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17/07/2015 Forum di prevenzione incendi 2007 Roma 14 giugno 2007 Crowne Plaza – St. Peter’s Hotel Luciano Borghetti.

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1 17/07/2015 Forum di prevenzione incendi 2007 Roma 14 giugno 2007 Crowne Plaza – St. Peter’s Hotel Luciano Borghetti

2 L’INCENDIO NEI BENI CULTURALI: COMPATIBILITÀ DEI SISTEMI ESTINGUENTI E SOSTITUZIONE DEGLI HCFC I sistemi ad Aerosol 17/07/2015

3 Aerosol n Gli aerosol sono generalmente dei sistemi quasi stabili, con la maggioranza delle particelle di dimensioni < 1 micron. n Aerosol è un sistema costituito da particelle di liquidi o solidi (particolato) sospesi in un mezzo gassoso. n Gli aerosol riducono la visibilità, assorbono la luce, in particolare con particelle di dimensioni comprese fra 0.1 e < di 1 micron. n Gli aerosol più comuni sono: vapori, fumo, nebbia, foschia, smog. 17/07/2015

4 Come si formano n Vapori emessi da reazioni chimiche possono trasformarsi in aerosol per fenomeno di agglomerazione molecolare. n Le dimensioni delle particelle sono molto variabili in funzione della temperatura e del volume del gas. n Quando sono formati, sono di difficile separazione. n Vapori metallici hanno dimensioni delle particelle di circa 0.5 micron. n Il fumo è un aerosol generato dalla combustione, con particelle di dimensioni di circa 0.5 micron. 17/07/2015

5 Come si formano n Le particelle solide hanno forme molto variabili, a scopo di studio sono considerate sferiche. n Aerosol generati da fenomeno di dispersione sono formati da atomizzazione di liquidi o solidi. n Aerosol generati da fenomeno di condensazione sono formati dalla condensazione di vapori surriscaldati o da reazioni chimiche in fase gassosa. Generalmente hanno particelle più piccole che aerosol generati da dispersione. 17/07/2015

6 Gli aerosol quali agenti estinguenti n La proibizione di produrre Halons (Halons phase out) ha costretto la tecnologia antincendio a ricercare nuovi agenti estinguenti (Halons alternative) similari (in-kind) o applicabili (not in-kind). n Fra le possibili tecnologie aventi potenzialmente parametri ambientali tollerabili (ODP/GWP/ALT) furono identificati gli aerosol di particolato solido aventi una elevata capacità estinguente. n I laboratori di ricerca stanno inoltre investigando ulteriori tecnologie aerosol utilizzanti particolato liquido/solido. 17/07/2015

7 Tipiche tecnologie aerosol n Aerosol condensati generati da reazione esotermica di un composto solido. n Generatori pirotecnici, ad altissima velocità, di gas inerti contenenti una frazione di particolato. n Miscele di polveri estinguenti, trasportate da halocarbon gas. n Miscele di polveri estinguenti, trasportate da gas inerte. n Miscele di polveri estinguenti e gel, trasportati da halocarbon gas. 17/07/2015

8 Aerosol condensati, come funzionano n Sono aerosol di particolato solido generati dalla combustione di tavolette solide, pellets o composti gelificati. n I componenti attivi, un ossidante ed un riducente, sono mescolati con un filler. n Questi componenti sono micronizzati in polvere fine ed agglomerati con un legante (comunemente resina epossidica). 17/07/2015

9 Aerosol condensati, come funzionano 17/07/2015 Attivazione termica Attivazione Elettrica Accenditore elettrico Composto solido Sistema di raffreddamento Camera di espulsione Ugello di scarica AEROSOL

10 Aerosol condensati, come funzionano n La reazione del composto solido genera un flusso di gas inerti (principalmente azoto) che disperdono il particolato generato. n Le particelle, per essere efficaci agenti estinguenti, devono avere dimensioni minime per fluire attorno agli ostacoli, penetrare attraverso passaggi ristretti e rimanere sospese per lungo tempo (residence time). n Generalmente la combustione genera 40% di particelle solide e 60% gas. 17/07/2015

11 Meccanismo di estinzione n Inibizione chimica della catena della reazione di combustione per combinazione catalitica dei componenti attivi. n Effetto fisico di raffreddamento per decomposizione e/o vaporizzazione delle particelle. n Diluizione dell’ossigeno in vicinanza delle fiamme, la reazione chimica delle particelle e dei componenti attivi produce gas inerti (CO2). 17/07/2015

12 Inibizione chimica n K + OH + M -----> KOH + M n KOH + H -----> H2O + K n KOH + OH-----> H2O + KO n M = energia sviluppata dal fuoco n H e OH sono elementi attivi n K,Na,Cs,Rb,Sr,NH4-CO3,HCO3,SO4,PO reagiscono con gli elementi attivi 17/07/2015

13 Effetto chimico di raffreddamento n Può essere attribuito a meccanismi di rimozione termica e meccanismi di rimozione del calore, come heat capacity, fusione, vaporizzazione e decomposizione. 17/07/2015

14 Efficacia di estinzione n Si può ipotizzare una classifica di efficacia di estinzione per i metalli alcalini come segue: oxide>cyanate>carbonate>iodide> bromide>chloride>sulfate>phosphate. n La generazione di idrossidi alcalini è considerata la ragione della efficacia dei diversi anioni generati. 17/07/2015

