IL PROBLEMA DELL`HALON

I SISTEMI DI PROTEZIONE CONTRO L’INCENDIO
SENZA L’UTILIZZO DELL’ACQUA
XV convegno dell’associazione AIIA
Ing. Luciano Nigro(*)
=======================================================================
Si è tenuto il 31 marzo scorso a Milano il XV convegno dell’associazione AIIA (Associazione Italiana di
Ingegneria Antincendio. Sezione Italiana della SFPE, Society of Fire Protection Engineers, con il tema della
protezione contro l’incendio senza l’uso dell’acqua. Al convegno hanno partecipato oltre 150 professionisti ed
operatori del settore antincendio e sono stati trattati i temi dei sistemi antincendio che non utilizzano l’acqua
come agente estinguente. Nel convegno si sono trattati temi inerenti i sistemi di estinzione a gas, i sistemi
aerosol ed i moderni sistemi a sottrazione di ossigeno che possono costituire un valido ausilio per il controllo
del rischio d’incendio in tutte quelle situazioni nelle quali l’impego dell’acqua è da escludere per tutta una serie
di motivi aventi a che fare con la sensibilità dei beni da proteggere all’impatto con l’acqua.
(*) Luciano Nigro è un professionista che da molti anni opera nei diversi settori della sicurezza antincendio,
dalla prevenzione incendi alla progettazione dei sistemi di protezione, dalla modellazione d’incendio della
moderna Fire Safety Engineering agli studi forensi sugl’incendi più gravi. Attualmente è il presidente della
società Hughes Associates Europe srl, affiliata al gruppo internazionale della Jensen Hughes Inc. di Baltimora,
che opera da oltre 30 anni nel settore specifico della sicurezza contro l’incendio.
Lo scorso 31 marzo si è tenuto a Milano, nell’aula Rogers del Politecnico di Milano, il XV
convegno dell’associazione AIIA, Associazione Italiana Ingegneria Antincendio, la sezione italiana
della SFPE, la Society of Fire Protection Engineers che conta in Italia un buon numero di associati.
Il convegno aveva come tema quello dei sistemi di controllo degl’incendi senza l’impiego
dell’acqua che rimane pur sempre l’agente estinguente più comune per tutti i settori della tecnologia
di lotta contro l’incendio.
Il convegno è stato organizzato con la collaborazione con la società Pro-Fire che ne ha curato tutti
gli aspetti pratici organizzativi e di conferimenti dei crediti professionali; al convegno hanno
partecipato professionisti ed operatori del settore ed ha visto l’intervento di numerosi specialisti fra
cui, oltre allo scrivente, l’ing. Simonetto Sacco, presidente dell’associazione AIIA, l’ing. Ermanno
Spina della Factory Mutual Global, l’ing. Giorgio Franzini della Zurich Risk Engineering, il sig.
Giancarlo Bianchi della Gastecvesta, il Dr. Luciano Borghetti, consulente per la società
JansenHughes di Baltimora, ed il sig. Peter Stahl della Wagner AG.
I temi trattati sono stati vari, tutti correlati alla possibilità di combattere l’incendio senza utilizzare
né l’acqua in ogni sua forma di gocce grandi, medie, piccole, getti solidi… secchiate e chi più ne ha
più ne metta, né le miscele con acqua come ad esempio i sistemi a schiuma.
Sistemi antincendio non ad acqua – Pag. 1 di 6
La selezione dei sistemi antincendio nella maniera più appropriata.
Il primo intervento, da parte dello scrivente, ha riguardato il ruolo del professionista antincendio
nella selezione del sistema antincendio più adatto. E’ un’attività piuttosto consueta nell’Europa del
nord e nel mondo anglosassone in genere dove si considera necessario affidare ad un consulente
esperto e senza specifici interesse in questo o quel sistema, la scelta del sistema più adatto e la
definizione delle sue caratteristiche. Ma particolare attenzione è stata poi attribuita al ruolo che il
professionista deve avere nel corso della realizzazione del sistema sia per rivedere ed approvare il
progetto prima della costruzione, sia per verificare l’installazione eseguita ma soprattutto per
l’esecuzione del commissioning prima e del collaudo poi.
