La manichetta antincendio è un tubo flessibile utilizzato per trasportare acqua o miscele acqua / schiuma a media pressione nei dispositivi idraulici antincendio.
Storia Fino alla metà del diciannovesimo secolo, la maggior parte dei fuochi furono combattuti dall'acqua trasportata sul luogo necessario tramite l'utilizzo di secchi e non fu che verso la fine degli anni '60 che furono introdotti i tubi flessibili per portare l'acqua (tramite delle pompe azionate a mano od a vapore), fino all'incendio.
Nel 1673 ad Amsterdam, in Olanda, il sovrintendente della caserma dei Vigili del Fuoco Jan van der Heyden e suo figlio Nicholaas costruirono il primo tubo antincendio utilizzando strisce di cuoio cucite insieme come una gamba di stivale, lungo 50 piedi (15 m) ed anche con le limitazioni di pressione, l'attacco del tubo al collo dell'ugello consentiva approcci più stretti ed un'erogazione più accurata dell'acqua verso le fiamme. A Jan Van der Heyden fu anche accreditata una versione primitiva di tubo per aspirazione con filo per mantenerlo rigido.
Negli Stati Uniti, fu realizzato a Filadelfia nel 1794 un tubo antincendio realizzato in tela che non si dimostrò sufficientemente resistente e successivamente fu introdotto un tubo simile a quello olandese e realizzato in cuoio cucito che però tendeva a scoppiare per causa della pressione, così alcuni membri della Philadelphia Humane Hose Company inventarono un tubo di cuoio fissato con rivetti di rame e rondelle.
Intorno al 1890 apparvero i primi tubi flessibili costruiti con filati di lino intrecciato. Le fibre in lino offrivano il vantaggio di gonfiarsi al contatto con l'acqua e ciò stringeva la tessitura, facendo sì che il tubo diventasse impermeabile trattenendo l'acqua al suo interno. Questi tubi di lino furono però rapidamente sostituiti con i tubi in gomma nel servizio comunale di antincendio poiché il lino era facilmente deteriorabile dopo pochi utilizzi. I tubi in gomma continuarono ad essere utilizzati su linee di tubi interni e supporti per tubi flessibili fino agli anni Sessanta e ad oggi vengono ancora utilizzati per applicazioni forestali.
Dopo l'invenzione del processo di vulcanizzazione inventato da Charles Goodyear il tubo successivo fu un tubo multistrato rivestito in gomma e dotato di un rinforzo in tessuto interno divenendo però scomodo ed ingombrante, pesante e rigido (come il primordiale tubo in pelle), ma non soggetto a scoppi o perdite ed è anche risultato più resistente del tubo di lino non stirato. La sua costruzione ed il tipo di avvolgimento era simile ad alcuni tubi utilizzati ancor oggi come ad esempio i tubi flessibili per la fornitura di carburante utilizzati per il trasporto di aerei di linea.
Descrizione Generalmente sono costruite in tessuto circolare di poliestere con sottostrato impermealizzante in gomma elastomerica ed hanno raccordi standard. Alcuni paesi utilizzano i raccordi Guillemin altri invece usano i raccordi Storz. In molti edifici, come le scuole, gli uffici e le aziende, sono presenti idranti a muro. La pressione di esercizio di una manichetta può variare tra 8 e 20 bar (800 e 2000 kPa, 116 e 290 psi), mentre la pressione di esplosione può arrivare fino a 40 bar (4.400 kPa, 580,151 psi). Le manichette antincendio vengono utilizzate anche per scaricare l'acqua aspirata dalle motopompe o dalle pompe idrovore, durante le inondazioni o lo svuotamento di invasi.
In genere dopo l'utilizzo le manichette vengono appese a secco per farle asciugare, perché l'acqua che rimane in un tubo per lungo tempo può deteriorare il materiale e renderlo inaffidabile o inutilizzabile. Pertanto in una caserma dei vigili del fuoco spesso si trovano delle alte strutture destinate ad accogliere la lunghezza di un tubo su cui vengono distese per lo svuotamento e la conseguente asciugatura.