15 Descrizione della tecnologia n Il composto solido originante l’aerosol estinguente è contenuto in contenitori metallici non in pressione (generatori). n La quantità di agente estinguente è predeterminata ed inserita nei generatori. n Significa che ogni generatore avrà la capacità di proteggere un certo volume; per grandi volumi sarà necessario installare un sistema con generatori multipli (arrangiamento modulare). 17/07/2015

16 Descrizione della tecnologia Il sistema interno di raffreddamento può essere composto da: n raffreddante chimico che partecipa alla reazione; n sistema raffreddante a scambiatore di calore metallico n sistema raffreddante composto da minerali dotati di alta capacità di assorbimento del calore. 17/07/2015

17 Descrizione della tecnologia I generatori possono essere attivati nei seguenti modi: n Manualmente a mezzo di accenditore meccanico; n Elettricamente n Con attuatore termico, generalmente lineare che funziona anche da rivelatore d’incendio 17/07/2015

18 Descrizione della tecnologia 17/07/2015 È utilizzabile per i seguenti rischi - classificazione dei fuochi secondo EN2 e ISO Standard 3941: Classe A: Materiali solidi (carta, legno, materiali plastici) con formazione di braci; Classe B: Liquidi infiammabili o solidi liquefacibili (paraffina, petrolio, olio, carburanti, ecc.); Classe C: Gas infiammabili (propano, butano, metano, ecc.); Classe D: Metalli (alluminio, magnesio, titanio, ecc.) Gli aerosol non sono utilizzabili; Classe E: Apparati elettrici (definizione di uso comune, non inclusa nello standard EN2); Classe F: Grassi ed oli da cucina.

19 Applicazioni n Aree normalmente non occupate n Ulteriori sviluppi tecnologici e verifiche di tossicità potrebbero ipotizzare utilizzi in aree occupate n Marina ed Aviazione n Veicoli: autobus, veicoli industriali, vani motore n Industria: turbine a gas, motori, industria petrolchimica, ecc. n Telecomunicazione n Installazioni elettriche, quadri elettrici n In generale piccoli e medi volumi 17/07/2015

20 Potenziali problemi associati alle tecnologie degli Aerosol condensati n Eiezione di fiamme e di calore dai generatori. n Superfici calde dei generatori. n Corrosività degli aerosol. n Galleggiamento degli aerosol. n Tossicità del particolato generato. 17/07/2015

21 Potenziali fattori di rischio associati ad esposizioni acute a particolati di Aerosol condensato n L’ingestione di particolato attraverso la respirazione. n La ritenzione di particolato nei polmoni potrebbe sviluppare fibrosi, enfisema, tumori o genesi cancerogena. 17/07/2015

22 Standard di riferimento n Gli aerosol sono inclusi nella “Significative New Alternative Policy” List – “Enviromental Protection Agency” USA come Halon-alternative not in-kind. n Per poter essere commercializzati in USA ed ottenere i neccessari listing gli aerosol devono soddisfare ed aquisire il seguente documento EPA: “ Significant New Alternatives Policy Program Fire Extinguishing and Explosion Prevention Sector Risk Screen on Substitutes for Halon 1301 Total Flooding Systems in Normally Unoccupied Spaces Substitute: XXXXX Substitute: XXXXX” 17/07/2015

23 USA: n NFPA - National Fire Protection Association: nNFPA Edition: Standard for Fixed Aerosol Fire Extinguishing Systems nNFPA Edition: Standard on Clean Agent Fire Extinguishing Systems n UL – Underwriter Laboratory: nUL 2127 e UL 2166 modificati 17/07/2015 Standard di riferimento

24 National standards : n Netherlands (Olanda): nBRL-K23001/03 Evaluation Guideline for the Kiwa product certificate for fixed dry aerosol fire extinguishing components (KIWA Notified European Body) n Australia nAusralian/New Zealand Standard (C/o STANDARDS AUSTRALIA): AS/NZS 4487:1997—AS/NZS :1997Aerosol Systems - Maintenance nAustralian Transport Council (The National Marine Safety Committee): National Standard for Commercial Vessels, SECTION 4 FIRE SAFETY. 17/07/2015 Standard di riferimento

25 EU: n CEN - European Committee for Standardization nprEN : Fixed firefighting systems - Condensed aerosol extinguishing systems - Part 1: Requirements and test methods for components nprEN : Fixed firefighting systems - Condensed aerosol extinguishing systems - Part 2: Design, installation and maintenance 17/07/2015 Standard di riferimento

26 International n International standards - ISO - International Organization for Standardization: nISO/CD 15779: Aerosol fire extinguishing systems — Physical properties and system design — General requirements 17/07/2015 Standard di riferimento

27 Marina: n IMO - International Maritime Organization : nMSC/Circ June 2001: Guidelines for the approval of fixed aerosol fire-extinguishing systems equivalent to fixed gas fire-extinguishing systems, as referred to in solas 74, for machinery spaces nFP 48/5 10 October 2003: Performance testing and approval standards for fire safety systems - Sub-Committee.1.5 aerosol fixed fire-extinguishing systems; 17/07/2015 Standard di riferimento

28 17/07/2015 Forum di prevenzione incendi 2007 Grazie per l’attenzione Luciano Borghetti Convenor CEN TC/191 WG6/TG2 Convenor ISO TC 21/SC8 – ISO/CD Membro WG ISO TC 21/SC8 – ISO Membro Technical Committee NFPA 2010 Membro W.G. IMO MSC/Circ. 1007


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