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IMPIANTI E SISTEMI DI PROTEZIONE ATTIVA ANTINCENDIO DI TIPO AVANZATO
Bosetti Fabio Pinciroli Massimo
Flash over
CONCETTI DI PROTEZIONE - SEQUENZE
Rivelazione Allarme Estinzione o controllo
CONCETTI DI PROTEZIONE - SEQUENZE
Acqua
Schiuma
CO2, N2, Ar
HFC 227
Novec 1230
Polveri
Incendi di brace (legno, tessuti, Carta, etc) A
Incendi di fiamma (liquidi combustibili)
B
Incendi derivanti da combustioni di gas C
Incendi di metalli (magnesio, etc)
D
Incendi in presenza di tensioni elettriche
E
Classi di fuoco
EFFETTO
SOFFOCAMENTO
Se l'ossigeno
nell'aria diminuisce
di sotto dei 2/3
del normale
contenuto, il fuoco
è soffocato.
EFFETTO FISICO /
CHIMIC0
Distruzione delle
molecole del gas al
fine di ridurre l’
ossigeno nel fronte di
fiamma con riduzione
della temperatura
Effetti di estinzione
CLASSI DI FUOCO ed EFFETTI DI ESTINZIONE
EFFETTO DI
RAFFREDDAMENTO
l’Evaporazione di acqua
assorbe notevole
calore dall’incendio.
Più piccole sono
le gocce d'acqua, più
veloce è l'effetto di
raffreddamento.
tempo
COMBUSTIONE LIBERA
CONTROLLO
ESTINZIONE
SUPPRESSIONE
Fine del combustibile
Fine del combustibile
Potenza del fuoco
CONCETTI DI PROTEZIONE - OBIETTIVI
ESTINZIONE TOTALE: estinguere
l’incendio e prevenire la sua
riaccensione, limitare lo sviluppo
dei fumi di combustione.
CONCETTI DI PROTEZIONE - OBIETTIVI
SUPPRESSIONE : Controllo
dell’incendio riducendo lo
sviluppo dello stesso con solo
una piccola presenza di
focolai di modesta entità
CONCETTI DI PROTEZIONE - OBIETTIVI
CONTROLLO : limitare o ridurre
l'intensità presso la brace, ed
effettuare un contenimento
della zona circostante, per
evitare la propagazione,
limitare i gas di combustione, e
proteggere le persone, edifici e
attrezzature.
CONCETTI DI PROTEZIONE - OBIETTIVI
Tipologie impianti antincendio
IMPIANTI SPRINKLER
IMPIANTI A SCHIUMA
IMPIANTI WATER MIST
IMPIANTI A GAS ESTINGUENTI
IMPIANTI AD ANIDRIDE CARBONICA
PROTEZIONI PARTICOLARI
Protezione passiva
Impianti di rivelazione fumi
Impianti di evaquazione fumo e calore
Impianti con compartimentazioni mobili
Protezione attiva
IMPIANTI SCHIUMA
Gli impianti ad acqua-schiuma sono
compresi tra quelli che le norme
tecniche di settore classificano come
“impianti speciali”
intendendo, con questa qualificazione,
quei particolari sistemi antincendio
destinati all’estinzione o al controllo
degl’incendi di sostanze facilmente
incendiabili (tra le quali liquidi e gas
infiammabili ed alcuni particolari
prodotti chimici)
IMPIANTI SCHIUMA
La schiuma antincendio è, in prima
approssimazione, genericamente definita
come un aggregato di “bolle piene d’aria”
ricavato da particolari soluzioni acquose.
Le soluzioni sono a loro volta ottenute
dalla miscelazione di un concentrato
liquido di schiumogeno con acqua
secondo adeguate proporzioni.
La struttura a “bolle“ è conferita
dall’aerazione della soluzione secondo
diverse modalità in funzione delle
caratteristiche proprie del concentrato di
partenza.
IMPIANTI SCHIUMA
Liquidi schiumogeni concentrati
= + + 6%
1%
3%
Schiumogeno
base Acqua Aria Miscela
schiumogena
IMPIANTI SCHIUMA
Liquidi schiumogeni concentrati
IMPIANTI SCHIUMA
Liquidi schiumogeni concentrati
Famiglie di schiumogeni
Schiuma proteinica
Schiuma Fluoroproteinica
Schiuma Filmante Acquosa (AFFF)
Schiuma FluoroproteinicaFilmante (FFFP)
Schiume per liquidi Polari (ARC)
Schiume Sintetiche
Schiume Bagnanti (WettingAgents)
IMPIANTI SCHIUMA
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Fab
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Proprietà prestazionali
TEMPO DI DRENAGGIO:
rappresenta la misura, determinata
sperimentalmente, del tempo richiesto perché una
predeterminata quantità di soluzione acquosa sia
drenata dalla matrice schiumogena di origine.
RESISTENZA TERMICA E ALLA RIACCENSIONE:
È la capacità della matrice schiumosa di resistere,
anche per tempi prolungati, all’azione diretta delle
fiamme che si sprigionano da un incendio estinto
solo parzialmente e alla riaccensione durante la
fase di quiescenza dell’incendio
IMPIANTI SCHIUMA
Liquidi schiumogeni concentrati
P FP AFFF FFFP AR Sintetici
velocità X XX XXXX XXXX XXXX XXX
Resistenza alla riaccensione
XXXX XXXX XX XXX XXX X
Resistenza alla contaminazione X XXX XXXX XXXX XXXX X
Performance dei vari tipi di schiumogeno
IMPIANTI SCHIUMA
Liquidi schiumogeni concentrati
Il rapporto di espansione, RE, è il rapporto tra volume finale della
schiuma espansa e il volume della soluzione schiumogena prima
dell’espansione:
Schiuma Bassa Espansione: RE fino a 20:1
Schiuma Media Espansione: RE da 20:1 a 200:1
Schiuma ad Alta Espansione: RE da 200:1 in su (500:1….1000:1)
IMPIANTI SCHIUMA
Liquidi schiumogeni concentrati
CAMPI DI UTILIZZO
Quale schiumogeno da utilizzare ?
Dipende dalla natura dell’ incidente!
esempio:comparazione in una installazione petrolchimica
Tipo di incendio Incendio superficiale
piccola/grande area
breve tempo di innesco
temperature relative
“basse”
Esigenze
primarie
Incendio di serbatoio
grande quantità di
combustibile
temperature relative
“elevate”
Velocità di intervento
Esigenze
secondarie
resistenza alla
contaminazione da
combustibili, al calore,
alla riaccensione
Velocità di intervento
resistenza alla
contaminazione da
combustibili, al calore,
alla riaccensione
Esempio bassa espansione
(applicazione in impianti sprinkler)
IMPIANTI SCHIUMA
Installazioni Tipiche
Esempio media espansione (protezione bacini di
contenimento)
IMPIANTI SCHIUMA Installazioni Tipiche
Esempio alta espansione (protezione magazzini
intensivi)
IMPIANTI SCHIUMA Installazioni Tipiche
Esempio alta espansione
(hangar aerei)
IMPIANTI SCHIUMA Installazioni Tipiche
I SISTEMI DI PROPORZIONAMENTO - Rapporto di miscelazione ( 1/3/6%)
Per proporzionamento s’intende l’introduzione di un liquido schiumogeno concentrato in
un volume d’acqua o in flusso d’acqua corrente.
Un appropriato proporzionamento è essenziale per garantire le migliori prestazioni dello
schiumogeno.
I principali sistemi sono:
• Miscelatori di linea
• Premescolatori a spostamento di liquido
• Miscelatori volumetri autonomi (firedos)
• Pompe volumetriche con valvole di
bilanciamento
IMPIANTI SCHIUMA
Tecnologia Impiantistica - Miscelatori
Erogatori bassa espansione re max 1:20
IMPIANTI SCHIUMA Tecnologia Impiantistica - Erogatori
Dispositivi bassa espansione re max 1:20
IMPIANTI SCHIUMA Tecnologia Impiantistica - Erogatori
Dispositivi media espansione re max 1:200
IMPIANTI SCHIUMA Tecnologia Impiantistica - Erogatori
Dispositivi alta espansione re max 1:800
IMPIANTI SCHIUMA Tecnologia Impiantistica - Generatori
NORME TECNICHE DI RIFERIMENTO
Tralasciamo in questa sede gli aspetti relativi all’analisi preliminare del rischio d’incendio associato ad una dato problema reale, che peraltro dovrebbe precedere sempre qualunque attività di buona ingegneria antincendio; diamo cioè per acquisito che, attraverso un’analisi di questo tipo che qualcuno ha già diligentemente eseguito, si è giunti alla determinazione che è necessario realizzare un sistema ad acqua-schiuma. Ai fini pratici applicativi, è necessario ricondursi a norme tecniche che guidino il progettista nella corretta individuazione delle diverse opzioni tecniche.
Esistono sostanzialmente due famiglie distinte di norme tecniche: quelle sui componenti e i materiali
e quelle sugli impianti o di progetto.
NORME TECNICHE DI RIFERIMENTO
A livello nazionale, si registra una strutturale carenza di entrambi i
tipi; allo stato la situazione è molto fluida a causa del
recepimento, in tempi più o meno brevi, d’alcune norme tecniche
emanate in ambito europeo.
A livello internazionale la situazione è sicuramente migliore da
questo punto di vista: esistono diversi protocolli di prova in base ai
quali sono definite le prestazioni sia dei componenti sia dei liquidi
concentrati ed è possibile riferirsi a diversi standard che fissano le
condizioni per la progettazione, il montaggio e la manutenzione di
diverse tipologie impiantistiche.
GLI STANDARD NAZIONALI
La carenza, come sopra accennato, di riferimenti normativi appare in
tutta la sua gravità se si pensa che, a livello nazionale, abbiamo una
sola norma tecnica su materiali e componenti, la UNI 9493 dell’aprile
1989 che titola: “Liquidi schiumogeni a bassa espansione”, e
nessuna altra norma tecnica sugli impianti ad acqua-schiuma. La
norma UNI 9493 è peraltro richiamata a livello legislativo dal D.M.
Interno 13/11/95: “Norme tecniche e procedurali per la
classificazione ed omologazione di liquidi schiumogeni a bassa
espansione”. Questo decreto obbliga all’impiego dei soli
schiumogeni che siano in possesso dell’omologazione ministeriale
essendo quest’ultima rilasciata a fronte di una specifica istanza
corredata da certificato di prova rilasciato da laboratorio legalmente
riconosciuto a livello nazionale.
GLI STANDARD NAZIONALI
A livello europeo sono state pubblicate, nell’ambito del TC191/WG3
del CEN, le seguenti norme sugli agenti schiumogeni:
EN 1568-1 Agenti estinguenti – Liquidi Schiumogeni – Parte 1:
Specifiche per liquidi schiumogeni concentrati a media espansione
per applicazione su superfici di liquidi non miscibili con l’acqua.
EN 1568-2 Agenti estinguenti - Liquidi Schiumogeni - Parte 2:
Specifiche per liquidi schiumogeni ad alta espansione per
applicazione su superfici di liquidi non miscibili con l’acqua
EN 1568-3 Agenti estinguenti - Liquidi Schiumogeni - Parte 3:
Specifiche per liquidi schiumogeni a bassa espansione per
applicazione su superfici di liquidi non miscibili con acqua
EN 1568-4 Agenti estinguenti - Liquidi Schiumogeni - Parte 4:
Specifiche per liquidi schiumogeni a bassa espansione per
applicazione su superfici di liquidi miscibili in acqua
GLI STANDARD NAZIONALI
Sempre a livello europeo vi sono almeno due progetti di norma:
Infatti esiste la norma EN13565: Fixed Fire Fighting Systems-
Foam Systems – part 1 – requirements and test methods for
components
Esiste anche, la parte due di questa stessa norma che si chiama
appunto: Fixed Fire Fighting Systems- Foam Systems – part 2 –
Design, construction and maintenance,
GLI STANDARD INTERNAZIONALI
A livello internazionale esistono diversi riferimenti normativi, sia per
quanto attiene gli agenti estinguenti e, più in generale, i materiali sia
per quanto attiene le diverse tipologie impiantistiche. Uno degli aspetti
che forse più di altri caratterizza l’insieme normativo internazionale, è la
disponibilità di standard tecnici “dedicati” ai cosiddetti rischi speciali.
