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A cura di Negherbon Luca www.galleriasicura.com 1.

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Presentazione sul tema: "A cura di Negherbon Luca www.galleriasicura.com 1."— Transcript della presentazione:

1 A cura di Negherbon Luca 1

2 Nelle gallerie stradali superiori a 1 km di lunghezza è obbligatorio un impianto di ventilazione aria forzata Il sistema automatico di ventilazione forzata prevede due fasi di funzionamento: I. Ventilazione sanitaria II. Ventilazione in allarme Incendio In questa presentazione viene analizzata solo la I° e principale fase di ventilazione sanitaria 2

3 Nel normale esercizio di una galleria stradale la ventilazione forzata interviene quando la qualità dellaria raggiunge livelli di valore inquinamento stabiliti ( valori di soglia ). Il moderno parco veicolare produce in tutte le condizioni di traffico un livello dinquinamento molto basso, il livello dei gas tossici prodotto dai nuovi motori è ormai a livelli di concentrazione irrilevanti, ben lontani dalle soglie dintervento. 3

4 Visibilità dellaria : (analizzatore usato : Opacimetro ) la diminuzione della visibilità comporta un immediato innalzamento del livello di rischio di incidenti. E quindi fondamentale controllare e garantire la trasparenza dellaria. Velocità e direzione flusso aria : (analizzatore usato : Anemometro) per pilotare correttamente la ventilazione è importante conoscere la velocità e direzione dell aria prima dell avvio dei ventilatori per evitare di spingere contro flusso Controllo delle masse daria in movimento durante la fase Incendio E comunque previsto il monitoraggi dei Gas CO ed NO per gli allarmi di tossicità,e nelle ultime Linee Guida finalmente si indica anche lanalisi dellanidride carbonica (CO 2 ). 4

5 Lopacimetro misura lassorbimento della luce tra il trasmettitore e il ricevitore. Un raggio di luce a intensità nota viene emesso da un trasmettitore (TX) e viene captato da un ricevitore (Rx). Il rapporto tra l energia luminosa trasmessa ( I 0 ) e quella misurata dal ricevitore (I n ) determina il livello di trasmittanza. ( Trasmittanza = I n /I o ) La distanza di misura tra Trasmettitore e Ricevitore di un opacimetro (passo di misura) è importante per : Significatività della misura ( maggiore distanza = maggiore volume daria monitorata direttamente) Errore strumentale ( lerrore degli opacimetri commerciali è del ± 1% sul valore della trasmittanza = 0.01 di T) Maggiore distanza = minore errore relativo nel calcolo del fattore K 5

6 Il livello di visibilità ha come grandezza di misura il fattore K, che viene determinato con la seguente formula : Fattore K = - LN (T)/d1 Tx-Rx fattore K = 0 - la visibilità è massima fattore K = 15 (x10 -3 m -1 ) – la visibilità è nulla ( fondo scala strumento ) Dove: LN = logaritmo in base naturale T= I n /I 0 ( T = 1 = massima trasparenza --- T = 0 = trasparenza nulla) d1 = distanza in misura tra sorgente luminosa(TX) e ricevitore (RX) - in metri La Trasmittanza si misura con uno strumento ottico denominato commercialmente OPACIMETRO o più scientificamente TRASMISSIOMETRO. 6

7 La I° soglia intervento ventilatori è normalmente a valore K = 3 x m -1 Rapporto Trasmittanza misurata dallopacimetro = 0,74 Distanza TX-RX= 100 m Calcolo Fattore K = -LN (0,74)/100 metri = 0,3/100 metri = 0,003 x m -1 Si scrive così: fattore K = 3 x m -1 In pratica il I° livello di soglia per la partenza dei ventilatori per la diluizione dellaria inquinata partirà con una decadenza di Trasmittanza di circa il 30 % su 100 metri. Una sorgente luminosa distante 100 metri dai nostri occhi verrà percepita con un intensità di 2/3 rispetto al livello di visibilità ottimale. Ecco quindi che lopacimetro percepisce la caduta di livello di visibilità e comanda al sistema di ventilazione un intervento di pulizia per riportare laria ad una trasparenza accettabile ( T = 0,9 ) 7

