Sistemi di Estinzione a Schiuma

PREMESSA

La schiuma, al pari dell’acqua, è uno degli estinguenti più utilizzati in installazioni industriali perl’estinzione di combustibili liquidi e solidi.
La diffusione di questo agente estinguente è dovuta al suo costo, relativamente basso, alla sua reperibilità (è presente sul mercato di tutti i paesi industrializzati) e alla facilità d’impiego. Inoltre è il più efficace estinguente per lo spegnimento di prodotti quali: solventi, vernici, fusti in plastica, sacchi, stracci, legno sporco, carta e cartone. La schiuma antincendio è una massa di bolle formate da una soluzione di acqua e agente schiumogeno espansa con aria. La schiuma è quindi più leggera della soluzione acquosa da cui deriva e di tutti i liquidi combustibili; pertanto galleggia sulla superficie dei prodotti infiammati formando una coltre continua, impermeabile ai vapori, che separa il combustibile dal comburente.
Il principale effetto estinguente della schiuma è quindi l’azione meccanica di separazione del combustibile dal comburente; a questa proprietà si deve aggiungere inoltre l’elevato effetto raffreddante (dovuto alla grande percentuale di acqua contenuta) che riduce la quantità di vapori emessi dal combustibile.
Sul mercato sono disponibili vari tipi di schiuma in funzione del prodotto che si vuole estinguere, del tipo di incendio e del tipo di intervento che si vuole attuare. La schiuma può essere applicata sia per sistemi fissi che per apparecchiature mobili; in ogni caso è importante notare che, per ottenere un adeguato effetto estinguente, la schiuma deve essere erogata a determinate portate specifiche minime, al di sotto delle quali è impossibile ottenere lo spegnimento. Questi valori sono codificati in funzione del prodotto combustibile e delle modalità di erogazione.
Gli impianti a schiuma vengono classificati in base alle caratteristiche delle schiume erogate e si suddividono in:
• impianti a schiuma a bassa espansione (rapporto di espansione da 5 a 20)
• impianti a schiuma a media espansione (rapporto di espansione da 20 a 200)
• impianti a schiuma ad alta espansione (rapporto di espansione da 200 a 1000)

DESCRIZIONE DEL SISTEMA
Qualunque sia il tipo, gli impianti a schiuma sono costituiti da:
Erogatori, in cui si forma la schiuma per aerazione della soluzione schiumogena, oppure, come nel caso di erogazione all’interno di serbatoi, da versatori ai quali la schiuma giunge già formata. Negli impianti a schiuma ad alta espansione, gli erogatori possono essere sostituiti da speciali apparecchi “versatori” con elevata portata di schiuma.
• Rete di tubazione di alimentazione della soluzione di schiumogeno o della schiumaagli erogatori/versatori. La rete è vuota a valle della valvola di immissione della soluzione di schiumogeno o della schiuma.
Valvole di immissione della soluzione di schiumogeno /schiuma o comando manuale oppure motorizzate e comandate a distanza manualmente e/o automaticamente dal sistema di rivelazione.
Gruppo di produzione e alimentazione della soluzione di schiumogeno / schiuma
Alimentazione idrica del gruppo di produzione e alimentazione della soluzione di schiumogeno/schiuma
Sistema automatico di rivelazione di incendio o nel caso di impianti di estinzione automatici
Eventuale dispositivo di allarme azionato in modo automatico dall’impianto quando entra in fase di scarico.

 

IL PREMESCOLATORE
E’ il punto nel quale avviene la miscelazione dell’acqua con lo schiumogeno, questo sfrutta una variazione di pressione per miscelare in rapporto costante il liquido schiumogeno con l’acqua. Funziona solo a pressioni di acqua superiori ai 5 bar. La miscelazione è assicurata da calcoli idraulici che dimensionano l’orifizio di passaggio dell’acqua in modo da avere quanto più possibile una miscelazione al 3 – 6%.

 

IL MISCELATORE DI LINEA
La miscelazione dell’acqua con la schiuma avviene tramite l’effetto Venturi. Funziona con pressione dell’acqua superiore ai 5 bar. La miscelazione è assicurata da orifizio calibrato di aspirazione in modo di avere quanto più possibile una miscelazione al 3%.

GENERATORI SCHIUMA A BASSA ESPANSIONE
Questi impianti utilizzano generalmente per la formazione della schiuma due tipi di sistemi:
  a) I classici ugelli sprinkler per acqua privi dell’elemento sensibile utilizzati come impianti a diluvio e per erogare schiuma.
  b) Gli ugelli schiuma ad aspirazione d’aria (utilizzati anche con sola acqua per raffreddamento) sono stati appositamente costruiti per produrre schiuma a rapporti di espansione bassi con il risultato di avere grande penetrazione sulle fiamme.