Quest’aspetto completa il panorama tecnico di riferimento nel senso
che attraverso l’applicazione dell’insieme di queste norme è possibile,
in generale, fornire la risposta a ciascuna delle seguenti tre domande
classiche che il progettista dovrebbe sempre porsi:
COSA devo usare?: Le norme sui materiali, consentono di qualificare
il dato prodotto (dall’agente schiumogeno all’apparecchio
d’erogazione) omologandolo come idoneo all’applicazione secondo le
modalità e alle condizioni del protocollo di test adottato e risultante dal
certificato di prova.
GLI STANDARD INTERNAZIONALI
COME devo sviluppare il progetto?: Le norme di riferimento
specifiche sugli impianti, dicono come progettare, installare e
manutenere il dato impianto o sistema.
QUALE dimensionamento devo adottare?: Le norme sui rischi
speciali descrivono le prescrizioni di sicurezza da adottare ed
individuano le caratteristiche prestazionali che gli impianti devono
fornire, essendo stati realizzati conformemente agli standard di
riferimento specifici ed impiegando i materiali omologati. Nella
presente esposizione siamo più interessati alle norme sugli
impianti e a quelle sui rischi specifici, che riguardano più da vicino
l’attività operativa del progettista, essendo quelle sui materiali e
componenti rivolte principalmente ai costruttori i quali, soprattutto
a livello nazionale, dovrebbero preoccuparsi di qualificare i loro
prodotti per affrontare le sfide che, sempre più frequentemente in
futuro, la liberalizzazione dei mercati porrà loro.
GLI STANDARD INTERNAZIONALI Tra gli enti riconosciuti a livello internazionale nel settore
normativo dei componenti e della loro omologazione si
segnalano la UL (Underwriters Laboratories) e la FM (Factory
Mutual).
Sul versante delle norme di sistema, senza dubbio l’NFPA
(National Fire Protection Association) è l’ente che vanta il
maggior numero di standard e che può contare sul più ampio
consenso. In molti casi FM ha fatto propri gli standard NFPA,
con alcune varianti che tengono conto sia della natura
assicurativa di FM sia del fatto che essa stessa svolge
un’attività d’omologazione dei materiali. In particolare, gli
apparecchi e i materiali che nelle norme NFPA sono richiesti
come approved o listed da quella che è definita l’autorità
avente giurisdizione (Vigili del Fuoco, il Committente, il suo
progettista, l’assicurazione….) nelle norme FM diventano
approvati direttamente da FM ed inclusi nell’elenco FM dei
prodotti approvati (Factory Mutual Approval Guide).
GLI IMPIANTI A BASSA ESPANSIONE
La principale norma di riferimento è lo standard NFPA 11:
Standard for Low-Expansion Foam.
L’attuale edizione ha come scopo quello di fornire le
caratteristiche dei materiali per la formazione di soluzioni
schiumogene a bassa espansione impiegate nelle protezioni
antincendio e i requisiti per la progettazione, l’installazione, i
collaudi e la manutenzione delle apparecchiature e dei sistemi a
protezione di rischi che vedano coinvolti liquidi combustibili ed
infiammabili, serbatoi di stoccaggio e aree di processo interne ed
esterne ai fabbricati.
Non rientra tuttavia tra gli scopi di questo standard definire dove
la protezione acqua-schiuma è richiesta.
GLI IMPIANTI A BASSA ESPANSIONE
I sistemi sono suddivisi in quattro classi principali:
Fissi: la schiuma è convogliata mediante tubazioni fisse da una
postazione centralizzata, che comprende lo stoccaggio dello
schiumogeno e il sistema di pompaggio, al rischio da proteggere
dove è scaricata attraverso erogatori fissi appropriati. Possono
essere ad attivazione manuale o, attraverso un adeguato sistema di
rivelazione ed attuazione, automatici.
Semi-fissi: in prossimità del rischio sono installati in postazione
fissa idonei erogatori connessi mediante una tubazione ad una
postazione a distanza di sicurezza. Il sistema di tubazione può o no
includere l’apparecchio per la produzione dello schiumogeno, ma in
ogni caso tutto ciò che serve a tale finalità è trasportato presso la
postazione “sicura”, e connessa alla tubazione fissa in genere dopo
che l’incendio è partito.
GLI IMPIANTI A BASSA ESPANSIONE
Mobili: questi sistemi includono ogni tipo d’apparecchio per la
produzione della schiuma montato su ruote e che, a propulsione
autonoma o trainato da un motore esterno, può essere collegato
ad una alimentazione idrica adeguata o può utilizzare una
soluzione schiumogena pre-miscelata.
Portatili: sono sistemi i cui tutti i materiali e i componenti sono
trasportati a mano.
FM ha un proprio standard, FM 4-7N: Low Expansion Foam
Systems, che rimanda direttamente allo standard NFPA 11.
GLI IMPIANTI A MEDIA ED
ALTA ESPANSIONE Lo standard di riferimento è l’NFPA 11A: Standard for medium
and high expansion foam systems.
L’attuale edizione è quella del 1999, ed ha come scopo quello
di fornire le prescrizioni minime per la progettazione,
l’installazione, i collaudi e la manutenzione dei sistemi a media
ed alta espansione.
Lo standard comprende alcune raccomandazioni sulla
sicurezza del personale impegnato nelle operazioni
d’estinzione che prevedono l’impiego di schiumogeni di questo
tipo: a titolo di riferimento l’ingresso in un ambiente nel quale
sia stata scaricata schiuma di questo tipo, è consentito solo
indossando autorespiratori e non filtri a maschera. Le sostanze
chimiche contenute nei filtri stessi potrebbero reagire con
l’acqua contenuta nella schiuma e causare soffocamento.
GLI IMPIANTI A MEDIA ED
ALTA ESPANSIONE La norma prevede due tipologie d’impianto:
1)i sistemi ad allagamento o saturazione (total flooding systems)
Sono costituiti dall’insieme degli apparati per la formazione dello
schiumogeno, dalle tubazioni di distribuzione e dagli apparecchi
d’erogazione collocati per scaricare la miscela acqua-schiuma
all’interno di uno spazio confinato che racchiude il rischio da
proteggere.Lo spazio confinato deve essere racchiuso da pareti e
superfici che offrono la sufficiente resistenza meccanica per
compensare la spinta prodotta dalla schiuma e consentire sia la
formazione della coltre schiumosa, sia la sua permanenza per il
tempo necessario richiesto al controllo e all’estinzione dell’incendio
previsto.
La norma divide in tre categorie gli incendi che possono essere
controllati o estinti da questo tipo d’impianto:
GLI IMPIANTI A MEDIA ED ALTA
ESPANSIONE
Incendi di superficie, che coinvolgono liquidi combustibili o
infiammabili e alcuni solidi.
Incendi covanti di solidi.
Incendi tridimensionali di alcuni liquidi infiammabili
Per ottenere una protezione adeguata, nei sistemi total flooding le
schiume a media ed alta espansione devono essere scaricate ad
una portata sufficiente a garantire il riempimento dell’ambiente
protetto per un’altezza predeterminata prima che il danno assuma
una dimensione inaccettabile.In particolare, per le schiume ad alta
espansione, l’altezza (o profondità) di ricopertura deve essere
almeno il 10% superiore alla massima altezza cui è presente un
“centro di pericolo”, e comunque non meno di 60 cm sopra il più
alto di questi.
GLI IMPIANTI A MEDIA ED ALTA
ESPANSIONE Per le schiume a media espansione la profondità di ricopertura
deve essere determinata sperimentalmente caso per caso,
sebbene la norma fornisca alcune indicazioni orientative. Questi
particolari impianti sono quindi caratterizzati da un volume
complessivo di schiumogeno (submergence volume),
determinato moltiplicando la superficie in pianta del locale
protetto per l’altezza (o profondità) di ricopertura, e da un tempo
minimo entro il quale questo volume deve essere erogato
(submergence time).
La norma fornisce, per le schiume ad alta espansione, una
tabella dei tempi minimi in funzione del tipo di rischio da
proteggere e in relazione alla contemporanea presenza o meno
di sistemi automatici sprinkler, i quali inducono una parziale
distruzione della coltre schiumosa a causa della contemporanea
erogazione d’acqua.
GLI IMPIANTI A MEDIA ED ALTA
ESPANSIONE Le portate necessarie sono quindi determinate da test specifici,
per le schiume, e dalla seguente formula per quelle ad alta
espansione: R= (V/T x Rs) x Cn x Cs essendo:
R = portata di schiuma complessiva (m3/min)
V = volume complessivo di schiumogeno (m3)
T = tempo di ricopertura (minuti)
RS = frazione della portata di schiuma complessiva, distrutta dall’acqua erogata
dagli sprinkler (m3/min).
CN = Coefficiente di compensazione per la naturale contrazione della schiuma =
1,15
CS = Coefficiente di compensazione per le perdite dovuta alla non buona tenuta del
locale 1<CS<1,2
GLI IMPIANTI A MEDIA ED ALTA
ESPANSIONE
A sua volta il termine RS può essere determinato o mediante test
specifici o mediate la formula: R= SxQ essendo:
S = quantità di schiumogeno danneggiato, in termini di frazione di
volume complessivo per unità di tempo (m3/min), riferito alla portata
specifica erogata dallo sprinkler (l/min) = 0,0748 (m3/min x l/min)
Q = portata complessivamente erogata dal sistema sprinkler (l/min)
La quantità di schiumogeno per alta espansione in riserva deve
essere corrispondente al minore dei valori ottenuti considerando
quello sufficiente per garantire l’erogazione per 25 minuti o quello
necessario a generare 4 volte il submergence volume, e in ogni
caso non deve essere inferiore a quello necessario per 15 minuti
d’erogazione.
GLI IMPIANTI A MEDIA ED ALTA
ESPANSIONE Per la media espansione, la quantità deve essere quella risultante
dai test.
Per assicurare un efficace controllo ed eventualmente
l’estinzione dell’incendio, la coltre di schiumogeno deve essere
mantenuta per almeno 60 minuti, in applicazioni senza sprinkler,
e 30 minuti in presenza di sprinkler.
Il volume può essere mantenuto mediante il funzionamento
continuo o intermittente di una o più apparecchi di generazione;
il tutto deve avvenire limitando lo spreco di prodotto in modo da
potere fronteggiare l’eventuale riaccensione dell’incendio.
GLI IMPIANTI A MEDIA ED ALTA
ESPANSIONE I sistemi ad applicazione localizzata
(local application)
Questi sistemi trovano applicazione in tutti quei casi in cui
l’oggetto da proteggere non è completamente racchiuso da un ben
definito volume oppure nei casi in cui non sia praticabile la
realizzazione di un sistema total flooding per l’intero fabbricato (ad
esempio nel caso di fabbricati multipiano o nel caso di rischi che
possano dare origine ad incendi tri-dimensionali su più livelli di
una medesima struttura). In questi casi l’erogazione è localizzata
sul singolo oggetto, realizzando idonei sistemi di contenimento
dedicati. La norma distingue due principali applicazioni: la prima
per la protezione di rischi derivanti da liquidi combustibili o
infiammabili e per incendi di solidi, e la seconda per la protezione
dei rischi con presenza di gas naturale liquefatto (LNG).
GLI IMPIANTI A MEDIA ED ALTA
ESPANSIONE
Per questi tipi d’applicazione la norma non fornisce portate
specifiche, le quali devono essere ricavate da test sui risultati dei
quali devono essere applicati adeguati coefficienti di sicurezza per
tenere conto del fatto che i test, essendo stati condotti in condizioni
“ideali”, riflettono solo in parte la complessità dei casi reali.
FM ha un proprio standard, FM 4-3N: Medium and High Expansion
Foam Systems, che rimanda direttamente allo standard NFPA 11A.
GLI IMPIANTI ACQUA-SCHIUMA E
SPRINKLER
Standard for the Installation of Foam-Water Sprinkler and Foam-
Water Spray Systems.
