Definizioni relative all'incendio
Temperatura di infiammabilità
“Temperatura alla quale un combustibile INIZIA AD
EMETTERE VAPORI INFIAMMABILI”
Temperatura di accensione
“Temperatura alla quale i vapori infiammabili emessi
dal combustibile PRENDONO FUOCO”
Temperatura di combustione
“Temperatura prodotta dalla combustione”
Definizioni relative all'incendio
Campo di infiammabilità
“Giusta miscela tra combustibile ed aria necessaria
perché avvenga la combustione. Ha un limite minimo
(poco combustibile) ed un limite massimo (troppo
combustibile). I limiti sono espressi in percentuale”
ESEMPIO
incendio = cappuccino
Combustibile = caffè
Aria = latte
Caffè – Caffè macchiato – Cappuccino – Latte e caffè – Latte macchiato - Latte
Solo
caffè
Troppo
caffè
INCENDIO
Poco
caffè
Pochissimo
caffè
Niente
caffè
Cos’è un incendio?
“L’incendio è la rapida ossidazione di materiali combustibili
in un luogo non predisposto a contenerla”
con notevole sviluppo di calore, fiamme, fumo e gas caldi e che
spesso sfugge al controllo dell’uomo.
Si tratta in pratica di una combustione in atmosfera di ossigeno
– in genere quello contenuto nell’aria
L’INCENDIO
FUOCO
COMBUSTIONE
è una reazione
di ossidazione
che può avvenire
a diverse velocità
DEFLAGRAZIONE
Il fronte di fiamma
si muove a velocità
inferiore a quella del suono
ESPLOSIONE
DETONAZIONE
Il fronte di fiamma
si muove a velocità
superiore a quella del suono
Cos’è la combustione?
E’ una REAZIONE CHIMICA con sviluppo di calore
Avviene tra due
sostanze dette
“COMBUSTIBILE”
( materiale in grado
di bruciare)
e
“COMBURENTE”
( quasi sempre
l’ossigeno
atmosferico) alle
quali viene
somministrata una
energia di INNESCO
Prevenzione incendi
Il triangolo del fuoco
combustibile
sorgente di
energia
temperatura
sufficiente che
consente di dare
l'avvio alla
combustione
comburente
è la sostanza che consente di
alimentare la combustione
mediante l'ossidazione del
combustibile;
è il materiale in
grado di
combinarsi
chimicamente
con l'ossigeno, o
altra sostanza
comburente,
dando luogo ad
emissione di
energia termica;
Prevenzione incendi
Condizioni per avere la combustione
Presenza di
“combustibile
”
Materiale che
può reagire
chimicamente
6
Prevenzione incendi
Condizioni per avere la combustione
Presenza di
“Comburente”
Quasi sempre
l’ossigeno
atmosferico
7
Prevenzione incendi
Condizioni per avere la combustione
Presenza di un
innesco che
fornisca energia
sufficiente
Ovvero T° superiore a
quella del “ Punto di
Infiammabilità “ del
combustibile
8
Prevenzione incendi
Le azioni di spegnimento
-l'azione di separazione del combustibile dal comburente
-Allontanando il combustibile non ancora incendiato
dalla zona di combustione
-Intercettando il flusso di un fluido combustibile
-Stendendo una sostanza di separazione tra
combustibile e comburente
9
Prevenzione incendi
Le azioni di spegnimento
-l'azione di diluizione dell'ossigeno o soffocamento
- ridurre la percentuale di ossigeno presente al di sotto di
quella minima capace di sostenere la combustione
immettendo un gas inerte nell’ambiente
10
Prevenzione incendi
Le azioni di spegnimento
-l'azione di raffreddamento
consiste nella riduzione della
temperatura del combustibile al di
sotto del valore di autoaccensione;
-l'azione di inibizione chimica
o anticatalisi che consiste
nell'intervenire a livello della
reazione chimica di combustione
per ritardarne o bloccarne il
processo.
11
Prevenzione incendi
Classificazione dei fuochi
Classe A
incendi di materiali solidi,
generalmente di natura
organica, la cui combustione
avviene normalmente con
formazioni di braci (legno,
carta, cartone, gomma, ecc.)
E’ necessario intervenire con acqua, per ridurre il calore di
combustione, oppure con polveri che inibiscano la
autocatalisi. Sono invece da evitare i sistemi di
sostituzione del comburente che hanno una efficacia
marginale sulle braci nascoste.
12
Prevenzione incendi
Classificazione dei fuochi
Classe B
incendi di liquidi o solidi liquefacibili (alcoli, olii
minerali, grassi, ecc.)
