Afumex Guida all Uso. fumex. Il cavo che salva la vita

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1 Afumex Guida all Uso fumex TM Gennaio 2006 Il cavo che salva la vita

2 Guida all uso dei cavi Afumex Premessa La pericolosità degli incendi negli impianti elettrici viene spesso sottovalutata fino a che non si verifica un incidente. Sebbene di rado i cavi siano la causa diretta di incendi, essi possono facilitare la propagazione delle fiamme e generare fumi opachi, gas corrosivi e tossici. Tali gas si propagano molto più velocemente delle fiamme, e raggiungono concentrazioni letali con una velocità allarmante. Per questo motivo, c è stata un evoluzione del concetto di sicurezza legato ai cavi elettrici: le caratteristiche dei cavi devono essere tali da limitare non solo la propagazione dell incendio ma anche l emissione di fumi e gas tossici e corrosivi. Questa nuova concezione di sicurezza garantisce la copertura di tutti i rischi connessi agli incendi. Coerentemente con questa concezione, Prysmian ha messo a punto la soluzione ideale: i cavi Afumex. 2

3 fumex TM Leggi vigenti Fino a qualche anno fa, le normative antincendio in vigore nei Paesi Europei erano essenzialmente mirate ad evitare la propagazione delle fiamme e, con criteri più o meno restrittivi, fornivano una serie di prescrizioni generali ed una classificazione dei materiali nei confronti della cosiddetta reazione al fuoco, senza considerazioni riguardo alla tossicità delle eventuali emissioni. Da alcuni anni le cose sono cambiate. Nel Regno Unito, per esempio, una serie di normative comunali e cittadine, hanno imposto, per la realizzazione degli impianti elettrici, l utilizzo di cavi che in caso d incendio non propagano e non emettono fumi opachi e gas corrosivi; inoltre, per alcune installazioni particolari sono richieste oltre alle caratteristiche di cui sopra anche la resistenza al fuoco. Un esempio recentissimo arriva dalla Spagna che ha introdotto, nel regolamento nazionale dell impiantistica elettrica, l obbligatorietà d utilizzo negli edifici pubblici di cavi che in caso d incendio non propagano e non emettono fumi opachi e gas corrosivi (LS0H). In una recente modifica del regolamento, l obbligatorietà d uso è stata estesa, almeno per i montanti, anche agli immobili residenziali. Appare evidente quindi che in particolari condizioni (ad esempio in una struttura a lento abbandono quale un ospedale, un ricovero per anziani, una scuola) i materiali devono essere valutati anche in funzione della bassa emissione di fumi opachi e gas tossici in caso d incendio, essendo questa la condizione indispensabile per minimizzare il numero delle vittime. La salvaguardia delle vite delle persone coinvolte in un incendio non può essere affidata solamente alla normativa ma, come sempre, deve soprattutto derivare dalla sensibilità e dalla attenta valutazione delle soluzioni impiantistiche da parte dei tecnici e dei progettisti. A differenza di quanto avviene nella disciplina generale di prevenzione incendi, regolamentata da un Ministero, l aspetto delle emissioni nocive in caso di incendio trova un riscontro normativo in campo elettrotecnico; il progettista ha dunque in questo caso un supporto oggettivo e un riferimento preciso. A dire il vero, la disposizione non è così nota come meriterebbe, per cui riteniamo utile riportarla per esteso. 3

