Protezione antincendio a schiuma: una panoramica

Esistono molti modi per spegnere un incendio. A seconda della situazione, un sistema antincendio può essere progettato per funzionare con diversi agenti estinguenti. L’acqua semplice è comunemente utilizzata perché facilmente disponibile ed efficace in molti casi. Tuttavia, l’acqua non è sempre la scelta migliore. Altre opzioni includono gas inerti, agenti chimici secchi o umidi e diversi tipi di schiuma estinguente. In questo articolo parleremo delle applicazioni della schiuma.

Una progettazione e una manutenzione adeguate di un sistema di protezione antincendio a schiuma richiedono la comprensione di come e perché viene utilizzata la schiuma. Diamo prima uno sguardo alle applicazioni della schiuma nella protezione antincendio.

Quando utilizzare un sistema antincendio a schiuma

La schiuma ad alta espansione può essere utilizzata anche per estinguere un incendio in uno spazio confinato. Quando viene impiegata in una galleria ferroviaria, in un hangar per aeromobili o in un altro spazio definito, la schiuma è efficace nel riempire rapidamente l’area e soffocare le fiamme.

Infine, la schiuma ha anche un effetto raffreddante come l’acqua, poiché la soluzione schiumogena è composta principalmente da acqua (~ 97%).

Prima di approfondire questi concetti, consideriamo quando la schiuma antincendio non è appropriata.

Quando NON utilizzare la schiuma per la protezione antincendio 

La schiuma non è raccomandata nei seguenti casi:

• Electrical fire – Where high voltage electricity is involved, the use of foam is highly dangerous. Foam contains water, which is an electrical conductor. Therefore, the risk of electrocution is high. However, it is possible to use foam on an electrical fire if the electricity is first disconnected.
• 3-dimensional fires – Foam works best when it can form a blanket or barrier between flammable liquid and air. If a fire is spread out in three dimensional space the foam can’t smother it effectively.
• Pressurized gases – NPG, LPG, and other fuels which are gaseous at atmospheric temperature and must be pressurized and liquefied to store are typically not appropriate candidates for foam-based fire protection. These substances are very volatile and can release a large volume of vapors.
• Burning metals – When water or water-based substances are applied to some burning metals, it can form a chemical reaction that releases a lot of heat. It can actually explode like fireworks and create a very dangerous situation.

Tipi di schiuma antincendio

Schiuma polare vs. non polare

Chimicamente, esistono due principali tipi di schiuma antincendio: polare e non polare. Questi corrispondono a due grandi categorie di liquidi combustibili. È importante utilizzare il tipo corretto di schiuma in base al tipo di liquido presente.

• Polar foam is used for polar flammable liquids, meaning liquids whose molecules have a positive charge on one end and a negative charge on the other. These are typically solvents, such as alcohol, used in the chemical and petrochemical industries.
• Non-polar foam is designed for use with non-polar liquids, whose molecules do not carry a polarized electrical charge. These are typically hydrocarbons such as crude oil and gasoline.

La maggior parte delle attrezzature antincendio progettate per l’uso con acqua può essere utilizzata con entrambi i tipi di schiuma. Tuttavia, il progettista e il personale addetto alla manutenzione devono essere a conoscenza delle proprietà di ciascun concentrato/soluzione di schiuma specifico e selezionare le impostazioni dell’attrezzatura più appropriate per ognuno.

Schiuma a bassa vs. alta espansione

Un altro modo per classificare la schiuma antincendio è in base al tasso di espansione. La schiuma viene prodotta mescolando il concentrato di schiuma con acqua per creare una soluzione schiumogena. Questa soluzione passa poi attraverso un dispositivo di erogazione (come un ugello) che introduce aria nella miscela e aumenta notevolmente il volume della schiuma finita.

Schiuma a bassa espansione indica una schiuma che aumenta di volume da 2 a 20 volte rispetto alla densità dell’acqua fino a raggiungere la schiuma finita. Questa viene generalmente utilizzata quando l’obiettivo è creare una pellicola antincendio sulla superficie di un liquido infiammabile.

Schiume a espansione media (20-200x di espansione) e schiume ad alta espansione (200-1000x di espansione) sono generalmente utilizzate per riempire rapidamente un grande volume di spazio confinato, come un seminterrato, una galleria mineraria o un hangar per aeromobili.

Ogni tipo di schiuma e rapporto di espansione richiede attrezzature diverse e/o impostazioni differenti sulle attrezzature. I progettisti e il personale di manutenzione dovrebbero consultare i produttori di schiuma e delle attrezzature per garantire il corretto utilizzo e la compatibilità.