Per i fuochi di classe B è efficace l'azione di separazione
del combustibile dal comburente per mezzo di schiume.
13
Prevenzione incendi
Classificazione dei fuochi
Classe C
incendi di gas (idrogeno,
metano, GPL, ecc.)
Per fuochi di classe C, originati da gas, ha validità
unicamente una azione di inibizione
dell'autocatalisi; risultano inadeguati e pericolosi
altri sistemi di estinzione. Ovviamente bisogna
agire anche cercando di eliminare il combustibile
(far cessare la perdita di gas).
14
Prevenzione incendi
Classificazione dei fuochi
Classe D
incendi di sostanze
chimiche spontaneamente
combustibili in presenza di
aria o reattive con acqua
con possibilità di esplosione
(metalli alcalini, alcalino
terrosi, ecc.);
Per i fuochi di classe D si può intervenire solo per
inibizione dell'autocatalisi con polveri chimiche, mentre
sono assolutamente da evitare gli altri tipi di interventi.15
Prevenzione incendi
Classificazione dei fuochi
Ex Classe E
incendi di apparecchiature
elettriche sotto tensione.
Per i fuochi di ex classe E si può
intervenire per inibizione
dell'autocatalisi e spostamento
del comburente, mentre sono
assolutamente da evitare gli altri
tipi di interventi (rischio di
folgorazione)
16
Prevenzione incendi
Le principali cause di innesco
accensione diretta
quando una fiamma, una scintilla o
altro materiale incandescente entra in
contatto con un materiale
combustibile in presenza di ossigeno.
Fornelli accesi
Fiamme libere
Operazioni di saldatura
Sigarette e affini
Scariche atmosferiche
Cortocircuiti
Archi e scintille elettriche
17
Prevenzione incendi
Le principali cause di innesco
accensione indiretta
quando il calore d’innesco avviene
nelle forme della convezione,
conduzione e irraggiamento
termico.
Esempi:
correnti di aria calda generate da un
incendio e diffuse attraverso un vano
scala o altri collegamenti verticali negli
edifici;
 propagazione di calore attraverso
elementi metallici strutturali degli
edifici.
18
Prevenzione incendi
Le principali cause di innesco
attrito
quando il calore è prodotto dallo
sfregamento di due materiali.
Esempi:
malfunzionamento di parti meccaniche
rotanti quali cuscinetti, motori; urti;
rottura violenta di materiali metallici.
Caduta accidentale sul ponte di un
oggetto metallico
19
Prevenzione incendi
Le principali cause di innesco
autocombustione o riscaldamento
spontaneo
quando il calore viene prodotto
dallo stesso combustibile come ad
esempio lenti processi di
ossidazione, reazione chimiche,
decomposizioni esotermiche in
assenza d’aria, azione biologica.
Esempi:
cumuli di carbone,
stracci o segatura imbevuti di olio
polveri di ferro o nichel,
 fermentazione di vegetali.
20
Prevenzione incendi
I prodotti della combustione
Gas di
combustione
Fiamme vive
Calore
Fumi tossici
21
Prevenzione incendi
Motivi di morte causati da un incendio

USTIONE – Entrare a contatto con la fiamma (anche le particelle solide in sospensione
ancora calde possono “ustionare” le vie aeree)






SOFFOCAMENTO – Mancanza di ossigeno
INTOSSICAZIONE – Inalazione gas tossici
DISIDRATAZIONE – Esposizione al calore
FOLGORAZIONE – Venire a contatto con impianti elettrici in tensione
URTO ACCIDENTALE PER MANCANZA DI VISIBILITA‘
CEDIMENTO STRUTTURALE – Urto accidentale con materiale solido che
ha ceduto a causa dell'incendio

ONDA D’URTO – Provocata dal “Flash Over” e dalla “Esplosione di fumo”
22
Prevenzione incendi
I prodotti della combustione
Gas di combustione
“Prodotti della combustione che restano allo
stato gassoso anche quando vengono
raffreddati alla temperatura ambiente (15 °C)”
Sono la principale causa di morte, molto più
delle fiamme, perché rendono l’aria
irrespirabile
L'aria contenuta in un ambiente è respirabile
finché contiene almeno il 17% di Ossigeno ma
durante un incendio l’ossigeno viene
consumato e vengono prodotti altri gas,
soprattutto anidride carbonica ma non solo .
23
Anidride carbonica CO2
Ossido di carbonio
• Si forma in grande quantità.
