SOSTANZE ESTINGUENTI. Palermo 2011

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1 ING GIOVANNI PALMIERI Direzione Regionale Vigili del Fuoco per la Sicilia SOSTANZE ESTINGUENTI Palermo 2011

2 La Combustione Reazione chimica più o meno rapida di una sostanza combustibile con l ossigeno che produce calore, fiamma, gas, fumo e luce L INCENDIO Combustione abbastanza rapida e non controllata che si sviluppa senza limitazioni nello spazio e nel tempo. Le condizioni necessarie per avere una combustione sono: - presenza del combustibile - presenza del comburente - presenza di un innesco

3 Il Triangolo del Fuoco Comburente Combustibile Energia d innesco

4 Il Tetraedo del Fuoco Energia d innesco Comburente Combustibile Reazione a catena

5 Estinzione dell Incendio Soffocare Raffreddare Togliere combustibile Interrompere la reazione a catena

6 Classificazione degli incendi Gli incendi vengono distinti in quattro classi, secondo lo stato fisico dei materiali combustibili, con un ulteriore categoria che tiene conto delle particolari caratteristiche degli incendi di natura elettrica. Classe A incendi di materiali solidi Classe B incendi di liquidi infiammabili Classe C incendi di gas infiammabili Classe D incendi di metalli combustibili (Alluminio, Sodio, Magnesio, Potassio, Zinco, ecc ) Nota: Incendi di natura elettrica, la norma europea EN2, esamina i materiali che bruciano, non comprende i fuochi di impianti ed attrezzature elettriche sotto tensione (vecchia classe di fuoco E). La presenza di elettricità è solo una condizione.

7 Sostanze Estinguenti Gli Agenti Estinguenti possono agire secondo uno o più di questi meccanismi in funzione di: Caratteristiche chimico-fisiche Stato fisico Modalità di erogazione

8 Sostanze Estinguenti Gli Estinguenti utilizzati sono: Acqua Vapore Schiuma Polveri Idrocarburi Alogenati Gas Inerti Estinguenti sostitutivi dell Halon;

9 Sostanze Estinguenti L ACQUA È la sostanza estinguente più utilizzata per: Facilità di reperimento; Semplicità d impiego; Bassi costi. Modo d impiego: A getto pieno A getto frazionato /nebulizzato Nebulizzazione spinta

10 Sostanze Estinguenti L ACQUA Modo d impiego: A getto pieno: - Azione operata a distanza per raffreddare e bagnare A getto frazionato /nebulizzato: - Azione ravvicinata per raffreddare e ridurre l irraggiamento Nebulizzazione spinta: - Azione più ravvicinata per raffreddare, soffocare ridurre l irraggiamento

11 ACQUA NEBULIZZATA Sostanze Estinguenti Getto d acqua vaporizzato ad alta pressione con diametro delle gocce inferiore a 1 mm 1200 micron microns Bassa pressione micron Alta pressione micron

12 ACQUA NEBULIZZATA Frazionamento delle gocce Sostanze Estinguenti Diametro Gocce mm Superficie Attiva Gocce m² / litro. 1,00 2 0, ,01 200

13 Sostanze Estinguenti L ACQUA Meccanismo d azione: Abbassa la temperatura perché assorbe calore La vaporizzazione di 1 Kg asporta 540 Kcal Soffoca le fiamme perché sviluppa vapore acqueo 1 litro d acqua sviluppa 1700 m 3 di vapore Diluisce le sostanze solubili; Bagna i combustibili solidi. Azione di contenimento attraverso: Raffreddamento delle strutture Raffreddamento apparecchiature irraggiate Raffreddamento dei materiali irraggiati

14 Sostanze Estinguenti L ACQUA Divieto d impiego: Reazione violenta con alcune sostanze Rischio di sviluppo prodotti tossici o corrosivi Liquidi infiammabili a temp. 100 c Liquidi infiammabili con densita relativa 1 Liquidi infiammabili a basso punto d infiammabilità Su apparecchiature elettriche in tensione

15 Sostanze Estinguenti Vapore Utilizzo di vapore surriscaldato ad elevata pressione e temperatura Modalità di estinzione attraverso: Soffocamento Asportazione di calore Azione di contenimento attraverso: Soffocamento Raffreddamento strutture Raffreddamento apparecchiature

