PREDGOVOR

Kao što znamo, požarni događaji pred vatrogasce stavljaju mnoštvo izazova. Vještine stečene na treninzima povećati će efikasnost vatrogasaca u borbi protiv požara ali prije svega, povećati će razinu njihove sigurnosti. Važnost uobičajene obuke ne može biti prenaglašena. Spletom sretnih okolnosti bio sam počašćen sudjelovati u programu osposobljavanja vatrogasnih časnika, u dalekoj Maleziji, u sklopu „Programa tehničke suradnje zemalja u razvoju“. Malezijski vatrogasci organizirali su osposobljavanje za vatrogasne časnike zemalja u razvoju, nesebično prenoseći znanja i iskustvo stečena na osposobljavanjima koja su pohodili od Švedske, Velike Britanije, preko SAD-a, Novog Zelanda, Australije do Japana. Tamo sam se prvi puta susreo sa programom CFBT – Compartment Fire Behaviour Training, koji me je zaintrigirao da ga podrobnije istražim. Tijekom boravka u malezijskoj vatrogasnoj akademiji, u mjestu Kuala Kubu Bharu, u ruke su mi došli mnogi materijali koje su njihovi instruktori donijeli sa osposobljavanja po svijetu. Upadljivo mnogo materijala dolazi iz Švedske i Velike Britanije, što me navelo da potražim informacije o radu njihovih ustanova za edukaciju i osposobljavanje vatrogasaca.
Program CFBT osmišljen je i razvijen u Švedskoj, zemlji čiji su vatrogasni stručnjaci ispravno procijenili mogućnost primjene znanstvenih metoda u istraživanju ponašanja požara. Stečena iskustva i rezultati pionirskog rada švedskih stručnjaka sve se intenzivnije primjenjuju u obuci vatrogasaca širom svijeta.
Pred vama se nalaze rezultati suradnje najiskusnijih britanskih i švedskih instruktora i stručnjaka, pripadnika Devon Fire and Rescue Service te Swedish Rescue Service Agency. Čitav program osposobljavanja u Devonskom obučnom centru vodili su stručnjaci iz Švedske, predvođeni vrhunskim instruktorima Nilsom Bergströmom i K-A Källströmom. Ovaj bi rad trebalo promatrati kao podsjetnik na situacije u kojima se može zateći svaki vatrogasac. Bez pretenzija da se podsjetnik prihvati kao najpotpunije, i najtočnije, tumačenje ekstremnih požarnih situacija i postupaka u slučajevima kada se vatrogasci nađu u njima, ali bi trebao biti korišten kao temelj za daljnje učenje. Jasno, daljnje učenje svakako predmnijeva organizaciju programa osposobljavanja vatrogasnih kadrova za ekstremne požarne situacije.
Ranije spomenutog Nilsa Bergströma sam osobno upoznao i u njegovom društvu proveo tri dana kao gost Sandö Collegea u kojem je tada bio zaposlen kao instruktor. Sandö College ponudio je suradnju i organizaciju programa za osposobljavanje vatrogasnih instruktora za ekstremne požarne situacije. Na nama je da poziv prihvatimo i, poput malezijskih kolega, počnemo mnogo više novaca ulagati u znanje i stjecanje vještina s ciljem povećanja razine sigurnosti vatrogasaca i njihove efikasnosti. Jasno, kompleksan i moderan vatrogasni poligon, upotpunjen suvremenim učionicama, bibliotekom i raznim praktikumima, vođen stručnjacima i iskusnim instruktorima postaje imperativ pred kojim nema kompromisa.

Nikola Tramontana

1. UVOD

„Najvažnija vještina učitelja sastoji se u tome da budi radost stvaranja i saznavanja.“
(A.Einstein)

Tijekom ranih 1980-tih, nakon flashovera u kojem su dva švedska vatrogasca poginula, stokholmski su vatrogasci počeli koristiti tehnike koje su razvili Gisselson i Rosander. Te su tehnike razrađene u svrhu zaštite vatrogasaca od stradanja u;

ˇ flashoveru,
ˇ backdraughtu i
ˇ opasnosti od eksplozije požarnih plinova.