•Si forma in grande quantità
• Provoca un aumento degli atti
respiratori, per cui l'organismo
tende ad inalarne sempre di più
insieme agli altri gas presenti
nell'aria.
•Si unisce ai globuli rossi del
sangue e va a sostituire l'ossigeno
da essi trasportato provocandone
la morte.
•Ad ogni atto respiratorio muoiono
milioni di globuli rossi
• Abbassa il livello di ossigeno nel
sangue, con conseguente torpore
•La morte dell'organismo avviene in
e perdita di conoscenza
3 o 4 minuti. .
• La morte sopraggiunge per
•E’ un gas venefico
soffocamento
• E’ un gas tossico asfissiante
24
L'anidride carbonica è un gas asfissiante della sua
presenza è possibile accorgersi per i sintomi relativi,
“fame d’aria, cianosi, mal di testa…”
La presenza di monossido di carbonio è difficilmente
rilevabile, poiché è inodoro ed incolore, inoltre tale gas è
letale anche a basse concentrazioni (10% ).
Gli altri gas di combustione che si formano in un
incendio dipendono da molte variabili, ma principalmente
dalla composizione chimica dei combustibili, dalla
quantità di ossigeno disponibile e dalla temperatura che
si raggiunge durante l’incendio.
25
Idrogeno solforato
Gas con un caratteristico odore di uova marce. L'inalazione
prolungata di aria contenente questo gas provoca vertigini e vomito.
Ad alte concertrazioni attacca il sistema nervoso provocando affanno
e successivamente il blocco della respirazione.
Anidride solforosa
Prodotto dall’ossidazione dello zolfo che con concentrazioni dello
0.5/1% provoca danni agli occhi ed all'apparato respiratorio
Ammoniaca
Si forma per la combustione di materiali contenenti azoto. Viene
impiegata in alcuni impianti di refrigerazione ed in caso di fuga
costituisce un grave rischio di intossicazione. In concentrazioni
elevate produce spasmo della glottide e successivo soffocamento.
26
Acido cianidrico
Gas altamente tossico ma che si forma solo in modeste quantità negli
incendi ordinari. Quantità apprezzabili se ne trovano nelle combustioni
incomplete (con scarsità di ossigeno) della lana, della seta, delle resine
acriliche, uretaniche e poliammidiche. Ha odere caratteristico di
mandorle amare ed una concentrazione dello 0,3 % è già da
considerare mortale.
Acido cloridrico (muriatico)
Gas che si forma per la combustione di materiali contenenti cloro
come la maggior parte dei materiali plastici. Una concentrazione dello
0,01% è fatale oltre i 30 minuti. La sua presenza viene facilmente
avvertita a causa dell’odore pungente e del suo effetto irritante per le
mucose. Ha la proprietà di corrodere i metalli.
27
Fumi
Sono formati da piccolissime particelle solide (aerosol), liquide (nebbie o
vapori condensati). Le particelle solide sono sostanze incombuste che si
formano quando la combustione avviene in carenza di ossigeno e vengono
trascinate dai gas caldi prodotti dalla combustione stessa. Normalmente
sono prodotti in quantità tali da impedire la visibilità ostacolando l’attività
dei soccorritori e l’esodo delle persone.
Le particelle solide dei fumi che sono incombusti e ceneri rendono il fumo
di colore scuro.
Le particelle liquide, invece, sono costituite essenzialmente da vapor
d’acqua che al di sotto dei 100°C condensa dando luogo a fumo di color
bianco.
Calore
Il calore è la causa principale della propagazione degli incendi. Realizza
l’aumento della temperatura di tutti i materiali e i corpi esposti,
provocandone il danneggiamento fino alla distruzione.
