הקרב על הדקות הראשונות: כיצד עוצרים שריפות ממשק יער־עיר לפני שהן יוצאות משליטה?

כדי להבין כיצד משתנה עולם הכבאות וההגנה על תשתיות בעידן של שריפות ממשק יער־עיר, שוחחנו עם גיא קורמן, מהנדס ומנכ"ל דור ההמשך של קבוצת י.ב. קורמן. הקבוצה פועלת בתחום מערכות המים, האינסטלציה ומיגון האש מזה עשרות שנים, באמצעות שתי חברות מתמחות – י.ב. קורמן מערכות אינסטלציה (92) בע"מ וי.ב. קורמן מערכות מיגון אש בע"מ.

פעילות הקבוצה משלבת תכנון, ביצוע ותחזוקה של מערכות מים, אינסטלציה, כיבוי אש ומיגון אש פאסיבי עבור מבנים, מתקני תעשייה ותשתיות לאומיות. לצד פעילותה ההנדסית, החברה מחזיקה בזיכיונות ובייצוגים של יצרנים בינלאומיים מובילים בתחום מיגון האש הפאסיבי, ומספקת פתרונות מתקדמים לאיטום אש, הגנה על פלדה, קירות מסך, תעלות עשן ומערכות הנדסיות מורכבות.

במהלך השנים הייתה הקבוצה מעורבת בפרויקטים מהגדולים והמורכבים בישראל, בהם בתי חולים, תחנות רכבת, מנהרות, מתקני אנרגיה, קמפוסים טכנולוגיים ותשתיות לאומיות. בין הפרויקטים הבולטים ניתן למנות עבודות במרכזי הפיתוח של אינטל, בתחנות הרכבת הקלה, במתקני חברת החשמל, בבתי חולים מובילים, במנהרות תחבורה ובפרויקטי תשתית מורכבים נוספים ברחבי הארץ. הניסיון המצטבר בשילוב שבין מערכות מים, כיבוי אש ומיגון פאסיבי מעניק לקבוצה נקודת מבט ייחודית על האתגרים החדשים העומדים בפני מערכי החירום וההצלה בישראל.

זירת הלחימה החדשה: ממשק יער-עיר (WUI)

שאלה: גיא, כיצד משתנה תפיסת הכיבוי המודרנית בשנים האחרונות?

פרסום:

גיא קורמן: "בעשורים האחרונים אנחנו רואים שינוי דרמטי בזירת השריפות. בעבר, כשדיברנו על שריפות פתוחות, דיברנו בעיקר על שריפות יער או חורש קלאסיות. כיום, אנחנו פועלים בסביבה שנקראת (WUI – Wildland-Urban Interface  ) ממשק יער-עיר. מדובר במרחב שבו האש אינה מאיימת רק על עצים וצמחייה, אלא נושקת ומאיימת באופן ישיר על יישובים, קווי מתח, מתקני אנרגיה, כבישים ותשתיות קריטיות.

לכן, הדיון המקצועי בדרגים המבצעיים כבר אינו רק 'איך מכבים אש', אלא כיצד בולמים אותה במהירות המרבית, כיצד מנהלים נכון משאבי מים מוגבלים, וכיצד טכנולוגיות חדשות משנות את מאזן הכוחות בשטח".

הפיזיקה של השריפה: המעבר לשריפת צמרות

שאלה: מדוע חלון הזמנים של הדקות הראשונות הוא כל כך קריטי?

גיא קורמן: "כדי להבין זאת, צריך לצלול לפיזיקה של השריפה ולשלבי ההתפתחות שלה:

1. שלב 1: שריפת קרקע (Surface Fire): בשלב הראשון, האש ניזונה מעשבייה יבשה, גזם, עלים ושיחים נמוכים. בשלב זה עוצמת האש עדיין נשלטת יחסית, וניתן להתמודד איתה באמצעות קווי הגנה, תקיפה ישירה במים ואמצעים מכניים סטנדרטיים.