GENERATORI SCHIUMA A MEDIA ESPANSIONE
I generatori schiuma a media espansione sono generalmente costituiti da lance di dimensioni maggiori ed all‘interno sono presenti dispositivi per omogeneizzare la miscela e migliorare la espansione. La schiuma viene applicata solitamente a portate specifiche di 10 litri/min m2.
Le lance vengono applicate intorno alle aree da proteggere in modo uniforme. Le lance schiuma possono essere utilizzate anche come unità mobile. Il rapporto espansione massimo è di 200:1.

GENERATORI SCHIUMA AD ALTA ESPANSIONE
Questi generatori sono apparecchiature in genere complesse e ingombranti e il loro impiegoè limitato a particolari rischi specifici.
Per poter “gonfiare” la schiuma sino a valori prossimi a 1.000:1 sono necessari particolari dispositivi che attualmente sono disponibili in due soluzioni:
• Una prevede l’impiego di un grosso ventilatore che forzi l’aria all’interno della camera d’espansione, garantendo espansioni fino 1.000:1
• Il ventilatore può essere mosso sia da motori esterni sia da una turbina Pelton collegata alla stessa linea di miscela in pressione. Questi organi rotanti richiedono ovviamente una certa manutenzione e quindi l’affidabilità del generatore ne è spesso compromessa.
• La seconda versione, di tipo statico, prevede l’impiego di un certo numero d’ugelli Venturi che provvedono ad aspirare l’aria necessaria alla formazione della schiuma. Questi ultimi riescono però a raggiungere valori di espansione di 500:1; per contro, l’assenza di organi rotanti e la semplicità costruttiva li rendono particolarmente affidabili.
La schiuma prodotta dai generatori è indirizzata sull’elemento di pericolo e tali generatori devono essere necessariamente ubicati in campo, quindi soggetti a possibili danneggiamenti dovuti all’incendio.
Questo tipo di impianto è solitamente alimentato da autoproporzionatori e controllato automaticamente da sistemi di rivelazione di incendio e di presenza di idrocarburi.

 

PARAMETRI PRINCIPALI DELLE SCHIUME
Di seguito, si riportano i parametri principali da considerare nella scelta delle schiume antincendio ai fini della realizzazione di impianti fissi di spegnimento.
Rapporto di espansione: il rapporto di espansione (R.E.) di una schiuma è dato dal rapporto tra il volume di schiuma ottenuto e il volume iniziale di soluzione utilizzato (acqua più liquido schiumogeno, prima della miscelazione con l’aria).
In relazione ad esso le schiume possono essere del tipo a bassa espansione, a media espansione e ad alta espansione. Le schiume esplicano un’azione superficiale ricoprendo e isolando dal contatto dell’aria il materiale che brucia in un determinato tempo.
Concentrazione: per concentrazione di una soluzione schiumogena si intende il rapporto tra il volume di liquido schiumogeno adoperato e il volume totale della miscela (acqua + liquido schiumogeno).
Tempo di drenaggio: rappresenta il tempo necessario affinché, da un certo volume di schiuma si raccolga la metà del volume di soluzione adoperata per produrla e cioè la capacità della schiuma di mantenere acqua entro la sua struttura; in tal modo la schiuma rimane plastica per resistere meglio all’azione meccanica.
Stabilità: è la resistenza della schiuma al calore delle fiamme e delle strutture roventi con le quali viene in contatto, e all’azione distruttrice di sostanze inquinanti quali idrocarburi, ecc., nonché all’azione meccanica dovuta agli urti.
Compatibilità con la polvere chimica: è la capacità della schiuma di conservare le sue caratteristiche di efficacia anche in presenza di altri agenti estinguenti, in particolare con la polvere estinguente presente negli estintori che non deve distruggere la schiuma.
Pressione minima richiesta: è la pressione dell’acqua o della miscela di liquido schiumogeno con il flusso idrico.
Portate specifiche di spegnimento: la “portata specifica”, espressa in litri/min.m2, indica la quantità minima di soluzione schiumogena che deve essere impiegata per assicurare l’estinzione dei vari tipi di incendio in funzione dei sistemi di applicazione adottati.
SCHIUMOGENI CONCENTRATI E LORO UTILIZZO
 

 

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