Descrizione e Applicazioni
I sistemi di spegnimento a CO2 Biossido di Carbonio (Anidride Carbonica) fanno parte dei sistemi a Clean Agent, essendo il biossido di carbonio un gas che viene stoccato nelle bombole o nei serbatoi sotto forma liquida e che viene erogato in ambienti tramite appositi ugelli che ne causano la vaporizzazione.
Tradizionalmente i sistemi di spegnimento a Biossido di Carbonio sono trattati in maniera distinta dagli altri sistemi, probabilmente a causa del particolare comportamento chimico – fisico della CO2, data la possibilitá di gasificazione e solidificazione diretta (sublimazione) senza passare per lo stato liquido.
Essendo il biossido di carbonio una sostanza completamente ossidata, non partecipa alla combustione, bensí riduce il contenuto di ossigeno nell’aria e soffoca l’incendio. Inoltre, non essendo conduttrice dell’elettricitá e non lasciando depositi, é un efficace mezzo estinguente per gli incendio di apparecchiature elettriche ed elettroniche sotto tensione. Quando viene erogata direttamente su una superficie che brucia, esercita anche un’azione di raffreddante in aggiunta a quella di soffocamento, l’uso infatti é sconsigliato su apparecchiature e materiali sensibili alle brusche variazioni di temperatura. Essendo volatile, impiegato all’aperto é efficace solo per piccoli incendi.
L’uso del biossido di carbonio é sconsigliato su apparecchiature e materiali sensibili alle brusche variazioni di temperatura.
La recente messa al bando degli Halons, hanno fatto ritornare attuale l’uso del biossido di carbonio negli impianti di spegnimento.
In sintesi l’impianto di estinzione a biossido di carbonio é costituito da uno stoccaggio (bombole) di CO2 sotto pressione collegato tramite valvole ad un sistema di tubi che la portano a destinazione (collettore e tubazioni di distribuzione). All’estremitá di detti tubi vi sono degli ugelli attraverso i quali il CO2 si scarica sul vano o oggetto da proteggere. Il CO2 scaricato espandendosi si trasforma in neve carbonica.
All’interno delle tubazioni di convogliamento (collettore) e di distribuzione si vengono invece a formare condizioni di temperatura e di pressione per cui si trova in presenza sia di liquido che di vapore, questo fatto rende complesso il calcolo delle perdite di carico nelle tubazioni e spiega le difficoltá di progettazione.
Le bombole vengono caricate solo parzialmente di liquido, per consentire la dilatazione dovuta alla variazione di temperatura. Per sicurezza sulla valvola della bombola a monte del dispositivo di intercettazione, vi deve essere un disco di rottura che si rompe e scarica la bombola se la pressione al suo interno supera il valore di bollo.
Piú freddo é il CO2 nelle bombole piú tempo é necessario per la sua evaporazione, secondo lo standard NFPA 12 le temperature dei gruppi di bombole devono essere mantenute tra 0 e 50 C° in modo da mantenerle alla normale pressione variabile tra i 55 e i 60 bar.
Gli impianti di spegnimento a CO2 esistono sia nella versione ad alta pressione, con l’agente estinguente stoccato in bombole a pressione fino a 70 Bar, sia nella versione a bassa pressione, con l’estinguente stoccato in appositi serbatoi refrigerati, a 18 bar, che sono destinati ad alimentare gl’impianti.
Gli impianti a bassa pressione vengono utilizzati per sistemi di grande dimensione ricorrendo a serbatoi refrigerati; in questi recipienti il CO2 viene mantenuto, per mezzo di un sistema frigorifero, alla temperatura di – 18° C, cui corrisponde una pressione di 20 bar.
Le applicazioni dei sistemi a biossido di carbonio sono molteplici, con in piú le applicazioni localizzate sulle macchine con uso di infiammabili (rotative tipografiche), per quali tali sistemi rimangono tuttora i piú utilizzati.
La limitazione principale per l’uso del sistema é dovuto alla pericolositá del CO2 che, alle concentrazioni di utilizzo, risulta pericolosa per gli occupanti in quanto rende l’aria irrespirabile per insufficiente concentrazione di ossigeno. Questo ha reso almeno a livello Nazionale, praticamente inutilizzabili in tutti gli ambienti occupati normalmente da persone.
Gli impianti di spegnimento a biossido di carbonio posso essere del tipo:
- A saturazione totale
- Ad applicazione locale
- Del tipo misto
Impianti di spegnimento a CO2 a saturazione totale
- Batterie di bombole ed eventualmente una di riserva, caricate a CO2, dotate di tubo pescante e di valvole ad apertura rapida, di dispositivo comandato a distanza e di dispositivo meccanico locale per la scarica delle bombole;
- Collettore convogliatore del biossido di carbonio nelle tubazioni di distribuzione;
- Pressostato installato sul collettore che segnala alla stazione di controllo l’avvenuta scarica delle bombole;
- Tubazioni di distribuzione che portano il biossido di carbonio nei vari punti di erogazione;
- Ugelli erogatori ad alta velocitá siti nei vani da proteggere (sotto il soffitto dei locali all’interno degli armadi elettrici, nei cunicoli dei cavi, nei locali delle cabine elettriche, etc.);
- Da una stazione di controllo, dalla quale parte il comando di apertura delle valvole delle bombole;
- Sistemi di allarme acustici e ottici situati all’interno e all’esterno dei locali da proteggere;
- Rastrelliera con supporti a molle e relé elettrici per segnalazione di bombola scarica.
La stazione di controllo, contemporaneamente al comando di apertura delle bombole, invia un comando che fa arrestare i sistemi di ventilazione del locale interessato e fa chiudere le aperture, quali serrande dei condotti di ventilazione, finestre e simili, questo per raggiungere e mantenere il grado di concentrazione nel locale richiesto dall’estinguente. Infatti per questi sistemi a saturazione totale la tenuta dei locali é di importanza fondamentale. Le aperture localizzate verso l’alto non pregiudicano entro certi limiti la saturazione perché aiutano l’espulsione dell’aria; l’afflusso di CO2 fredda crea dapprima una depressione ma successivamente la miscela aria – biossido di carbonio assorbe calore dalle pareti e si puó avere un aumento di volume importante se l’ambiente é stagno.
Per ogni gruppo di bombole vi é una o due bombole dette “pilota”, la cui apertura viene comandata direttamente dalla stazione di controllo, il gas scaricato da queste bombole, oltre che andare al collettore va anche ad azionare gli attuatori che fanno aprire tutte le altre bombole della batteria.
- Sistemi costituiti da una batteria di bombole, fissate ad una rastrelliera e dotate di tubo pescante e di valvola ad apertura rapida, da un collettore di convogliamento e da tubazioni fisse di erogazione, da cui derivano gli ugelli a bassa velocitá;
- Quelli in cui il collettore alimenta un naspo munito all’estremitá di valvola d’intercettazione e terminante con ugello a bassa velocitá a cono erogatore come quello degli estintori d’incendio.