4 Guida all uso dei cavi Afumex Le normative vigenti Problemi connessi allo sviluppo di gas tossici o corrosivi Qualora cavi in quantità rilevanti siano installati in ambienti chiusi, con elevata presenza di persone, oppure si trovino a coesistere in ambiente chiuso, con apparecchiature particolarmente vulnerabili da agenti corrosivi, deve essere tenuto presente il pericolo che i cavi stessi bruciando sviluppino gas tossici o corrosivi. Ove tale pericolo sussista occorre fare ricorso a cavi aventi la caratteristica di non sviluppare, in caso d incendio, gas tossici o corrosivi (CEI 11-17, Impianti di produzione, trasmissione e distribuzione di energia elettrica - Linee in cavo art ). Un altro aspetto che deve essere riguardato è l emissione di fumi opachi: il problema si pose sulla spinta dell esigenza, manifestata dai gestori di metropolitane, di mantenere, in caso d incendio, una sufficiente visibilità all interno delle gallerie, in modo da consentire la piena distinguibilità delle indicazioni delle vie di scampo. È infatti opportuno ricordare che la mancanza di visibilità è registrata come una delle principali cause di perdita di vite umane nelle statistiche degli incendi, non solo delle metropolitane, ma anche degli edifici pubblici e dei locali di pubblico spettacolo. Le normative ministeriali trattano il problema semplicemente dal punto di vista della possibilità di evacuazione dei fumi, prescrivendo che vi siano sufficienti aperture di aerazione, ma non si curano della possibilità di affrontare il problema alla fonte riducendo l emissione. Anche in questo caso la normativa elettrica si dimostra più lungimirante. Provvedimenti contro il fumo Allorché i cavi siano installati in notevole quantità in ambienti chiusi con elevata presenza di persone e di difficile e lenta evacuazione, si devono adottare sistemi di posa atti ad impedire il dilagare del fumo negli ambienti stessi o, in alternativa, ricorrere all impiego di cavi a bassa emissione di fumo (CEI 11-17, art ). I riferimenti alle emissioni di fumi opachi e gas tossici e corrosivi e l utilizzo di cavi LSOH come soluzione è sempre più presente all interno della normativa italiana. 4

5 fumex TM Novità Norma CEI 64/8 Articolo "Prescrizioni aggiuntive per gli ambienti di cui in Per i cavi delle condutture di cui in b) e c) si deve valutare il rischio nei riguardi dei fumi, gas tossici e corrosivi in relazione alla particolarità del tipo di installazione e dell'entità del danno probabile nei confronti di persone e/o cose, al fine di adottare opportuni provvedimenti. A tal fine sono considerati adatti i cavi senza alogeni (LSOH) rispondenti alle Norme CEI EN (CEI 20-22), CEI EN e CEI EN (CEI 20-37) per quanto riguarda le prove. Le tipologie di cavo sopra riportate sono conformi alle Norme CEI 20-13, CEI e alle Norme CENELEC HD (CEI 20-20/15 in preparazione). Nota - Si ricorda che devono essere rispettate le condizioni di cui in b). Nella Variante 2 della Guida CEI 64-50, sono riportate tabelle che indicano il numero massimo di cavi della medesima sezione che si consiglia di installare a fascio o in strato entro canalizzazioni, senza superare la quantità di materiale non metallico che permette al fascio o allo strato di mantenere la caratteristica di non propagazione dell'incendio. Oltre alla norma CEI 64-8, sono state recentemente emesse una serie di guide per l'integrazione nell'edificio degli impianti elettrici utilizzatori e per la predisposizione di impianti ausiliari, telefonici e di trasmissione dati, che recepiscono l uso di cavi LSOH. Guida CEI Anno Edilizia Residenziale - Criteri generali Guida CEI Guida CEI Guida CEI Guida CEI Guida CEI Anno Guida all esecuzione degli impianti elettrici nei centri commerciali Anno Guida all esecuzione degli impianti elettrici negli edifici scolastici Anno Edilizia Residenziale - Criteri particolari per edifici ad uso prevalentemente residenziale Anno Edilizia Residenziale - Criteri particolari per i locali di pubblico spettacolo Anno Edilizia ad uso residenziale e terziario - Criteri particolari per le strutture alberghiere 5