I sistemi di questo tipo sono in grado di erogare sia la miscela
d’acqua-schiuma, sia sola acqua; si tratta sostanzialmente di:
impianti sprinkler a teste chiuse (del tipo ad umido, a secco, o a
preazione) i cui criteri d’installazione, per tutto quanto non
espressamente modificato da questo standard, seguono quanto
indicato nello standard NFPA 13.
sistemi a diluvio, cioè con erogatori aperti, i cui criteri
d’installazione, per tutto quanto non espressamente modificato da
questo standard, seguono quanto indicato nello standard NFPA 15.
Max copertura valvola a diluvio 3000 m2
GLI IMPIANTI ACQUA-SCHIUMA
E SPRINKLER
Al dato impianto è aggiunto, oltre ad un sistema di stoccaggio del
liquido concentrato, un sistema per la sua iniezione nel sistema e la
formazione della miscela schiumogena.
Lo standard NFPA 16 copre solo il caso di sistemi che impiegano
schiuma a bassa espansione.Trattandosi di una norma di sistema, è
indicata solo una densità di scarica minima che deve essere sempre
garantita: 6,5 l/min/m2. Densità maggiori si trovano negli standard
sui rischi specifici, i quali, essendo stati sviluppati sulla base di test,
descrivono meglio le prestazioni che il dato sistema deve garantire.
La durata dell’erogazione della miscela acqua-schiuma è fissata in
10 minuti, alla densità minima di 6,5 l/min/m2; quando la densità
richiesta dagli standard specifici fosse maggiore, la durata può
essere proporzionalmente ridotta ma non può mai essere inferiore a
7 minuti.
GLI IMPIANTI ACQUA-SCHIUMA
E SPRINKLER
La portata idrica specifica del sistema (l/min), moltiplicata per la
percentuale di miscelazione fornisce quindi la portata di liquido
schiumogeno concentrato necessario (l/min); il prodotto tra la
portata di schiumogeno e la durata richiesta (minuti) rappresenta il
volume dello stoccaggio di schiumogeno da garantire.
Nei sistemi sprinkler acqua-schiuma ad umido, a secco e a
preazione, l’area operativa deve essere di 465 m2, salvo i casi in
cui l’eventuale norma specifica indichi una differente area
operativa, nel qual caso quest’ultima ha la precedenza. La
spaziatura specifica degli sprinkler non deve superare i 9,3 m2; la
massima distanza tra gli erogatori su ciascuna linea o la distanza
tra le linee, non deve superare i 3,7 metri. Anche in questo caso
però, laddove l’eventuale norma specifica indichi una differente
spaziatura, quest’ultima ha la precedenza.
GLI IMPIANTI ACQUA-SCHIUMA
E SPRINKLER I sistemi a preazione, per loro natura, sono completi di un sistema
di rivelazione che allarma la valvola di controllo prima
dell’apertura del singolo erogatore sprinkler. Nei sistemi a diluvio
acqua-schiuma un impianto di rivelazione fornisce il comando
all’attuazione della valvola di controllo; il tipo di sistema di
rivelazione e la spaziatura dei singoli rivelatori terranno conto
delle specifiche condizioni operative e delle caratteristiche
ambientali in cui sarà installato. Da un punto di vista del
dimensionamento idraulico dei singoli sistemi, la norma rimanda
rispettivamente alle indicazioni contenute negli standard NFPA 13,
per i sistemi sprinkler a umido, secco e preazione, ed NFPA 15 per
i sistemi a diluvio; in questi standard la formula di riferimento per
la determinazione delle perdite di carico distribuite è quella di
Hazen-Williams. Le perdite di carico nelle tubazioni che
trasportano direttamente il liquido concentrato, sono invece
determinate mediante la formula di Darcy
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GLI IMPIANTI ACQUA-SCHIUMA E
SPRINKLER AD ACQUA
FRAZIONATA
IMPIANTI AD AGENTI BAGNANTI
Citiamo solo a livello di riferimento, l’esistenza di uno standard
dedicato agli agenti bagnanti; si tratta dell’NFPA 18: “Standard on
wetting agents”.
Gli agenti bagnanti sono dei particolari tensioattivi che riducono la
tensione superficiale dell’acqua con la quale sono miscelati,
migliorandone la penetrabilità e la spandibilità sulle superfici,
sostanzialmente conferendo alla miscela le proprietà di uno
schiumogeno: in sostanza migliorano le proprietà dell’acqua sia nelle
applicazioni di solo raffreddamento (fire exposure) sia come agente
estinguente su incendi di classe A (combustibili solidi ordinari) e B che
vedono coinvolti liquidi combustibili insolubili in acqua.
TECNOLOGIA IMPIANTISTICA
I SISTEMI DI PROPORZIONAMENTO
Per proporzionamento s’intende l’introduzione di un liquido
schiumogeno concentrato in un volume d’acqua o in flusso d’acqua
corrente.
Un appropriato proporzionamento è essenziale per garantire le migliori
prestazioni dello schiumogeno.
TECNOLOGIA IMPIANTISTICA
E’ il metodo più comune di miscelazione; né esistono sostanzialmente
di due tipi:-
il sistema a serbatoio premescolatore
il sistema con pompe proporzionatrici
Qualunque sistema a bilanciamento di pressione impiega un
dispositivo Venturi chiamato proporzionatore.
PROPORZIONAMENTO A BILANCIAMENTO DI PRESSIONE
TECNOLOGIA IMPIANTISTICA PROPORZIONAMENTO A BILANCIAMENTO DI PRESSIONE
Quando l’acqua entra nel Venturi, si realizza al suo interno una zona
di bassa pressione nella quale il liquido concentrato in pressione si
miscela con l’acqua che fluisce nel dispositivo. Il liquido concentrato
entra nel dispositivo attraverso un orifizio che ne regola la portata e
questo determina la percentuale di concentrato nella soluzione
finale.
Il sistema a bilanciamento di pressione richiede che la pressione del
liquido concentrato sia bilanciata con la pressione dell'acqua
all’ingresso del proporzionatore in modo che si formi la giusta
concentrazione di schiumogeno
TECNOLOGIA IMPIANTISTICA Principio di funzionamento di
un miscelatore Venturi
Principio della pompa ad
iniezione ad acqua :
Il flusso principale
attraversa l‘orifizio aspira il
dosaggio della schiuma
Il flusso attraversa il
tubo a sezione ridotta :
la sezione ridotta causa
l‘effetto venturi con
l‘aumento di velocità del
flusso
100 l/min 100 l/min
Sezione ridotta
Sezione ridotta
Bassa velocità
Alta velocità
1st Medium
2nd
Medium
Gemisch
Principio di funzionamento di un miscelatore venturi
La somma della pressione statica
e dinamica è costante (ignorando le
perdite di carico).
La pressione dinamica nella
sezione intermedia aumenta
nell‘area dell‘ugello, risultato
dell‘attraversamento della sezione
ridotta
in corrispondenza la pressione
statica diminuisce al di sotto di 1 bar
(pressione atmosferica) e questo
causa la capacità di aspirazione
1 bar
1 bar
1 2 3 4
SM
Acqua + SM Acqua
Pressione
statica
Pressione dinamica
1 Entrata acqua
2 Sezione di
accelleramento
3 Sezione ridotta
4 Uscita acqua
TECNOLOGIA IMPIANTISTICA
TECNOLOGIA IMPIANTISTICA
SERBATOI PREMESCOLATORI
Sono serbatoi in pressione con una guaina
(membrana) interna che contiene lo
schiumogeno concentrato. La pressione
dell’acqua è utilizzata per premere su questa
guaina in modo da pressurizzare lo
schiumogeno che viene spinto in pressione
verso il proporzionatore.
Un vantaggio di questo sistema è
rappresentato dal fatto che non è richiesta
nessuna sorgente esterna d’energia per
pressurizzare lo schiumogeno, essendo
utilizzata la pressione stessa dell’acqua;
tuttavia il limite è che non è possibile
procedere facilmente con la ricarica del
serbatoio durante le fasi d’intervento del
sistema di spegnimento
TECNOLOGIA IMPIANTISTICA POMPE
PROPORZIONATRICI
Questo metodo impiega un
serbatoio atmosferico per lo
stoccaggio del liquido
concentrato, da cui aspira una
pompa, generalmente,
volumetrica ma che può anche
essere del tipo centrifugo, in
funzione dell’applicazione e
della viscosità dello
schiumogeno adottato. Una
valvola di bilanciamento
automatico regola la pressione
del liquido concentrato in modo
da eguagliare quella dell’acqua
nel proporzionatore.
TECNOLOGIA IMPIANTISTICA
PROPORZIONATORI
IN LINEA A
PRESSIONE
BILANCIATA
E’ sostanzialmente una
variante del caso
precedente, in cui il
sistema pompa-serbatoio è
separato dal sistema
valvola di regolazione-
proporzionatore, essendo
quest’ultimo installato
direttamente in campo . In
questo caso, sono due le
tubazioni in campo: una
per l’acqua e una per il
liquido concentrato.
TECNOLOGIA IMPIANTISTICA PROPORZIONATORI DI LINEA
E’ uno dei sistemi più semplici ed è costituito da un serbatoio atmosferico (può essere
all’occorrenza anche un semplice fusto) e da un proporzionatore a Venturi che, a causa
del passaggio dell’acqua al suo interno, è in grado di generare la necessaria pressione
per aspirare direttamente dal serbatoio il quantitativo di schiumogeno richiesto.
Tuttavia presenta limiti applicativi
abbastanza marcati: la distanza
tra proporzionatore e dispositivo
d’erogazione non deve essere
eccessiva perché la massima
contropressione cui può lavorare
un sistema di questo tipo non è
particolarmente elevata.
TECNOLOGIA IMPIANTISTICA MISCELATORE VOLUMETRICO A MOTORE IDRAULICO
1 Serbatoio acqua
2 Serbatoio schiuma
3 Miscelatore volumetrico
4 Motore idraulico
5 Pompa schiuma
6 Alimentazione acqua
7 Valvole di allarme
Principio di funzionamento sistema di miscelazione
VOLUMETRICO
Portata volumetrica in
entrata V1
alla pressione iniziale p1
Portata volumetrica in
uscita V2
alla pressione in uscita p2
Rotation / rev
speed n
torque M
V1 = V2
p1 > p2
M, n > 0
Il motore idraulico utilizza l‘energia
pressione dal flusso secondo la
richiesta
il motore idraulico converte l‘energia
pressione in potenza - i.e., la rotazione
ed il momento applicato sarà
proporzionale al flusso volumetrico.
Inevitabilmente, questo crea una
perdita di carico.
la rotazione viene trasmessa alla
pompa schiuma tramite un riduttore alla
pompa schiuma (un accessorio
opzionale permette una riduzione
continua e quindi una miscelazione
infinitesimale)
TECNOLOGIA IMPIANTISTICA
COMPONENTI sistema di miscelazione VOLUMETRICO
TECNOLOGIA IMPIANTISTICA
POMPA SCHIUMOGENO MOTORE IDRAULICO
Venturi suction
mixer
WRP1 with
blower tank
WRP1 with foam
pump
Proportional
mixer
Campo di lavoro 1:2 to 1:4 1:10 to 1:40 1:10 to 1:40 1:8 to 1:40 to 1:100**
Energia esterna independente independente dIpendente independente
Precisione miscela limitata buona buona buona
Perdita di carico Sopra ca. 3,5 bar sopra ca. 1,6 bar sopra ca. 1,6 bar sopra ca. 1,9 bar
installazione semplice
difficile
difficile
difficile
Aggiust. miscelazione
dopo l‘installazione
necessario
necessario
necessario
Non necessario
Flow smoothing necessario
necessario
necessario
Non necessario
Caricamento agente
schiumogeno
semplice difficile semplice
semplice
Prima del campo di
lavoro….
sopra la % di
miscelazione
sopra la % di
miscelazione
sopra la % di
miscelazione
sotto la % di
miscelazione
Dopo del campo di
lavoro…
Importanti perdite di carico
Venturi suction
mixer
WRP1 with
blower tank
WRP1 with foam
pump
Proportional
mixer
Deposito schiuma Serbatoio
atmosferico
Serbatoio in
pressione
Serbatoio
atmosferico
Serbatoio
atmosferico
Manutenzione bassa bassa alta bassa
Riempimento
schiuma in
funzionamento
si No si Si
Lettura livello
schiuma
Semplice difficile semplice semplice
Prova miscelazione
senza generare
schiuma***
Possibile con
condizioni part.