Ova tehnika podrazumijeva učestalo "raspršivanje" fine vodene magle u pregrijani dim nad glavom. Sitne vodene kapljice hlade i razrjeđuju požarne plinove omogućujući vatrogascima sigurno gašenje požara.

Cilj je izbjeći kontakt vode s vrućim površinama, zidovima i stropom, te usmjeriti male količine kapljica vode izravno u požarne plinove čime je efekt hlađenja najbolji.
Primjenom ove metode izbjegnut je nastanak i širenje velikih količina pare, kao i drugi problemi povezani s metodom indirektne navale vodenom maglom. Ovom je metodom stvorena sigurnija i ugodnija okolina za vatrogasce pri nastupu prema glavnom izvoru požara. Švedska koncepcija (poznata i pod pojmom „ofenzivno vatrogastvo“) se zasniva na poznavanju razvojnog procesa požara, a poseban naglasak bio je stavljen na opažanja specifičnih upozoravajućih znakovlja koja bi mogla dovesti do paljenja požarnih plinova, tj. Flashover i Backdraught.
Koristi primjene metode ofenzivnog nastupa raspršenom vodenom maglom sagledane su u slučajevima pred nastanak Flashovera i nakon Flashovera.

Taktička rješenja za primjenu vode uza kontrolu situacije unutar požarnog odjeljka, proizašla iz pažljivo osmišljenih praktičnih treninga, umnogome ovise o tehnici korištenja mlaza. Ovaj koncept uvježbavanja stvara veću svijest o prirodi požara i njegovom razvoju; njegovoj strukturi; i ponašanju nastalih zapaljivih požarnih plinova. Ovaj stil pristupa je usvojen diljem svijeta kao primarna briga za sigurnost vatrogasaca.

Treba istaknuti činjenicu da je Švedska smanjila ozljede osoblja u slučajevima Flashovera otkad je pred 18 godina uvela praktične treninge u Flashover simulatorima.

2. Osnove razvoja požara

2.1 Izgaranje

Gorenje je u osnovi kemijska reakcija u kojoj goriva tvar reagira sa kisikom.
Toj reakciji (gorenju) potrebna je energija (toplina) kako bi započeo proces a rezultira svjetlošću i toplinom.
Da bi došlo do izgaranja potrebna su tri čimbenika,

ˇ TOPLINA - energija
ˇ GORIVO - Nalazimo ga u tri agregatna stanja; krutom, tekućem ili plinovitom. Pritom valja znati, da bi krutina ili tekućina gorjele plamenom moraju biti prevedene u plinovitu fazu,
ˇ KISIK - Pomiješano sa zrakom, gorivo reagira s kisikom iz zraka.
Ovaj proces je često nazivamo i „TROKUT GORENJA“
Uz pretpostavku da sva tri čimbenika tvore pravilan omjer unutar trokuta gorenja, započeti će proces gorenja.
Primjer:
Da bi svijeća gorjela potrebna je pobuda energije kako bi mogao započeti proces (plamen šibice).
Upaljenom šibicom istopi se vosak koji je sastavni dio stijenja (fitilja) putem kapilarne akcije, pretvarajući se u zapaljiva pare (“toplina šibice”). Isparenja, zapaljena šibicom, tada tvore plamen.
Sada plamen svijeće proizvodi toplinu i svjetlost, koja tali više voska i ciklus se nastavlja.