6 Guida all uso dei cavi Afumex I cavi non propaganti l incendio a bassa emissione di fumi, gas tossici e corrosivi (Low Smoke Zero Halogen) Alogeni (ppm) Trasmittanza (%) EMISSIONE ALOGENI Minuti Cavo Standard Non emettono alogeni Cavo LSOH EMISSIONE FUMI Soglia di visibilità Minuti Cavo Standard Non riducono la visibilità Cavo LSOH Cosa sono Le nuove tecnologie mettono a disposizione dei tipi specifici di cavi la cui caratteristica di maggior rilievo è l assenza di fumi opachi quando sono coinvolti in un incendio. Per quanto riguarda i gas emessi durante la combustione, i componenti di questi cavi sono costituiti da materiali organici: poiché la combustione consiste proprio nella combinazione del carbonio in essi contenuto con l ossigeno dell aria, inevitabile la formazione di CO e CO 2 in quantità relative che dipendono dal modo in cui avviene la combustione stessa. Dei due gas menzionati, solo il primo è dannoso per l uomo, e la composizione di questo tipo di mescole viene quindi particolarmente curata per ridurre al minimo il quantitativo di CO emesso (favorendo la combustione completa delle stesse), evitando inoltre nel modo più assoluto l impiego di componenti contenenti alogeni. In tal modo, la vita umana viene salvaguardata al meglio, e la totale assenza di sostanze corrosive nei fumi di combustione impedisce che, per tale causa, vengano procurati danni alle cose: a questo proposito vale la pena di ricordare che i maggiori danni, durante gli incendi parziali, non sono causati dal calore, bensì dalla corrosività dei fumi che, spargendosi anche nei locali non interessati dal fuoco, vengono in contatto con le cose in essi contenute. Il controllo del grado di opacità dei fumi e del contenuto di sostanze tossiche e corrosive dei gas emessi durante la combustione viene effettuato mediante i metodi di prova previsti dalla Norma EN (CEI 20-37), che prevede la misura: > della quantità di sostanze corrosive contenuta nei gas di combustione, espressa in % di HCI; CO (ppm) EMISSIONE CO Minuti Cavo Standard Bruciano bene Cavo LSOH > della quantità di sostanze tossiche (incluse le corrosive) contenuta nei gas di combustione, espressa come media pesata di tutti i componenti tossici (essendo pesi le concentrazioni di tali componenti ritenuti letali per l uomo dopo un esposizione di mezz ora); > dell opacità dei fumi, espressa in termini di densità ottica su una distanza di riferimento pari a 3 m in atmosfera uniformemente offuscata (EN 50628). 6

7 fumex TM Caratteristiche generali dei cavi Afumex Lo sviluppo della famiglia di cavi Afumex, frutto di recenti scoperte (protette da brevetti) dei laboratori Prysmian, è il risultato della continua attività di Ricerca e Sviluppo di Prysmian nel campo delle materie plastiche. I cavi Afumex, costruiti secondo la tecnologia LSOH (Low Smoke Zero Halogen), aggiungono alle caratteristiche elettriche, meccaniche e alle normali prestazioni al fuoco dei cavi standard, caratteristiche in grado di AUMENTARE il livello di SICUREZZA delle INSTALLAZIONI ELETTRICHE, attraverso: > Ridotte emissioni di fumi opachi (ben al di sotto del limite minimo di visibilità), le cui concentrazioni ridotte non pregiudicano la visibilità, facilitando le operazioni di evacuazione e consentendo alle squadre di emergenza di effettuare più agevolmente le operazioni di soccorso; > Ridotte emissioni di gas tossici (emissione estremamente contenuta di monossido di carbonio (CO), con concentrazioni sostanzialmente inferiori ai livelli di pericolosità. Il CO è particolarmente insidioso, in quanto è un gas incolore e inodore; > Assenza di emissioni di gas contenenti alogeni (gas tossico e corrosivo derivante dalla combustione di cavi tradizionali). Tra tutti questi gas, il più pericoloso è l acido cloridrico (HCl), che è particolarmente corrosivo nei confronti delle apparecchiature e dei componenti elettronici, oltre a essere nocivo per gli esseri umani, in quanto agisce sull apparato respiratorio; > Non propagazione dell incendio (in linea con i livelli più alti adottati in Europa per i cavi standard); > Maggiore durata di vita (rispetto ai cavi standard) con conseguente aumento della sicurezza intrinseca dell impianto. I test svolti sull invecchiamento accelerato hanno dimostrato che l isolamento dei cavi Afumex dà risultati superiori rispetto ai cavi tradizionali (N07V-K, FROR, FG7OR). Ne consegue che un impianto cablato con cavi Afumex ha una maggiore durata di vita riducendo così il costo di vita dell impianto stesso e nello stesso tempo ne aumenta la sicurezza. 7

