Alimentazione di una lancia da 45 mm: pressione, reazione e autonomia
Devi alimentare una lancia da 45 mm che deve erogare 400 L/min a 6 bar all'ugello. La lancia si trova 18 m sopra la pompa. La linea è composta da quattro tubazioni da 20 m; alla portata di 400 L/min ogni tubazione perde 0,25 bar. La perdita di carico dovuta al dislivello è di 1,8 bar. Il getto è diretto verso l'alto con un angolo di 30° rispetto all'orizzontale. Hai a disposizione due vigili, di cui uno è alla pompa. L'autobotte contiene 30.000 L. Il caposquadra propone di aggiungere una quinta tubazione per raggiungere un ingresso secondario e di mandare avanti un solo operatore alla lancia. Devi verificare i numeri e decidere l'assetto operativo, motivando le scelte.
1. Calcola la pressione necessaria alla pompa e l'effetto dell'aggiunta di una quinta tubazione.
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La pressione alla pompa è la somma della pressione richiesta all'ugello, del dislivello e delle perdite distribuite: 6,0 + 1,8 + (4 × 0,25) = 8,8 bar. Aggiungendo una quinta tubazione si aggiungono 0,25 bar: 9,05 bar. Il margine è modesto, ma la pompa deve anche garantire la portata: se la curva della pompa cala con la pressione, la portata reale può scendere sotto 400 L/min. Inoltre una linea più lunga aumenta il tempo di messa in servizio e il rischio di colpi d'ariete. La decisione non è solo aritmetica: va verificato che la pompa e la tubazione reggano 9 bar e che il percorso secondario sia davvero utile.
2. Calcola la velocità teorica del getto e la forza di reazione, poi decidi se un solo operatore può gestire la lancia.
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La velocità teorica di efflusso è v = √(2P/ρ) = √(2 × 600.000 / 1.000) ≈ 34,6 m/s. La portata è 400 L/min = 0,00667 m³/s. La forza di reazione è F = ρQv ≈ 1.000 × 0,00667 × 34,6 ≈ 231 N, cioè circa 23,5 kgf. È una forza che un operatore può reggere in condizioni ideali, ma non su scala, con tuta e respiratore, con getto a 30° e con il tubo in tensione: il rischio è perdere il controllo e ferire i colleghi. Quindi due operatori alla lancia sono la scelta prudente; l'alternativa è ridurre la portata o la pressione, ma solo se il getto resta efficace. La velocità teorica è un limite superiore: attrito e rottura del getto la riducono.
3. Valuta l'autonomia idrica e stabilisci quando e come chiedere rinforzi.
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Con 30.000 L a 400 L/min la durata teorica è 75 minuti; tenendo una riserva del 20% per imprevisti e per non aspirare aria, il tempo utile è circa 60 minuti. Se si apre una seconda linea da 400 L/min, la durata dimezza e la stessa autobotte non è più sufficiente. Quindi: una sola linea in attacco, richiesta di una seconda autobotte o di un idrante già dai primi minuti, e monitoraggio del livello. Non bisogna aspettare che il serbatoio sia vuoto per chiedere rinforzi: la richiesta va fatta quando il consumo previsto supera la riserva.