Sistemi di Estinzione ad Acqua Nebulizzata

Scritto da Administrator

Mercoledì 25 Agosto 2004 11:21

PREMESSA
I primi sistemi di estinzione ad acqua nebulizzata hanno trovato applicazione già negli anni 1920.
Dal 1970 questa tecnologia ha conosciuto un ulteriore sviluppo fino ad arrivare negli anni 80/90, dove le applicazioni tradizionali abbinate alle nuove tecnologie hanno fatto crescere il livello di affidabilità e di applicazione dei sistemi ad acqua nebulizzata dei giorni nostri.
Per la protezione di determinati locali, tenendo conto del tipo di materiali stoccati delle caratteristiche ambientali e delle condizioni di esercizio di tali locali, la scelta di un sistema automatico di spegnimento può ricadere su un impianto ad acqua nebulizzata.
Nei casi in cui un impianto sprinkler debba fornire elevata nebulizzazione dell’acqua, ridotti consumi, ecc. è possibile realizzarlo con una rete di distribuzione idrica naturalmente “a secco” nella quale, a seguito della rivelazione d’incendio mediante specifico impianto, viene immessa l’acqua di spegnimento tramite l’apertura di valvole. L’acqua nebulizzata per lo spegnimento sviluppa un’azione di raffreddamento più intensa e realizza una distribuzione più omogenea atta a raggiungere anche zone coperte rispetto alla caduta
dell’acqua dall’alto, prodotta da un impianto convenzionale di tipo sprinkler.
In questi casi, la rivelazione d’incendio può essere quella di tipo normalizzato (con circuiti elettrici e sensori) o quella realizzata con un circuito pneumatico e sensori, che subisce una caduta di pressione che genera l’apertura di una o più testine di erogazione idrica, il che attiva il passaggio del flusso d’acqua.
L’azione di spegnimento, anche in questi casi, deve avere una durata predeterminata e la disponibilità della necessaria risorsa idrica.

I SISTEMI AD ACQUA NEBULIZZATA

Si possono suddividere in:
•Sistemi ad alta pressione
•Sistemi a bassa pressione

a) Sistemi ad alta pressione
Le caratteristiche fondamentali dei sistemi ad alta pressione sono le seguenti:
•Alto grado di suddivisione delle particelle di acqua.
•Buone prestazioni riguardo ai fuochi nascosti
•Consumo di acqua estremamente contenuto
•Buona capacità di abbattimento dei fumi
•Buon effetto di raffreddamento
•Necessità della presenza di un gas compresso o di una pompa dedicata
•Sistema di tubazioni e pompe ad alta pressione con oneri conseguenti
•Grado di prestazione del sistema influenzato dalle aperture;
•Ugelli di architettura complessa e sensibili allo sporco.
•Necessità di manutenzione particolare Sistemi di estinzione ad acqua nebulizzata

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b) Sistemi a bassa pressione
Le caratteristiche fondamentali dei sistemi a bassa pressione sono le seguenti:
•Dimensione delle particelle di acqua maggiori rispetto ai sistemi ad alta pressione
•Minore dipendenza delle prestazioni del sistema dalla presenza di aperture e dal grado di ventilazione.
•Pressione di esercizio più basse
•Ottima capacità di raffreddamento dell’atmosfera
•Buona capacità di abbattimento dei fumi
•Ugelli più semplici
•Minore efficienza riguardo ai fuochi nascosti
•Necessità di una maggiore quantità d’acqua
Per tali sistemi del tutto innovativi ed in cui la tecnologia è in continua evoluzione, uno dei fattori di fondamentale importanza è costituito dagli ugelli erogatori, in quanto ad essi e demandata l’azione di diffusione delle particelle di acqua e la loro suddivisione.
Ai fini dello spegnimento, infatti, risulta determinante, la dimensione delle particelle di acqua; tanto più questa viene finemente suddivisa, tanto più efficace è l’azione di raffreddamento e la conseguente estinzione dell’incendio.
Tuttavia, il grado di suddivisione non deve superare un certo limite altrimenti le particelle di acqua, troppo piccole, rischiano di essere trascinate verso l’alto dalle correnti d’aria calda generate in un incendio. Come ordine di grandezza la dimensione ottimale delle particelle deve essere compressa tra 10 e 100 micron.

