PREMESSA L`impianto antincendio a fluido chimico oggetto della

PREMESSA
L’impianto antincendio a fluido chimico oggetto della presente relazione è asservito ai
locali adibiti a sede della biblioteca della Facoltà di Lettre e Filosofia dell’Università
degli Studi di Trieste siti nello stabile di via Lazzaretto Vecchio, 8 oggetto di opere di
risanamento conservativo (II lotto funzionale di completamento).
Attualmente la biblioteca si sviluppa al piano terra dello stabile attiguo oggetto del I lotto
ed è protetta da un impianto di spegnimento a fluido chimico che risulta non più
conforme alle vigenti Normative e che pertanto non può essere oggetto di ampliamento
ed integrazione.
Il progetto pertanto prevede lo smaltimento dell’attuale fluido chimico utilizzato ed il
riutilizzo dei locali indicati nelle planimetrie di progetto con la denominazione “Deposito
Bombole” per lo stoccaggio delle nuove bombole contenenti il fluido chimico conforme
alle nuove Normative vigenti con particolare attenzione alla concentrazione di
spegnimento richiesta e alla concentrazione alla quale non si riscontrano effetti avversi
sulle persone presenti nei locali.
DESCRIZIONE E APPLICAZIONI
Gli impianti di spegnimento a fluido chimico fk-5-1-12 - Dodecafluoro 2 metilpentan-3one sono da considerarsi dei sistemi a clean agent; la normativa che sovrintende
all'impiego di questo estinguente è la NFPA 2001 - Edizione 2004 e la ISO/DIS 14520-5.
Attualmente sono disponibili sul mercato due categorie di prodotti estinguenti da
utilizzare sugli impianti di presentano entrambe caratteristiche da valutare spegnimento:
I gas chimici, sostanzialmente idrofluorocarburi ed assimilati
I gas inerti, costituiti da Argon, Azoto , miscele degli stessi, anche addizionate con
Biossido di Carbonio.
Le due categorie presentano entrambe caratteristiche da valutare attentamente:
Tempo di spegnimento molto rapido, 10 secondi, ma elevati impatti ambientali
per i gas chimici, oltre alle problematiche, per alcuni di essi, relative al loro tempo di
permanenza in atmosfera, prima della loro decomposizione;
Impatti ambientali pressoché nulli, ma elevate pressioni di esercizio in gioco per i
gas inerti, oltre al notevole spazio necessario per alloggiare le bombole di contenimento
ed al tempo di scarica di 60 secondi, molto elevato in caso di richiesta di interventi di
spegnimento rapido.
Inoltre, entrambe le due categorie di prodotti estinguenti, ad eccezione del gas chimico
HFC-23, che peraltro ha i più alti valori negativi di effetto serra e di vita media
nell'atmosfera, presentano dei margini di sicurezza molto limitati tra la concentrazione di
spegnimento richiesta e la concentrazione alla quale non si riscontrano effetti avversi
sulle persone; ciò comporta che anche minime discrepanze difficilmente valutabili tra i
dati di progetto e di ingegneria rispetto all'impianto installato potrebbero essere
gravemente penalizzanti per la corretta realizzazione del sistema si spegnimento.
A seguito di queste considerazioni si è deciso in fase di progettazione di utilizzare come
fluido estinguente il fk-5-1-12 - Dodecafluoro 2 metilpentan-3-one che presenta tutte le
caratteristiche per ovviare agli inconvenienti di cui sopra, tipici degli impianti di
spegnimento con estinguente a gas chimico o inerte.
Il principio di funzionamento del fluido estinguente fk-5-1-12 - Dodecafluoro 2
metilpentan-3-one è quello della saturazione dell'ambiente (total flooding); questo
sistema di funzionamento ha il grande vantaggio di non doversi preoccupare
dell'ubicazione dei materiali a rischio, né della loro conformazione perché crea condizioni
omogenee in tutto l'ambiente.
Pertanto anche nel caso di riqualificazione dell’impianto attualmente utilizzato nel
numero civico 6 di via Lazzaretto Vecchio è possibile riutilizzare le tubazioni esistenti in
acciaio zincato con mera sostituzione degli ugelli di emissione del fluido con ugelli di
scarica con orifizio calibrato, modello RADIALE360°, calcolato tramite un accurato
software di calcolo dedicato, attraverso i quali il fluido in fase gassosa si scarica nel
locale da proteggere.
Altro parametro essenziale è la valutazione del volume effettivo da proteggere,
determinante per definire la quantità di gas da impiegare.
