Sistemi di Filtrazione e Pressurizzazione NBC
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Sistemi di Filtrazione e Pressurizzazione NBC
> Sistemi di Filtrazione e Pressurizzazione NBC Caratteristiche Le unità di filtrazione e pressurizzazione NBC (spesso denominate COLPRO) sono usate per proteggere ambienti chiusi dall’entrata di agenti NBC e per fornire aria completamente purificata. I Colpro sono formati da filtri meccanici che estraggono dall’aria le particelle di agenti contaminanti e da assorbenti chimici che trattengono i gas tossici tramite l’assorbimento e la reazione chimica. Gli aggressivi possono essere aerosol di agenti chimici organici ed inorganici, agenti biologici (come batteri, spore ecc) e polvere radioattiva. I gas tossici sono particelle volatili di agenti chimici o composti contenenti atomi radioattivi che potrebbero essere assorbiti dal corpo umano Utilizzi possibili dei Colpro Secondo la concezione di guerra NBC, l’efficienza delle forze militari dipende non solo dall’equipaggiamento personale NBC, ma anche dalla disponibilità di ambienti protetti per applicazioni simili a quelle di seguito elencate. Postazioni fisse: fortificazioni, hangar per velivoli, posti comando, centri operativi e di comuincazione, caserme, officine, ospedali, magazzini ecc. Installazioni mobili: veicoli corazzati e blindati, shelter, tende a struttura pneumatica ecc. Installazioni navali: navi da guerra, navi per supporto logistico, trasporto truppa, mezzi da sbarco, mercantili. L’Esercito, l’Aeronautica, la Marina, la Polizia così come i sistemi di comunicazione e i centri operativi governativi sono interessati in queste applicazioni. Principi operativi e lay-out di funzionamento In tutte le aree chiuse abitate, c’è bisogno di una ventilazione che garantisca l’apporto di ossigeno e l’eliminazione dell’anidride carbonica: generalmente un’atmosfera confortevole in assenza di altri apporti è garantita con l’uso di un’ampia ventilazione (circa 2-3 ricambi/ora con una media di flusso di aria fresca di 15-85 m3/h per persona). » segue > Sistemi di Filtrazione e Pressurizzazione NBC Quando è necessaria una protezione NBC la ventilazione deve essere ridotta al minimo con un flusso d’aria ridotto a 3-5 m3/h per persona.Inoltre l’ingresso dell’area deve essere ben protetto contro i rischi presenti sul campo di battaglia tramite l’utilizzo di valvole a prova di esplosione che impediscono l’ingresso dell’onda d’urto prodotta da esplosivi convenzionali o esplosione nucleare, per impedire che il sistema di filtrazione sia danneggiato e si riduca o si annulli la sua efficacia. Il sistema di filtrazione tutt’ora in uso viene collocato a valle della valvola. Il layout tipico di un Colpro il primo stadio (pre-filtro) trattiene la polvere grossolana, impedendo ai filtri successivi di essere ostruiti in breve tempo. Il secondo stadio filtra le particelle liquide o solide di dimensione fino a 0.3 micron: la sua efficacia è superiore al 99.995%. In tal modo si impedisce l’ingresso alla maggior parte degli agenti chimici (che in genere sono in forma di aerosol), a tutti gli agenti biologici a alla polvere radioattivi. L’aria, purificata da qualsiasi agente solido liquido o gassoso, passa attraverso il terzo stadio che comprende un assorbente chimico che trattiene le particelle chimiche o nucleari allo stadio gassoso o di vapore. L’aria purificata passa attraverso un ventilatore elettrico che viene la resistenza prodotta negativa all’intera unità filtrante (al fine di prevenire rischi di perdite), permette lo stabilirsi di una pressione positiva all’interno della camera protetta (per lo stesso motivo) e fornisce un flusso regolare. La quantità necessaria di flusso d’aria si può ottenere con dampers o con la regolazione elettrica della velocità del flusso d’aria. Se il rumore del flusso d’aria costituisce un problema, questo