Minore manutenzione, installazione semplice, erogatori posizionati nei locali da proteggere, economicità, assenza di danni collaterali dei beni da proteggere
Per chiarire meglio le caratteristiche di questa innovativa soluzione antincendio è necessaria una panoramica e un confronto fra i vari sistemi di spegnimento attualmente disponibili...
IMPIANTI FISSI ANTINCENDIO
Generalità
La protezione attiva contro gli incendi si basa essenzialmente sull'azione di spegnimento esercitata dagli impianti fissi antincendio che erogano sostanze estinguenti in grado di controllare o far cessare la combustione.
L'azione estinguente di dette sostanze risulta particolarmente efficace quando sono utilizzate a mezzo di apparecchiature fisse capaci di sfruttare, al meglio, le caratteristiche chimico-fisiche dell’agente estinguente.
Una modalità di classificazione degli impianti prende a riferimento la sostanza estinguente erogata; si individuano così le seguenti principali tipologie di impianti antincendio:
impianti fissi ad Aerosol di Sali di Potassio
impianti fissi a schiuma
impianti fissi ad anidride carbonica (CO2)
impianti fissi a polvere
impianti fissi ad acqua
Nei prossimi paragrafi verranno descritte le principali caratteristiche costruttive, le prestazioni richieste e le normative di riferimento, al momento applicabili, per ciascuna di queste tipologie di impianto antincendio.
IMPIANTI ANTINCENDIO FISSI AD AEROSOL DI SALI DI POTASSIO
Con il divieto di utilizzo degli halons, molte industrie nazionali ed internazionali si sono dedicate allo studio di nuovi agenti estinguenti sostitutivi, i cosiddetti “Clean Agent”.
Il meccanismo di estinzione dei clean agents è riconducibile alle seguenti principali processi:
- per reazione chimica, con decomposizione dell’agente estinguente e conseguente formazione di radicali liberi che catturano l’ossigeno.
Questo sistema è utilizzato principalmente per le seguenti installazioni:
- ced (centri elaborazione dati);
- trasformatori, quadri elettrici;
- biblioteche, musei, ecc.
Gli aerosol, che sono costituiti da miscele di gas inerti e sali di metalli alcalini (potassio), esplicano la loro azione estinguente interferendo con la reazione di combustione, per inibizione chimica sulla superficie del solido, accompagnata da un’azione di soffocamento da parte del gas inerte.
La fase solida, che rappresenta circa il 40% in massa dell’aerosol, consiste di particelle finissime che offrono una notevole superficie di contatto per adsorbire i radicali liberi, inibendo la combustione.
Nell’aerosol, come gas inerti, si utilizzano principalmente l’azoto, l’anidride carbonica e il vapore d’acqua.
Elemento principale dell’impianto sono i generatori di aerosol che generano, mediante un processo chimico interno, una polvere finissima che viene successivamente erogata e diffusa nell’ambiente protetto.
Gli aerosol si impiegano su tutti gli incendi, tranne quelli di classe D (metalli combustibili), e sono particolarmente efficaci sugli incendi di liquidi.
Gli impianti fissi ad aerosol possono essere del tipo a protezione localizzata o del tipo a saturazione totale dell’ambiente.
Un tipico impianto ad aerosol è costituito da un sistema di rilevazione incendio e da una serie di generatori di aerosol asserviti all’impianto di rilevazione mediante una logica specifica di controllo e allarme.
IMPIANTI ANTINCENDIO FISSI A SCHIUMA
Gli impianti a schiuma meccanica sono concettualmente simili a quelli ad umido e differiscono per la presenza di un serbatoio di schiumogeno e di idonei sistemi di produzione e scarico della schiuma (versatori).
Questa tipologia di impianto utilizza quindi, come agente estinguente, la schiuma.
Come già affrontato nei precedenti capitoli di sostanze estinguenti, per ottenere la schiuma servono due distinte operazioni che si realizzano in specifiche sezioni dell’impianto.
In particolare:
- preparazione della soluzione acqua-schiumogeno che può avvenire in una apposita stazione di pompaggio oppure direttamente nei generatori di schiuma;
- preparazione della schiuma mediante l'aggiunta del componente aria nella soluzione schiumogena. La schiuma può essere ottenuta mediante lance a schiuma, generatori di schiuma o cannoni lancia a schiuma.