28
Prevenzione incendi
Condizioni per avere la combustione
Combustibile e
comburente
devono essere
miscelati in
concentrazioni
opportune dette
“Campo di
infiammabilità”
del combustibile
Non brucia
Vapori troppo diluiti
Brucia
Miscelazione adatta
alla combustione
“Campo di
infiammabilità”
Non brucia
Vapori troppo
concentrati
Non brucia
Prodotto puro
29
Prevenzione incendi
Esempi di “Campo di Infiammabilità”
(% di combustibile in aria)
Benzina
1,4
6
%
Cherosene
0,7
5
%
Acetilene
2,2
85
%
Metano
5
15
%
Ossido di
etilene
3,6
100
30
%
Prevenzione incendi
Temperatura di infiammabilità
E’ la temperatura
minima alla quale
un solido o un
liquido sviluppano
una quantità di
vapore sufficiente a
produrre con l’aria
una miscela
infiammabile e
quindi a potersi
accendere in
presenza di innesco
Sostanza
°C
Alcool etilico
12
Xilolo
30
Toluolo
6
Acetilene
-
Etere etilico
<-20
Idrogeno
-
Benzina
-20
Gasolio
> 55
31
Prevenzione incendi
Temperatura di autoaccensione
Sostanza
°C
Alcool etilico
450
Xilolo
465
Toluolo
535
Acetilene
305
Etere etilico
170
Idrogeno
560
Benzina
280
Gasolio
220
E’ la
temperatura
minima alla
quale una
sostanza da
luogo
all’accensione
spontanea dei
suoi vapori
32
Potere calorifico (MJ/Kg o MJ/mc)
Quantità di calore prodotta dalla combustione completa dell’unità
di massa o di volume di sostanza combustibile;
potere calorifico superiore quantità di calore sviluppata dalla
combustione
potere calorifico inferiore: quantità di calore sviluppata dalla
combustione meno il calore necessario a far evaporare l’acqua
prodotta; in genere nella prevenzione incendi viene considerato
sempre il potere calorifico inferiore.
SOSTANZE
legno
carbone
benzina
alcool etilico
polietilene
propano
idrogeno
Potere calorifico inferiore (MJ/Kg)
17
30-34
42
25
35-45
46
120
33
Modalità di combustione delle sostanze
Combustibili solidi
La combustione delle sostanze solide è caratterizzata
dai seguenti parametri:
·
pezzatura e forma del materiale;
·
dal grado di porosità del materiale;
·
dagli elementi che compongono la sostanza;
·
dal contenuto di umidità del materiale;
·
condizioni di ventilazione.
Inoltre il processo di combustione delle sostanze solide
porta alla formazione di braci che sono costituite dai
prodotti della combustione dei residui carboniosi della
34
combustione stessa.
Combustibili liquidi
Tutti i liquidi sono in
equilibrio con i propri vapori
che si sviluppano in misura
differente a seconda delle
condizioni di pressione e
temperatura sulla superficie
di separazione tra pelo libero
del liquido e mezzo che lo
sovrasta.
Combustione
delle
sostanze
liquide
Fiamme
Vapori
Liquido
Comando Provinciale Vigili del Fuoco di Bergamo - Servizio Formazione Aziendale
gmg/1997
Pertanto per bruciare in presenza di innesco un liquido infiammabile
deve passare dallo stato liquido allo stato di vapore.
Nei liquidi infiammabili la combustione avviene proprio quando, in
corrispondenza della suddetta superficie i vapori dei liquidi,
miscelandosi con l’ossigeno dell’aria in concentrazioni comprese nel
campo di infiammabilità, sono opportunamente innescati
35
L’indice della maggiore o minore combustibilità di un liquido è
fornito dalla temperatura di infiammabilità. In base alla
temperatura di infiammabilità i liquidi
Categoria
Punto di infiammabilità
Categoria A
inferiore a
Categoria B
compreso tra 21°C e 65°C
Categoria C
compreso tra 65°C e 125°C
21 °C
36
Gas
I gas in funzione delle loro caratteristiche fisiche possono
essere classificati come segue:
GAS LEGGERO
Gas avente densità rispetto all’aria inferiore a 0,8 (idrogeno,
metano, etc.)
Un gas leggero quando liberato dal proprio contenitore
tende a stratificare verso l’alto.
GAS PESANTE
Gas avente densità rispetto all’aria superiore a 0,8 (GPL,
acetilene, etc.)
Un gas pesante quando liberato dal proprio contenitore
tende a stratificare ed a permanere nella parte bassa
dell’ambiente ovvero a penetrare in cunicoli o aperture
37
praticate a livello del piano di calpestio.
In funzione delle loro modalità di conservazione
possono essere classificati come segue
GAS COMPRESSO
Gas che vengono conservati allo stato gassoso ad una pressione
superiore a quella atmosferica in appositi recipienti detti bombole
o trasportati attraverso tubazioni. La pressione di compressione
può variare da poche centinaia millimetri di colonna d’acqua (rete
di distribuzione gas metano per utenze civili) a qualche centinaio
di atmosfere (bombole di gas metano e di aria compressa)
GAS
Pressione di stoccaggio
(bar)
valori indicativi
metano
300
idrogeno
250
gas nobili
250
ossigeno
250
aria
250
CO2 (gas)
200
38
GAS LIQUEFATTO
Gas che può essere liquefatto a temperatura ambiente mediante
compressione (butano, propano, ammoniaca, cloro).