2. שלב 2: חומרי בעירה מגשרים (Ladder Fuels): הבעיה האמיתית מתחילה כאשר האש מוצאת 'חומרי בעירה מגשרים' – כגון שיחים גבוהים, מטפסים וענפים נמוכים. חומרים אלו מאפשרים לאש לטפס אנכית מהקרקע אל עבר צמרות העצים.

שאלה: ומה קורה ברגע שהשריפה מצליחה להגיע לצמרות?

גיא קורמן: "כאן מתרחש שינוי דרמטי ומסוכן. ברגע שנוצרת שריפת צמרות (Crown Fire), קצב ההתפשטות של האש עולה פי כמה וכמה. הטמפרטורות בזירה עשויות לעבור את ה-1,000 מעלות צלזיוס, ונוצרים גיצים עוצמתיים הנישאים ברוח למרחקים של מאות מטרים ואף יותר.

בשלב הזה אנחנו כבר רואים תופעה של הצתות משנה מרוחקות (Spotting). שבילי אש וכבישים מפסיקים להוות חסם משמעותי, והאירוע הופך במהירות מאירוע מקומי לאירוע רחב היקף (שלב 4 – אירוע ממשק יער-עיר) המאיים באופן ישיר על חיי אדם ותשתיות".

להלן תרשים מתוך המאמר הממחיש את ארבעת שלבי ההתפתחות הללו ואת הגורמים המשפיעים על מעבר האש:

הגורמים המשפיעים על הדינמיקה של האש

שאלה: אילו גורמים סביבתיים מאיצים את המעבר המסוכן הזה משריפת קרקע לשריפת צמרות?

גיא קורמן: "המודלים המדעיים, המבוססים בין השאר על מחקריו הקלאסיים של ואן ואגנר (Van Wagner, 1977), מצביעים על שלושה גורמים מרכזיים המשפיעים על המעבר:

• מהירות הרוח (Wind Speed): רוח חזקה יותר מגדילה משמעותית את הפוטנציאל להיווצרות שריפת צמרות אקטיבית.

• לחות חומרי הבעירה (Fuel Moisture / DFMC): ככל שלחות חומרי הבעירה המתים (עלים, זרדים וענפים קטנים) נמוכה יותר, כך הצמחייה דליקה יותר והסיכוי למעבר לשריפת צמרות עולה בצורה משמעותית.

• מבנה הצמחייה וקיומם של חומרי בעירה מגשרים (Vegetation Structure & Ladder Fuels): נוכחות של שיחים גבוהים וענפים נמוכים המגשרים על המרווח האנכי."

הגרף הבא מציג את הנתונים המדעיים ואת קווי הגבול בין שריפת קרקע, שריפת צמרות
פסיבית ושריפת צמרות אקטיבית בהתאם למהירות הרוח ואחוז הלחות בדלק (DFMC):

אתגר התרחישים המעורבים: רכבים חשמליים וסוללות ליתיום

אתגר התרחישים המעורבים: רכבים חשמליים וסוללות ליתיום

שאלה: ציינת שהשריפות של היום כבר לא כוללות רק עצים וצמחייה. מה השתנה מבחינת מטען האש  בשטח?

גיא קורמן: "זהו אחד השינויים המאתגרים ביותר עבור כוחות הכיבוי. בזירת WUI מודרנית אנחנו פוגשים יותר ויותר תרחישים של 'שריפה מעורבת'. לצד החורש והיער הטבעי, נמצאים כיום רכבים חשמליים, מתקני אגירת אנרגיה, מערכות פוטו-וולטאיות (סולאריות), משאיות דלק ותשתיות תעשייתיות. המשמעות היא שמערך הכיבוי נדרש להתמודד בו-זמנית, באותו תא שטח, עם כמה סוגי שריפות בעלי מאפיינים שונים לחלוטין".

שאלה: תוכל לתת דוגמה מוחשית לאתגר כזה?