I sistemi antincendio, specialmente quelli che non fanno ricorso alla “generosità” dell’acqua come
agente estinguente, sono dei sistemi che basano la propria efficacia anche sul corretto
funzionamento di una serie di sistemi correlati (arresto della ventilazione, chiusura di aperture,
intercettazione di canalizzazioni, ecc…) in mancanza dei quali l’efficacia del sistema può essere
messa a repentaglio in maniera significativa. Per questi sistemi la verifica del corretto ed effettivo
funzionamento del sistema in ogni sua parte riveste un’importanza fondamentale per assicurare al
sistema una buona probabilità di successo in caso d’intervento.
L’incendio meglio controllato è quello che non avviene.
Così si può sintetizzare l’intervento dell’ing. Giorgio Franzini che ha sottolineato, anche con spunti
ed aneddoti singolari, quanto importante sia nella prevenzione degl’incendi appunto l’attività di
prevenzione. Curare molto quello che gl’inglesi definiscono “housekeeping”, e che noi potremmo
tradurre con “modo di tenere la casa”, è un’attività fondamentale per minimizzare la probabilità che
un incendio di verifichi.
La cultura della prevenzione non è molto diffusa nel nostro paese; l’idea che possa essere il nostro
comportamento quotidiano a determinare la probabilità che qualche evento accidentale si verifichi
realmente è spesso confutata da una certa dose di “fatalismo” che vorrebbe gli eventi accidentali
accadere sulla base di una sorta di predestinazione. Come dire: possibile che questo debba capitare
proprio a me? Senza considerare che le nostre azioni singole, giorno per giorno, contribuiscono a
creare condizioni di maggiore o minore rischio che poi sfociano, secondo le leggi della statistica,
negli eventi accidentali che non siamo riusciti a prevenire.
Una cura costante dell’ordine, della pulizia, della buona conduzione degl’impianti, dell’attenzione
nell’uso di liquidi combustibili e infiammabili, la corretta gestione dei sistemi elettrici e delle fonti
di potenziale rilascio di energia in genere, sono tutte attività che contribuiscono in maniera marcata
alla probabilità che un incendio si verifichi… e appunto, non c’è miglior incendio di quello che non
riesce a “prendere fuoco”!
La riduzione del danno è l’altro grande fattore che conta nel controllo degl’incendi.
L’ing. Ermanno Spina della Factory Mutual ha posto l’accento sull’importanza dei sistemi di
“interblocco” che hanno il compito di limitare l’estensione del danno che l’incendio comunque sta
Sistemi antincendio non ad acqua – Pag. 2 di 6
causando. I sistemi di interblocco sono importantissimi soprattutto nelle attività industriali nelle
quali si impiegano liquidi infiammabili o combustibili specie se sotto pressione significativa.
L’esempio più eclatante di quanto detto dall’ing. Spina è quello della “riduzione del danno” che si
ha nel caso di un incendio che coinvolga un macchinario con presenza di olio lubrificante in
pressione. E’ il classico caso nel quale l’incendio viene innescato o comunque sostenuto dalla
presenza di un liquido combustibile sotto pressione che fuoriesce sotto forma di spray causando un
jet-fire che può assumere dimensioni anche imponenti. Ebbene un incendio di questo genere non
può essere controllato in alcun modo se non si interrompe il flusso di olio in pressione! E qui che
diventa essenziale la presenza di un collegamento di interblocco efficace che interrompa il
funzionamento delle pompe dell’olio al verificarsi per primo principio d’incendio. Analogamente
assume importanza fondamentale l’arresto della ventilazione negl’impianti dove elevato è il flusso
d’aria tipo gl’impianti di verniciatura, ma anche i sistemi di elaborazione dei dati e le zone
climatizzate in genere, l’arresto della circolazione di fluidi diatermici negl’impianti di trasmissione
del calore, l’interruzione dell’alimentazione elettrica sulle macchine elettriche più importanti ecc…
I sistemi di controllo dell’incendio senza l’uso dell’acqua.
