IMPIANTI A SCHIUMA
I sistemi di spegnimento a schiuma a bassa, media ed alta espansione operano con la logica degli impianti a diluvio con la differenza che essi erogano la miscela schiumogena attraverso appositi dispositivi di formazione di schiuma atti a produrre una coltre di schiuma compatta ed estesa per coprire la superficie dell’eventuale area in fiamme.
Gli impianti sono costituiti da un sistema di controllo, realizzato tramite una valvola diluvio, un dispositivo di comando automatico, basato su rivelatori d’incendio od anche di tipo manuale, ed un sistema di miscelazione, atto a creare la miscela acqua – liquido schiumogeno necessaria.
Le applicazioni principali riguardano l’industria di processo con uso di prodotti . Il sistema a schiuma infatti può essere impiegato per coprire la superficie in pochi minuti e realizzare sia l’azione di estinzione, sia una notevole azione di inertizzazione in caso di spandimento di liquidi infiammabili a rischi incendio.
Nei dispositivi di miscelazione “miscelatori” avviene la preparazione della miscela schiumogena la preparazione della miscela avviene in genere in tre modi: per aspirazione dello schiumogeno, con iniettori; per iniezione dello schiumogeno, con pompe; per spostamento di liquido, con serbatoi a membrana.
Miscelazione per aspirazione
La miscelazione per aspirazione viene fatta con eiettori denominati “miscelatori di linea” che utilizzano l’energia dell’acqua in pressione per aspirare una quantità dosata di schiumogeno concentrato e per mescolarlo con l’acqua. La quantità di schiumogeno nella miscela è determinata dal diametro dell’orifizio tarato inserito nel tubo che adduce lo schiumogeno all’eiettore. I miscelatori di linea aspirano il liquido schiumogeno da un serbatoio mediante un tubo pescante. Una valvola di ritegno impedisce che entri acqua nello schiumogeno in caso di contropressione nella linea a valle.
Miscelazione per spostamento di liquido
I miscelatori a spostamento di liquido sono una particolare variante dei sistemi ad aspirazione. Questi dispositivi sono costituiti da un serbatoio a pressione al cui interno si trova una membrana di tessuto gommato che contiene lo schiumogeno e da un premescolatore, situato all’esterno. La membrana impedisce che lo schiumogeno stoccato all’interno del serbatoio venga a contatto con l’acqua e con la parete del recipiente, evitando in tal modo la diluizione e l’eventuale contaminazione dello schiumogeno e la corrosione del serbatoio. I serbatoi possono essere del tipo verticale o orizzontale.
Il premescolatore vero e proprio è un tubo di venturi inserito nella tubazione dell’acqua antincendio che alimenta il sistema. A monte del boccaglio del venturi si stacca una tubazione, che collega il tronchetto alla parte acqua dei serbatoi, mentre a valle del boccaglio, prima del cono diffusore, si stacca dal tronchetto una tubazione che collega al tubo pescante sulla sommità del serbatoio nella parte schiumogeno. Dopo il venturi è collocata una valvola di controllo del tipo automatica o manuale, che viene aperta al momento della messa in servizio dell’impianto. Allo stesso modo l’ingresso dell’acqua al premescolatore o è sempre aperta o è chiusa da una valvola automatica che si apre prima della valvola di controllo.
Quando l’impianto non è in servizio i due liquidi (acqua e schiumogeno) si trovano alla stessa pressione, mentre quando l’impianto è in funzionamento il liquido schiumogeno viene a trovarsi a pressione inferiore. L’acqua pertanto entra nel serbatoio, preme sulla parete della membrana e sposta lo schiumogeno che esce dall’alto e viene aspirato nel tubo di venturi, dove avviene la miscelazione con l’acqua. La quantità percentuale di liquido schiumogeno viene regolata da un diaframma con foro calibrato inserito nella tubazione prima del miscelatore.
Miscelazione per iniezione
La miscelazione per iniezione avviene a mezzo di pompe che portano il liquido schiumogeno ad una pressione superiore a quella dell’acqua, consentendogli di essere immesso nel flusso d’acqua che alimenta l’impianto.
Il dosaggio per iniezione può essere fatto con vari sistemi. I generatori di schiuma sono: degli eiettori che utilizzano la miscela schiumogena in pressione che li alimenta per aspirare arie e miscelarla con la soluzione stessa formando le bolle che costituiscono la schiuma.