גיא קורמן: "הדוגמא הכי בולטת מהעת האחרונה , הינה השריפה באזור הרי ירושלים באפריל 25 , מספר רב של כלי רכב ננטשו במהלך השריפה , הן מחניוני יער והן מכבישים ראשיים ,תשתיות חשמל ניזוקו, אפילו בסיס צה״לי אחד נקלע למוקד השריפה רכב חשמלי שנפגע בשולי יער או כביש הררי ,בסיס שמלא בתחמושות מכל מיני סוגים , תשתיות חשמל הן דוגמה קלאסית. כאשר סוללת ליתיום-יון נפגעת ונכנסת לתהליך של בריחה תרמית (Thermal Runaway), היא מייצרת חום קיצוני (לעתים מעל 1,000 מעלות), פולטת עשן רעיל וגזים דליקים, וכל זאת תוך אספקת חמצן פנימית הנוצרת מתוך הפירוק הכימי של הסוללה עצמה.

במקרים כאלה, כמות המים הנדרשת לקירור ובלימה של רכב בודד יכולה להגיע לעשרות אלפי ליטרים. כשאירוע כזה מתרחש באמצע אירוע שריפת יער, נוצר מיד אתגר לוגיסטי ומבצעי עצום, שכן המשאבים מוגבלים מאוד".

שריפה של דלק או תחמושת יוטתר מוכרת ומוחשית לכולנו ולכן לא הרחיב גם עליהן .

ניהול משאב המים וזמן התגובה המבצעי

שאלה: אם כך, האם הפתרון הוא פשוט להזרים ולהביא כמות גדולה יותר של מים לזירה?

גיא קורמן: "ממש לא, זו אחת התפיסות השגויות הנפוצות ביותר בתחום. מים הם משאב מוגבל בשטח. כבאית יער טיפוסית נושאת איתה בדרך כלל בין 3,000 ל-4,000 ליטרים מים בלבד. גם מטוסי הכיבוי מוגבלים בנפח ההטלה שלהם בכל יעף.

המשתנה הקריטי הוא לא כמה מים יש באופן תיאורטי במערכת, אלא כמה מהר הם מגיעים לזירת האירוע ובאיזו יעילות הם פועלים. אנחנו מסתכלים על זמן הסבב המבצעי. מטוס כיבוי, למשל, צריך להמריא, לטוס למקור מים (כמו מאגר מים או ים), להתמלא, לחזור, ולבצע הטלה מדויקת. אם קצב שחרור החום של השריפה (Heat Release Rate) גבוה מקצב הגעת המים לזירה – האש תמשיך להתפשט ללא שליטה.

הגרף הבא (איור 5) מציג את הקשר המדעי הברור בין זמן התגובה (Time Delay) לעוצמת פעולת הדיכוי (Suppression) והשפעתם על הסיכון לאובדן שליטה בשריפה:"

גיא קורמן (ממשיך): "כפי שניתן לראות בגרף, ככל שזמן התגובה מתארך (נעים ימינה על ציר ה-X), נדרשת עלייה חדה ודרמטית בכמות המשאבים ועוצמת הדיכוי (ציר  Y) כדי להישאר באזור הכחול, המייצג הסתברות נמוכה להתפשטות. במילים אחרות, תגובה מהירה בשלבים המוקדמים מכפילה פי כמה את אפקטיביות הכוח בהשוואה לכמות מים אדירה שתגיע בשלב מאוחר יותר. לכן, הגישה המודרנית היא לא לנסות להביא אינסוף מים, אלא להפיק הרבה יותר מכל ליטר מים שכבר נמצא במערכת".

שאלה:

אם כך, האם עולם הכיבוי מתחיל לחפש דרכים להגדיל את האפקטיביות של המים עצמם ולא רק את הכמות שלהם?

גיא קורמן:

"בהחלט. למעשה, זהו אחד הכיוונים המרכזיים בהתפתחות הכבאות בעולם כיום. אם בעבר עיקר תשומת הלב הוקדשה להגדלת כמות המים והמשאבים המגיעים לזירה, הרי שכיום מושם דגש הולך וגובר על שיפור היעילות של כל ליטר מים המופעל באירוע.

כתוצאה מכך, נכנסו בשנים האחרונות לשימוש טכנולוגיות שונות של Water Additives, ג'לים, קצפים נטולי פלואורין וסוכני כמוסה (Encapsulator Agents), שמטרתם לשפר את יכולת הקירור, החדירה והשליטה באש.

