Un test d'incendio condotto su larga scala conferma l'alto potere estinguente dei sistemi a schiuma d'aria compressa (CAFS) nei depositi di sostanze pericolose. Questi sistemi rappresentano un'efficace alternativa a quelli convenzionali per la protezione dei materiali altamente infiammabili.
Fig. 1: Alto rischio potenziale - Deposito di liquidi infiammabili in scaffalature alte
L'immagazzinaggio di prodotti chimici infiammabili su alti scaffali comporta numerosi rischi. Talvolta, in certe condizioni e a seconda della loro composizione chimica, i liquidi che fuoriescono dai contenitori possono incendiarsi. A causa della rapidità e della violenza con cui si sviluppa il calore, le fiamme possono raggiungere in un attimo altri recipienti o strutture di supporto. Se il sistema di soppressione del fuoco si avvia in ritardo o l’impianto di estinzione è inefficiente, la situazione può diventare velocemente pericolosa per le persone, l’edificio e l’ambiente.
SOLUZIONI TRADIZIONALI DI ESTINZIONE
Le tecnologie convenzionali sono basate sugli sprinkler o sulle schiume ad alta espansione.
Il sistema sprinkler è di tipo reattivo, ogni sprinkler cioè si avvia solo quando il fuoco si è già propagato in prossimità dello sprinkler. Le singole testine si aprono, indipendentemente l’una dall’altra, quando raggiungono una temperatura predefinita.
Per molti liquidi infiammabili il controllo dell’incendio è però possibile solo miscelando il liquido stesso con agenti schiumogeni. I generatori di schiuma ad alta espansione, diversamente dagli sprinkler, inondano l’intero ambiente protetto rimuovendo dal compartimento l’ossigeno necessario per la combustione. Ciò comporta il rischio di soffocamento per le persone presenti in quell’area. Inoltre la schiuma rilasciata dal sistema può ostacolare l’intervento delle squadre di spegnimento. Infine la rimozione della schiuma dopo l’intervento e la pulizia dell’area richiedono un considerevole impegno.
Alla ricerca di un metodo di estinzione alternativo, su richiesta di un produttore tedesco di plastica termoindurente, la Società austriaca Rosenbauer, produttrice di veicoli per i Vigili del Fuoco, ha condotto vari test con un sistema estinguente a schiuma d’aria compressa.
COSA E' LA SCHIUMA D'ARIA COMPRESSA?
E’ una miscela d’acqua e di agente schiumogeno contenuta in una camera protetta dall’ambiente esterno. L’aria compressa viene iniettata nella camera e produce nei tubi di erogazione, già prima di raggiungere gli ugelli, una schiuma omogenea e così stabile che la sua qualità non può essere alterata all’esterno, ad es. dai fumi e dai gas.
L’efficienza del sistema è data dalla qualità delle bolle d’aria piccole, regolari e compatte che aderiscono molto bene alle superfici lisce – persino verticali – e formano uno strato stabile, in grado di permanere più a lungo rispetto a quello di una schiuma standard. Lo strato di schiuma d’aria compressa raffredda significativamente il combustibile e lo isola dall’ossigeno prevenendo ogni ulteriore reazione. Grazie alle sue eccellenti proprietà estinguenti, la NFPA 11 (National Fire Protection Association) consente per questa schiuma tassi di applicazione inferiori a quelli delle schiume standard.
TEST D'INCENDIO
Sono stati allestiti due diversi scenari e condotte cinque prove d’incendio.
L’area di prova comprendeva una porzione di magazzino (fig. 2) con tre file di scaffali lunghi ciascuno circa 12 m e alti 7 m.
Fig. 2: Viste parziali, frontale e laterale, dell'area di prova
Lo scaffale in terza fila era distante circa 2 m da quello raffigurato in fig. 2 ed era riempito solo parzialmente di contenitori per verificare se le fiamme potevano superare l’altezza della corsia (v. fig. 4). Sui due ripiani inferiori degli scaffali erano posati dei contenitori IBC, cisternette in plastica di medio volume (1 m3), mentre i due livelli superiori erano occupati da fustini metallici della capacità di 200 litri ciascuno. Intorno alla base degli scaffali è stato posato un cordolo di mattonelle di calcestruzzo per contenere gli sversamenti di liquidi. Il fuoco è stato innescato versando eptano in queste vasche di contenimento alla base degli scaffali.
La schiuma d’aria compressa è stata prodotta miscelando, col flusso d’acqua, un agente schiumogeno privo di fluoro in una percentuale costante del 3% e iniettando l’aria pressurizzata dal compressore nella miscela predisposta nella camera interna del sistema CAFS. La schiuma è stata poi convogliata tramite tubi agli ugelli posizionati sopra ciascuno dei quattro ripiani degli scaffali.
Fig. 3: Posizionamento degli ugelli sopra i contenitori di stoccaggio
Ogni prova è consistita nell’estinguere, con la schiuma, un incendio causato da una perdita di liquido da un contenitore e innescato appositamente.
Il ritardo d’avviamento del sistema di estinzione è stato modificato, nei vari test, in un intervallo compreso tra 40 e 60 secondi dall’innesco del fuoco. I diversi tempi d’intervento sono stati scelti, da un lato, per simulare diversi ritardi del rilevamento d'incendio, dall’altro, per provare l’efficacia dei sistemi CAFS nello spegnimento di incendi già sviluppati.
