Sistemi di Estinzione a CO2

L'ANIDRIDE CARBONICA O BIOSSIDO DI CARBONIO COME SOSTANZA ESTINGUENTE
Il biossido di carbonio è un gas inodore e incolore, non corrosivo. Non sporca e non rovina i materiali con i quali viene a contatto. Il biossido di carbonio impiegato negli impianti antincendio ha un grado di purezza superiore al 96% ed è privo di umidità (elettricamente non conduttore).
Il suo principio estinguente è duplice in quanto agisce:
• Sulla riduzione di ossigeno presente nell’aria; quindi per soffocamento e non consente il processo della combustione.
• Per raffreddamento intenso dovuto alla rapida esposizione del gas.
La quantità residua di ossigeno in un ambiente saturo di biossido di carbonio è del 12%, assolutamente inadeguata per permettere la sopravvivenza. A questo bisogna aggiungere che il gas a causa del suo elevato peso specifico (1,97 Kg m?) tende a stratificare sul fondo dell’ambiente protetto coinvolgendo in misura maggiore un operatore eventualmente presente nel locale. La sua densità supera del 50% quella dell’aria. Normalmente è tenuto in deposito in pressione allo stato liquido. Un Kg di CO2 liquido sviluppa alla pressione atmosferica un volume di gas pari a 510 Lt.
Per quanto riguarda le limitazioni, si tenga presente che il CO2 è un gas asfissiante: un contenuto in aria del 3-4% produce uno stato di malessere, mentre una concentrazione superiore al 15% produce asfissia. Purtroppo le concentrazioni usate negli impianti fissi superano di gran lunga i valori limite suddetti e, pertanto, risultano letali.
Dopo l’intervento, il locale interessato deve essere ventilato adeguatamente, tenendo presente che, essendo più pesante dell’aria, il CO2 si concentra nelle zone basse.
 

 

 

Tra le tante possibilità di protezione possiamo citare come esempio l’applicazione per:
•Apparecchiature elettriche (macchine, trasformatori ecc.).
•Cabine di verniciatura, forni di essicazione ecc.
•Centrali elettroniche e centri elaborazione dati.
•Magazzini chiusi, condotti e cunicoli per polveri ecc.
•Macchine per filatura di tipo chiuso.
•Sili.
•Archivi e biblioteche.
•Materiali liquidi e gassosi.
•Trafilerie, laminatoi.
•Vani motore.
•Vasche per tempra.
•Applicazioni su macchinari vari.
Non mancano tuttavia esempi di applicazione su attrezzature di estinzione mobili e in particolare estintori, che negli ultimi anni sono stati migliorati moltissimo.

 

IMPIANTI FISSI AD ALTA PRESSIONE
Negli impianti ad alta pressione l’anidride carbonicaè stoccata in contenitori, alla pressione di 60 atm. circa, a 20°C, che equivale a 190 atm. a 155°C. L’impianto è costituito da una serie di bombole collaudate a 250 atm., della capacità di 40 e 60 lt. Caricate al 75% o al 66,6% a seconda del clima di destinazione. Una serie di accessori quali valvole a flusso rapido, maniglie di comando, comandi elettropneumatici, interruttori e sganci a pressione, collettori di raccolta, flessibili, coni di erogazione, comandi manuali, sirene ecc. completano l’impianto. L’impianto può essere dotato di opportuni sistemi di rivelazione, temporizzatori e quadri di comando per l’intervento automatico. L’apertura delle valvole delle bombole avviene attraverso bombole pilota dotate di comando, che provocano la scarica automatica delle restanti bombole.

 

IMPIANTI FISSI A BASSA PRESSIONE
Questi tipi di impianto differiscono da quelli ad alta pressione in quanto lo stoccaggio dell’anidride carbonica avviene in serbatoi di grandi capacità anziché in bombole. Questi tipi di impianti divengono interessanti economicamente e tecnicamente quando la quantità di anidride carbonica necessaria è almeno di circa 5000 Kg.
I vantaggi tecnici rispetto agli impianti ad alta pressione sono: il facile controllo del contenuto dei serbatoi, le ridotte spese di collaudo, la semplicità d’uso dell’impianto, l’ingombro minimo e le ridotte operazioni di manutenzione.
L’elemento principale dell’impianto è costituito da un serbatoio di stoccaggio orizzontale isolato termicamente, posto su bilancia, che viene collegato ad un gruppo frigorifero, atto a mantenere la temperatura dell’anidride carbonica in fase liquida di circa –20 –22° C ed a una pressione di 18-20 atm.
Valvole di sicurezza, quadri elettrici di comando ed altri componenti analoghi agli impianti ad alta pressione completano l’impianto.