Non possibile Possibile con
condizioni part.
Possibile
Problemi funzionali bassa Problemi con
schiumogeni
densi
Parti rotanti
Energia esterna
Parti rotanti
Cambio agente
schiumogeno
semplice difficile semplice semplice
Uso schiumogeni
alcoolresistenti
Non possibile Possibile ma con
interventi
Possibile ma
con interventi
Possibile
senza
interventi
TECNOLOGIA IMPIANTISTICA
I SISTEMI DI EROGAZIONE
Una volta che la soluzione schiumogena è stata correttamente ottenuta,
deve esistere un punto nell’impianto in cui alla soluzione è aggiunta
l’aria per produrre l’espansione della schiuma.
In funzione dell’impianto, e quindi in funzione del tipo di schiumogeno
da applicare, esistono dispositivi tra loro molto diversi.
Qui di seguito riportiamo alcune figure che mostrano quelli di più
frequente utilizzazione nella corrente tecnologia impiantistica.
TECNOLOGIA IMPIANTISTICA
In un dispositivo “non aspirato” la soluzione attraversa
l’orifizio e urta contro il deflettore dell’ugello producendo
gocce di soluzione. Queste gocce si combinano con l’aria
che incontrano tra l’ugello e la superficie del combustibile
producendo la schiuma strada facendo. I dispositivi “non
aspirati” sono utilizzati unicamente con soluzioni “film
forming” le quali richiedono un’energia minore rispetto alle
schiume proteiniche o fluoroproteiniche per ottenere
l’espansione.
Nei dispositivi “aspirati” la
soluzione passa, attraverso un
orifizio, nella zona d’immissione
dell’aria e quindi in una zona di
miscelazione ed espansione quindi
scaricata
TECNOLOGIA IMPIANTISTICA
A parte i vari tipi di ugelli
disponibili su apparecchi fissi
(monitori) e portatili
(manichette), vi sono alcuni
apparecchi “specializzati”
impiegati solo su rischi
particolari; è il caso delle
“foam chamber” che sono dei
dispositivi “aspiranti”
impiegati nella protezione
grandi serbatoi di stoccaggio
di liquidi infiammabili.
TECNOLOGIA IMPIANTISTICA
In questo caso, (versatore Dinamico)
la soluzione schiumogena entra
nell’apparecchio provocando
l’azionamento di un motore idraulico
che fa ruotare un ventilatore; la
soluzione viene spruzzata in pressione
su uno schermo mentre un elevato
volume d’aria è contemporaneamente
soffiato dal ventilatore contro lo
schermo porducendo una elevata
espansione della miscela. Esistono
altri tipi di erogatori per schiume ad
alta espansione del tipo Statico, cioè
senza parti meccaniche in movimento.
ESEMPI APPLICATIVI
In questo capitolo saranno illustrati alcuni esempi pratici di protezioni
ad acqua-schiuma basati sulle raccomandazioni deducibili dagli
standard NFPA applicabili.
Tra questi esempi ne sono stati scelti tre, tra quelli che probabilmente
più frequentemente possono presentasi nella pratica quotidiana, e su
questi si è scesi ad un dettaglio maggiore nell’individuare le
prestazioni che il dato sistema antincendio nel suo insieme, deve
fornire.
Il loro scopo è solo quello di fornire una semplificazione di quanto
può verificarsi nella realtà e non possono, ovviamente, essere
considerati degli esempi di progettazione completa.
ESEMPI APPLICATIVI
COMBUSTIBILI ORDINARI
Lo standard NFPA 13: “standard for the installation of sprinkler
systems”, elenca le seguenti applicazioni:
§ 7.4 – merci di classe I,II,II e IV stoccate su scaffali fino ad un’altezza
massima di 10,7 metri:
è ammessa la realizzazione sia di impianti “combinati” sprinkler a
soffitto più schiuma a media ed alta espansione, omettendo gli
sprinkler negli scaffali, sia di solo impianti a schiuma media-alta
espansione. La norma fissa diversi submergence time in funzione della
presenza contemporanea o meno di sprinkler a soffitto e in funzione
della classificazione delle merci stoccate.In particolare, si applica la
seguente tabella esemplificata :
ESEMPI APPLICATIVI
Classificazio
ne
Submergence time (minuti)
Sprinkler a soffitto
Con sprinkler
Senza
sprinkler
Densità (l/min/m2)
Area operativa
(m2)
I, II, III
7
5
8,2
186
IV
5
4
10,2
186
ESEMPI APPLICATIVI
COMBUSTIBILI ORDINARI
§ 7.5 - stoccaggio di pallet vuoti:
è ammessa la protezione con sistemi ad alta espansione in
combinazione con erogatori sprinkler a soffitto. Il submergence time
deve essere in questo casi di 4 minuti e la densità di scarica, che è
determinata in funzione dell’altezza massima di stoccaggio, può essere
ridotta fino a metà di quella indicata nella tabella specifica senza
modificare l’area operativa, ma con un minimo di 6,1 l/min/m2.
Si riporta a titolo esemplificativo, la tabella relativa ai pallet di legno
(non valida per i pallet di plastica):
ESEMPI APPLICATIVI
Altezza di
stoccaggio
(mt)
Densità di scarica sprinkler
(l/min/m2)
Area Operativa sprinkler
(m2)
Senza schiuma
A.E.
Con schiuma
A.E.
Fusibile a
141°C
Fusibile a
74°C
Fino a 1,8
8,2
6,1
186
280
1,8 – 2,4
12,2
6,1
230
370
2,4 – 3,7
24,5
12,2
325
560
3,7 – 6,1
24,5
12,2
418
n.a.
ESEMPI APPLICATIVI § 7.6 - stoccaggio di pneumatici:
Questo tipo di rischio è tra i più gravosi in assoluto sia in termini di
domanda idrica per i sistemi automatici sprinkler sia in termini di
domanda idrica per gli idranti. In alcuni casi è ammessa la protezione
combinata di sprinkler e impianto a schiuma ad alta espansione, anche
se non sembrerebbe questa tipologia d’impianto trovare una larga
diffusione almeno negli stoccaggi degli stabilimenti produttivi. Le
possibili combinazioni tra altezza e modalità di stoccaggio, densità di
scarica e area operativa per i sistemi sprinkler sono, per
quest’applicazione, più complesse da rappresentare nella forma di una
tabella semplificata. A solo titolo di riferimento, si segnala che le
prestazioni dei sistemi sprinkler a soffitto, in presenza di impianto a
schiuma ad alta espansione, è di 12,2 l/min/m2 su 280 m2.
ESEMPI APPLICATIVI
§ 7.8 - stoccaggio di carta in rotoli:
anche in questo caso come nel precedente, trattiamo di rischi con
una elevata domanda idrica potenziale. Le combinazioni offerte dalla
norma sono numerose e tengono conto dell’altezza e modalità di
stoccaggio e della grammatura secondo una definizione standard. A
solo titolo di riferimento, si segnala che le prestazioni dei sistemi
sprinkler a soffitto, in presenza di impianto a schiuma ad alta
espansione, è di 9,8 l/min/m2 su 186 m2.
ESEMPI APPLICATIVI I LIQUIDI COMBUSTIBILI E INFIAMMABILI
Probabilmente occorrerebbe più di un seminario per descrivere il
contenuto di uno standard come l’NFPA 30: “ Flammable and
Combustible Liquids Code”. La sua estensione è notevole, come il
contenuto tecnico e scientifico che discende dai numerosissimi test
condotti nel tempo e che hanno consentito l’elaborazione di questo
standard.
A titolo di riferimento, riportiamo qui di seguito tre esempi
d’applicazione di questo standard a casi relativamente comuni.
Prima di procedere è opportuno precisare che la classificazione dei
liquidi combustibili e infiammabili secondo NFPA 30, differisce dalla
classificazione deducibile a livello nazionale dal DM 31/7/34.
ESEMPI APPLICATIVI
Riportiamo qui di seguito per completezza d’esposizione, la classificazione dei
liquidi combustibili ed infiammabili secondo NFPA:
(a) I liquidi infiammabili sono di classe I, ed includono tutti quelli che hanno flash
point inferiore a 37.8°C; essi sono, a loro volta, suddivisi come segue:
1.liquidi di Classe IA: flash point < 22.8°C e boiling point <37.8°C.
2.liquidi di Classe IB: flash point < 22.8°C e boiling point >37.8°C.
3.liquidi di Classe IC: 22.8°C < flash points < 37.8°C.
(b) I liquidi combustibili sono quelli con un flash point > 37.8°C. Essi sono, a
loro volta, suddivisi come segue:
1.liquidi di Classe II: includono quelli che hanno 37.8°C< flash point < 60°C.
2.liquidi di Classe IIIA: includono quelli che hanno 60°C< flash point < 93,3°C.
3.liquidi di Classe IIIB: includono quelli che hanno flash point > 93,3°C
ESEMPI APPLICATIVI MAGAZZINO SCAFFALATO DI LIQUIDI INFIAMMABILI
Potrebbe trattarsi di un magazzino di vernici o simili. Si procede
dapprima con la classificazione del rischio, identificando
caratteristiche del fabbricato, tipologia e modalità di stoccaggio,
tipo di confezione e, ovviamente classe di liquidi presenti :
Superficie e altezza del fabbricato: 3500 m2; 9 mt
Tipologia e modalità di stoccaggio: contenitori metallici (latte) da 20 lt, su
pallet di legno, stoccate su scaffali metallici singoli e doppi da quattro livelli
sovrapposti per un’altezza complessiva di 6,4 mt. Le latte sono del tipo
“non reliving”, cioè non sono dotate di tappi o dispositivi di rilascio
d’eventuali sovrappressioni interne.
Classificazione: si tratta di liquidi di classe IB e IC, non miscibili in acqua
oppure di prodotti miscibili in acqua con concentrazione di liquido
infiammabile >50%
ESEMPI APPLICATIVI Dallo standard NFPA tabella 4.8.2 si ricava il seguente dimensionamento
per il sistema sprinkler:
Soffitto: 12,2 l/min/m2 su 186 m2 (portata teorica: 2500 lpm incluso sbilanciamento)
Scaffali: richiesti tre livelli di in-rack sprinkler (uno sotto ogni livello di carico)
dimensionati per erogare 114 l/min attraverso da ciascuna di sei teste su ciascun livello,
quindi complessivamente 18 sprinkler operativi (portata teorica: 2300 lpm incluso
sbilanciamento)
Domanda idrica complessiva (soffitto più scaffali): 4800 lpm
Si sceglie di applicare uno schiumogeno AFFF al 3% universale, e si determina la
portata di schiumogeno e il volume di riserva
4800 (lpm) x 0,03 = 144 lpm di schiumogeno
144 (lpm) x 10 (minuti) = 1440 lt
ESEMPI APPLICATIVI
MAGAZZINO LIQ. INFIAMMABILI SEMPLICEMENTE IMPILATO
Vediamo ora un caso simile al precedente per quanto riguarda
caratteristiche del fabbricato e tipologia di merce stoccata, ma con
modalità di stoccaggio completamente diverse.
Superficie e altezza del fabbricato: 3500 m2; 9 mt
Tipologia e modalità di stoccaggio: contenitori metallici (latte) da 20 lt, su pallet
di legno sovrapposti per un’altezza complessiva di 3,6 mt. Le latte sono del tipo “non
reliving”, cioè non sono dotate di tappi o dispositivi di rilascio d’eventuali
sovrappressioni interne.