8 Lambiente delle gallerie stradali è caratterizzato da un flusso daria che per effetto pistone dei veicoli è soggetto a repentine e continue variazioni di velocità e direzione. Per questo motivo si utilizzano anemometri ultrasonici, privi di parti in movimento ( tipo mulinello a coppe rotanti ) che s0no soggetti a inerzie meccaniche che influiscono con errori di analisi piuttosto importanti. Principio di misura Il principio di funzionamento del sistema è basato sulla misura del tempo di transito necessario a un segnale ultrasuonico ad effettuare il percorso fra un trasduttore e l'altro. Il tempo di transito fra il trasduttore A verso il B è confrontato con quello inverso fra B verso A. La differenza dei due tempi determinerà la velocità e direzione del flusso daria. Sono utlilizzati due tipi di anemometri ultrasonici : A Barriera : i due trasduttori sono montati sulle due pareti opposte della galleria con un inclinazione rispetto allasse della strada di 45°. Lanalisi avviene su un percorso di circa metri. Puntiforme : i due trasduttori sono montati su un unico box compatto e lanalisi avviene nel breve percorso tra di essi ( L = circa 20 cm) 8 schema anemometro a barriera Schema anemometro puntiforme

9 9 Ovviamente il I° sistema è più rappresentativo nella misura poiché analizza tutti i profili di velocità che compongono il flusso daria nella galleria. Il processo automatico della ventilazione è caratterizzato da tempistiche di intervento piuttosto lunghe, la reazione di inversione direzione e le varie fasi di ventilazione sono nellordine dei minuti ( da 5 a 15 minuti) e non prevedono fino ad ora delle regolazioni spinte, infatti si prevedono step a gruppi di ventilazioni. In pratica si è provato che entrambi gli anemometri forniscono un dato più che significativo e rappresentativo per il controllo di processo automatico di ventilazione forzata nelle gallerie. Nelle gallerie con morfologia complessa e variegata, con by pass e/o svincoli con tunnel laterali, disimpegni o aree di emergenza con sezioni particolarmente difformi dalla sezione principale della galleria si consiglia di utilizzare il sistema a barriera. Distribuzione delle velocità dellaria (u)

10 Negli ultimi 10 anni la tecnologia e linnovazione hanno fatto passi da gigante. Nel trasporto su gomma levoluzione dei motori, ha portato sempre più allottimizzazione della combustione, con risparmio energetico e riduzione degli inquinanti nellatmosfera. La concentrazione del gas CO, prodotto secondario della combustione, sia nei motori a benzina che diesel è stata ridotta drasticamente: un veicolo con motore di ultima generazione produce al massimo 1-2 gr/Km di CO, contro i gr/Km prodotti dai vecchi motori precedenti agli anni 89. Da un indagine approfondita in moltissime gallerie si è constatato che la ventilazione forzata viene attivata esclusivamente dal raggiungimento del livello di soglia fornito dallopacimetro, poiché la concentrazione media del monossido di carbonio rimane sempre a valori molto al di sotto del livello di soglia. Si può concludere che oggi lanalisi della CO nelle gallerie stradali ha importanza per il controllo di ALLARME TOSSICITA ma è poco significativo per la gestione automatica della ventilazione forzata. Lo stesso discorso vale per NO, monossido di azoto. 10

11 La combustione è una reazione chimica esotermica tra un comburente e ossigeno, i prodotti base stechiometrici risultanti sono acqua (H2O) e anidride carbonica ( CO2). Per quanto si ottimizzi una combustione è impossibile ridurre la quantità dei prodotti principali legati ai calcoli stechiometrici della reazione base di combustione. Il tenore di anidride carbonica è quindi rappresentativo del livello di traffico veicolare in galleria, indipendentemente dalla tipologia di motore è inoltre significativo in caso dincendio, che produce ingenti quantità di gas. Il campo di misura dellanidride carbonica è da 0 a 5 % in volume di CO2. La soglia utilizzata è definita di malessere negli ambienti industriali e del 0,25 % Da prove effettuate si è dimostrato che il controllo del tenore di Anidride Carbonica è rappresentativo e proporzionale al traffico veicolare, infatti anche una utilitaria produce anidride carbonica nellordine di etti a chilometro. 11 Molecola anidride carbonica Molecola dellacqua

12 12 Sezione galleria


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