16 Vapore Modalità d impiego: Naspi Impianti fissi tipo Sprinkler Sostanze Estinguenti Divieto d impiego: Reazione violenta con sostanze Rischio di sviluppo prodotti tossici o corrosivi liquidi infiammabili a basso punto d infiammabilita su apparecchiature elettriche in tensione

17 LA SCHIUMA È una miscela di Acqua e Liquido Schiumogeno. Il rapporto tra la miscela ed il volume di schiuma prodotto, distingue le schiume in: Alta Espansione 1:500 1:1.000 Media Espansione 1:30 1:200 Bassa Espansione 1:6 1:12 Produzione schiuma: Sostanze Estinguenti Azione meccanica: la miscela acqua e liquido schiumogeno viene arricchita con aria Reazione chimica: il bicarbonato di sodio con la polvere di solfato e la miscela acqua schiumogeno reagiscono con sviluppo di anidride carbonica

18 LA SCHIUMA Meccanismo d azione: Separa il combustibile dal comburente; Raffredda il combustibile Tipi di liquido schiumogeno Fluoro-proteinico; Sintetico; Fluoro-Sintetici (AFFF); Schiumogeno per Alcoli Sostanze Estinguenti

19 Schiuma da reazione chimica: Costi elevati Difficolta d impiego Non e autosigillante Schiuma da azione meccanica: Costi inferiori Facilita d impiego Autosigillante Vasto campo d applicazione Diversi gradi d espansione Liquidi Schiumogeni 19

20 LIQUIDI SCHIUMOGENI PROTEINICO Ottenuto da proteine organiche naturali, idrolizzate, stabilizzate e additivate Buona resistenza al calore delle fiamme Buona qualita d espansione Impiego al 3% e al 6% Basso contenuto di sedimenti Compatibile con altri agenti estinguenti Impiegato negli incendi di idrocarburi Impiego con acqua dolce e marina rap. esp tempo dren

21 Liquidi Schiumogeni Fluoroproteinico Soluzione proteinica additivata con tensioattivi fluorurati Grande resistenza al calore delle fiamme Ottima resistenza al drenaggio Impiego al 3% e al 6% Ottima scorrevolezza Compatibile con altri agenti estinguenti Impiegato negli incendi di idrocarburi Ideale per immissione nei serbatoi dal basso Resistente al tba e all mtbe Impiego con acqua dolce e marina Rap. Esp. 7-9 Tempo Dren

22 Liquidi Schiumogeni Universale A base fluoroproteinica con additivi che aumentano l efficacia su incendi di liquidi polari e di prodotti chimici infiammabili Maggiore resa su incendi d idrocarburi Efficacia del 10% - 60% Impiego al 6% rap. esp tempo dren

23 Liquidi Schiumogeni Schiumogeni fluoroproteinici additivati con azione filmante FFFP Utilizzabili con benzine additivate (tba, mtbe) Stesse caratteristiche dei fluoroproteinici Azione filmante Maggiore resistenza alle fiamme Rapido controllo dell incendio Impiego al 3% e al 6% rap. esp. 6-9 tempo dren

24 Liquidi Schiumogeni Soluzione di tensioattivi idrocarburici o proteinici e di tensioattivi fluorurati (Acqueus Film Forming Foam) AFFF Formano un film d acqua sui liquidi infiammabili Elevata efficacia e resa Efficacia maggiore per ridotti tempi di pre-combustione Rapidissimo controllo dell incendio Ottima fluidita della schiuma Schiuma autosigillante Ottima resistenza agli idrocarburi 24

25 Liquidi Schiumogeni Utilizzabile per iniezioni dal basso nei serbatoi Utilizzabile su liquidi mediamente polari Resistenti al TBA e all MTBE Compatibile con le polveri estinguenti Ideale per impianti sprinkler Penetrante per la bassa tensione superficiale La schiuma pesante resiste meglio al vento Piu corrosivo degli altri schiumogeni Impiego all 1% al 3% e al 6% Impiego con acqua dolce e marina rap. esp tempo dren AFFF 25