Classificazione: si tratta di liquidi di classe IB e IC, non miscibili in acqua oppure di
prodotti miscibili in acqua con concentrazione di liquido infiammabile >50%
ESEMPI APPLICATIVI
Dallo standard (tabella 4.8.2 (d)), si ricava il seguente
dimensionamento per il sistema sprinkler:
Soffitto: 12,2 l/min/m2 su 280 m2 (portata teorica: 3800 lpm incluso
sbilanciamento)
Si sceglie di applicare uno schiumogeno AFFF al 3% universale, e si determina la
portata di schiumogeno e il volume di riserva:
3800 (lpm) x 0,03 = 114 lpm di schiumogeno
114 (lpm) x 10 (minuti) = 1140 lt
ESEMPI APPLICATIVI
BACINO DI CONTENIMENTO
L’ultimo esempio riguarda la protezione di un bacino di contenimento
di alcuni serbatoi di stoccaggio in uno stabilimento chimico.
Superficie in pianta del bacino: 30 x 20 = 600 m2;
Tipologia: bacino in muratura con pavimento in cemento; i pozzetti di drenaggio
verso il sistema di raccolta degli spargimenti di stabilimento sono normalmente
intercettati.
Classificazione: si tratta di serbatoi contenenti liquidi di classe IB, miscibile in acqua.
Dallo standard NFPA 11, si ricava il seguente dimensionamento per il sistema a
bassa espansione con erogatori fissi:
densità: 4,1 l/min/m2 sull’intera superficie del bacino (portata teorica: 2460 lpm)
ESEMPI APPLICATIVI
Si sceglie di applicare uno schiumogeno AFFF al 6% Alchol resistant;
dalle tabelle del produttore si ricava che con la densità indicata, sono
necessari 30 minuti d’erogazione, e si determina quindi la portata di
schiumogeno e il volume di riserva:
2460 (lpm) x 0,06 x 30 = 4450 lpm c.a. di schiumogeno
I RISCHI SPECIALI In questo paragrafo ci limitiamo ad elencare, a titolo di riferimento, i principali standard
NFPA che, trattando di rischi speciali, prevedono tra le misure di protezione attiva
antincendio l’uso di sistemi ad acqua-schiuma.
NFPA 30B, Code for the Manufacture and Storage of Aerosol Products
NFPA 33, Standard for Spray Application Using Flammable or Combustible
Materials
NFPA 34, Standard for Dipping and Coating Processes Using Flammable or
Combustible Liquids,
NFPA 35, Standard for the Manufacture of Organic Coatings
NFPA 36, Standard for Solvent Extraction Plants,
NFPA 37, Standard for the Installation and Use of Stationary Combustion Engines
and Gas Turbines
NFPA 301, Code for Safety to Life from Fire on Merchant Vessels,
NFPA 409, Standard on Aircraft Hangars
NFPA 418, Standard for Heliports
NFPA 423, Standard for Construction and Protection of Aircraft Engine Test
Facilities
Impianti Water Mist
Questo prodotto innovativo, attraverso
un sofisticato sistema di ugelli, forma
una nube di microgocce, che nel giro
di pochi secondi lotta contro l’
incendio generatosi nel locale
protetto.
Fin dall'inizio questo sistema ha
dimostrato la sua efficacia in fatto di
protezione antincendio, con prove
effettuate sia presso laboratori
riconosciuti a livello internazionale sia
in casi d’incendio nella vita reale: in
entrambe le situazioni, questo
prodotto ha dimostrato più e più volte
la sua idoneità per un gran numero di
pericoli.
Perché utilizzare l’ acqua nebulizzata?
Per comprendere il processo di funzionamento sia esso si
estinzione, soppressione o controllo di un sistema ad acqua
nebulizzata è necessario capire come nasce e si sviluppa un
incendio. Per questo consideriamo il famoso “triangolo del fuoco”.
Perché si verifichi e si sviluppi un incendio, devono essere presenti
tre elementi fondamentali:
- Il primo dei componenti è il combustibile, necessario per
alimentare la reazione di combustione
- il secondo componente è l'ossigeno, sempre presente in
atmosfera altrimenti detto comburente
- infine ci deve essere abbastanza calore da innescare e
sostenere la reazione di combustione.
Impianti Water Mist
I sistemi ad acqua nebulizzata intervengono negli ultimi due elementi, ovvero su ossigeno
e calore.
Ossigeno
L'obiettivo è quello di impedire all'ossigeno di raggiungere il materiale combustibile,
evitare così la reazione di ossido-combustione e spegnere il fuoco.
Calore
Per avviare e diffondere il fuoco è essenziale che sia disponibile energia termica tale da
raggiungere la temperatura di accensione.
Inoltre, per far si che un incendio divampi è necessaria dell’ energia termica prodotta
dalla
reazione di combustione. Se l’emissione di questa energia può essere ritardata
sufficientemente
e velocemente, la combustione tende a non avvenire.
Impianti Water Mist
Un getto d'acqua è un agente ideale per questo scopo, se
frazionato in piccole gocce ancor meglio. Nel momento in
viene irrorata dell’acqua frazionata in tante piccole,
piccolissime goccioline, si ottimizza lo scambio di calore in
modo tale che la temperatura scenda a causa del calore
assorbito dalla evaporazione dell'acqua stessa.
La maggiore quantità di vapore acqueo generato provoca
un maggior assorbimento di energia termica contribuendo
all’estinzione del fuoco prodotta dallo spostamento
dell’ossigeno
Il risultato è che la combustione in queste condizioni
non può avvenire ed il fuoco tende allo spegnimento.
Impianti Water Mist
Funzionamento
Il funzionamento del sistema ad acqua
nebulizzata
dipenderà da come è configurato. Ci sono due
tipi di
configurazioni a seconda del tipo di ugelli
selezionati:
- sistema a diluvio con ugelli aperti
- sistemi ad umido con ugelli chiusi
- sistema a preazione con ugelli chiusi
Impianti Water Mist
Sistema a diluvio
In questo caso le tubazioni sono vuote e il sistema viene
attivato elettronicamente al consenso della rivelazione
corrisponde l’apertura di una valvola che consentirà il
passaggio dell’acqua nella rete di distribuzione per poi
essere frazionata in micro gocce dall’ugello nebulizzatore.
Impianti Water Mist
Sistemi a umido
Questi sistemi non necessitano di una rivelazione elettronica, il funzionamento del sistema è demandato all’elemento termosensibile montato sull’ugello nebulizzatore. In questi sistemi l'acqua è in pressione nelle tubazioni tra i 25 e i 30 bar.
La scarica dell'acqua è impedita perché gli ugelli sono
sigillati da un bulbo tarato ad una specifica
temperatura. Quando si verifica un incendio, la
temperatura aumenta provocando lo scoppio del
bulbo termico e la conseguente fuoriuscita dell’acqua
nebulizzata dall’ugello nebulizzatore.
Impianti Water Mist
In presenza di ugelli chiusi, il sistema di preallarme coniuga le caratteristiche dei due precedenti sistemi, aggiungendo una misura di sicurezza aggiuntiva: i sensori elettronici attivano l’impianto riempiendo i tubi di acqua in pressione, ma questa non viene rilasciata se non dalla definitiva rottura del bulbo termico dell’ugello nebulizzatore.
Impianti Water Mist
Per assicurare la fornitura dell’acqua alla giusta pressione per essere nebulizzata agli
ugelli Water-
Mist si utilizzano due tipi di sistemi:
Bombole di azoto che pressurizzano bombole contenti acqua (UAC). Questo genere di
alimentazione è utilizzato nei piccoli sistemi e nelle applicazioni locali generalmente
con ugelli aperti, la capacità delle bombole contenenti acqua genera il tempo di
intervento. L’obiettivo di questo sistema in considerazione del tempo limitato di
funzionamento è quello di generare una estinzione o soppressione dell’incendio.
Impianti Water Mist
Pompe volumetriche abbinate a motori elettrici o diesel (UAP), soluzione valida per
tutti i tipi di sistemi con ugelli aperti o chiusi ed il tempo di intervento prevedendo un
piccolo rincalzo ad una riserva base è praticamente illimitato. Alla richiesta di
intervento, pompe volumetriche aumentano la pressione dell’acqua fino a circa 160
bar. Questa pressione, sufficiente per compensare la perdita di pressione nella rete di
distribuzione fino agli ugelli più lontani, genera all’erogatore con una pressione
variabile tra i 100 ed i 120 bar la corretta dimensione delle gocce, base per una
corretta tecnologia water mist.
Impianti Water Mist
Le ragioni per cui l'acqua nebulizzata sta avendo un importante
sviluppo sono le
seguenti:
Impegno ambientale
Da sempre, l'acqua è considerata un bene limitato.
L’innovativo sistema WATER MIST ha ridotto di un decimo, rispetto ai
sistemi tradizionali sprinkler e diluvio, la quantità di acqua da utilizzare
nella protezione antincendio, mantenendo la medesima, in modo da
utilizzare al meglio questa risorsa.
Le pompe utilizzate nei sistemi WATER MIST risultano avere maggiore
efficienza energetica rispetto agli impianti tradizionali. Se viene utilizzato
un sistema di bombole modulare, il consumo di energia è pari zero, in
quanto l’energia cinetica della scarica è fornita dall’ azoto compresso.
Impianti Water Mist
Spazi più ridotti Acqua risparmiata grazie al sistema di RG W-FOG, significa
anche che sia il sistema di pompe che i serbatoi d'acqua
possono avere dimensioni più ridotte.
Alta repressione e potere estinguente
Grazie all’alta pressione, la superficie attiva d’azione
dell'acqua nebulizzata è maggiore rispetto ai sistemi
tradizionali con un più elevato tasso di scambio termico e una
più alta efficienza.
Rapida riduzione della temperatura e del pericolo Grazie alle piccole dimensioni e alla distribuzione uniforme
delle goccioline, l'energia termica viene assorbita in modo più
efficiente, abbassando la temperatura fin dai primi momenti di
combustione.
Impianti Water Mist
Applicazione locale
Gli ugelli sono progettati per generare la scarica
dell’acqua su un pericolo specifico e la sua conseguente
estinzione, con prestazioni ottimali e costi inferiori
rispetto agli impianti a sprinkler.
Applicazioni speciali
I sistemi Water-Mist sono versatili e possono, oltre che
in applicazioni tradizionali, essere utilizzati in
applicazioni specifiche quali scale mobili, parcheggi
meccanizzati, robotica ecc…
Impianti Water Mist
Tubazioni più piccole
Il sistema di WATER MIST utilizzando molta meno acqua
rispetto agli altre tipologie di impianti di conseguenza le
dimensioni della rete di distribuzione risultano essere più
piccole generando una riduzione di peso sulle strutture.
Installazione leggera , facile e rapida
L’installazione è più semplice rispetto ai sistemi tradizionali
poiché vengono utilizzati componenti più gestibili e dai
diametri più piccoli
Diametro più piccolo dei tubi significa anche alleggerire il
sovraccarico permanente sulle strutture portanti, abbattendo
così i costi di esecuzione
L'installazione è più veloce e più affidabile perché i tubi
possono essere piegati, piuttosto che utilizzare gomiti e
raccordi, tutti i componenti che costituiscono un sistema di
nebulizzazione di acqua sono generalmente più facili da
gestire.
Impianti Water Mist
Opportunità
Il sistema di acqua nebulizzata RG W-FOG è la migliore soluzione possibile e l’unica tecnicamente valida per un gran numero di applicazioni.
Questo sistema consente la protezione di grandi recinti impossibile con altri sistemi. È possibile effettuare una protezione locale in una zona a
rischio senza limiti fisici. Inoltre semplifica l'installazione del sistema antincendio.
In caso di estinzione, i sistemi di nebulizzazione di acqua contribuiscono i seguenti vantaggi rispetto alle altre:
• L'acqua utilizzata come agente per raffreddare le superfici calde, evita il riaccendersi del fuoco dopo che è stato spento.
• le perdite sono notevolmente ridotte.
• Questi sistemi garantiscono la sicurezza delle persone, perché l'acqua è innocua e, in caso di incendio la nebbia ha effetto positivo di lavaggio nell'atmosfera di fumi e particelle dannose.
Impianti Water Mist
Design guidelines
Classification of the hazard to be protected.
Decision of the target of the system: suppresion or extinguishing.