8 Guida all uso dei cavi Afumex I vantaggi dell tecnologia Afumex I cavi Afumex sono prodotti ECOLOGICI in conformità con i principi ispiratori delle norme europee per la salvaguardia dell ambiente (ISO 14000). L assenza completa di piombo nelle mescole isolanti e di guaina facilita lo smaltimento dei cavi Afumex (ciò costituisce un problema con i cavi tradizionali). Sono prodotti CONVENIENTI poichè riducono i costi derivanti dagli incendi: > Costi sociali (perdita di vite umane); > Costi tangibili (ripristino degli apparecchi elettrici meccanici ed elettromeccanici e delle strutture metalliche); > Costi ambientali (inquinamento/bonifica del territorio). La gamma Prysmian Afumex I cavi della nuova famiglia Afumex sono testati secondo le seguenti norme italiane ed internazionali: > CEI > IEC (CEI EN 50265) > (per la propagazione della fiamma); > CEI 20-22II, 20/22III > IEC A/ C (CEI EN 50266) > (per la propagazione del fuoco); > CEI 20-37/20-38 > IEC EN > (per le emissioni di fumi); > CEI 20-37/20-38 > IEC EN > (per l emissione di gas tossici e corrosivi). 8

9 fumex TM La gamma LSOH di Prysmian Caratteristiche del cavo fumex C 160 C Pb (FM9) 450/750 V Temp.di Funz. Temp. di C.to. CEI 20-22III Senza Piombo Flessibile Caratteristiche del cavo fumex C 250 C Pb (NO7G9-K) 450/750 V Temp.di Funz. Temp. di C.to. CEI 20-22III Senza Piombo Flessibile Caratteristiche del cavo fumex Flex 70 C 160 C Pb (FM90Z1) 450/750 V Temp.di Funz. Temp. di C.to. CEI 20-22III Senza Piombo Flessibile Caratteristiche del cavo fumex C 250 C Pb (FG7(0)M1) 0,1/1 KV Temp.di Funz. Temp. di C.to. CEI 20-22III Senza Piombo Flessibile Caratteristiche del cavo fumex 1000 screen 90 C 250 C Pb (FG70H2M1) 0,1/1 KV Temp.di Funz. Temp. di C.to. CEI 20-22III Senza Piombo Flessibile Caratteristiche del cavo fumex MV Power C 300 C Pb (RG7H1M1) 12/20-18/30 kv Temp.di Funz. Temp. di C.to. CEI 20-22III Senza Piombo Rigido Caratteristiche del cavo RF C 250 C Pb (FTG10(O)M1) 0,6/1 kv Temp.di Funz. Temp. di C.to. CEI 20-22III Senza Piombo Flessibile 9