si può risolvere mediante l’uso di un silenziatore posizionato dietro il ventilatore. La ventilazione serve ad espellere tanta aria dalla camera protetta quanto quella che entra dall’esterno, ed è quindi necessario assicurarsi che durante la fuoriuscita, non rientri aria contaminata dall’esterno sia in condizioni normali che in presenza di un’esplosione. Per questo scopo l’ambiente da proteggere deve essere a tenuta stagna (infissi, muri, porte ecc) e dotata di valvole di sovrapressione che controllino la pressione interna (20-50 mm H20 max) e siano dotate di una unità a prova di esplosione simile a quella che controlla l’ingresso dell’aria. Nella maggior parte della applicazioni l’unità di filtrazione NBC è separata dall’unità di condizionamento (Enviromental Control System) sia per motivi di maggiore sicurezza sia per la differenza nella capacità di flusso d’aria tra i due sistemi. AeroSekur è attualmente impegnate nello sviluppo di un sistema completo di supporto che include nella stessa unità sia i sistemi Colpro che gli ECS. Componenti di un Colpro Prefiltro contro la polvere grossolana 1) Il filtro statico consiste di una schiuma lavabile sintetica che si può facilmente sostituire ed assicurare la massima vita del sistema in condizioni normali. Efficacia filtrante: 85-98% (metodo gravimetrico ASHRAE). Per uso navale si possono fornire prefiltri speciali che trattengono anche vapori di NaCI. 2) Il prefiltro dinamico è formato da un ciclone compatto che ha la stessa performance di quello descritto nel punto 1. » segue > Sistemi di Filtrazione e Pressurizzazione NBC Esso richiede un ulteriore ventilatore per espellere l’aria satura di polvere e di conseguenza occorre aumentare leggermente la potenza dell’impianto ma assicura una vita illimitata ed una efficacia filtrante costante.La polvere grossolana viene espulsa: di conseguenza i cicloni sono consigliati in presenza di polvere radioattiva o di grandi quantità. Unità filtrante per aerosol L’unità filtrante per aerosol trattiene tutte le particelle di dimensioni maggiori dei 0.3 micron; la sua efficacia è almeno del 99.995%. Questi filtri sono formati da una carta in fibra di vetro speciale che ha un’alta resistenza a calore e corrosione da agenti chimici. La carta è pieghettata (pleated) per fornire la massima superficie e la minima resistenza al flusso d’aria (5-10 mm H20 ossia 50-100 Pa). L’unità filtrante per aerosol è fondamentale per una buona protezione NBC, poiché la maggior parte degli agenti (Yperite, cloropicrina, gas nervini, agenti biologici, polvere radioattiva) sono formati da particelle aerosol. L’efficacia protettiva di questo filtro rimane inalterata o aumenta leggermente durante l’uso. L’aspettativa di vita dipende dall’aumento massimo accettabile in termini di resistenza, dovuto alla graduale ostruzione da parte delle particelle (max valore tollerabile: 2-3 volte la resistenza di un filtro nuovo). Filtro chimico a carbone attivo Questo filtro chimico trattiene agenti allo stadio gassoso o di vapore: sostanze chimiche come il cloro o l’acido cianidrico, le piccole particelle gassose della maggior parte degli agenti chimici organici ed inorganici (es. gas nervini), gas contenenti atomi radioattivi (es. iodio) provenienti da reazioni nucleari. Il filtro è formato da celle riempite con granuli di carbone attivo trattato con ossidi di metallo che fanno si che esso trattenga gas tossici. Il carbone trattato opera in modo complesso sia tramite filtrazione fisica che reazione chimica. La grande dispersione dei materiali e la porosità dei granuli assicura un’immediata e praticamente totale inattivazione dei gas tossici (*) in qualsiasi concentrazione (entro i limiti posti dalla pratica comune); pertanto l’efficacia non è espressa in termini percentuali come per le unità di filtrazione dell’aerosol. Dopo essere passata attraverso