Selection of the nozzles.
Location of the nozzles.
Selection of the requirements of the pumpset or cylinder bank.
Decision of the supply requirements.
Classification of the hazard
We have several classification for the hazards. Depending of the classification of the hazard we will have different operation areas: OH1: Computer rooms, libraries, offices, etc.
DESIGN
Classification of the hazard
OH2: Parking, museums, laundries, etc.
Classification of the hazard
OH3: Shopping centers, printing works, cardboars or plastic wharehosues, boiler rooms, etc.
Classification of the hazard
OH4: Projection halls in cinemas, theaters,
distilleries, etc.
Classification of the hazard
Depending on the type of hazard we
have to decide which system is optimal:
Total flooding: We protect the whole enclosure.
Local application: Protection for a single item.
Decision of the target of the system Control or suppression of the fire:
Sharp reduction in the heat release rate and prevention of re-growth of the fire.
The duration of the discharge shall be enought to allow to the fire brigade to take charge of the fire fighting.
Discharge duration: 30 minutes. Used in total flooding systems.
Fire extinguishment:
Complete elimination of any flaming. Complete elimination of ignited materials. Discharge duration: 10 minutes. Used in local application systems.
Total flooding systems (fire suppression)
The most suitable nozzle is selected for the type of hazard to be protected.
We look up the parameters of the selected nozzle: working pressure, spacing, k-factor, maximum height.
The nozzles are located inside the enclosure to be protected.
We decide the maximum surface to be protected simultaneously by the nozzles in case of fire.
Total flooding systems
HAZARD OPERATION
AREA
WET SYSTEM
AREA
DRY SYSTEM
AREA
LH 2.25 84 Not allowed, use
OH1
OH1 5.0 72 90
OH2 5.0 144 180
OH3 5.0 216 270
OH4 5.0 360 Not allowed, use
HHP1
HHP1 7.5 260 325
HHP2 10 260 325
HHP3 12.5 260 325
HHP4 Inundación*
* Note: it need special coverage
Total flooding systems
Depending on the maximum area to be
protected we decide the number of
nozzles that will discharge
simultaneously.
We decide the suitability of using open
or closed nozzles.
We calculate the total flow by multiplying
the number of nozzles that will discharge
simultaneously by their single flow.
Total flooding systems
Depending on the total flow and on the discharge time,
we calculate the totals supply of water.
We decide if we use a pumpset or a cylinder bank.
If we decid to use a pumset:
We select the suitable pumpset.
We select the water tank.
Total flooding systems If we use a cylinder bank:
We calculate the necessary amount of cylinder containing water.
We use a cylinder pressurized with nitrogen by each 3 cylinders
containing water.
Local application systems (extinguishment)
The target is the complete elimination of any flaming.
We select the most suitable nozzle for the hazard to be
protected.
We look up for the parameters of the nozzle: working
pressure, spacing, k-factor, maximum and minimum
height.
Fab
io B
ose
tti S
iste
mi p
rote
zio
ne
att
iva
Local application systems
The nozzles are located over the item to be protected following the next guidelines: The nozzles are located along the perimenter of the item or
inside its edge a distance equal to the ¼ its spacing.
We begin from the end of the item (or ¼ of the spacing inside) and the distance between nozzles will be equal to their spacing.
If the wide of the item is lower than the half of the spacing of the nozzle we only use a line of nozzles.
Example 1:
Espaciado difusor = 5 m
OBJETO: ancho = 2,4 m
largo = 10 m
3,75 3,75 1,25 1,25
Local application systems Example 2:
5
5
Nozzle spacing = 5 m
ITEM: wide = 5 m
length = 5 m
We decide the number of nozzles to install.
We multiply the single flow of the nozzle by the number of nozzles, therefore we get the total flow.
Local application systems
Depending of the total flow and on the discharge time,
we calculate the total water supply.
We decide if we will install a pumpset or a cylinder
bank.
If we use a pumpset:
We select the most suitable pump.
We select the necessary water tank.
We design the supplying system.
Local application systems
If we use a cylinder bank:
We calculate the necessary amount of cylinder
containing water.
We will install a cylinder pressurized with nitrogen for
each three cylinders containing water.
Remarks Obstruction inside the enclosure:
The water mist has not the same behavior as a gas.
Therefore we shall locate the nozzles taking into account the obstructions.
Enclosure openings:
The proximity of the openings with the fire can affect negatively because it allows the entry of fresh air.
These openings shall be considered during the design of the water mist system.
Special hazards
Some hazards need a complex configuration of the system.
An example are the escalators: We protect the one hand we protect the pits and on
the other and the guides of the escalator.
Therefore we will use two types of nozzles.
Pipe network
The pipe network shall be constructed of stainless
steel.
The pipe shall withstand 4 times the design pressure.
It will be tested at a pressure 1,5 times the design
pressure.
The pipework shall not be exposed to damage by fire,
by passing vehicles, by frost, etc.
Pipe network The pipe are disposed by using two types of branchs:
Main branch: 30 x 2,5 mm
38 x 3,0 mm
Secondary branch: 12 x 1,5 mm
16 x 1,5 mm
Both types of branch are connected by using blocks.
Fab
io B
ose
tti S
iste
mi p
rote
zio
ne
att
iva
Pipe network
CALCULATION METHOD
Computers and control rooms OH1 Located in some areas in offices, computation centres,
control centres.
Height: up to 3.3 m.
Target : control and suppression fire. Dragging of gases and combustion smokes.
System description:
Discharge time: 30 minutes.
Opeartion area: 72 m2.
Options CLOSED/OPEN CLOSED/OPEN CLOSED/OPEN
Nozzle 645556C / 645556 640856C / 640856 633656C/633656
Working pressure (bar) 80 80 120
k-factor (lpm/bar^0,5) 2,8 2,5 2,1
Spacing (m) 3,8 3,5 3,8
Distance to the wall (m) 1,9 1,9 1,9
Maximum height (m) 3,3 3,3 2,8
Location Ceiling Ceiling Ceiling
Tank (l) 3000 3000 3000
Recomendad pumpset UAP 115J/UAP140J UAP 115J/ UAP 140J UAP 140/ UAP 115J
Using of cylinder bank CONSULT RG CONSULT RG CONSULT RG
Corridors (OH1)
Located in hotels, hospitasl offices, public buildings, cinemas (excluding projection halls).
Height: up to 2,5 m
Target : control and suppression fire. Dragging of gases and combustion smokes.
System description:
Discharge time: 30 minutes.
Operation area: 72 m2. Options OPEN CLOSED
Nozzle EMM-533656 EMM-533656C
Working pressure(bar) 100 100
K-factor (lpm/bar^0,5) 1,68 1,68
Spacing (m) 3,5 3,5
Maximum distance to the wall (m) 1,75 1,75
Maximum height (m) 2,5 2,5
Location Ceiling Ceiling
Tank (l) 3000 3000
Recommended tank UAP 115/UAP 140 UAP 115J/UAP 140J
Using cylinder bank CONSULT RG CONSULT RG
Fab
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zio
ne
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iva
Public spaces (OH1) Located in public buildings, hospitals, hotels, etc.
Height: up to 3,3 m
Objetivo: control y supresión. Arrastre de gases y humos de combustión.
Target : control and suppression fire. Dragging of gases and combustion smokes.
System description:
Discharge time: 30 minutes.
Operation area: 72 m2.
Opciones ABIERTO
Difusor 633656C-633656
Presión de trabajo (bar) 120
Factor k (lpm/bar^0,5) 2,0
Espaciado (m) 3,8
Distancia máxima a la pared (m) 1,9
Altura máxima (m) 3,3
Ubicación Techo
Depósito (l) 3000
Bomba recomendada UAP 115J/UAP 115
Posibilidad de usar cilindros CONSULTAR RG
Public spaces in offices (RO1)
Located in public builings, hospitals, hotels, etc.
Height: up to 3,3 m.
Target : control and suppression fire. Dragging of gases and combustion smokes.
System description: Discharge time: 30 minutes. Operation area: 72 m2.
Opciones ABIERTO CERRADO
Difusor 645556C-645556 640856C/640856
Presión de trabajo (bar) 80 80
Factor k (lpm/bar^0,5) 2,73 2,448
Espaciado (m) 3,8 3,5
Distancia máxima a la pared (m) 1,9 1,75
Altura máxima (m) 3,3 3,3
Ubicación Techo Techo
Depósito (l) 3000 3000
Bomba recomendada UAP 115J/UAP 115 UAP 140J/UAP 140
Posibilidad de usar cilindros CONSULTAR RG CONSULTAR RG
Shopping centers (OH1)
Located in supermarkets, department stores, store areas, etc.
Height: up to 3,3 m
Target : control and suppression fire. Dragging of gases and combustion smokes.
System description:
Discharge time: 30 minutes.
Operation area: 72 m2.
Options CLOSED/OPEN CLOSED/OPEN
Nozzle 633656C/633656 645556C/645556
Working pressure (bar) 120 80
k-factor (lpm/bar^0,5) 2,01 2,73
Spacing (m) 3,8 3,8
Distance to the wall (m) 1,9 1,9
Maximum heigth (m) 3,2 3,3
Location Ceiling Ceiling
Tank (l) 3000 3000
Recomended tank UAP 115J/UAP 115 UAP 115J/UAP140J
Using cylinder CONSULT RG CONSULT RG
Paper files (storages OH2) Located in archives of documents, bookshops, public buildings (archives
of documents, files, etc), museums (historic files, etc), archives in offices.
Height: up to 3,2 m
Target : control and suppression fire. Dragging of gases and combustion smokes.
System description:
Discharge time: 30 minutes.
Operation area: 72 m2.
Options CLOSED/OPEN CLOSED/OPEN
Nozzles 645556C/645556 633656C/633656
Working pressure (bar) 80 100
k-factor (lpm/bar^0,5) 2,8 2,01
Spacing (m) 3,5 3
Distance to the wall (m) 1,75 1,5
Maximum height (m) 3 3
Location Ceiling Ceiling
Tank (l) 3000 / 6000 3000 / 6000
Recommended pumpset UAP 230J / UAP 230 UAP 280J /UAP 280
Using cylinders CONSULT RG CONSULT RG
Wire channel (Machinery and associated hazards) Located in enclosures inside power stations in industrial plants, airports, railway
stations.
Height: wire channel with height up to 3,3 m and no more than 6 m wide.
Target : control and suppression fire. Dragging of gases and combustion smokes.
System description: Discharge time: 30 minutes. Operation area: at least 15 m of channel must be protected.
Options OPEN
Working pressure (bar) 100
Nozzle 633656
K-factor (lpm/bar^0,5) 2,01
Spacing (m) 3,8
Distance to the wall (m) 1,9
Maximum height (m) 3,3
Location Ceiling
Tank (l) 2000
Recomended pumpset Depending on the number of nozzles
Use of cylinder CONSULT RG
Machinery and associated hazards (total flooding)
Located in enclosures inside power stations in industrial plants, airports, railway stations.
Size: enclosures with a volume up to 500 m3 and with a height up to 5 m are protected.
System description: Discharge time: 30 minutes, or the time designated by the
Authority Having Jurisdiction. Options OPEN
Nozzle 423849
Working pressure (bar) 100
k-factor (lpm/bar^0,5) 0,952
Spacing (m) 3
Distance to the wall (m) 1,5
Maximum height (m) 5
Location Ceiling
Tank (l) Depending on the number of nozzles
Recomended pumpset Depending on the number of nozzles
Use of cylinders YES
Machinery and associated hazards (local application)
Located in enclosures inside power stations in industrial plants, airports, railway stations.
Height: this application protects diesel motors with a height up to 6 meters.
System description:
Discharge time: 10 minutes.
Options OPEN OPEN
Nozzle 523856 540856
Working pressure 100 100
k-factor (lpm/bar^0,5) 1,19 2,04
Spacing (m) 4 5
Distance to the edge of the item (m) 1 1,25
Maximum height (m) 3,8 9
Location Horizontal Horizontal
Tank (l) Depending on the number of nozzles Depending on the number of nozzles
Recommended pumpset Depending on the number of nozzles Depending on the number of nozzles
Use of cylinders YES YES
Exhaust duct (Machinery and associated hazards)
Located in enclosures inside power stations in industrial plants, airports, railway stations.