E’ poi cominciata la rassegna dei sistemi di controllo degl’incendi con sistemi di spegnimento che
non impiegano l’acqua come agente estinguente. Si tratta di sistemi che, in genere, “scaricano”
sull’incendio qualcosa che ne provoca l’estinzione con meccanismi diversi. Si è iniziato a parlare
dei sistemi a gas estinguenti partendo dai sistemi a gas inerti, per i quali il meccanismo di estinzione
è legato alla riduzione della concentrazione di ossigeno nell’aria dal 21% al 112-13% circa tramite
l’introduzione di una certa quantità di gas inerti appunto, contenuti in una serie di bombole ubicate
nelle dirette vicinanze dell’area da proteggere. I sistemi a gas di tipo chimico sono quelli che hanno
sostituito i vecchi sistemi ad Halon 1301 nella maniera ad essi più simile essendo basati su un
meccanismo di estinzione che opera essenzialmente sfruttando un meccanismo di catalisi inversa
sulla catena di combustione. In pratica l’agente estinguente scaricato nel volume da proteggere va a
combinarsi con i radicali liberi che sostengono la reazione di combustione causandone la riduzione
fino alla completa estinzione. Nella presentazione si sono evidenziati gli aspetti di carattere
ambientale che stano interessando in maniera sempre più spinta i gas estinguenti del secondo tipo,
quelli chimici per i quali, a seconda della natura specifica dell’agente estinguente utilizzato, si
pongono maggiori o minori limitazioni di carattere ambientale.
Fra i sistemi a gas si è trattato anche il caso dei sistemi a CO 2 che sono fra i più antichi sistemi di
estinzione non ad acqua conosciuti e che rimangono tuttora gli unici sistemi disponibili per le
applicazioni cosiddette “localizzate”. Quelle cioè nelle quali l’agente estinguente non produce un
effetto di saturazione dell’intero volume (Saturazione totale) ma si limita a creare condizioni locali,
nella zona su cui viene scaricato, atte a consentire l’estinzione delle fiamme. Ebbene al momento
questi sistemi, utilizzati per il controllo dell’incendio nei grandi macchinari continui che utilizzano
olio, nei laminatoi metallici, nelle presse, nelle linee di tempra, nelle friggitrici industriali ed in
genere in tutti casi dove si ha utilizzo di liquidi combustibili o infiammabili, sono solo possibili con
l’impiego della CO2.
Sistemi antincendio non ad acqua – Pag. 3 di 6
Fra i sistemi di estinzione che operano “scaricando” un agente estinguente nel volume da proteggere
è stato infime trattato il caso dei sistemi ad aerosol che tanto interesse stanno incontrando sul
mercato grazie alla loro estrema facilità di realizzazione ed alla loro relativa economicità. La
disponibilità di normative organiche su questi sistemi, a partire dalla NFPA 2010 che esiste ormai
da alcuni anni, alla ISO 15779 pubblicata in Italia dall’UNI, hanno reso l’impiego di questi sistemi
più comune e soprattutto più affidabile anche per il progettista che ne deve verificare la corretta
realizzazione.
I sistemi di controllo dell’incendio senza alcun agente estinguente: la riduzione di
ossigeno.
I sistemi che hanno, alla fine del convegno, suscitato la maggior attenzione da parte degli
intervenuti sono stati sistemi di più recente introduzione nel panorama delle tecnologie di
protezione contro l’incendio, e cioè i sistemi basati sulla riduzione costante della concentrazione di
Ossigeno nell’ambiente che si vuole controllare rispetto al rischio d’incendio.
Innanzitutto occorre dire che ci troviamo di fronte a sistemi di inertizzazione, piuttosto che a sistemi
di spegnimento. Si tratta cioè di sistemi che impediscono l’origine stessa dell’incendio e non ne
contrastano lo sviluppo una volta che questo sia iniziato. Prova ne sia il fatto che essi non opera
secondo la logia del sistema di rivelazione che rileva la presenza del principio d’incendio e della
conseguente scarica di un agente estinguente nel volume da proteggere.
Essi operano mantenendo la concentrazione dell’Ossigeno nel volume da proteggere costantemente
al di sotto della concentrazione di accensione dell’incendio per i materiali ivi presenti. Il sistema è
quindi fatto da un generatore di azoto, che opera a pressione più alta di quella atmosferica, per poter
avere un grado di efficienza significativo, un sistema di rilevazione della concentrazione di
Ossigeno ed un sistema di controllo del sistema che causa la produzione di azoto tutte le volte che la
concentrazione di Ossigeno tende a risalire a causa di perdite o di apertura di porte o di portelli di
accesso al volume protetto.
Sistemi antincendio non ad acqua – Pag. 4 di 6
Il sistema è stato presentato da Peter Stahl, responsabile tecnico della società Wagner AG che è
stata far le prime organizzazioni a sviluppare questo sistema e che ha realizzato diverse centinaia di
sistemi negli scorsi anni principalmente nell’Europa centrale e settentrionale dove maggiore è la
sensibilità ambientale.