L’impianto fisso a schiuma si compone delle seguenti parti caratteristiche:
- Serbatoi fissi di liquido schiumoggeno;
- Premescolatore – Proporzionatore;
- Pompa di rilancio acqua da acquedotto;
- Generatori di schiuma;
- Serbatoi protetti;
- Centrale di alimentazione e produzione miscela;
- Tubazioni per distribuzione schiuma, acqua, miscela acqua-schiuma;
IMPIANTI ANTINCENDIO FISSI AD ANIDRIDE CARBONICA (CO2)
L’azione estinguente dell'anidride carbonica si basa essenzialmente sulla diluizione dell'ossigeno presente nell'ambiente, oltre che sull'azione di raffreddamento provocato dall'espansione e successiva evaporazione di questa sostanza nel momento in cui viene erogata.
Analogamente a quanto visto per gli impianti precedentemente descritti, gli impianti fissi a CO2 si compongono di una sezione di stoccaggio, distribuzione ed erogazione della sostanza estinguente.
L'anidride carbonica utilizzata in questi impianti viene conservata allo stato liquido nelle apposite bombole o serbatoi.
Secondo le modalità di conservazione del gas estinguente, gli impianti a CO2 si dividono in:
- ad alta pressione;
- a bassa pressione.
Relativamente alle modalità di intervento gli impianti si classificano invece in:
- a saturazione totale:
- a saturazione localizzata.
Gli impianti ad alta pressione prevedono lo stoccaggio della CO2 liquida in apposite bombole, di capacità 30 - 45 kg, con pressione di circa 50 bar. Le bombole sono riempite di liquido per circa 3/4 del volume, lasciando così, alla fase del vapore, la restante parte del volume libero utilizzato per eventuali compensazioni di dilatazioni del liquido.
Gli impianti a bassa pressione consentono di disporre di quantitativi più elevati di anidride carbonica rispetto a quanto permesso dal sistema di stoccaggio con bombole ad alta pressione, il cui numero non può essere eccessivamente elevato per non complicare il sistema di controllo e di scarica.
Gli impianti a saturazione totale diffondono la CO2 gassosa nell'ambiente chiuso da proteggere in modo da realizzare, nel locale, un'atmosfera capace di impedire ulteriormente la combustione.
La scarica della CO2 deve avvenire in tempi molto ridotti onde raggiungere la completa saturazione in pochi minuti.
Gli impianti a saturazione localizzata sono caratterizzati dalla scarica rapidissima di una grande quantità di CO2 in uno spazio non completamente chiuso in modo da raggiungere, in quella zona, la saturazione prima che il gas estinguente si diffonda, diluendosi, nell'ambiente circostante.
Gli impianti di CO2 sono adatti per impianti produzione vernici e verniciature, installazioni elettriche, macchine tessili ecc.
La principale limitazione per la realizzazione di questa tipologia di impianto è legata alla pericolosità, per l’uomo, dell’agente estinguente CO2.
Infatti, con le concentrazioni utilizzate per l’estinzione, l’aria dell’ambiente protetto diviene, per gli occupanti, irrespirabile per ridotta concentrazione di ossigeno.
IMPIANTI ANTINCENDIO FISSI A POLVERE NON PRESSURIZZATA
Le polveri estinguenti sono miscugli di particelle solide finemente suddivise costituite da Sali organici o da altre sostanze naturali o sintetiche adatte ad essere scaricate direttamente sugli incendi. Le polveri disponibili sono numerose, alcune universali e altre specifiche.
La polvere utilizzata dagli erogatori della Green Safety è una miscela di mono-ammonio fosfato, bicarbonato di sodio e potassio ed agenti anti agglomeranti che ne migliorano l'attitudine all'immagazzinamento, la fluidità, l'idrorepellenza ed in alcuni casi la compatibilità con le schiume.
La polvere degli erogatori antincendio non pressurizzati della Green Safety è adatta allo spegnimento di incendi di materiali combustibili solidi, liquidi infiammabili, gas e materiale elettrico - Classe A, B, C & E.