10 Guida all uso dei cavi Afumex Come e quando usare i cavi Afumex Come si è visto, le emissioni nocive in caso di incendio sono di tre tipologie: fumi opachi, gas tossici e gas corrosivi. Si ricorda poi come con la caratteristica di non propagazione dell incendio dei tipi più comuni di cavi si paga con lo scotto di una maggiore emissione di sostanze nocive, un inconveniente che non può essere dimenticato in situazioni ben determinate, quali, ad esempio: > locali ad elevata densità di affollamento; > locali a ventilazione naturale scarsa o impedita; > strutture a lento abbandono a causa della condizione delle persone presenti (ospedali, ricoveri per anziani); > strutture a lento abbandono a causa della loro stessa natura (edifici storici, costruzioni molto elevate); > edifici o parti di essi contenenti strumentazioni delicate e di valore (sale controllo, centri di calcolo); > volumi con elevata quantità di cavi elettrici confinati in spazi ristretti (sale quadri, spinamento dei teatri, cavedi, cunicoli, vani tecnici); > quadri elettrici. Nei casi sopra elencati ed in altri simili, che l esperienza ed il buon senso aiutano ad individuare, occorre riferirsi al concetto di sicurezza attiva, nel senso che è necessario prevedere l impiego di cavi la cui reazione al fuoco non consista soltanto nella non propagazione, ma che, limitando solamente a CO e CO 2 l emissione di gas, ed evitando lo sviluppo di fumi opachi, diano un contributo importante alla riduzione del livello di rischio per persone e cose in caso di incendio. A lato alcuni esempi in applicazioni quotidiane per chiarire maggiormente i concetti sopra esposti. 10

11 fumex TM Industria I cavi Afumex sono garanzia di sicurezza quando c è il rischio che vengano danneggiate apparecchiature costose, o si gestiscono processi critici. Tipicamente, essi vengono utilizzati nelle sale di controllo, nei quadri e nei pannelli di controllo e nelle white room (per esempio: nelle centrali elettriche, nell industria petrolchimica ed elettronica, nelle miniere e nell industria della carta). Infrastrutture Nei luoghi molto affollati (per esempio negli aeroporti, nelle stazioni, nei palazzetti dello sport, nelle sale da concerto, ecc.), un incendio può diventare molto pericoloso. Afumex garantisce la sicurezza necessaria, evitando la formazione di fumi e gas tossici, che generano il panico, e facilitando l intervento delle squadre antincendio. Terziario In caso di incendio in alberghi, ospedali, scuole, sale cinematografiche, discoteche, banche, centri commerciali, uffici, sono presenti diversi fattori di rischio per la sicurezza delle persone, e il tempo di reazione degli individui in una situazione di emergenza può essere superiore al normale. Afumex assicura un margine di tempo supplementare che consente alle persone di sfollare in condizioni di sicurezza. Residenziale È possibile rendere le abitazioni decisamente più sicure utilizzando cavi. Afumex costituisce un notevole salto di qualità in tutte le situazioni, ma diventa essenziale quando occorre salvaguardare beni di particolare interesse (edifici storici o mobili di valore), o quando sono presenti rischi potenziali in caso di incendio (esempio: passaggi stretti che rallentano l evacuazione). 11

12 Guida all uso dei cavi Afumex Cavi resistenti al fuoco RF Cosa sono Quali che siano le prestazioni richieste ad un impianto di illuminazione di sicurezza con alimentazione centralizzata, risulta evidente come un elemento fondamentale da salvaguardare siano le conduttore. Tralasciando l adozione di metodologie installative particolari, spesso di realizzazione piuttosto difficoltosa, la soluzione più semplice e con ottime garanzie quella dell impiego di cavi resistenti al fuoco. Il concetto di sicurezza attiva acquista, per questo tipo di cavi, un nuovo risvolto: essi sono progettati e costruiti per continuare a funzionare per un determinato periodo di tempo quando investiti dall incendio. Il progresso tecnologico ha posto a disposizione di progettisti ed installatori i resistenti al fuoco a Norma CEI La verifica della caratteristica di resistenza al fuoco nel senso sopra menzionato, viene effettuata mediante la prova descritta nella Norma CEI che recepisce i metodi di prova CENELEC EN ed IEC Nella CEI vengono considerati solo cavi resistenti al fuoco che, al tipo di sicurezza attiva sopra descritto, uniscono anche altre caratteristiche, e cioè la non propagazione dell incendio, l assenza di fumi opachi, l emissione di gas a ridotta tossicità (contenenti solo CO e CO 2 e non corrosivi). Quali sono I tipi previsti sono i seguenti: Cavi flessibili uni o multipolari per energia, per posa fissa, tensione nominale 0,6/1 kv, con conduttore a corda flessibile, nastro in vetro micato, isolamento in gomma EPR qualità G10, guaina poliolefinica speciale tipo M1; nome RF 31-22, sigla FTG10M1 (unipolari) o FTG100M1 (multipolari); Cavi flessibili uni o multipolari per energia, tensione nominale 0,6/1 kv, con conduttore a filo unico o corda rigida o flessibile, isolamento in gomma siliconica (G4), treccia chiusa di vetro trattato, guaina in mescola poliolefinica speciale tipo M2; sigla U/R/FG4T2M2 (unipolari) o U/R/FG4T20M2 (multipolari). 12

