L'aerosol può essere inquadrato come agente estinguente appartenente alla categoria delle polveri secche. Per le sue caratteristiche è in grado di spegnere in maniera efficace focolai d’incendio per saturazione d’ambiente.
TECNOLOGIA
Per definizione, l’AEROSOL è un sistema di particelle solide o liquide sospese in un ambiente gassoso.
Ad esempio, il fumo è l’AEROSOL visibile del processo di combustione e si presenta come particelle aventi un diametro di alcuni microns. Gli agenti estinguenti ad AEROSOL di Sali di Potassio Green Safety (sigla “EA”) offrono un metodo unico di estinzione degli incendi. L'estinzione infatti avviene attraverso una dispersione finissima in ambiente, generata da una vaporizzazione e da una successiva condensazione della sostanza estinguente.
L’azione estinguente dell’AEROSOL si esplica attraverso l’interruzione della catena di reazione di autocatalisi dell’incendio.
Data la particolare composizione chimica dell’aerosol, esso è in grado di spegnere focolai d’incendio, anche se non irrorati direttamente, ovvero per saturazione d’ambiente.
Gli estinguenti ad AEROSOL di Sali di Potassio inoltre sono caratterizzati da un lungo tempo di decadimento in ambiente (tendono a stratificare), consentendo una sufficiente inertizzazione dello stesso, evitando così pericolose riaccensioni del focolaio d’incendio stesso.
PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO
Un attuatore di tipo elettrico posto a contatto con l’agente solido estinguente innesca la reazione chimica che genera un prodotto gassoso, l’AEROSOL, in grado di condensare rapidamente in particelle più piccole delle classiche polveri estinguenti.
Una volta immesso in ambiente può miscelarsi facilmente con l’aria; le particelle di AEROSOL interrompono così la reazione a catena della combustione spegnendo rapidamente l’incendio. L’efficace azione di spegnimento ed il costo più basso rispetto ad altri sistemi di spegnimento sono ottenuti grazie all’utilizzo della tecnologia dei solidi particolati.
La sostanza estinguente è creata dalla reazione chimica di un materiale solido contenente una sostanza attiva, un’ossidante, e di un riducente, tenuti insieme da un legante neutro.
Questi prodotti sono ridotti a polvere finissima e amalgamata con un legante a base di resina epossidica.Dopo l’attivazione del materiale solido i prodotti di reazione sono emessi come AEROSOL, le cui particelle solide rimangono galleggianti nel mezzo gassoso.
I prodotti della reazione sono formati dal 40% di particelle solide e dal 60% di prodotti gassosi. I prodotti gassosi consistono in N2, CO2, CO, H2O e tracce d’idrocarburi.
Le particelle solide sono sali di vario tipo a seconda della formulazione dell’estinguente solido; nel caso della Green Safety i sali sono a base di potassio come K2O, K2CO3 e KCl. Le dimensioni delle particelle sono dell’ordine di 1-3 micron di diametro, alla pressione esterna di una atmosfera; queste particelle hanno una velocità d’uscita dal generatore di circa 0,1 centimetri al secondo.
Le perdite di diffusibilità per queste particelle sono molto piccole; il risultato è che queste particelle restano sospese nel volume protetto per un tempo che varia da alcune decine di minuti a diverse ore.
MECCANISMO DI ESTINZIONE
Un efficace spegnimento richiede che uno o più dei quattro fattori necessari allo sviluppo dell' incendio sia interrotto, rimosso o attenuato. Questi fattori e i meccanismi di spegnimento associati sono mostrati nella tavola seguente.
| Fattori di propagazione del fuoco | Meccanismo di estinzione |
|---|---|
| Combustibile | Rimozione |
| Ossigeno | Esclusione |
| Calore | Assorbimento |
| Reazione a catena | Inibizione |
I meccanismi di estinzione che si riferiscono all'Aerosol sono stati evidenziati con diverse colorazioni in tabella, il nero indica assenza totale, il blu indica bassa presenza, il rosso indica il meccanismo prevalente. L’azione di agente estinguente manifestata dai sali di potassio in formazione di aerosol, è caratterizzata da una doppia componente: una fisica l’altra chimica.
La componente fisica deriva dalla tendenza dei sali alcalini in forma di aerosol, di stratificare nell’ambiente grazie al loro maggiore peso specifico apparente rispetto all’aria. Essendo i sali alcalini, sostanze inerti, intralciano efficacemente le interazioni classiche dell’incendio tra combustibile e comburente.
La componente chimica invece si manifesta attraverso la creazione di legami chimici notevolmente stabili, tra i radicali di potassio ed i radicali prodotti dalla combustione. Gli estinguenti ad aerosol per effetto dell’energia ceduta dall’attivatore, subiscono una rapida ossidazione che si manifesta con un passaggio di stato – da stato solido a stato gassoso – dando origine a radicali liberi, gli atomi di potassio. Questi atomi hanno la capacità di intercettare gli altri radicali liberi, prodotti dalla reazione a catena della combustione, e di interromperla.
Va notato che a prescindere dalla porzione anionica (bicarbonato) il potassio, mostra un potere d’inibizione della reazione a catena molto elevato grazie al basso potenziale di ionizzazione che lo caratterizza. In buona sostanza il processo di estinzione è molto simile a quello dell’Halon. I precursori chimici che interagiscono con le specie attive sono basati sui cationi dei metalli alcalini e i loro anioni associati. Nel caso della GREEN SAFETY il catione è il potassio (K). È stato dimostrato che i sali dei metalli alcalini sono molto efficaci come estinguenti. I sali di potassio sono generalmente superiori a quelli di sodio e gli anioni associati con esso sono un fattore estremamente importante per l’efficacia dello spegnimento. In forma di polvere, i metalli alcalini devono prima decomporsi nella fiamma per generare una vasta area specifica per l’interazione. Per essere efficaci come estinguente, le particelle di dimensioni maggiori si dividono in particelle molto più piccole (micron), reagendo con le fiamme e producono le specie inibenti come l’idrossido alcalino (KOH). Affinché la decomposizione avvenga è importante il tempo di permanenza nella fiamma. Per particelle troppo grosse il giusto tempo di permanenza diventa difficile da raggiungere perché la massa delle particelle stesse determina la loro caduta attraverso la fiamma. Nel caso delle particelle di Aerosol (da 1 a 3 micron) il tempo di permanenza necessario per produrre le specie reattive è molto inferiore e la proprietà di diffusione delle piccole particelle solide tende a mantenerle dentro la fiamma. Ovviamente la penetrazione di fiamma di queste particelle è un fenomeno molto complesso che deve tenere conto della densità, del momento e delle caratteristiche di convezione dello scenario d’incendio oltre che delle dimensioni delle particelle.
DESTINAZIONE D'USO
L’estinguente ad aerosol di Potassio 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.
- 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.