Il fondamento base del sistema sta nella constatazione che la combustione non si avvia in un
ambiente dove la concentrazione di Ossigeno è “poco” inferiore al 21% che è la concentrazione
normale in atmosfera. Si va, a seconda dei materiali, dal 17,5% per il gasolio, al 15% per la benzina
fino al 13% per l’acetone che è uno dei liquidi infiammabili più pericolosi. Per i solidi si va dal
15,9% per la plastica al 15% per la carta mentre il legno smette di “accendersi” già al 17% di
ossigeno.
Con questo principio è facile comprendere come sia possibile realizzare condizioni di
“inertizzazione” per ambienti nei quali siano contenuti ad esempio grandi quantità di carta come gli
archivi o grandi quantità di prodotti di tipo sintetico come l’abbigliamento. Se poi aggiungiamo la
considerazione che la pericolosità per l’uomo in carenza di ossigeno comincia intorno al 12% di
concentrazione allora si capisce come sia possibile creare ambienti nei quali l’uomo può entrare in
relativa sicurezza mentre il fuoco non può neppure avere inizio.
I sistemi di inertizzazione a “Riduzione di Ossigeno” si basano proprio su questo principio e sono
anche particolarmente graditi in tutti quei casi, si pensi ad esempio agli archivi storici di documenti
rari, per i quali si desidera evitare assolutamente anche ogni più piccolo principio d’incendi poiché
ciò comporterebbe comunque una perdita di qualcosa che spesso può essere insostituibile.
Un sistema di questo genere sarà quindi costituito da un macchinario che produce azoto,
“setacciando” l’aria e lo immette nel volume da proteggere, scaricando in atmosfera dell’aria
arricchita di Ossigeno.
Ovviamente non è tutto così semplice. Innanzitutto il sistema opera in continuo e quindi è un
sistema che “consuma” energia a differenza di tutti gli altri sistemi di estinzione che sono
normalmente “statici” e non consumano nulla, almeno fino all’intervento effettivo.
Ma il problema più rilevante sta nel fatto che un ambiente con Ossigeno ridotto non può essere un
ambiente di lavoro, almeno se non sono verificate certe condizioni. Nel nostro paese non sono
disponibili regolamentazioni chiare circa la concentrazione di Ossigeno che può essere tollerata nei
luoghi di lavoro. In altri paesi, ad esempio in Svizzera o in Germania si è fissata al 17% la
concentrazione minima nei luoghi di lavoro con 8 ore di esposizione, limitando la durata
dell’esposizione nei luoghi con concentrazioni di ossigeno via via minori. In presenza id una
regolamentazione come questa sarebbe ad esempio possibile proteggere un archivio storico, nel
quale l’accesso può avvenire in modo saltuario solo per il prelievo o il deposito di qualche
documento, e quindi per tempi dell’ordine di alcune decine di minuti. In altri casi occorrerebbe
pensare a più complesse regola operative per consentire la funzionalità del deposito ma ad esempio
Sistemi antincendio non ad acqua – Pag. 5 di 6
si sta parlando spesso di questi sistemi per la protezione di magazzini automatici di merci
particolarmente sensibili all’acqua o al danno da fumo in caso d’incendio.
Altro problema è al momento l’assenza di una qualsiasi regolamentazione di questi sistemi; non
esiste infatti alcuna norma pubblicata al momento ma vi sono solo dei documenti in fase di sviluppo
che vedranno la pubblicazione nei prossimi anni. Una guida tecnica al momento è stata pubblicata
solo dal VdS tedesco, (VdS 3527) mentre il CEN sta sviluppando uno standard basato su una
normativa che è stata elaborata dalla Svizzera.
Insomma questo potrebbe essere un ulteriore strumento in mano al progettista di sistemi di
protezione contro l’incendio per poter affrontare problemi specifici difficilmente risolubili con i
tradizionali sistemi che appunto ”scaricano” un qualche agente estinguente nell’ambiente da
proteggere solo “a valle” del principio d’incendio.
La tecnologia dei sistemi di protezione contro l’incendio è in continua evoluzione ed in costante
aggiornamento devono quindi mantenersi i tecnici ed i professionisti che vogliono affrontare questa
materia in maniera attenta e responsabile.
Bibliografia essenziale:
Luciano Nigro – Impianti Antincendio – V edizione – EPC 2015
Sistemi antincendio non ad acqua – Pag. 6 di 6