Le caratteristiche dell'ambiente da proteggere sono fondamentali per una corretta
progettazione dell'impianto, tanto che le norme NFPA ed ISO 145020 prevedono
espressamente il test di tenuta denominato “Fan Door Integrity Test”; la chiusura di tutte
le aperture tramite serramenti automatici e soprattutto l'arresto immediato dei sistemi di
ventilazione sono fondamentali per l'efficacia del sistema.
Pertanto nel caso in oggetto l’inserzione dell’impianto antincendio a fluido può avvenire
mediante segnalazione manuale attraverso il pulsante di allarme o attraverso lo sgancio
manuale delle porte REI di compartimentazione dei locali adibiti a biblioteca; oppure
attraverso l’impianto automatico di segnalazione incendi che utilizza i sensori fumo posti
nei singoli locali da proteggere.
Per evitare falsi segnali, dovuti a anomalie di sistema, l’impianto di spegnimento a fluido
chimico fk-5-1-12 - Dodecafluoro 2 metilpentan-3-one entrerà in funzione nel caso di
doppia segnalazione, di qualsiasi natura.
Nel momento dell’avvenuto allarme si chiuderanno automaticamente le porte REI e le
serrande tagliafuoco delle condotte di diffusione dell’aria nei singoli locali e pertanto le
zone in cui è stato compartimentato l’edificio da un punto di vista della prevenzione degli
incendi saranno completamente autonome riducendo di fatto la possibile area di
intervento.
Nel caso di allarme incendio in una singola zona in cui è stato diviso l’intero stabile
l’impianto di spegnimento a fluido chimico interverrà sulla zona interessata e su quelle
due attigue in fase progressiva per permettere l’allontanamento delle persone presenti nei
locali.
L’allarme antincendio prevede anche in caso di singola segnalazione, ai fini della
sicurezza delle persone eventualmente presenti nei locali, l’attivazione di apposita
segnalazione acustica e luminosa, quest’ultima presente in tutti i locali.
Questo estinguente è adatto alla protezione di ambienti a rischio di incendio di classe A,
classe A-high risk e classe B.
Tipiche installazioni sono quelle a protezione di centri di elaborazione elettronica e di
telecomunicazione e di apparecchiature o oggetti di valore elevato in musei o archivi.
CLASSI DI FUOCO ( O DI INCENDIO)
A seconda dei combustibili coinvolti nell'incendio, in base allo stato fisico, ma più per il
loro comportamento nella combustione ed i diversi metodi di estinzione abbiamo le
seguenti classi di fuoco o d'incendio.
Classe A: materie solide organiche che formano brace (carta, legna, carbone, gomma).
Classe B: liquidi infiammabili e solidi liquescenti (alcooli, benzine, lubrificanti, vernici,
cere).
Classe C: gas e vapori infiammabili, gas liquefatti (idrogeno, metano, acetilene, GPL).
Classe D: metalli combustibili e metalli fusi (zinco, sodio, potassio, magnesio, litio).
Analisi delle classi di fuoco
Classe A
Più elevata è la superficie di intimo contatto, più veloce e violenta è la combustione.
Classe B
Distinguiamo le tre categorie dei liquidi infiammabili che si differenziano per la
temperatura d'infiammabilità:
1.
Inferiore 21°C (alcooli, benzine)
2.
Da 21°C a 65°C (vernici)
3.
Superiore 65°C (gasoli, oli minerali e vegetali, grassi lubrificanti, plastiche)
Classe C
In considerazione di quanto già detto per il campo d'infiammabilità racchiuso tra i limiti
inferiore e superiore d'esplosività (Li e Ls), sottolineano che più è elevato tale campo,
maggiore è la pericolosità del combustibile.
Gas
%Li
%Ls
Butano
1,5
8,5
Propano
2,5
9,5
Metano
5,3
14,0
Idrogeno
4,0
75,0
Acetilene
2,5
80,0
Classe D
Ha la caratteristica che, per procedere all'estinzione di incendi appartenenti a tale
categoria, non va assolutamente utilizzata acqua, in quanto l'elevatissima temperatura di
combustione e quindi energia termica che raggiungono, provoca la scissione della
molecola stessa dando origine così a idrogeno (combustibile) e ossigeno (comburente).
Gli effetti che se ne producono sono violente fiammate ed esplosioni.
Nel caso in oggetto la protezione riguarda dei vani dell’immobile dove troverà sede la
Biblioteca della Facoltà di Lettere e Filosofia dell’Università degli Studi di Trieste e
pertanto per la presenza di sostanze solide che producono braci la tipologia d’incendio (o
classe di fuoco) è quella A.