il filtro chimico, nell’aria sono presenti solo minime tracce dei gas entrati, in una quantità che è ben al di sotto delle massime concentrazioni tollerate dal corpo umano (TLV). La vita di un filtro a carbone attivo dipende dalla sua saturazione, che causa perdita di efficacia, e dal tipo o tipi di gas tossici assorbiti, concentrazione, temperatura ed umidità dell’aria. I filtri a carbone attivo nei sistemi NBC sono ampiamente sovradimensionati rispetto alle quantità di agenti che si possono trovare sul campo di battaglia, nel caso di guerra chimica. Naturalmente, sia i filtri chimici che le unità filtranti per aerosol, necessitano di un immediata sostituzione una volta terminata l’emergenza. (*) I filtri chimici attivi non trattengono il monossido di carbonio che non viene usato come arma in quanto è più leggero dell’aria. Laddove sia necessario proteggersi da CO e NOx prodotto da esplosivi convenzionali, si deve aggiungere all’unità NBC un ulteriore filtro speciale. Tale filtro è fornito con uno speciale catalyst . » segue > Sistemi di Filtrazione e Pressurizzazione NBC Contenitori I contenitori in acciaio (*) contengono le unità filtranti e sono equipaggiati con guarnizioni a tenuta stagna. I contenitori, come quelli che contengono i componenti interni, sono fabbricati con acciaio inossidabile o acciaio galvanizzato e rivestiti con un rivestimento che assicura una durata di vita fino a 10 anni. La struttura del contenitore è designata in modo da permettere una facile sostituzione dei filtri anche quando il sistema è posizionato in uno spazio molto piccolo. Ogni componente ha dimensioni e peso limitati per permettere ad uno o due operatori di svolgere le attività di manutenzione. Le parti di ricambio sono contenuti in involucri resistenti, a tenuta stagna e impermeabili che garantiscono un lungo periodo di immagazzinamento. Accessori Gli accessori di seguito descritti spesso sono già presenti negli edifici o nelle altre installazioni dove viene richiesta la protezione NBC e quindi non sono forniti dalla AeroSekur a meno che non vengano espressamente richiesti. Gli accessori disponibili sono: Prese d’aria e tubi di aerazione Valvole a prova di scoppio, resistenti all’onda d’urto fino a 1-3 Bar Valvole di intercettazione Valvola di uscita, regolabile per regolare la sovrapressione interna da 10 a 60 mm H20 Dampers del flusso d’aria Ventilatori elettrici per la connessione ad impianti elettrici monofase o trifase, in corrente alternata o continua. La loro scelta deve tener conto dell’alta resistenza al flusso d’aria delle unità filtranti. I ventilatori possono essere equipaggiati con due velocità (bassa capacità ed alta prevalenza durante l’operatività in funzione di protezione NBC; alta capacità e bassa prevalenza in normali condizioni operative) Silenziatori che sono molto utili in stanze piccole dove ci sono limiti di rumore. Sono collocati dietro il ventilatore elettrico e riducono il livello medio di rumore fino a circa 20-30 dB (A) Gli strumenti per controllare la resistenza del filtro, capacità di pipeline e sovrapressione della stanza: manometri, flussometri e manometri differenziali Riscaldatori elettrici del pipeline dell’aria in ingresso per l’innalzamento della temperatura dell’aria in entrata, in condizioni climatiche fredde o umide, da 10° a 30°C. Il riscaldamento elettrico migliora le condizioni operative del filtro fornendo una ritenzione degli agenti chimici migliore e più duratura. Attenzione Laddove possibile l’unità di filtrazione dovrebbe essere installata all’esterno della camera protetta al fine di evitare contaminazioni dovute alla radiazioni gamma e beta della polvere radioattiva raccolta nel pre filtro (se di tipo statico) o nei filtri aerosol. * o leghe leggere quando è necessario contenere il peso >] fine Aero Sekur +3906920161 (telefono) +390692727165 (fax) www.aerosekur.com