 

IMPIANTISTICA DEI SISTEMI A CO2
L’impiantistica dei sistemi a CO2 ricalca in larga misura quella degli impianti ad alta pressione. Il gas è stoccato in bombole e inviato nei locali protetti per mezzo di tubazioni dotate di opportuni ugelli.
Date le caratteristiche chimico – fisiche del CO2, non è necessario pressurizzarlo con altro gas, poiché la pressione interna delle bombole varia in funzione della temperatura, le bombole dovranno essere caricate al 75% in caso di temperatura massima di 35 °C e al 67% in caso di temperatura massima fra 35° e 45°C.
Il quantitativo di CO2 da erogare e quindi il numero di bombole viene determinato considerando un quantitativo medio di CO2 di 1,3 kg per m3 di ambiente protetto. Nel caso vi siano aperture non chiudibili o gravi probabilità di riaccensione, si dovrà prevedere un ulteriore quantitativo per una scarica prolungata nel tempo a garanzia della costante saturazione.


IMPIANTO A SATURAZIONE TOTALE
E’ il sistema che consente di raggiungere e mantenere entro uno spazio chiuso la concentrazione di anidride carbonica necessaria per ottenere l’estinzione. I tipi di incendio contemplati nel sistema saturazione totale sono:
a)Incendi di superficie: sono quelli che interessano liquidi infiammabili e gas, in cui l’estinzione si ottiene immettendo in un volume chiuso una adeguata concentrazione di CO2 variabile in funzione del materiale contenuto. Dette concentrazioni sono riportate nella seguente tabella:

 

 
Le concentrazioni minime richieste per l’estinzione sono calcolate in base al 34% ed i quantitativi di CO2 da prevedere per m3 di locale protetto deve essere in accordo a quanto indicato nella seguente tabella:
 

 

Per le concentrazione superiori al 34% si dovrà applicare un fattore di correzione K ricavato dal diagramma della seguente figura.
 
b) Incendi di volume: si intendono quelli che interessano materiali combustibili immagazzinati, imballati, o in fase di lavorazione e che generano incendi tridimensionali. I quantitativi di CO2 da prevedere per m3 protetto devono essere in accordo con la seguente tabella:

 

c) Tempi di scarica: devono risultare non superiori a 1 minuto. Per gli incendi non di superficie ed in modo particolare per quelli che generano brace, la concentrazione deve essere raggiunta in un tempo di circa 7 minuti.

 

APPLICAZIONE LOCALE
Si intendono incendi di superficie (liquidi infiammabili, gas e solidi) da proteggere all’interno di volumi ampi e che richiedono un intervento circoscritto alla sola zona interessata dal sinistro. Questo tipo di applicazione si divide nei seguenti due casi:

a) Metodo dell’area: dove l’incendio è costituito da una superficie piana orizzontale e l’incendio può considerarsi come bidimensionale. I quantitativi di C02 consigliati sono come indicati nella seguente tabella:

b) Metodo del volume : si intendono incendi di apparecchiature all’interno o all’esterno di fabbricati ed a volte parzialmente delimitate (esempio trasformatori in cella, ecc.). la portata totale dell’impianto dovrà essere dimensionata in base a 16,25 kg/min/m2 per il volume presunto da proteggere.
Detto volume deve essere calcolato in base alle dimensioni dell’oggetto da proteggere aumentate di 0,6 m per ogni lato del rischio.
In relazione all’eventuale presenza di pareti delimitanti l’apparecchiatura si potrà ridurre la densità di scarica come indicato nella seguente tabella:
Il tempo di scarica effettivo deve essere calcolato per 30 secondi.
 

 

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