RAFFRADDAMENTO

Come conseguenza del frazionamento dell’acqua in una miriade di goccioline di dimensioni microscopiche, viene a crearsi una superficie di reazione attraverso la quale viene assorbito il calore prodotto dal fuoco.
Un litro di acqua richiede 335 KJ per passare da 20 a 100° C e 2257 KJ aggiuntivi per trasformarsi in vapore acqueo.
L’acqua è il mezzo di estinzione con la maggiore capacità di assorbimento del calore che si conosca, e può essere utilizzata in maniera particolarmente efficace nelle tecnologie a nebulizzazione d’acqua a causa della grande superficie di reazione paragonata alle tecniche di estinzione convenzionalmente conosciute.

INERTIZZAZIONE

Con l’evaporazione dell’acqua, il volume di quest’ultima aumenta di 1640 volte, il che induce una rarefazione dell’ossigeno presente nell’aria alla fonte del fuoco. In questo processo, il mezzo di inertizzazione estinguente non viene trasportato alla sorgente della fiamma dall’esterno, ma viene prodotto soltanto nelle vicinanze dirette del fuoco. La nebulizzazione dell’acqua si diffonde non soltanto nella direzione dell’origine del fuoco, ma anche in quella opposta, ovvero nella direzione contraria a quella dell’ossigeno che viene
attratto. A differenza di quanto accade con i gas estinguenti, l’uso di sistemi di estinzione ad acqua nebulizzata non necessita di stanze completamente chiuse.

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Poiché viene rilasciato un potenziale energetico sufficiente, l’origine del fuoco può essere inondata di acqua vaporizzata in un solo colpo, in modo che l’incendio può essere soffocato nel giro di pochi secondi. Ciò avviene grazie alla combinazione di diversi effetti di estinzione. Il contenuto di ossigeno viene ridotto dal 16% al 6% in volume, in prossimità dell’origine delle fiamme, mentre il normale contenuto di ossigeno (circa il 21%) viene mantenuto nel resto della stanza.

EFFETTO DI SEPARAZIONE

Le goccioline d’acqua che si trovano tra le fiamme e la superficie combustibile ridurranno fortemente l’irradiazione di calore. Il tasso di combustione si abbassa e il surriscaldamento delle possibili fonti di fiamma circostanti viene ridotto. Un fattore decisivo per questo effetto è anche la generazione di una adeguata quantità di goccioline microscopiche, poiché la capacità di riflessione aumenta con il diminuire delle dimensioni delle gocce.
In contrasto con i sistemi di spegnimento a gas, l’uso di sistemi di estinzione ad acqua nebulizzata non necessita di spazi completamente chiusi. L’effetto di estinzione descritto diventa efficace in diversa misura, in funzione dello scenario prodotto dalle fiamme, e al tempo stesso le fiamme possono essere spente con quantità di acqua molto contenute.
La quantità di acqua necessaria per l’estinzioneè decisamente inferiore a quella richiesta dai sistemi ad acqua tradizionali, ma ciò varia fortemente a seconda del tipo di sistema ad acqua nebulizzata in connessione alla rispettiva applicazione dello stesso.

EFFETTI AGGIUNTIVI

L’uso dei sistemi di estinzione a nebulizzazione d’acqua produce effetti positivi che vale la pena di menzionare, anche se non attengono direttamente allo spegnimento delle fiamme.

• Lavaggio fumo / gas
Si può ottenere un effetto di separazione non di secondaria importanza di lavaggio delle particelle di gas da combustione, poiché la
maggior parte dei componenti dei gas di combustione ha natura idrofila e tende ad aderire alle goccioline più minute. Lo stesso vale
per le particelle di fuliggine, che si legano anch’esse alle goccioline d’acqua.

• Effetto scudo
Nel caso di effetto di separazione, le minuscole goccioline d’acqua riducono l’irradiazione di calore agli oggetti circostanti. Ciò
combatte un’eventuale diffusione delle fiamme e si può mettere a profitto, ad esempio, per creare barriere antifuoco.

• Raffreddamento uniforme delle superficie
I sistemi a nebulizzazione d’acqua possono essere progettati in modo da permettere che le superfici incandescenti (metalliche) vengano attaccate con l’acqua nebulizzata in maniera estremamente uniforme. In questo modo si previene la deformazione di dette
superfici dovuta a un raffreddamento irregolare. Grazie alla bassa conduttività dell’acqua nebulizzata, soprattutto quando si usa acqua demineralizzata, è possibile combattere gli incendi in prossimità delle installazioni elettriche.

APPLICAZIONI

Le applicazioni includono centri di elaborazione dati, telecomunicazioni, hotel, uffici, turbine industriali, impianti industriali in genere, edifici storici, metropolitane, tunnel, navi, piattaforme petrolifere e applicazioni locali

NORMATIVE DI RIFERIMENTO:

NFPA 750 .

Ultimo aggiornamento Mercoledì 25 Agosto 2004 11:22

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