Size: the system covers ducts with a section up to 1 m2, without any lenght limitation.
Target: Extinguishment. Dragging of gases and combustion smokes. Cooling of hot parts.
System description:
Discharge time: 1 minute.
Options OPEN
Nozzle 412549
Pressure (bar) 100
k-factor (lpm/bar^0,5) 0,5
Spacing (m) 1,5
Distance to the wall (m) Centered on the duct
Maximum height (m) Centered on the duct
Location Axis of the duct
Tank (l) Depending on the number of nozzles
Recommended Depending on the number of nozzles
Use of cylinders YES
Hydraulic pits (Machinery and associated hazards) Located in enclosures inside power stations in industrial plants, airports,
railway stations.
Size: it protects pits measuring up to 4x6 meters.
Target: Extinguishment. Dragging of gases and combustion smokes. Cooling of hot parts.
System description:
Discharge time: 10 minutes.
Operation area: up to 144 m2.
Options OPEN OPEN
Nozzles 523856 540856
Working pressure 100 100
k-factor (lpm/bar^0,5) 1,19 2,04
Spacing (m) 4 5
Minimum height (m) 2 1,5
Maximun height (m) 3,8 9
Location Horizontal Horizontal
Tank (l) No apply No apply
Recommended No apply No apply
Use of cylinder COMPULSORY COMPULSORY
Escalators
Located in shopping centers, supermarkets, underground stations, railway stations, airports, etc.
Size: it protects scalators up to 1.8 meters wide.
Target:
Lateral guides of the steps: Extinguishment.
Acumulated dirty on the base of the scalator: Extingushment.
Pits: Control.
Dragging of gases and combustion smokes. Cooling of hot parts.
Options OPEN (Side guides) OPEN (Pit)
Nozzle 412549 423849
Working pressure (bar) 100 100
k-factor (lpm/bar^0,5) 0,5 0,952
Spacing (m) 3,5 Uniformly installed
Distance to the wall (m) No apply No apply
Maximum height (m) No apply No apply
Location Horizontal Ceiling
Tank (l) DEPENDS =
Recommended pumpset DEPENDS =
Use of cylinder YES =
Little file rooms (up to 144 m2) Located in archives of documents, public buildings, museums, etc.
The system is composed by the same number of cylinders pressurized with nitrogen and containing water.
Target: Extinguishment. Dragging of gases and combustion smokes. Cooling of hot parts.
System description:
Discharge tieme: 10 minutes.
Operation area: up to 144 m2.
Options CLOSED/OPEN
Nozzle 533656
Working pressure (bar) 100
k-factor (lpm/bar^0,5) 1,68
Spacing (m) 3,5
Distance to the wall (m) 1,9
Maximum height (m) 3,2
Location Ceiling
Tank (l) NO
Recommended pumpset NO
Use of cylinder COMPULSORY
False floors and false ceilings
Located in offices, file rooms, public buildings.
The system is composed by a bottle containing 26 litres of water and cylinders with a volume of 80l pressurized with nitrogen.
Target: Extinguishment. Dragging of gases and combustion smokes. Cooling of hot parts.
System description:
Discharge time: 10 minutes.
Operation area aprox: up to 600 m2. Options OPEN
Nozzle 412549
Working pressure (bar) 100
k-factor (lpm/bar^0,5) 0,5
Spacing (m) 3,5
Distance to the wall (m) 1,75
Maximum height (m) 1.8
Location Ceiling
Tankd (l) NO
Recommended NO
Use of cylinders COMPULSORY
Fab
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tti S
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rote
zio
ne
att
iva
Electric transformers (Local application)
Located in industrial areas, shopping centers, residential areas, factories, etc
inferior a Target: Extinguishment. Dragging of gases and combustion smokes. Cooling of hot parts.
System description:
Discharge time: 10 minutes.
Operation area: without limit.
Options OPEN OPEN
Nozzle 523856 540856
Working pressure (bar) 100 100
k-factor (lpm/bar^0,5) 1,19 2,04
Spacing (m) 4 5
Minimum height (floor to nozz.)(m) 2 1,5
Maximum height (floor to nozz. m) 3,8 9
Location Horizontal Horizontal
Tank (l) NO NO
Recommended pumpset NO NO
Use of cylinders COMPULSORY COMPULSORY
Fab
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ose
tti S
iste
mi p
rote
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iva
Robotized parkings (OH2) Located in industrial areas, shopping centers, residential areas,
etc.
Height: it protects enclosures up to 3.2 m.
Target : control and suppression fire. Dragging of gases and combustion smokes.
System description:
Discharge time: 30 minutes.
Operation area: 144 m2.
Options CLOSED/OPEN
Nozzle 633656C/633656
Working pressure (bar) 100
k-factor (lpm/bar^0,5) 2,01
Spacing (m) 3,5
Distance to the wall (m) 1,9
Maximum height (m) 2,5
Location Ceiling
Tank (l) 3000
Recomended pumpset UAP 230J
Use of cylinders NO
Carton and plastic stores (OH3)
Located in some enclosures in industrial areas, warehouses of chemical factories, wire factories, etc
Height: up to 3.3
Target : control and suppression fire. Dragging of gases and combustion smokes.
System description:
Discharge time: 30 minutes.
Operation area: 72-144-216 m2.
Options CLOSED/OPEN
Nozzles 645556C/645556
Working pressure (bar) 100
k-factor (lpm/bar^0,5) 2,8
Spacing (m) 2,7
Distance to the wall (m) 1,4
Maximum height (m) 3
Location Ceiling
Tank (l) 9000
Recommended pumpset UAP 560J
Use of cylinders NO
Boiler rooms (OH3)
Located in industrial areas, shopping centers, appartment builindings.
Height: up to 5 m.
Target: Extinguishment. Dragging of gases and combustion smokes. Cooling of hot parts.
System description:
Discharge time: 10 minutes.
Options OPEN OPEN
Nozzles 523856 540856
Working pressure (bar) 100 100
k-factor (lpm/bar^0,5) 1,19 2,04
Spacing (m) 4 5
Minimun height (m) 2 1,5
Maximum height (m) 3,8 9
Location Horizontal Horizontal
Tank (l) NO NO
Recommended pumpset NO NO
Use of cylinders COMPULSORY COMPULSORY
Printing works (RO3) Located in printing works.
Height: up to 5 m.
Target: Extinguishment. Dragging of gases and combustion smokes. Cooling of hot parts.
System description:
Discharge time: 10 minutes.
Operation area: 216 m2
Options OPEN OPEN
Nozzle 523856 540856
Working pressure (bar) 100 100
k-factor (lpm/bar^0,5) 1,19 2,04
Spacing (m) 4 5
Minimum height (m) 2 1,5
Maximum height (m) 3,8 9
Location Horizontal Horizontal
Tank (l) NO NO
Recommended pumpset NO NO
Use of cylinders COMPULSORY COMPULSORY
Baggage rooms (OH3) Located in hotels, hostels, raylway stations, bus stations, airports, etc.
Height: up to 3.3 m.
Target : control and suppression fire. Dragging of gases and combustion smokes.
System description:
Discharge time: 30 minutes.
Operation area: 216 m2.
Options CLOSED/OPEN
Nozzle 633656C/633656
Working pressure (bar) 120
k-factor (lpm/bar^0,5) 2,01
Spacing (m) 3,8
Distance to the wall (m) 1,9
Maximum height (m) 2,5
Location Ceiling
Tank (l) 9000
Recomended pumpset UAP 345J
Use of cylinders CONSULT RG
Lift machinery rooms (OH3) Located in appartament or office buildings, hotels, hostels,
stations, airports, shopping centers, etc.
Height: up to 9 m.
Target: Extinguishment. Dragging of gases and combustion smokes. Cooling of hot parts.
System description:
Discharge time: 10 minutes.
Options OPEN OPEN
Nozzles 523856 540856
Working pressure (bar) 100 100
K-factor (lpm/bar^0,5) 1,19 2,04
Spacing (m) 4 5
Minimum height (m) 2 1,5
Maximum height (m) 3,8 9
Location Horizontal Horizontal
Tank (l) NO NO
Recommended pumpset NO NO
Use of cylinders COMPULSORY COMPULSORY
Air conditioning
machinery rooms (OH3) Located in appartament or office buildings, hotels, shopping
centers, etc.
Height: up to 9 m.
Target: Extinguishment. Dragging of gases and combustion smokes.
System description:
Discharge time: 10 minutes.
Options OPEN OPEN
Nozzle 523856 540856
Working pressure (bar) 100 100
k-factor (lpm/bar^0,5) 1,19 2,04
Spacing (m) 4 5
Minimum height (m) 2 1,5
Maximum height (m) 3,8 9
Location Horizontal Horizontal
Tank (l) NO NO
Recomended pumpset NO NO
Use of cylinders COMPULSORY COMPULSORY
Laundries (OH2)
Located in hotels, student residences, etc.
Height: up to 2.5 m.
Target : control and suppression fire. Dragging of gases and combustion smokes.
System description:
Discharge time: 30 minutes.
Operation area: 144 m2.
Opciones ABIERTO
Difusor 645556
Presión de trabajo (bar) 100
Factor k (lpm/bar^0,5) 2,8
Espaciado (m) 2,7
Distancia a la pared (m) 1,4
Altura máxima (m) 3,3
Depósito (l) 9000
Bomba recomendada UAP 760 / UAP 805
Posibilidad de cilindros CONSULTAR RG
Ubicación Techo
Kitchens (OH1) Located in restaurants, hotels, dining rooms, etc.
It protects different areas depending on the hazard to be protected and the size of the kitchen.
Target: Extinguishment. Dragging of gases and combustion smokes.
System description:
Discharge time: 2 minutes.
OPTIONS FRYIER/GRILL FRYIER/GRILL BURNERS BURNERS GRIDDLE BROILER SIDE
FILTER V FILTER CONDUCTO
Nozzle 14680 15740 14680 13360 12380 13360 13360 14080 13360
k-factor (lpm/bar^0,5) 0,468 0,574 0,468 0,336 0,238 0,336 0,336 0,408 0,336
Coverage (cm) 60x60 60x60 60x60 50x30 50x50 65x65 each 2,2 m (minimo 2)
eac 3 m (min. 2) 50 cm diám.
Minimum height (m) 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 each 1,8 m
Maximum height (m) 1 1,3 1,3 1 1,2 1,3 eac 1,8 m
Location enfrentados enfrentados
Quali sono e a cosa servono gli estinguenti gassosi
Per estinguere incendi all’interno di locali chiusi possono essere utilizzati:
anidride carbonica
impianti ad acqua, anche nebulizzata
Oppure clean agent ossia:
argon, azoto, miscele di gas inerti
alogenati come NOVEC, FM 200, ecc.
ovvero i sostituti dell’halon 1301
Caratteristiche dei clean agent
Estinguono l’incendio
Consentono la permanenza delle
persone durante e dopo la scarica
Non lasciano residui dopo la scarica
Non danneggiano i beni
Agiscono rapidamente
Consentono la prosecuzione
dell’attività lavorativa dopo l’evento
Non sono elettroconduttivi
Perché un clean agent….
Il costo del “business in fumo” e’:
9 Milioni
Euro/ora
55 Milioni
Euro/ora
35.000
Euro/ora
Clean
Room
Grande
CED
Settore
petrolifero
Esempio tipico di impianto
24001
24002
24201
24101
24102
24202
1
0
2
3 4
5 6
7
8
9
10
20 22
21
23
Nozzle Digits: e.g. 24001
2 = Nozzle Type 2002
1 = Nozzle Type 2000
4 = Number of holes
001… = Nozzle Position
(on going digit)
Recommended Nozzle Numbering:
001 … = Room
101 … = False Floor
201 … = False Ceiling
Node-point assignment for the hydraulic calculation
Funzionamento impianti antincendio a gas chimico
Effetto dei vapori del gas chimici nello spegnimento, simili
a quanto avveniva con Halon 1301
La capacità di interrompere l’azione dell’ossigeno
(comburente) con un’efficace azione chimica di
“inibizione”
FM200, Novec 1230 decompongono i propri atomi nelle
zone a contatto del fuoco.