Azione Estinguente
Il meccanismo che determina l’estinzione di un incendio, da parte delle polveri, è una combinazione di diversi effetti che esplicati contemporaneamente determinano l’inibizione del processo di combustione; in particolare espletano il loro effetto estinguente per:
- soffocamento: dovuto all’azione di copertura o stratificazione che effettua la polvere; questa, depositandosi sulle parti incendiate e su quelle incombuste, isola praticamente il materiale incendiato dal comburente e rende inattaccabile il materiale non combusto.
In certe polveri, inoltre, dalla reazione chimica fra le sostanze di cui sono composte ed il focolaio di incendio si sviluppa anidride carbonica che esplica una azione di soffocamento sostituendosi all'ossigeno presente nell'aria; - raffreddamento: dovuto all’abbassamento della temperatura del combustibile al di sotto della temperatura di accensione, sia per effetto del raffreddamento dovuto per assorbimento di calore da parte dell'agente estinguente sia per effetto della predetta reazione chimica;
- catalisi negativa: per effetto delle alte temperature raggiunte nell’incendio si ha una decomposizione delle stesse con conseguente azione anticatalitica. Le sostanze contenute nelle polveri interagiscono con i radicali liberi H+ e OH- formando strutture molecolari stabili, con conseguente rottura della catena di reazione e blocco definitivo dell'incendio.
Quanto sopra, giustifica la grande efficacia e l’elevata velocità di azione delle polveri, particolarmente se rapportate alla limitata quantità di sostanza necessaria per ottenere l’estinzione.
Le polveri chimiche sono uno degli estinguenti con maggior versatilità di impiego; infatti possono essere usate su fuochi che coinvolgono combustibili di varia natura come il legno, la carta, fino ai metalli alcalini quali il magnesio.
Per ogni tipo di combustibile è comunque necessario applicare il tipo di polvere in grado di espletare al meglio la funzione estinguente.
In particolare, le polveri “polivalenti” (a base di fosfati monoamminici) sono adatte per fuochi di classe A, B e C.
Le polveri a base di fosfato monoammonico sotto l’azione del calore si decompongono lasciando un residuo che impedisce il contatto con l’ossigeno prevenendo nuove riaccensioni.
Meccanismo di azione
Dopo aver studiato a fondo lo stato di sviluppo dei sistemi antincendio attualmente utilizzati e averne analizzato i vantaggi e gli svantaggi, la Green Safety, utilizzando i più recenti risultati dell’industria dell’antincendio, ha individuato nella serie di erogatori IPEX a polvere non pressurizzata, un prodotto all’avanguardia, multiuso ed economico, per l’estinzione degli incendi.
Le alte prestazioni dei moduli IPEX sono stati ottenute grazie all'utilizzo di:
- Dispositivi che generano gas a bassa temperatura chiamati fonti di gas freddi (CGS);
- Estinguente a polvere a grana fine (garantito 10 anni per installazioni in ambienti con range di temperatura ambiente -50°C ÷ +95°С) che estingue l’incendio con una doppia azione - superficiale e volumetrica).
Gli erogatori a polvere non pressurizzata della Green Safety non utilizzano bombole in pressione e gruppi di pressurizzazione, ma grazie ai CGS, generano una scarica dell’estinguente estremamente veloce (meno di 5s) sulla zona interessata dall’incendio che li rende idonei ad estinguere incendi sia in ambienti chiusi che spazi aperti.
Grazie alla scarica ultra veloce, i moduli IPEX, producono una nebulizzazione della polvere durante lo scarico e garantiscono una doppia azione di soppressione sia volumetrica che superficiale e quindi un soffocamento istantaneo del fuoco. Gli erogatori non pressurizzati forniscono l’ulteriore vantaggio di una semplice installazione, di una contenuta manutenzione e la possibilità di essere installati all'interno dell'area da proteggere. Questa tipologia di erogatori è costituita da un contenitore che viene riempito con una polvere secca in grado di spegnere incendi di classe A, B e C. All'interno del contenitore è alloggiato un generatore di gas con un attivatore elettrico. Una speciale membrana è collegata con un ugello di scarico ad una speciale flangia.
Destinazione d'uso
L’estinguente a polvere non pressurizzata è adatto allo spegnimento d’incendi in ambienti chiusi, il cui rischio è costituito dalla presenza di:
- Materiali combustibili solidi (Classe di incendio A) quali legnami, carta, tessuti, materiali compositi, materiali plastici e altri.