CALCOLO DEI VOLUMI PROTETTI
Ai fini della protezione incendi mediante utilizzo di spegnimento a fluido chimico fk-5-1-
12 - Dodecafluoro 2 metilpentan-3-one parametro essenziale è la valutazione del volume
effettivo da proteggere, determinante per definire la quantità di gas da impiegare.
Zona n.° 1 – piano primo (lato corte interna)
area 129 mq volume 525 mc
Zona n.° 2 – piano primo (lato via Corti)
area 127 mq volume 516 mc
Zona n.° 3 – piano terra (lato via Corti)
area 185 mq volume 980 mc
Zona n.° 4 – piano terra (lato corte interna)
area 94 mq volume 498 mc
Zona n.° 5 – piano terra (angolo Corti- Lazzaretto)
area 127 mq volume 673 mc
Zona n.° 6 – piano terra (via Lazzaretto Vecchio)
area 105 mq volume 556 mc
PROPRIETA’ FLUIDO UTILIZZATO
Scheda tecnica
Nome chimico : DODECAFLUORO-2-METILENTANO-3-ONE
Formula chimica CF3CF2C(0)CF(CF3)2
Residui non volatili 0.05 gr./100 ml.
Massimo Peso molecolare 316.03
Punto di ebollizione ad 1 Atm 49.2 C°
Punto di congelamento - 108.0 C°
Temperatura critica 168.7 C°
Pressione critica 18.65 BAR
Volume critico 494.5 CC/MOLE
Densità critica 639.1 Kg./M3
Densità di saturazione liquido 1.60 G./ML
Densità gas ad 1 Atm 0.0136 G./ML
Volume specifico gas ad 1 Atm 0.0733 M3/KG
Calore specifico liquido 1.103 KJ/KG°C
Calore specifico vapore ad 1 Atm 0.891 KJ/KG°C
Calore di vaporizzazione ad ebollizione 88.0 KJ/KG
Viscosità liquido a 0°C/25°C 0.56/039 centistokes
Solubilità dell’acqua nel prodotto > 0.001% in peso
Pressione di vapore 0.404 BAR
Dielettricità relativa (N2=1)
CARATTERISTICHE FISICHE
• Assenza di effetti corrosivi e conduttivi.
• Forza intermolecolare di attrazione: il prodotto non contiene atomi di idrogeno, noti per
la loro elevata forza di attrazione e pertanto realizza caratteristiche fisiche
particolarmente vantaggiose per il suo impiego come agente estinguente.
• Calore di vaporizzazione: essendo il calore di vaporizzazione molto basso, conseguenza
della bassa forza intermolecolare presente, pari a 25 volte meno di quello dell’acqua,
l’energia richiesta per convertirlo in stato gassoso è facilmente assorbita dall’aria.
• Pressione di vapore: il prodotto ha una pressione di vapore 12 volte superiore a quella
dell’acqua, con la conseguenza di una estrema facilità di trasformarsi in gas.
• Trasformazione del fluido in gas: le caratteristiche sopraindicate permettono la
transazione da liquido a gas, anche in ambiente freddo. La rapida trasformazione
permette quindi di estinguere l’incendio, senza lasciare alcune residuo (da qui la
denominazione “clean agent”).
CARATTERISTICHE DI IMPATTO AMBIENTALE
• Indice di deterioramento ozono pari a zero.
• Vita media nell’atmosfera pari a soli 5 giorni, rispetto, ad esempio ai 29 anni
dell’estinguente chimico HFC 125, che è quello con minor vita media tra quelli proposti.
• Valore potenziale di effetto serra pari a 1, riferito ai 100 anni, rispetto, ad esempio, al
valore di 3400 dell’estinguente chimico HFC 125, che è quello con minor effetto serra tra
quelli proposti. Il valore di 1 è uguale a quello dell’anidride carbonica, elemento naturale
presente nell’aria.
CARATTERISTICHE TOSSICOLOGICHE
Il fk-5-1-12 - Dodecafluoro 2 metilpentan-3-one presenta profili tossicologici eccellenti e
gli studi effettuati dimostrano che il NOAEL (No Observable Adverse Effect Level), cioè il
livello fino al quale non si verificano effetti avversi, del 10% di concentrazione è molto
elevato rispetto alla massima concentrazione di spegnimento da utilizzare per incendi di
classe B, pari al 5,90%.