I criteri di valutazione degli esiti sono stati definiti da ricercatori di sicurezza antincendio dell’Istituto svedese RISE in accordo coi consulenti tecnici incaricati dal cliente.
RISULTATO DEI TEST
Nel primo scenario un liquido infiammabile (stirene) è fuoriuscito da un contenitore posto al livello più basso dello scaffale e si è riversato sull’eptano in fiamme nella bacinella di raccolta. Nei tre test condotti con questo primo scenario le fiamme hanno raggiunto un’altezza massima di circa 8 m dal suolo, corrispondenti a 2 m sopra i contenitori metallici posati sul ripiano più alto. Si sono raggiunte temperature di 650°C ed è stato rilasciato calore per quasi 4.000 kW. Le fiamme sono state riportate sotto controllo e ridotte a un’altezza di 1,5 m in non più di 60 secondi dall’avvio del sistema di spegnimento CAFS.
Nel secondo scenario, il contenitore con la perdita di liquido è stato posato sul quarto ed ultimo livello degli scaffali.
A causa della più elevata posizione del contenitore le fiamme si sono sviluppate molto più rapidamente. Il flusso della perdita risultava più frammentato ed esponeva al contatto con le fiamme una maggiore superficie di liquido provocando un’evaporazione più veloce, maggiore produzione di gas infiammabili e quindi condizioni più favorevoli al rapido sviluppo dell’incendio. Si sono raggiunti un rilascio di calore di quasi 7.000 kW e temperature di 600°C. Ciò è dovuto, tra l’altro, al fatto che in questo secondo scenario il fuoco bruciava anche lungo la caduta del liquido uscito dal contenitore e per tutta l’altezza degli scaffali.
Lo scenario 2 è stato riprodotto due volte. In questi test le fiamme hanno raggiunto un’altezza di 9 m. Nel secondo il sistema estinguente è stato avviato 20 secondi prima, in quanto questo corrisponde meglio alla velocità con cui può reagire un sistema di rivelazione. Il risultato è stato la soppressione dell’incendio con un anticipo di oltre un minuto e mezzo (90 secondi).
Fig. 4: Le immagini mostrano la progressione del fuoco nel test 4
DEDUZIONI FONDAMENTALI
I due scenari e i cinque test hanno dimostrato che un incendio dovuto a una perdita da un contenitore può svilupparsi molto velocemente e causare il rilascio di grandi quantità di calore. Maggiore è l’altezza da cui fuoriesce il liquido, più intenso risulta il fuoco. I fattori cruciali per una rapida soppressione sono:
la precocità di rilevamento dell’incendio,
la rapidità di attivazione del sistema estinguente,
la qualità del progetto, che consenta al sistema di distribuire in modo ottimale entro 30-45 secondi la schiuma d'aria compressa sui contenitori in deposito.
Di conseguenza:
Ha senso installare rilevatori di fuoco su ciascun ripiano dello scaffale e non solo a soffitto - specialmente se questo è molto alto - per risparmiare preziosi minuti durante i quali il fuoco potrebbe diffondersi e danneggiare altri contenitori.
Per prevenire incendi di maggiori proporzioni si dovrebbero evitare le cisternette da 1000 litri in plastica (IBC) e usare solo fusti con involucro metallico, che ha maggiore resistenza al calore.
Il liquido all’interno dei contenitori ancora integri ha un effetto raffreddante e riduce il rischio che le fiamme provochino perdite. I test hanno dimostrato infatti che i contenitori riempiti a metà sono molto più suscettibili di essere danneggiati dal fuoco rispetto a quelli pieni.
Le bacinelle di contenimento sotto gli scaffali dovrebbero essere divise in sezioni grandi non più di 2 o 3 m2, riducendo la superficie libera del liquido accumulato alla base e quindi anche lo sviluppo delle fiamme.
Il liquido sversato è la maggiore causa del fuoco e viene costantemente alimentato dalla perdita. Pertanto è essenziale che queste fiamme siano estinte al più presto e ciò può ottenersi posizionando ugelli estinguenti anche al di sotto del livello più basso degli scaffali.
RIASSUNTO
In entrambi gli scenari allestiti, la schiuma d’aria compressa ha dimostrato di essere un ottimo agente estinguente per gli stoccaggi in scaffalature alte di liquidi infiammabili. Questo sistema ha soddisfatto anche le prescrizioni dei consulenti del cliente. Grazie alla sua maggiore efficacia, è richiesta complessivamente meno acqua che nei sistemi a sprinkler. Ulteriore aspetto positivo è la possibilità di adeguare l’ampiezza dell’intervento alle effettive esigenze e quindi di fronteggiare l’incendio in modo proporzionale all’evento.
I vantaggi rispetto ai sistemi con schiuma a grande espansione sono evidenti:
Non occorre inondare l’intero deposito
Si ha maggiore sicurezza per le persone presenti nel locale
Occorre minore impegno per smaltire l’agente estinguente che viene applicato localmente in quantità limitate e, in alcuni casi, viene interamente raccolto nelle vasche di contenimento sotto gli scaffali.
Autore: Dr.ssa Elke Pantazis, Product Manager dei Sistemi estinguenti fissi presso Rosenbauer Brandschutz GmbH Immagini: Rosenbauer International AG Fonte: FeuerTRUTZ International