26 Liquidi Schiumogeni Sintetico Soluzione di tensioattivi sintetici solubili in acqua derivati da idrocarburi Rapido controllo dell incendio Resistente a idrocarburi, a grassi e a vernici Resistente al tba e all mtbe Compatibile con le polveri estinguenti Notevole effetto bagnante superficiale Utilizzabile a qualsiasi r.e. Basso indice di corrosione Impiego al 3% e al 6% Impiego con acqua dolce e marina rap. esp tempo dren

27 Liquidi Schiumogeni Schiuma per Alcool Soluzioni a base proteinica o sintetica I proteinici sono idrolizzati con sali metallici e tensioattivi speciali I sintetici sono tensioattivi fluorurati idrocarburici con polimeri idrosolubili I solventi polari sono affini all acqua e miscelandosi ad essa la estraggono dalla schiuma. Il polimero additivato nello schiumogeno forma una barriera tra il liquido polare e la schiuma 27

28 Liquidi Schiumogeni Schiuma per Alcool Ottimo comportamento su idrocarburi Rapido controllo dell incendio Azione filmante sugli idrocarburi Compatibile con le polveri estinguenti Idoneo all immissione dal basso nei serbatoi Utilizzabile in impianti sprinkler Utilizzabile a bassa e media espansione Impiegato dal 2% al 6% Impiego con acqua dolce e marina 28

29 Liquidi Schiumogeni Schiuma per Alcool IMPIEGO SCHIUMOGENO Al 2% Dal 3% al 4% Al 6% Bassa polarità e volatilità Bassa polarità e media volatilità Alta polarità e alta volatilità CHEROSENE ESANO ACETONE GASOLIO BENZINA OSSIDO PROPILENE TOLUENE METANOLO DIETILETERE ETANO ETANOLO ISOPROPILETERE MTBE ALCOL ISOBUTILICO ALCOL ISOPROPILICO 29

30 Schiume a media ed alta espansione Sono miscele di tensioattivi altamamente stabilizzati e specializzati Hanno rapporto d espansione da 20 a 1000 Sono utilizzabili in incendi d idrocarburi La schiuma e molto leggera Scarsa efficacia sui vapori infiammabili Bassa resistenza al calore Indicate per combustibili di classe a Uso in ambienti chiusi o seminterrati 30

31 LE POLVERI Sono particelle finissime a base di: Bicarbonato di Sodio; Potassio; Fosfati; Sali Organici. Sostanze Estinguenti Meccanismo d azione: Azione Anticatalitica per la decomposizione della polvere provocata dal calore Raffreddamento del Combustibile Inibizione della combustione Formazione di Anidride Carbonica e Vapore d acqua. Separazione del Combustibile dal Comburente

32 Polveri estinguenti: Sostanze Estinguenti Sostanza Bicarbonato di Sodio e Potassio Solfato di Ammoniaca Urea Bicarbonato di Potassio Solfato di Potassio Fosfato Monoammonico Cloruro di Potassio Grafite Allumina Classe d incendio B - C B - C B - C B - C A B - C B C D D D

33 Le Polveri estinguenti Sostanze Estinguenti Impiego in incendi di: Classe A B C Apparecchiature elettriche Metalli: Magnesio, Alluminio, Sodio, Bario etc Alcuni isotopi radioattivi Limitazioni negli incendi: Classe A, occorre spegnere con acqua le braci Classe B e C, l estinzione delle fiamme non elimina il pericolo dello sviluppo di vapori infiammabili Classe D, si utilizzano polveri particolari Classe E, le apparecchiature in genere non sono riutilizzabili

34 Aerosol di polveri estinguenti Sostanze Estinguenti Composizione dell estinguente: Carbonato di potassio Idrato 52.7 % Idrocarbonato di Potassio 8.2 % Idrocarbonato di Ammonio 25.7 % Nitrato di Potassio 7.9 % Cianato di Potassio 5.5 % Impiego in incendi di: Classe A B C Apparecchiature elettriche Limitazioni negli incendi: Sostanze alcaline Sostanze che bruciano in assenza di aria

35 Aerosol di polveri estinguenti Sostanze Estinguenti Estinzione incendio Interruzione della catena di reazione di autocatalisi crea legami chimici notevolmente stabili, tra i radicali di potassio e i radicali prodotti dalla combustione Saturazione dell ambiente Tempi lunghi di deposizione Caratteristiche degli Aerosol: non sono tossici per la salute umana sono compatibili con l'ambiente sono chimicamente stabili e non aggrediscono i materiali non assorbono umidità hanno un peso specifico sufficientemente alto adatto all'azione di inertizzazione