Utilizzo
I tubi antincendio moderni sono costruiti in tessuto circolare di poliestere con sottostrato impermealizzante in gomma elastomerica. Questi materiali consentono di conservare i tubi bagnati senza marcire e resistere agli effetti dannosi dell'esposizione alla luce solare ed alle sostanze chimiche. I tubi flessibili moderni sono anche più leggeri rispetto ai disegni più vecchi e questo ha contribuito a ridurre la tensione fisica sui vigili del fuoco.
Tipologie di tubi Ci sono diversi tipi di tubi progettati appositamente per il servizio antincendio. Quelli progettati per funzionare sotto pressione positiva sono chiamati tubi prementi ed hanno 3 diametri di servizio. Quelli progettati per funzionare sotto pressione negativa sono chiamati tubi di aspirazione.
Tubi Prementi I tubi prementi hanno 3 diametri di servizio che sono: 25 mm, utilizzati per creare condotte per attrezzature ad alte pressioni e per lo spegnimento di incendi boschivi dove è necessario un tubo leggero per manovrare su terreni ripidi o ruvidi. Il tubo è in diametri nominali di 1,0 e 1,5 in (25 e 38 mm) e la lunghezza standard è di 100 piedi (30,48 m). 45 mm, utilizzati per formare sull’incendio condotte di alimentazione per le lance di piccola potenza e sono utilizzati anche per gli idranti a parete; la lunghezza di questa manichetta può essere di 15, 20, 25, 30 m. 70 mm, utilizzati per formare le condotte dalla pompa all'incendio e per alimentare le lance di grande potenza, nonché per portare l'acqua da un idrante sottosuolo o soprassuolo alla pompa. La lunghezza di questa manichetta può essere di 15, 20, 25, 30 m.
Le pressioni operative di queste manichette si aggirano intorno ai 25, 30 bar mentre la pressione di scoppio e di 40 bar.
Tubo di aspirazione Sono tubi sono semi rigidi con rinforzi metallici interni. Vengono usati per succhiare l'acqua da fonti non pressurizzate (come stagni o fiumi), per mezzo dell'effetto del vuoto. Il diametro interno nominale va da 2,5 a 6,0 pollici (da 64 a 152 mm), mentre la lunghezza standard è di 10 piedi (3,05 m).
Materie prime In passato il cotone era la fibra naturale più comune utilizzata nei tubi antincendio ma i tubi più moderni utilizzano una fibra sintetica come i filamenti di poliestere o di nylon. Le fibre sintetiche offrono una forza aggiuntiva e una migliore resistenza all'abrasione. I fili di fibra possono essere tinti in vari colori o possono essere lasciati nel colore originale.
I rivestimenti e le guarnizioni comprendono gomme sintetiche che forniscono vari gradi di resistenza agli agenti deterioranti come la temperatura, l'ozono, le radiazioni ultraviolette (UV), muffe od abrasioni e sono previsti diversi rivestimenti per applicazioni specifiche.
Il tubo flessibile di aspirazione è costituito da più strati di gomma e tessuto intrecciato incapsulando un'elica interna di filo d'acciaio. Un tubo di aspirazione molto flessibile utilizza una copertura sottile di Polivinilcloruro ed anche l'elica interna è fatta in cloruro di polivinile.