In allegato vengono presentate le tabelle A e B relative alle concentrazioni utilizzate per la
protezione degli ambienti e quelle relative alla sicurezza per le persone eventualmente
presenti nei locali nel momento dell’incendio.
Inoltre il fk-5-1-12 - Dodecafluoro 2 metilpentan-3-one è presente nello standard NFPA
2001 – 2004 (National Fire Protection Association), nello standard ISO 14520 (International
Organization for Standardization) ed è registrato nella EPA (U.S. Environmental Protection
Agency), nella ELINCS (European List of Notifi ed Chemical Substances) e nella SNAP
(Signifi cant New Alterna-tives Policy), come agente estinguente per applicazioni locali ed ad
inondazione totale in presenza di persone.
Tabella A - Caratteristiche ambientali del fk-5-1-12 a paragone con quelle del HFC-125
NOAEL - LOAEL - MARGINE DI SICUREZZA
Tabella B - Concentrazione di spegnimento e sicurezza per le persone del del fk-5-1-12 a
paragone con quelle del HFC-125
A seguito della tabella sopra esposta tenendo conto di una tipologia di Incendio classe A
secondo ISO 14520 –High Risk e considerando i volumi sopra esposti oggetto di
protezione con impianto a fluido chimico dobbiamo tenere in evidenza la seguente
quantità di fluido garantita (calcolo in eccesso):
Zona n.° 1 – piano primo (lato corte interna)
440 kg
Zona n.° 2 – piano primo (lato via Corti)
430 kg
Zona n.° 3 – piano terra (lato via Corti)
810 kg
Zona n.° 4 – piano terra (lato corte interna)
415 kg
Zona n.° 5 – piano terra (angolo Corti- Lazzaretto)
560 kg
Zona n.° 6 – piano terra (via Lazzaretto Vecchio)
460 kg
Considerando di garantire contemporaneamente la copertura di 3 zone distinte vengono
considerate ai fini del calcolo delle bombole i tre valori maggiori per un totale
complessivo di 1830 kg che corrispondono a n.° 10 bombole da 200 litri a 25 BAR divise
in due serie da 5 bombole per ciascun collettore poste su rastrelliera a parete nel vano
bombole al piano terra del civico n.° 6 di via Lazzaretto Vecchio come riportato nello
schema allegato.
MANUTENZIONE
La manutenzione degli impianti di spegnimento a fluido chimico NOVEC 1230 è prevista
dal decreto del Presidente della Repubblica D.P.R. n.547 del 27.04.55 - Norme di
prevenzione degli infortuni sul lavoro. In particolare detto decreto prevede che "devono
essere predisposti mezzi di estinzione idonei" ………"Detti mezzi devono essere
mantenuti in efficienza e controllati almeno una volta ogni sei mesi da personale
esperto".
Detti interventi di manutenzione devono essere annotati nell'apposito Registro dei
Controlli che deve essere tenuto a disposizione del comando V.V.F.
Inoltre, altro elemento fondamentale e' quello che, essendo il fluido fk-5-1-12 Dodecafluoro 2 metilpentan-3-one a temperatura ambiente in fase liquida, non necessita
per il suo travaso in bombole di costose e complicate apparecchiature, sia per le attività di
manutenzione che per quelle di ricarica.
In effetti in caso di scarica dell'estinguente, sarà sufficiente versare il fluido nella
bombola e ri-pressurizzare la stessa con una piccola bombola di azoto, operazione che
può essere tranquillamente effettuata con una officina mobile mantenendo pertanto una
garanzia di continuità di servizio.
NORMATIVA DI RIFERIMENTO
ISO 14520-5 Gaseous fire extinguishing systems
NFPA 2001 - Standard for clean agent fire extinguishing systems
Legge n. 549 del 23.12.1993 Ministero dell'Ambiente - Osservanza
delle prescrizioni in materia di sicurezza e di valutazione dei rischi di
incidenti rilevanti connessi alla detenzione ed all'utilizzo di sostanze
pericolose previsto dal D.P.R. n. 175 del 17.05.1988.
D.M. del 26.03.1996 Ministero dell'Ambiente - Attuazione del D.L. n.°
56 del 10.02.1996 sulle sostanze dannose per la fascia di ozono stratosferico.
Legge n. 179 del 16.06.1997 - Modifiche alla Legge n.° 549 del
28.12.1993 recante misure a tutela dell'ozono stratosferico.
D.M. del 10.03.1999 Ministero dell'Ambiente - Proroga dei termini per
la dismissione di gas Halons.