2.2 Pasivni agenti

Već spomenuti trokut gorenja, gorivo, toplina i kisik uvjet je da bi došlo do gorenja.
Postoji još jedan čimbenik koji utječe na „trokut gorenja“. Ovaj čimbenik možemo nazvati i „pasivni agenti“.
Pasivni faktori ili „pasivi“ prisutni su tijekom svakog procesa izgaranja i ne sudjeluju kemijskoj reakciji izgaranja. No činjenica je da će apsorbirati, odnosno preuzeti energiju (toplinu) i time utjecati na ponašanje vatre.
Primjeri „pasivnih faktora“ su:

ˇ Negorivi plinovi - ugljični dioksid (CO2), vodena para
ˇ Garež (čađa) - čestice ugljika
ˇ Dušik - sastavni dio zraka koji ostane pasivan u procesa gorenja
ˇ Vremenski uvjeti - temperatura i vlažnost

2.3 Vrste Plamena

Iz plamena vatrogasac može iščitati informacije o stupnju i načinu izgaranja goriva u požaru. Temeljno razlikujemo dva tipa plamena: difuzan i prethodno pomiješan plamen.

2.3.1 Difuzan (Raspršeni) plamen (žuto obojen plamen): Kao što je poznato, kad je otvor za dovod zraka na Bunsenovom plameniku zatvoren tada je plamen usporen, svijetao - reklo bi se da lijeno gori. Neophodno potreban kisik za proces izgaranja dobiva se iz zraka koji okružuje područje gorenja. Stotinu puta smo vidjeli ovaj tip plamena, npr. pri gorenju svijeće.

2.3.2 Prethodno pomiješan plamen (plavo obojen plamen): Ovu vrstu plamena nalazimo u plinskim pećima ili plamenicima za autogeno zavarivanje. Omjer goriva i zraka na mlaznicama plamenika točno je proporcioniran radi kvalitetnog izgaranja. Na taj način je kisik pomiješan u idealnom postotku s gorivom što u konačnici omogućava puno sagorijevanje.
Kao rezultat je drastično smanjena količina nesagorjelih zapaljivih plinova.

Difuzan plamen
- Nije pomiješan prije paljenja
- Zato izgara nečisto
- Hladniji plamen vidljiv iz:
Boje plamena (narančasto-crvene boje)
Tiše izgaranje zbog sporijeg sagorijevanja
Plamen ima definirani obris
Sagorijevanje ima manju učinkovitost

Predhodno pomiješani plamen
- Plinovi su pomiješani prije paljenja
- Zato gore čišće
- Topliji plamen koji se vidi po:
Boji plamena (plaviji)
Izgaranje je bučnije zbog veće brzine sagorijevanja
Ustaljen plamen ali je teže razabrati njegov rub uslijed mutnog plamena
Učinkovitije izgaranje

U većini požara koje ćete gasiti, plamen će biti RASPRŠEN (DIFUZAN)!

2.4 Požarni plinovi

Produkte izgaranja (dim) prepoznajemo kao požarne plinove i sastoje se od

ˇ NEGORIVIH PLINOVA - To su uglavnom ugljični dioksid i vodena para.
ˇ GORIVI PLINOVI- Zbog pirolize i nepotpunog izgaranja, sadrže i ugljični monoksid.
ˇ ZRAK - usisan iz okoline kod porasta temperature gorenja.
ˇ ČAĐA - Malene čvrste čestice ugljika


2.5 Piroliza

Razgradnja tvari pomoću temperature.
Svaka tvar, izložena temperaturi, raspasti će se iz krutog ili tekućeg u plinovito stanje.
To se događa zbog djelovanja topline na molekule, odnosno pojačanog molekularnog gibanja pod toplinskim utjecajem. Molekule će apsorbirati toplinu i postajati sve nestabilnije kako se raspada struktura tvari.
Ako je tvar, bez obzira je li riječ o krutini ili tekućini, izložena zagrijavanju, iz nje će se početi oslobađati plinovi. Pri odgovarajućoj temperaturi i uz pravilan omjer ovi su plinovi zapaljivi.
Iz sadržaja i strukture odjeljka (boje, drvena građa, plastika, tkanina, itd.), pod utjecajem pirolize nastati će zapaljivi plinovi. S porastom temperature raste i emisija produkata pirolize.
Proces pirolize može započeti već pri temperaturi od 80°C. Pri temperaturi od 150° - 200°C započeti će proces pirolize drveta.