13 fumex TM Per il primo tipo di cavo, il meccanismo che permette il mantenimento della funzionalità (e quindi l isolamento tra le fasi e tra fasi e terra) è basato sull impiego del nastro di vetro micato che inviluppa il conduttore: il fuoco brucia la guaina, riempitivo ed isolamento estruso, ma il nastro di vetro micato, opportunamente applicato, riesce a garantire la funzionalità del cavo per un tempo che, a seconda della temperatura di prova, può andare da qualche decina di minuti a qualche ora, e quindi, in ogni caso, sufficiente all evacuazione delle persone dal locale. Per il secondo tipo di cavo, il meccanismo che permette il mantenimento della funzionalità basato sull impiego combinato della mescola siliconica, fortemente caricata con farina fossile o materiale similare, e la treccia di vetro: il fuoco brucia la guaina, riempitivo ed isolamento estruso, ma le ceneri di quest ultimo, mantenute in loco dalla treccia chiusa di vetro, riescono a garantire la funzionalità del cavo per il tempo suindicato. 13

14 Guida all uso dei cavi Afumex La posa dei cavi resistenti al fuoco E necessario dare alcune indicazioni per l installazione corretta di questi tipi di cavi. Come detto, bruciano sotto l azione del fuoco tutti gli elementi che normalmente garantiscono la resistenza meccanica e l isolamento, e la parte a cui rimane affidato il funzionamento del cavo è di natura molto più fragile. Ampi movimenti della conduttura dovuti a dilatazioni termiche o crollo di membrature di sostegno possono inficiare le notevoli capacità intrinseche del cavo di resistere al fuoco rompendo la parte vetrosa che funge da isolante. Le giunzioni e derivazioni sono da ridursi al minimo indispensabile e debbono essere eseguite con attenzione particolare, in modo da evitare che le dilatazioni termiche causino un effetto molla delle parti di conduttore spellate e serrate al morsetto; una soluzione consiste, per esempio, nel rivestire le cassette di giunzione con vernice intumescente capace di resistere al fuoco garantendo anche un certo isolamento termico. Attenzioni analoghe si debbono tenere, per esempio, per le canalizzazioni: inutile adottare un cavo capace di funzionare per due ore sotto fiamma viva se la canaletta che lo sostiene si snerva e cede dopo dieci minuti. Impiegati con le dovute cautele i cavi resistenti al fuoco consentono dunque di contribuire, come sistema di protezione attiva, ad aumentare la sicurezza in caso di incendio mantenendo in vita alcune funzioni fondamentali durante le operazioni di emergenza e soccorso. Applicazioni Sono destinati ad impianti che richiedono i massimi requisiti di sicurezza nei confronti degli incendi, quali: impianti per luci di emergenza, di allarme e di rilevazione automatica dell incendio, dispositivi di spegnimento incendio e apertura porte automatiche, sistemi di elevazione, di aerandizionamento, sistemi telefonici di emergenza. 14

15 fumex TM 15

16 Prysmian Cables and Systems Viale Sarca 222, Milano, Italy - tel , fax dega design group

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