Attrezzature Antincendio a Schiuma

Proporzionatori

Le soluzioni schiumogene sono costituite dall’1 al 6% di concentrato di schiuma, mentre la parte restante è acqua. In un tipico sistema antincendio a base di schiuma, il concentrato di schiuma viene conservato in un serbatoio di stoccaggio. La proporzione esatta tra schiuma e acqua dipende dal tipo di schiuma utilizzata. Per ottenere la proporzione corretta è necessario un dispositivo speciale chiamato dosatore, che immette la giusta quantità di concentrato nella linea dell’acqua.

Esistono due principali tipi di dosatori: pressurizzati e atmosferici. Ogni tipo di dosatore è progettato per essere efficace a una specifica percentuale di concentrato.

Proporzionatore atmosferico: Questo tipo di proporzionatore utilizza la pressione atmosferica per aspirare il concentrato di schiuma attraverso il sistema, come una cannuccia in un bicchiere d’acqua. L’acqua passa attraverso un piccolo orifizio, creando un effetto Venturi che genera una sufficiente aspirazione per prelevare il concentrato da un piccolo serbatoio atmosferico e immetterlo nella soluzione. Questo tipo di proporzionatore è progettato per dosare dal 3 al 6% di concentrato di schiuma nell’acqua.

Valvole a diluvio

Le valvole a diluvio sono un componente fondamentale di qualsiasi sistema antincendio a schiuma. Tipicamente, è presente una valvola a diluvio sulle tubazioni dell’acqua. Oltre alla valvola a diluvio principale, è presente anche una valvola per la schiuma che fornisce il concentrato di schiuma al dosatore. La maggior parte delle valvole a diluvio per la protezione antincendio può essere utilizzata sia con acqua, soluzione schiumogena o concentrato di schiuma.

Le valvole di controllo della pressione sono anche un componente fondamentale da considerare. Una pressione controllata consente una dosatura e una portata di applicazione più precise. In un sistema schiumogeno, è preferibile avere il controllo della pressione sia sul lato acqua che sul lato schiuma del sistema.

Dispositivi di scarico

Una volta che il concentrato di schiuma è stato miscelato con l’acqua, è necessario utilizzare un dispositivo di scarico per trasformarlo in schiuma. Sono disponibili diversi tipi di dispositivi di scarico per i vari tipi di schiuma. La schiuma a bassa espansione può essere utilizzata con ugelli standard. Le schiume a media e alta espansione richiedono attrezzature speciali, come un generatore di schiuma in grado di miscelare un grande volume d’aria nella soluzione. Un sistema aspirante per questo tipo di schiuma può aumentare il volume della soluzione dal 200 al 1000 percento. 

Tipi di sistemi antincendio a schiuma per serbatoi di stoccaggio

I serbatoi di stoccaggio di combustibili liquidi sono candidati ideali per la protezione antincendio, poiché i grandi volumi di liquidi infiammabili coinvolti creano un elevato potenziale di rischio. Quando si progetta un sistema di questo tipo, è importante tenere conto del tipo di serbatoio di stoccaggio. Esistono due principali tipologie di serbatoi: quelli a tetto fisso e quelli a tetto galleggiante. Ognuno richiede un diverso tipo di sistema di protezione antincendio a base di schiuma.

Protezione antincendio per serbatoi di stoccaggio a tetto galleggiante

In un serbatoio di stoccaggio a tetto galleggiante, il tetto del serbatoio galleggia liberamente sulla superficie del liquido. Quando il liquido viene prelevato dal serbatoio, il tetto si abbassa per eliminare lo spazio vuoto all’interno del serbatoio. Questo tipo di serbatoio è progettato per ridurre al minimo o eliminare la presenza di vapori all’interno del serbatoio. Ciò contribuisce a ridurre la velocità di evaporazione del liquido. Riduce anche la possibilità di incendio, poiché è il vapore a bruciare, non il liquido stesso. Tuttavia, il perimetro del tetto è dotato di una guarnizione flessibile che consente al tetto di galleggiare. Il vapore può fuoriuscire attorno a quella guarnizione, creando un potenziale rischio di incendio.

In questo caso, un sistema di protezione antincendio sotterraneo non sarà efficace perché il tetto basso impedisce la formazione di uno strato di schiuma sulla superficie del liquido. Invece, la parte superiore del tetto viene protetta con un’apparecchiatura speciale chiamata “foam pool”.

Supporto esperto per sistemi di applicazione della schiuma

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