In questo caso si ottengono schiume con rapporti di espansione da basso a medio – alto; dei dispositivi che, soffiando aria in un getto polverizzato di soluzione schiumogena, provocano per turbolenza formazione di bolle alle quali viene data la forma e la dimensione richiesta facendole passare attraverso le maglie di una rete. In questo caso si ottengono schiume con rapporti di espansione alti. In funzione delle caratteristiche chimico – fisiche dello schiumogeno usato, cioè della capacità di abbassare la tensione superficiale della soluzione della soluzione, i generatori di schiuma necessitano o meno di una “camera di espansione” che consente alla schiuma di svilupparsi pienamente.
Generatori di schiuma a bassa espansione
I generatori di schiuma a bassa espansione sono generalmente usati negli impianti per la protezione dei serbatoi di liquidi infiammabili e combustibili a pressione atmosferica. Sono chiamate lance a schiuma fisse e sono, in genere dei tronchetti flangiati che vengono inseriti nelle tubazioni degli impianti a schiuma. All’ingresso è posizionato un ugello da cui esce il getto di soluzione schiumogena di forma opportuna per produrre l’effetto venturi ed una buona turbolenza che favorisce la creazione della schiuma. Sulla parete del tronchetto sono inoltre presenti in corrispondenza dell’ugello delle aperture per l’ingresso dell’aria.
Generatori di schiuma a media e alta espansione
I generatori di schiuma possono essere del tipo aspirante o del tipo ad insufflazione d’aria forzata cosiddetti generatori a ventola. I generatori a media espansione sono tutti di tipo aspirante, mentre quelli ad alta espansione possono essere sia di tipo aspirante sia ad insufflazione d’aria. Per i generatori ad alta espansione, i ventilatori possono essere mossi da turbine azionate dalla stessa soluzione che alimenta il generatore oppure da motori elettrici. Nei generatori ad alta espansione di tipo aspirante, l’induzione d’aria è prodotta dall’azione di una batteria di ugelli. I tipi di impianti realizzabili sono due: Impianti schiuma ad alta espansione a saturazione totale; Impianti schiuma ad alta espansione ad applicazione locale. Per la saturazione totale si usano principalmente generatori a ventilazione forzata, mentre per l’applicazione locale si usano generatori autoaspiranti.
Impianti schiuma ad alta espansione a saturazione totale
Gli impianti a saturazione totale (total flooding system) vengono utilizzati per riempire seminterrati, scantinati, stive, capannoni di grande dimensione adibiti a depositi. Dovranno essere previsti appositi sfiati per evitare che i prodotti della combustione vengano riciclati nell’aria che alimenta i generatori.
La progettazione di questi impianti è molto impegnativa. La messa in funzione degli impianti è essenziale perché si possa ottenere un controllo e l’estinzione efficace dell’incendio. Pertanto un sistema automatico di rivelazione incendi e allarme è necessario per azionare l’impianto schiuma. Avvisatori ottici e acustici dovranno essere installati per avvisare il personale presente.
Nella progettazione degli impianti a schiuma ad alta espansione a saturazione totale si deve tenere conto dei seguenti fattori: Altezza minima del manto schiuma; Volume richiesto per sommergere il materiale da proteggere; Tempo richiesto per sommergere il materiale da proteggere; Portata di schiuma richiesta.
Impianti schiuma ad alta espansione a applicazione locale
Per gli impianti a schiuma ad applicazione locale (local application system) si usano preferibilmente generatori a media – alta espansione. I sistemi si usano sia per l’interno che per l’esterno e sono adottati particolarmente nella protezione delle pensiline di carico delle auto e ferro – cisterne di prodotti infiammabili, le sale pompe delle raffinerie, i bacini di contenimento di serbatoi liquidi infiammabili, le vasche di decantazione di oli minerali, etc. I sistemi di rivelazione automatica d’incendio sono generalmente del tipo a tappi fusibili o ad ampolle per la loro semplicità.
Monitori fissi
I cannoni monitori fissi a schiuma e quelli bivalenti acqua – schiuma hanno impieghi ben precisi. Trovano impieghi nei moli petroliferi, sui ponti delle navi cisterna, sugli eliporti sopraelevati e in installazioni industriali. La disposizione dei cannoni monitori deve tenere conto della riduzione della gittata derivante da condizioni di vento avverso. I monitori possono essere alimentati direttamente da una tubazione di miscela schiumogena prodotta con uno dei metodi precedentemente illustrati, oppure essere singolarmente dotati di un miscelatore a cui giungono acqua e schiumogeno sotto pressione. I monitori possono essere comandati manualmente a mano con leve o ingranaggi, oppure a distanza per mezzo di sistemi idraulici, pneumatici o elettrici. Le canne schiuma dei monitori possono essere dotate di deflettori (telecomandati) per passare da getto pieno a getto fisso.