Questa decomposizione porta ad un espansione di
volume:
Legge Gay-Lussac: Il numero delle molecole o atomi
per volume è lo stesso per ciascun gas
1 molecola di NOVEC si decompone in max 18
differenti parti
l’espansione max del volume del fattore 18
riduce drasticamente la percentuale di ossigeno
causando l’effetto dello spegnimento.
FM 200 che consiste in 11 atomi permette di formare
max. 10 parti libere come sempre suo limite.
Prove gas chimici
La realtà dei fatti
Novec
1230
Funzionamento impianti antincendio a gas inerte
O2= 10-12%
Ar= 42% max
4. A fine scarica e per 10 minuti
O2<20.9%
Scarica in
60 secondi
3. Scarica gas estinguente nel locale
O2=20.9%
1. Normale situazione operativa
Tubazione
di linea
Impianto antincendio
ad argon in stand by
Locale da
proteggere
O2=20.9%
2. Incendio nel locale
O2=20.9%
Le pressioni nell’impianto Principio
Legenda:
Parti soggette ad alta pressione - 300 bar
Parti soggette a “bassa” pressione - da 40 a 80 bar
Sector-valve
Prove gas inerti: la realtà dei fatti
La nuova frontiera dei gas inerti
Cosa significa « CDT »?
Tecnologia di Scarica a pressione « Costante »
“Nuova” Tecnologia a flusso costante e regolato
Pressione di scarica “costante” qualsiasi sia la pressione
della bombola
La nuova frontiera dei gas inerti
Débit régulé
Débit non régulé
Flow rate CDT
Flow rate Std
La nuova frontiera dei gas inerti
“CDT” 300 bar
1 min
P cyl.
P out
•Gas estinguente: Azoto (Argon) •Pressione di Stoccaggio: 300 bars at 20°C •Pressione di uscita: 45 to 50 bar nominale •Flusso: in base alle dim.ni delle bombole e lay- out dell’impianto,… •Vantaggi: Riduzione fino all’80% area serr. Sopr. riduzione diametri tubazioni impiegati
La nuova frontiera dei gas inerti
Type of system
No. of
80 litre containe
rs
Total venting area
(in m2)
Service pressure
downstream
of valves
(in bar)
Nitrogen system
200 bar
15
0.6
PN220
Nitrogen system
300 bar
10
0.6
PN330
Nitrogen system
300 bar regulated
10
0.1 0
PN100
La nuova frontiera dei gas inerti
Agente Conc. d’uso
NOAEL* Margine di sicurezza
Novec 1230 fluid
4,2 - 6% 10% 67 - 150%
HFC-125 8.7-12.1% 7.5% ---
HFC-227ea 6,4 - 8.7% 9% 3 - 20%
Gas inerte 38 - 40% 43% 7 - 13%
CO2 30 - 75% <5% lethal
@ design conc.
Calcolo della quantità Informazioni sulla Tossicità
Proprietà Novec 1230 HFC-125 HFC-
227ea HFC-23
Tempo di vita nell’atmosfera (anni)
0.014 29 33 260
ODP (Potenziale di distruzione dell’ozono)
0 0 0 0
GWP (100 yr ITH)
1 3400 3500 12000
Considerazioni sui gas chimici
PARAMETRI AMBIENTALI
Rete di distribuzione Tubazioni
Le tubazioni devono essere
di materiale non combustibile
avente caratteristiche fisiche e
chimiche da poterne assicurare
l’ integrita’ in maniera affidabile
se sottoposte a sollecitazioni.
Le pressioni di progetto devono
essere adattate alle
temperature massime di
esercizio.
NON SI DEVONO USARE TUBI IN
GHISA O TUBI NON METALLICI
16' 16'
15'
35 LBS.
35 LBS.
14'
14' (4.27m) 14' (4.27m)
14' (4.27m)
35 LBS.
70 LBS.
12'
35 LBS.
35 LBS.
16'16'
140 LBS.
35 LBS.
(15.875kg)
(31.75kg)
(4.57m)
(15.875kg)
(4.27m)
(15.875kg)
(15.875kg)
(15.875kg)
(15.875kg)
(4.88m) (4.88m)
(3.66m)
(4.88m) (4.88m)
(63.5kg)
Rete di distribuzione Tubazioni
Ove si usi un dispositivo di
riduzione della pressione
statica nei sistemi con gas non
liquefatti, nel calcolo si deve
usare la pressione massima di
esercizio nelle tubazioni di
distribuzione a valle del
dispositivo
Tubazioni flessibili se usate
devono essere approvate dal
costruttore del sistema
Rete di distribuzione Tubazioni prescrizioni generali
Estinguenti Tubazioni API 5L gr.B sch 40
Tubazioni API 5L gr.B sch 80
Tubazioni API 5L gr.B sch 160
Liquefatti pressurizzati 24 bar es. FM200
x Non necessario
Non necessario
Liquefatti pressurizzati 42 bar es. CEA410-NAF SIII
x Non necessario Non necessario
Liquefatti non pressurizzati Es. PF23
Per diametri inferiori ad
1 “
Per diametri uguali o superiori ad
1 “
Non necessario
Inerti
Per tubazioni a valle dell’ orifizio calibrato*
Per tubazioni a valle dell’ orifizio calibrato*
Per tubazioni a monte dell’ orifizio
calibrato se non calcolate
integralmente * Verificare con parametro di calcolo riportato sul calcolo idraulico
Rete di distribuzione Raccordi
I raccordi devono avere una
pressione minima nominale di
esercizio uguale o maggiore
della pressione massima nel
contenitore con la sostanza
estinguente a 50°C
NON SI DEVONO USARE
RACCORDI IN GHISA
Le leghe per saldatura e per
brasatura devono avere un
punto di fusione maggiore di
500°C
50% OUT
50% OUT
100% IN 100% IN 25% OUT
75% OUT
Rete di distribuzione ripartizione dei flussi dell’ estinguente nelle derivazioni
Rete di distribuzione ripartizione dei flussi dell’ estinguente nelle derivazioni
10% OUT
100% IN
90% OUT 90% OUT 10% OUT
69% OUT31% OUT
100% IN
100% IN100% IN
INCORRECTCORRECT
25% OUT 75% OUT
Rete di distribuzione orientamento delle derivazioni
OUT OUT
IN
OUT
OUT
IN INCORRECT
OUT
OUT
OUTINCORRECT
SIDE-THRU
OUT
OUT
IN
BULLHEAD
CORRECT
OUT
OUT
OUT
OUT
IN
IN
CORRECT
BULLHEAD
IN
OUT
INCORRECT
OUT
OUT
IN
INCORRECT
IN
OUT
OUT
Rete di distribuzione orientamento delle derivazioni
OUT OUT
IN
OUT
OUT
IN INCORRECT
OUT
OUT
OUTINCORRECT
SIDE-THRU
OUT
OUT
IN
BULLHEAD
CORRECT
OUT
OUT
OUT
OUT
IN
IN
CORRECT
BULLHEAD
IN
OUT
INCORRECT
OUT
OUT
IN
INCORRECT
IN
OUT
OUT
Rete di distribuzione Distanze minime
Distanza tra tee e tee o
curva
Distanza tra una curva ed
un tee
Min. 10 Diametri
di tubazione
Rete di distribuzione supporti per tubi e valvole
Diametro Diatanza massima
tubazione tra i supporti (mt.)
3/8” 1
1/2” 1.5
3/4” 1.8
1” 2.1
1 1/4” 2.4
1 1/2” 2.7
2” 3.4
2 1/2” 3.5
3” 3.7
4” 4.3
Si deve prevedere un adeguato supporto per gli ugelli
tubo <= 1” distanza max. 0.1 mt.
tubo > 1” distanza max. 0.25 mt.
Considerazioni sul confronto gas chimici/gas inerti
Gas inerti Prodotti di decomposizioni assenti
- Non inserito nel protocollo di Kyoto
- Basso costo del gas vs chimici
- GWP: 0 1
- Costi più alti per l’hardware
- Costi più alti di installazione
- Fenomeni di sovrapressione
- Peso del sistema
- Velocità di spegnimento
- N° bombole rispetto ai chimici
- Costi di manutenzione maggiori
- Sistema ad alta pressione rispetto ai chimici
- Logistica per il riempimento
-
+
Gas chimici HFC’s
Spegnimento rapido Risparmio di spazio & peso Prezzo Pre-engineered system possible
Logistica di rimpimento Tempo di vita nell’atmosfera: >30
anni Costi di riempimento Global Warming potential
HFC-125: 3.400 HFC-227: 3.500 HFC-236: 9.400 HFC-23: 12.000
Incluso nel protocollo di Kyoto Incluso nel F-gas Regulation Problemi di margine di sicurezza:
HFC-125: non esistente HFC-227: limitato
Prodotti di decomposizione
NOTA: SECONDO IL DECRETO 43/2012 quantità detenute in impianti fissi antincendio SOPRA i 3 Kg devono essere dichiarate al ministero
Gas chimici - Novec
1230
• GWP: 1
• Tempo di vita nell’atmosfera: 5 giorni
• Lowest design concentration
• Maggiori margini di sicurezza vs altri agenti estinguenti
• Spegnimento rapido
• Risparmio di spazio & peso
• Non inclusonel protocollo di Kyoto
• Non incluso nel F-gas Regulation
• Possibilità di refill locale
• Central banking possible (limited)
• Pre-engineered system possible
• Prezzo
• Costi di riempimento
• Più kg/m³
-
+
Considerazioni sul confronto
gas chimici/gas inerti
Il primo ed unico estinguente gassoso per
applicazioni particolari
Impianti CO2
La Carbodioxine - CO2 è
probabilmente l'agente estinguente gassoso che ha il più
alto numero di installazioni in tutto il mondo. Il principio
di funzionamento è molto semplice, il biossido di
carbonio (che non partecipa alla combustione) riduce il
contenuto di ossigeno nell’aria e reprime l’incendio.
La CO2 è comunemente utilizzata in aree normalmente
non occupate dal momento che per l’estinzione può
causare asfissia
Impianti CO2
Con l’esperienza accumulata nella sua progettazione, il
suo basso costo e la disponibilità in tutto il mondo, è
diventato un prodotto leader che può essere applicato in
molti ambienti, come, ad esempio, nel settore marittimo.
E’ possibile testarlo in scala, le. I diffusori ricariche sono
veloci e con costi molto contenutisono adatti per il Total
Flooding o per le Local Application..
Impianti CO2
Protezioni particolari Protezione cucine
.
Il sistema di soppressione KP è stato progettato in conformità ai i requisiti della norma
NFPA 17A ed è approvato da LC, ULC e LPCB. KP è un sistema di protezione sviluppato per
funzionare automaticamente e indipendente un intervento esterno. La rete di rilevazione è
costituita da fusibili, un modulo di sblocco meccanico e un cavo d'acciaio con pulegge
angolo. Quando un fusibile è azionato dall’ aumentare della temperatura il rilascio del
cavo meccanico attiverà il comando pneumatico mandando in erogazione il liquido di
spegnimento sulle superfici delle apparecchiature.
L'agente di estinzione è un acetato di potassio, soluzione a basso pH, separa il
combustibile da il comburente ed evita il rilascio di vapori infiammabili. A seconda del tipo
di cappa o apparecchi di cucina, ci sono due dimensioni differenti di bombole: 14 e 23 litri.
Oltre a queste componenti, è anche possibile inserire nel sistema un attivatore manuale,
micro elettrici, controllo valvole chiusura gas ,ecc
Il sistema di soppressione KP può essere facilmente adattato a qualsiasi tipo di cucina
nuova o esistente
Protezioni particolari Protezione cucine
Perché proteggere tutto il volume?
Autonomo, versatile in tutto dalla rivelazione allo
spegnimento. La semplicità per una soluzione
economica ed efficace per protezioni locali
Protezioni particolari Protezione Locali
FINE
GRAZIE PER L’ATTENZIONE
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