36 Gli Estintori Tipologia Estintori: Acqua Schiuma Polveri Anidride carbonica Idrocarburi alogenati Ing. Giovanni Palmieri

37 Ing. Giovanni Palmieri Gli Estintori

38 Gli Estintori Designazione focolare tipo 8 B 13 B 21 B 34 B 55 B 70 B 89 B 113 B 144 B 183 B 233 B Volume liquido 1/3 acqua+2/3 benz Dimensioni del recipiente Diametro mm. Profondità mm. Spes. di parete mm. Superficie dmq , , , ,5 106, ,5 172, ,5 219, ,5 279, ,5 354, , ,5 574, ,5 731,6 Ing. Giovanni Palmieri

39 Gli Estintori Le Classi d incendio Ing. Giovanni Palmieri

40 Gli Estintori Estintore a polvere A) Involucro B) Polvere estinguente C) Gas di pressurizzazione D) Manometro E) Tubo pescante F) Impugnatura G) Leva d intercettazione H) Ugello d uscita I) Manichetta con lancia L) Spinotto di sicurezza Ing. Giovanni Palmieri

41 Estintore ad Anidride Carbonica Gli Estintori A) Involucro B) Anidride Carbonica liquida C) Corpo valvola D) Impugnatura E) Tubazione d erogazione F) Lancia di diffusione G) Spinotto di sicurezza H) Valvola Ing. Giovanni Palmieri

42 Impiego dell estintore Impiego Estintori Getto alla base della fiamma ed alla giusta distanza Non indirizzare il getto alla sommità della fiamma Ing. Giovanni Palmieri

43 Impiego dell estintore Impiego Estintori Getto alla base della fiamma, non deve attraversare la fiamma Muovere dall alto verso il basso lungo la fiamma e poi indirizzare il getto alla sommità della fiamma Ing. Giovanni Palmieri

44 Impiego dell estintore Impiego Estintori Indirizzare il getto con le spalle al vento Far scorrere la schiuma dall esterno verso l interno Ing. Giovanni Palmieri

45 Gli Estintori Etichetta Tipo e classe dell estintore Carica nominale Istruzioni d uso Pittogrammi e Classi d incendio Pericoli e limiti d impego Istruzioni da seguire dopo l uso Omologazione Ministero Interno Ing. Giovanni Palmieri Identificativo della Ditta

46 Gli Estintori Focolari Tipo per Fuochi di Classe A Ing. Giovanni Palmieri Modalità di Prova - Ritiro vasca dopo 2 min. di combustione - Combustione della catasta per 6 min. - Trascorso il tempo inizia l estinzione

47 Gli Estintori Focolari Tipo per Fuochi di Classe B Designazione focolare tipo 8 B 13 B 21 B 34 B 55 B 70 B 89 B 113 B 144 B 183 B 233 B Volume in litri 1/3 acqua+2/3 benz Dimensioni del recipiente Diametro mm.profondità mm.spes. di parete mm.superficie dmq , , , ,5 106, ,5 172, ,5 219, ,5 279, ,5 354, , ,5 574, ,5 731,6 Ing. Giovanni Palmieri Modalità di Prova - Accensione vasca - Combustione per 60 sec. - Trascorso il tempo inizia l estinzione

48 Gli Estintori Focolari Tipo per Fuochi di Classe C 2 Bombole di Propano da 25 Kg poste in parallelo Collegate ad una tubazione munita di manometro e valvola d intercettazione rapida Modalità di prova - Accensione - Combustione per 60 sec. - Trascorso il tempo inizia l estinzione - La prova si intende superata se lo stesso estintore spegne 2 volte il focolare tipo Ing. Giovanni Palmieri

49 Gli Estintori Manutenzione Estintori secondo la UNI 9994: Sorveglianza: Ubicazione estintore Segnalazione con cartelli Eventuali manomissioni Verifica integrità estintore Verifica cartellino di manutenzione Controllo: Verifica semestrale dell efficienza estintore Controllo di tutti i dispositivi Carica estintore Revisione: Verifica interna ed esterna del contenitore Controllo dell efficienza dei dispositivi Sostituzione dell agente estinguente Ing. Giovanni Palmieri