אחת הדוגמאות המעניינות בתחום היא F-500 EA, חומר המבוסס על טכנולוגיית Encapsulation, אשר פותח במקור להתמודדות עם שריפות מורכבות של דלקים וחומרים מסוכנים, אך בשנים האחרונות נבחן גם בהקשרים של רכבים חשמליים, מערכות אגירת אנרגיה ואירועים שבהם משאב המים מוגבל."

המהפכה המולקולרית: סוכני כמוסה (Encapsulator Agents)

שאלה: כאן למעשה נכנסת הטכנולוגיה החדשה של 'סוכני כמוסה'?

גיא קורמן: "מדויק. כדי להתמודד עם המחסור המובנה במים ועם מורכבות השריפות המעורבות, פותחו סוכני כמוסה (Encapsulator Agents). חשוב לי להדגיש: מדובר בטכנולוגיה שונה לחלוטין מקצף כיבוי רגיל או מחומרים מרטיבים מסורתיים."

שאלה: במה באמת מתבטא ההבדל המדעי בין סוכן כמוסה לקצף מסורתי?

גיא קורמן: "קצף כיבוי רגיל פועל בעיקר כחומר מרטיב המפחית את מתח הפנים של המים, או כחומר חונק שמייצר שכבה על פני הנוזל. לעומת זאת, סוכן כמוסה פועל ברמה המולקולרית ומבצע שתי פעולות כימיות ופיזיקליות מרכזיות בו-זמנית:

1. בידוד הדלק באמצעות אנקפסולציה (Encapsulation): כאשר החומר מתערבב במים בריכוזים נמוכים, הוא יוצר מבנים מולקולריים זעירים הנקראים מיצלות (Micelles). המיצלות הללו עוטפות באופן אקטיבי את מולקולות הדלק ואת הגזים הדליקים ומבודדות אותן ברמה המיקרוסקופית. התוצאה היא ירידה דרמטית ומידית בפוטנציאל ההצתה וההצתה החוזרת (Re-ignition).

2. קירור תרמי מואץ: מים המועשרים בסוכן כמוסה משנים את מאפייני העברת החום שלהם. במקום להתאדות באופן מיידי ולהפוך לקיטור שבורח מהזירה, המים נשארים במגע ישיר וממושך עם המשטח הלוהט. הם ממשיכים לספוג אנרגיה תרמית בקצב גבוה ומשפרים את יכולת הקירור פי כמה, מה שמוריד את הטמפרטורה בשניות אל מתחת לנקודת ההצתה העצמית של החומר."

פגיעה בטטראהדרון האש

שאלה: כיצד המנגנון הזה משתלב עם המודל המדעי המוכר של 'טטראהדרון האש'?

גיא קורמן: "כידוע, כל שריפה זקוקה לארבעה מרכיבים כדי להתקיים ולהתפתח: חום, חמצן, חומר בעירה, ותגובת שרשרת כימית. חומרי כיבוי קלאסיים פועלים בדרך כלל רק על רכיב אחד או שניים – למשל, קירור (חום) או חנק (חמצן).

סוכני הכמוסה המודרניים מבצעים תקיפה רב-ממדית על כמה רכיבים בטטראהדרון האש בו-זמנית : הם מבודדים את חומר הבעירה (באמצעות המיצלות) , מורידים בצורה דרמטית את החום , ובנוסף – הם פוגעים בתגובת השרשרת הכימית עצמה באזור הלהבה על ידי בליעה ונטרול של רדיקלים חופשיים. פגיעה סימולטנית זו בכמה צלעות של הטטראהדרון היא שמביאה לכיבוי מהיר כל כך."

שאלה: האם תוכל לתת לנו דוגמא לחומר כזה ולהסקשר מה היתרונות שלו בכל הנוגע לזמני תגובה , ניצול מיטבי של כמות המים וכלל הנושאים המבצעיותבשטח אשר דיברנו עליהם ?

