi elettrici, l’acqua è un condotto elettrico, quindi l’acqua diventerà elettrificata e può causare una grave elettrocuzione dei vigili del fuoco.
3. Sabbia / suolo
Riduce l’elemento di ossigeno.
Quando spegni un fuoco, spesso getti sabbia e terra sul fuoco. Seppellendo efficacemente il fuoco, gli stai privando dell’accesso all’ossigeno nell’atmosfera, facendolo estinguere. Il fuoco potrebbe continuare a bruciare per un po ‘dopo che è stato sepolto, quindi è necessario prestare attenzione a monitorare il fuoco anche dopo che è stato sepolto.
Estintore
Riduce l’elemento di ossigeno.
L’estintore che troverai in giro per casa sarà probabilmente un estintore ABC.
Questi sono gli estintori che spengono di più tipi di incendi domestici comuni – Classe A, Classe B e Classe C. Spengono fuochi di rifiuti, legna e carta (Classe A), fuochi di liquidi e gas (Classe B) e fuochi elettrici energizzati (Classe C).
Un estintore ABC funziona sparando a secco sostanza chimica chiamata fosfato monoammonico. Questa sostanza chimica soffoca il fuoco e lo priva di ossigeno.
5. Coperta antincendio
Riduce l’elemento di ossigeno.
Una coperta antincendio soffoca una fonte di fuoco. Questi sono comunemente usati per piccoli incendi domestici. Sono realizzati con tessuti in fibra di vetro intrecciati molto resistenti al fuoco. Sono anche tessuti molto finemente in modo che l’aria non li attraversi.
Quando la coperta antincendio viene gettata correttamente su tutto il fuoco, creerà una barriera tra il fuoco e l’ossigeno, spegnendolo.
Funziona in modo molto simile modo di quando metti una casseruola sopra un portacandele per spegnere una candela. Puoi vedere la candela scoppiettare per un secondo mentre aspira tutti gli ultimi pezzetti di ossigeno sotto il piattino prima che finalmente si placa.
Conclusione
Il triangolo del fuoco è un ottimo modello per sapere di cosa ha bisogno un fuoco per poterlo bruciare. Potrebbe essere un complicato mix di diversi combustibili che determinano la forza di combustione di un incendio, ma alla sua base ci sono solo tre requisiti per un incendio: ossigeno, carburante e calore.
Questo modello ci aiuta a pensare a cosa dobbiamo accendere e spegnere un incendio. Tutti i moderni metodi antincendio funzionano per privare un incendio di almeno un elemento sul triangolo del fuoco.
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