2.6 Ograničenja zapaljivosti

Zapaljivi plin gorjeti će uz uvjet da je njegov sastav u okviru granica zapaljivosti. U slučaju premale ili prevelike količine goriva, do gorenja neće doći; tada kažemo da je smjesa prerijetka ili prezasićena.
Te granice definirane su kao "donja granica eksplozivnosti" (DGE ) i "gornja granica eksplozivnosti".

2.6.1 Donja granica eksplozivnosti definirana je kao:
Najniža koncentracija goriva pri kojoj će se plamen nastaviti širiti.

2.6.1 Gornja granica eksplozivnosti definirana je kao:
Najviša koncentracija goriva pri kojoj će se plamen nastaviti širiti.

2.6.3 Idealna mješavina (IM):
Kod svakog plina postoji određena koncentracija kod koje je količina plina je točno određena u odnosu na količinu kisika u zraku da bi došlo do zapaljenja. Taj odnos između plinova poznat je pod pojmom "idealna mješavina" (IM) i nalazi se između donje i gornje granice eksplozivnosti.
Dođe li do gorenja kad je smjesa idealna (najučinkovitije), rezultat će biti najveća snaga gorenja. Idealna mješavina (IM) će gorjeti brzo, s velikim intenzitetom (energija i snaga).
Ako je mješavina goriva i kisika u požarnim plinovima „mršava“ ona će sagorijevati unutar njene donje granice eksplozivnosti (DGE).
Isto tako, ako je mješavina zapaljivih plinova bogata, ona će sagorjeti unutar njene gornje granice eksplozivnosti (GGE).
Pri donjoj i gornjoj granici eksplozivnosti plin nije toliko zapaljiv (manja energija i snaga).
Uzmemo li propan kao primjer, i na grafu prikažemo intenzitet izgaranja unutar granica eksplozivnosti to izgleda ovako:

Svi navedeni primjeri eksplozivnih plinova prikazuju njihovu granicu eksplozivnosti bez efekta pasiva, odnosno pokazuju „čistu eksploziju/reakciju“.
Prisutnost pasiva ili pasivnih agenata, imat će efekta u procesu izgaranja.
Pogledamo li graf zapaljivog raspona propana, može se zamijetiti da se uvođenjem pasiva smanjuje zapaljivi raspon i reakcija, što znači da će i energija, a samim time i intenzitet, biti manji. To znači da će i izgaranje biti nečisto.

Gorivo (% propana u zraku
_____________ Primjer čistog izgaranja. Bez pasivnih agenata.

_____________Primjer nečistog izgaranja. Uz pasivne agente.

2.7 Sažetak

U slučaju da se u požarnom odjeljku nalazi zapaljivi plin on će se, pomiješan sa zrakom, uz izvor paljenja, zapaliti samo pod uvjetom da se nalazi unutar zapaljivog raspona, između DGE i GGE.
Jednostavan primjer može biti motor automobila. Zamislimo problem sa rasplinjačem koji daje nedovoljno goriva u motor, interval eksplozivnosti smjese goriva i zraka je „mršav“. Nasuprot tome, previše goriva u motoru, odnosno gorivom prezasićena smjesa gušiti će motor. Radi li rasplinjač normalno, motor će opskrbljivati idealnom mješavinom goriva i zraka, i intenzitet reakcije sagorijevanja goriva u motoru biti će maksimalan. Učinak goriva biti će potpun.
Problemi paljenja motora česti su u zimskim mjesecima kada je motor hladan i teže ga je pokrenuti. Hladno vrijeme se u ovom slučaju pojavljuje kao pasivni agent – pasiv, apsorbira toplinsku energiju paljenja goriva. Nasuprot tome, kada je motor topao ili je, u ljetnim mjesecima, zagrijan suncem, reakcija paljenja je mnogo brža.

Nikola Tramontana