גיא קורמן: "  F500 של חברת HCT הינו חומר מסוג זה,  היתרון הגדול ביותר שלו הוא הרב-תכליתיות (Versatility). בשטח מורכב ומעורב, לוחמי האש לא צריכים להחליף חומרים או כבאיות. אותו חומר בדיוק, המוזן למערכת המים, מספק מענה מיטבי לכל האיומים בזירה בו-זמנית:

• בשריפות חורש ויער (Class A): הוא משפר את חדירת המים לעומק הצמחייה והגזם ,מנחית את הטמפרטורה בקצב מהיר פי הרבה ומסייע במניעת המעבר לשריפת צמרות.
• באירועי ליתיום-יון (רכבים חשמליים ואגירת אנרגיה): הוא עוטף את הסוללה ואף חודר לתאים כאשר היא נפתחת, מבצע קירור תרמי מהיר ובולם את תהליך הבריחה התרמית.
• בשפכי דלק ונוזלים דליקים (Class B): הוא מנטרל את אדי הדלק באופן מיידי באמצעות אנקפסולציה ומעלים את סכנת ההתלקחו,זאת במקביל לקירור מסיבי ומהיר של הסביבה .."

החומר מגיע בריכוזים גבוהים ומאפשר חיסכון לוגיסטי משמעותי, שכן כמות קטנה של תרכיז הופכת כמות עצומה של מים רגילים לנוזל כיבוי בעל עוצמה חסרת תקדים:

המפתח האמיתי: מניעה וניהול שטח

שאלה: למרות כל הטכנולוגיה המרשימה הזו, אתה מדגיש לאורך כל הדרך שהמניעה עדיין חשובה יותר מהכיבוי. למה הכוונה?

גיא קורמן: "חד-משמעית. שום חומר כיבוי, מתקדם ככל שיהיה, אינו יכול לפצות על הזנחה מתמשכת של השטח. בסופו של דבר, קו ההגנה הראשון והחזק ביותר שלנו הוא ניהול נכון, מבעוד מועד, של ממשק השטח שבין היער ליישוב.

ניהול שטח נכון כולל מספר פעולות קריטיות:

• יצירת קווי חיץ מתוכננים ושבילי אש רחבים סביב יישובים ותשתיות.

• דילול מבוקר של יערות וצמצום עומס חומרי הדלק על הקרקע.

• פינוי קבוע של גזם, עלים יבשים וצמחייה נמוכה מתה.

• הסרת חומרי בעירה מגשרים: גיזום מוקפד של ענפים נמוכים וצמצום צמחיית ביניים.

הצעדים הללו, למרות שהם נראים פשוטים וסיזיפיים, הם אלו שמונעים פיזיקלית מהאש לעלות מהקרקע אל הצמרות, ומפחיתים בצורה דרמטית את עוצמת האירוע הכוללת. הם הופכים את השריפה לכזו שניתן לבלום בקלות בדקות הראשונות".

סיכום ומסר למנהלי העתיד

שאלה: לסיום, מהו המסר המרכזי שלך לאנשי החירום, הביטחון ומנהלי התשתיות הקריטיות בישראל?

גיא קורמן: "המציאות המבצעית והאקלימית החדשה מחייבת אותנו לעבור מחשיבה כמותית לחשיבה איכותנית. הגישה הישנה של 'פשוט תביאו עוד מים' כבר אינה רלוונטית. המים הם משאב יקר ומוגבל בשטח, האיומים הופכים מורכבים יותר בכל שנה, והשריפות כיום משלבות אלמנטים תעשייתיים וטכנולוגיים מסוכנים.

מי שישכיל להבין את דינמיקת האש, ויפעל לעצור אותה כבר בדקות הראשונות באמצעות שילוב נכון של מניעה קפדנית, ניהול משאבים חכם ואימוץ טכנולוגיות מתקדמות כמו סוכני כמוסה – הוא זה שיצליח למנוע את האסון הגדול הבא.

המסר שלי הוא פשוט: המטרה שלנו אינה לדעת איך לכבות שריפת ענק. המטרה המקצועית שלנו היא למנוע ממנה להפוך לכזו".

לפרטים נוספים חברת י.ב קורמן כניסה לאתר

טלפון-04-9849413