50 Manutenzione Estintori: FREQUENZA DI REVISIONE TIPO ESTINTORE TEMPO MASSIMO POLVERE 36 ACQUA O SCHIUMA 18 ANIDRIDE CARBONICA 60 HALON 72 Gli Estintori N.B.: AL MOMENTO DELLA REVISIONE DELL'ESTINTORE DEVE ESSERE SOSTITUITO L'AGENTE ESTINGUENTE Ing. Giovanni

51 Manutenzione Estintori: Collaudo: Ogni 6 anni Verifica stabilità del contenitore PROVA A PRESSIONE DI 1 min Cartellino di manutenzione: Numero di matricola o estremi d identificazione Massa lorda dell estintore Carica effettiva Tipo operazione effettuata Data dell intervento Firma o punzonatura del manutentore Gli Estintori Ing. Giovanni Palmieri

52 Sostanze Estinguenti I GAS INERTI L Anidride Carbonica e l Azoto sono utilizzati per l estinzione degli incendi in ambienti al chiuso. Meccanismo d azione: Riduzione della concentrazione del Comburente (l Ossigeno) nell ambiente SOSTANZA AZOTO CO 2 (% in volume) (% in volume) Acetone 45,2 32,4 Alcool etilico 49,6 38,5 Benzolo 47,1 34,3 Idrogeno 76,4 72,1 Metano 42,8 31,0 Propano 45,6 32,4 Benzina 45,2 31,9

53 Sostanze Estinguenti I DROCARBURI ALOGENATI Gli Halon (HALogenated IdrocarbON) sono Idrocarburi saturi in cui gli atomi di Idrogeno sono stati sostituiti in parte od in toto da atomi di Fluoro, Cromo, Bromo e Iodio. Il Fluoro aumenta l inerzia e la stabilità Il Bromo aumenta il potere estinguente Meccanismo d azione: Catalisi negativa, interruzione chimica della reazione di combustione SIGLA D IDENTIFICAZIONE LA PRIMA CIFRA E IL LA SECONDA CIFRA E IL LA TERZA CIFRA E IL LA QUARTA CIFRA E IL LA QUINTA CIFRA E IL CARBONIO FLUORO CLORO BROMO IODIO

54 I DROCARBURI ALOGENATI Sostanze Estinguenti Gli Halon utilizzati sono: 1301, CBrF 3 - Bromo TriFluoro Metano 1211, CBrClF 2 - Bromo Cloro DiFluoro Metano 2402, CBrF 2 CBrF 2 - DiBromo TetraFluoro Metano Impiego In locali chiusi Incendi apparecchiature elettriche A protezione di CED e beni di valore Limitazioni Inefficace con prodotti ossidanti Inefficace su incendi di metalli Evitare l esposizione al gas

55 Sostanze Estinguenti I DROCARBURI ALOGENATI Halon (Halogenated Hydrocarbons) CFC - Clorofluorocarburi: già vietati Clean Agent Halocarbons HCFC - Idroclorofluorocarburi: vietati dal 2015 HFC - Idrofluorocarburi FC - Fluorocarburi FK - Fluorochetoni

56 CLEAN AGENT HALOCARBONS Sostanze Estinguenti Prodotto Nome commerciale Nome chimico Formula chimica CF3I triodide Trifluoroiodiometano CF 3 Cl FC CEA 308 Perfluoropropano CF 3 CF 2 CF 3 FC CEA 410 Perfluorobutano C 4 F 10 FK Novec Esafluorochetone CF 3 CF 2 COCF(CF 3 ) 2 HCFC-124 FE-241 Clorotetrafluoroetano CHClFCF 3 HFC-125 FE-25 Pentafluoroetano CHF 2 CF 3 HFC-227ea FM-200 Eptafluoroetano CF 3 CHFCF 3 HFC-23 FE-13 Trifluorometano CHF 3 HFC-236fa FE-36 Esafluoropropano CF 3 CH 2 CF 3

57 Sostanze Estinguenti Anidride Carbonica ed Azoto Sono gas privi di colore e odore, non Nocivi che agiscono per: Soffocamento Sottrazione di calore all ambiente Impiego In locali chiusi Incendi apparecchiature elettriche A protezione di ced e beni di valore Limitazioni Divieto d uso su incendi di cianuri Divieto d uso su incendi di metalli Pericolo d asfissia nei luoghi chiusi

58 Sostanze Estinguenti Aerosol Sono miscele di gas inerti e sali di metalli alcalini: Meccanismo d azione Interferenza con la reazione di combustione per inibizione chimica sulla superficie del solido; il solido è (circa il 40% in massa dell aerosol) è in forma di particelle finissime che offrono una notevole superficie. Soffocamento da parte del gas inerte azoto, anidride carbonica o vapore d acqua.