Processo di fabbricazione La manichetta viene fabbricata in un impianto specializzato nella fornitura di prodotti per tubi flessibili a reparti di antincendio comunali, industriali e forestali. Ecco una tipica sequenza di operazioni utilizzate per la fabbricazione di un tubo doppio rivestito in gomma:
Preparazione del filato Ci sono due diversi filati di fibre che sono tessuti insieme per formare una giacca di tubo flessibile. I filati che si eseguono lungo il tubo flessibile sono chiamati filo di ordito e sono realizzati in filato di poliestere o filato di nylon che formano le superfici interne ed esterne della giacca fornendo la resistenza necessaria all'abrasione del il tubo. I filati avvolti in una spirale stretta intorno alla circonferenza del tubo sono chiamati filati di riempimento e sono realizzati in filato di poliestere. Essi sono intrappolati tra i fili di ordito incrociato e forniscono la resistenza necessaria per resistere alla pressione interna dell'acqua. I filati in filo di poliestere filati sono appositamente preparati da un produttore specifico e vengono spediti alla pianta del tubo flessibile. Le fibre di poliestere continuo del filamento sono raccolte in un fascio di 7-15 fibre e vengono avvolte su un telaio per formare i filati di riempimento. Il filo, una volta pettinato e torto viene quindi avvolto su una bobina di riempimento.
Tessitura delle giacche I fili di ordito vengono messi in scena su una fenditura, che li alimenta lungo il basso attraverso un telaio circolare. Due bobine di riempimento con il filo di riempimento vengono messe in posizione nel telaio. Quando il telaio inizia la lavorazione, le bobine di riempimento avvolgono il filo di riempimento in un cerchio attraverso i fili di ordito e non appena le bobine passano, il telaio incrocia ogni coppia di filati di ordito adiacenti per intrappolare il filo di riempimento tra di loro. Questo processo di tessitura continua ad una velocità elevata poiché l'estremità inferiore della giacca viene lentamente trascinata attraverso il telaio e le bobine continuano ad avvolgere i filati di riempimento intorno alla circonferenza della giacca in una spirale stretta. La giacca intrecciata viene infine avvolta su una bobina. Le giacche interne ed esterne sono tessute separatamente. La giacca interna è tessuta ad un diametro leggermente più piccolo in modo che si inserisca all'interno della giacca esterna ed a seconda della domanda, diverse migliaia di piedi di giacca possono essere tessuti contemporaneamente. Dopo un'ispezione, le due giacche vengono collocate in magazzino. Se la giacca esterna deve essere rivestita, viene prelevata attraverso un serbatoio di riempimento riempito con il materiale di rivestimento e poi passata attraverso un forno dove il rivestimento viene asciugato e curato.
Estrusione della fodera Blocchi di gomma morbida, appiccicosa e indurita vengono alimentati in un estrusore. L'estrusore riscalda la gomma e la preme attraverso un'apertura tra un pezzo circolare solido interno ed esterno per formare un rivestimento tubolare. Il rivestimento in gomma viene quindi riscaldato in un forno dove viene sottoposto ad una reazione chimica chiamata vulcanizzazione. Ciò rende la gomma forte e flessibile mentre la fodera passa attraverso una macchina chiamata "calandra di gomma" che forma un foglio sottile di gomma indurita e lo avvolge attorno all'esterno della fodera.
Formazione del tubo flessibile Le giacche ed il rivestimento vengono tagliate alla lunghezza desiderata, poi la giacca interna viene inserita nella giacca esterna, seguita dalla fodera. L'estremità del tubo assemblato viene fissato ad una morsa e del vapore pressurizzato viene iniettato nel tubo flessibile mentre il tubo viene disteso. Ciò spinge la guarnizione del rivestimento contro la giacca interna e provoca la vulcanizzazione del foglio sottile di gomma indurita e forma la legatura del rivestimento con la giacca interna.
I raccordi di estremità del metallo o gli accoppiamenti vengono fissati al tubo flessibile e la porzione esterna di ciascun accoppiamento viene fatta scivolare sulla giacca esterna con un anello che viene inserito nella fodera in gomma. Uno strumento chiamato "mandrino di espansione" si posiziona all'interno del tubo e fa espande l'anello interno fino a stringere le giacche ed il loro rivestimento tra l'anello interno e la porzione esterna del giunto formando una tenuta resistente su tutto il percorso attorno al tubo.
Pressione di prova del tubo flessibile