- Materiali combustibili liquidi (Classe di incendio B) quali oli lubrificanti, benzine ed altri prodotti di raffinazione petrolifera, solventi organici, resine, etc.
- Incendi di gas infiammabili (Classe di incendio C) quali metano, propano, g.p.l., cloro, gas illuminante, acetilene, idrogeno, cloruro di metile, ….
- Apparati elettrici ed elettronici, anche sotto tensione, fino a 20KV quali: quadri elettrici, trasformatori a secco ed a bagno d’olio, gallerie cavi e cunicoli cavi, cabine di trasformazione e di distribuzione, apparati elettronici di telefonia.
IMPIANTI ANTINCENDIO FISSI AD ACQUA
Gli impianti fissi antincendio che utilizzano l’acqua come agente estinguente, comprendono le seguenti tipologie di impianto:
- Rete idrica antincendio (Rete idranti)
- Impianti automatici fissi a pioggia – Sprinkler
- Impianti fissi ad acqua nebulizzata
Presupposto fondamentale per la realizzazione di questi tipi di impianto è la disponibilità di acqua in misura e distribuzione temporale tale da soddisfare le richieste fissate dal progetto dell’impianto.
IMPIANTI ANTINCENDIO AUTOMATICI FISSI A PIOGGIA SPRINKLER
Gli impianti “Sprinkler” sono, tra i sistemi di protezione automatica contro l’incendio, i più antichi e consolidati per quanto riguarda le caratteristiche di realizzazione e le modalità di estinzione dell’incendio.
Gli impianti automatici fissi a pioggia sono sistemi a comando completamente automatico costituiti da reti di tubazioni installate al soffitto dei locali protetti, sulle quali sono montati gli erogatori fissi o sprinkler.
La rete di tubazione interna al locale protetto, ha origine dalla stazione di controllo, elemento caratteristico di questa tipologia di impianto, che è installata in un apposito ambiente, che comprende una valvola di controllo e allarme, una valvola di intercettazione e tutte le valvole e gli accessori a corredo, per il controllo dell’impianto sprinkler propriamente detto.
A monte della stazione di controllo troviamo il sistema di tubazioni che collega l’impianto sprinkler alla sua alimentazione idrica.
La rete idrica a sevizio di questa tipologia di impianto è un sistema di tubazioni fisse in pressione per l'alimentazione idrica, sulle quali sono derivati uno o più sprinkler.
Le reti sono installate allo scopo di fornire acqua in quantità adeguata per combattere l’incendio di maggiore entità ragionevolmente prevedibile nell’area da proteggere.
La rete idrica, si compone delle seguenti parti caratteristiche:
- Alimentazione idrica;
- Rete di tubazioni;
- Valvole di intercettazione;
- Gruppo di attacco per autopompa;
- Apparecchi di erogazione
Le alimentazioni idriche previste dalla norma sono:
- acquedotto, anche con pompe di surpressione;
- serbatoi di accumulo, nelle seguenti tipologie:
- serbatoio o vasca collegato a pompe;
- serbatoio a gravità;
- riserva
- sorgenti inesauribili
- serbatoi a pressione
IMPIANTI ANTINCENDIO FISSI AD ACQUA WATER MIST
Gli impianti fissi ad acqua “water mist” sono impianti di estinzione che si basano sull'utilizzo di acqua pressurizzata, con pressione variabile da 20 a 200 bar, rilasciata da appositi erogatori che nebulizzano le gocce.
Le finissime gocce prodotte, una volta gettate sull’incendio, si trasformano molto rapidamente in vapore acqueo creando, in questo modo, varie azioni contemporanee utili all’estinzione dell’incendio.
Il loro punto critico sta nella relativa complessità della tecnologia, che richiede quantità applicate, ma anche pressioni e modalità di applicazione accuratamente definite e realizzate e soprattutto qualità di progettazione ed installazione.
Inoltre, non potendo testare l’impianto come uno sprinkler, le alghe che si formano nell’acqua stagnante ostruiscono il passaggio della stessa lungo le piccole tubazioni dell’impianto.
L’impianto water mist si compone delle seguenti parti caratteristiche:
- Alimentazione idrica;
- Rete di tubazioni;
- Valvole di intercettazione;
- Unità di pompaggio;
- Apparecchi di erogazione