59 Aerosol Impiego Sostanze Estinguenti tutti gli incendi, tranne quelli di classe D (metalli combustibili). Incompatibilità metalli reattivi, come magnesio o alluminio; sostanze piroforiche, quali il fosforo bianco e composti metallorganici; prodotti ossidanti, come clorato o nitrato di sodio; prodotti che contengano nella molecola ossigeno sufficiente alla combustione

60 Gas Estinguenti FM 200 FM 200 e a base di eptafluorometano Potenziale di riduzione dell ozono nullo Potenziale effetto serra molto basso Vita atmosferica molto limitata (30 anni) Non tossico Ottimo sostituto degli halon Utilizzabile in presenza di persone Quantità necessaria in peso pari a 1.6 volte quella dell halon concentrazione d estinzione FM 200 Halon % 5% 60

61 Gas Estinguenti - NAF S III NAF S III e un HCFC Blend A - e un Halon con additivi detossificanti privo di Bromo Potenziale di riduzione dell ozono 0.04 Potenziale effetto serra 0.1 Vita atmosferica molto limitata (7 anni) Non tossico Ottimo sostituto degli halon Utilizzabile in presenza di persone Non richiede modifiche agli impianti Quantita necessaria in peso pari a 1.1 volte quella dell halon concentrazione d estinzione NAF S III Halon % 5% 61

62 Gas Estinguenti FE 13 FE13 commercializzato anche come PF 23 e composto da trifluorometano potenziale di riduzione dell ozono nullo potenziale effetto serra basso vita atmosferica molto limitata non tossico buon sostituto degli halon utilizzabile in presenza di persone quantita necessaria in peso pari a 1.6 volte quella dell halon concentrazione d estinzione FE 13 Halon % 5% 62

63 Gas Estinguenti - Argonfire È costituito da gas Argon e Azoto (50% Argon + 50% Azoto), un gas inerte presente in atmosfera Potenziale di riduzione dell ozono nullo Potenziale effetto serra nullo Non tossico Buon sostituto degli halon Utilizzabile in presenza di persone Utilizza gli stessi impianti per halon Concentrazione d estinzione Argonfire Halon % 5% 63

64 Gas Estinguenti - Inergen È costituito da gas Argon, Azoto e CO2 (40% Argon + 52% Azoto + 8% CO2) Potenziale di riduzione dell ozono nullo Potenziale effetto serra nullo Non tossico Buon sostituto degli halon Utilizzabile in presenza di persone Utilizza gli stessi impianti per halon Concentrazione d estinzione Inergen Halon % 5% 64

65 Gas Estinguenti - Comparazione Volume Protetto 50 mc 150 mc 500 mc 1500 mc Conc.di progetto % Q.tà specifica Kg/m 3 Grado Riemp Kg/lt Q.tà Tot. Esting. Kg Vol.Tot.Stocc. Lt N / Tipo bombole Q.tà Tot. Esting. Kg Vol.Tot.Stocc. Lt N / Tipo bombole Q.tà Tot. Esting. Kg Vol.Tot.Stocc. Lt N / Tipo bombole Q.tà Tot. Esting. Kg Vol.Tot.Stocc. Lt N / Tipo bombole HALON x 27 lt x 56 lt x 120 lt x 120 lt FM-200 PF 23 PFC 410 NAF S-III Inergen x 27 lt x 120 lt x 120 lt x 120 lt x 56 lt x 120 lt x 120 lt x 120 lt x 56 lt x 120 lt x 120 lt x 120 lt x 27 lt x 69 lt x 120 lt x 120 lt lt/m bar 24 m lt 2 x 80 lt 72 m lt 6 x 80 lt 240 m lt 20 x 80 lt 720 m lt 60 x 80 lt 65