Permette di detenere grossi quantitativi di prodotto in spazi
contenuti, in quanto un litro di gas liquefatto può sviluppare nel
passaggio di fase fino a 800 litri di gas.
I contenitori di gas liquefatto debbono garantire una parte del loro
volume geometrico sempre libera dal liquido per consentire allo
stesso l’equilibrio con la propria fase vapore; pertanto è prescritto
un limite massimo di riempimento dei contenitori detto grado di
riempimento.
GAS
LIQUEFATTO
Grado di riempimento
(kg/dm3)
ammoniaca
0,53
Cloro
1,25
Butano
0,51
propano
0,42
GPL miscela
CO2
0,43-0,47
0,75
39
GAS REFRIGERATI
Gas che possono essere conservati in fase liquida
mediante refrigerazione alla temperatura di equilibrio
liquido-vapore con livelli di pressione estremamente
modesti, assimilabili alla pressione atmosferica.
GAS DISCIOLTI
Gas che sono conservati in fase gassosa disciolti entro
un liquido ad una determinata pressione (ad es.: acetilene
disciolto in acetone, anidride carbonica disciolta in acqua
gassata - acqua minerale)
40
Prevenzione incendi
Gli Agenti Estinguenti
L'acqua
è l'estinguente più diffuso e agisce:
-per raffreddamento: sottrae il calore richiesto per
la sua evaporazione
-per separazione mediante la formazione di uno
strato impermeabile tra il combustibile ed il
comburente o rimozione del combustibile dalla zona
di combustione;
-per diluizione dell'ossigeno dell'aria con il vapor
d'acqua e diluizione delle sostanze infiammabili
solubili in acqua.
41
Prevenzione incendi
Gli Agenti Estinguenti
L'acqua
Consigliata su fuochi di classe A
VIETATA su impianti elettrici sotto tensione, su sostanze
che reagiscono con essa in modo violento determinando
esplosioni come ad esempio magnesio, zinco, alluminio,
oppure sodio e potassio che a contatto con l'acqua
sviluppano idrogeno o carburo di calcio che produce
acetilene; su sostanze che reagiscono con essa dando
luogo a prodotti tossici (cianuri) o corrosivi (cloro, fluoro,
42
acido solforico).
Prevenzione incendi
Gli Agenti Estinguenti
Le polveri sono estinguenti costituiti da particelle solide
finemente suddivise ed agiscono per:
- azione
meccanica di
abbattimento
della fiamma
- decomposizione
per effetto della
temperatura con
produzione di
anidride carbonica
e vapore acqueo
- inibizione
della
combustione
per azione di
contatto.
43
Prevenzione incendi
Gli Agenti Estinguenti
Le polveri vengono classificate, in base alla classe dei
fuochi che riescono ad estinguere, in:
- chimiche B/C, costituite prevalentemente da bicarbonato di
sodio e potassio, sono adatte per fuochi di classe B/C;
- chimiche polivalenti A/B/C, costituite in genere da sali di
ammonio, risultano adatte per fuochi di classe A/B/C;
- inerti costituite da prodotti inerti, quali la grafite e la allumina, e
da sali di ammonio, sono adatte a fuochi di classe D.
Le polveri hanno tossicità modesta,
possono essere utilizzate su qualsiasi
apparecchiatura, anche quelle elettriche
sotto tensione; vengono generalmente
utilizzati per la carica degli estintori anche
se alcune volte trovano applicazione in
impianti fissi di tipo localizzato.
44
Prevenzione incendi
Gli Agenti Estinguenti
La schiuma è un estinguente costituito da una soluzione in
acqua di uno schiumogeno opportunamente aerata. La capacità
estinguente delle schiume si esplica mediante:
- la separazione del combustibile dal comburente;
la diluizione del comburente, dovuta allo sviluppo di
vapore acqueo ed in alcuni casi di anidride carbonica
da parte della schiuma che si disgrega a contatto con
i materiali incendiati
- il raffreddamento.
45
Prevenzione incendi
La schiuma
Gli Agenti Estinguenti
Le schiume, in base alla loro natura, possono essere: di tipo chimico cioè
formate da anidride carbonica ottenuta mediante la miscelazione di acqua
e solfato di alluminio ed acqua e bicarbonato di sodio con uno
schiumogeno a base di polvere di liquirizia; di tipo fisico meccanico
formate inglobando meccanicamente aria in una soluzione schiumogena;
di tipo filmante, formata con addizione di speciali sostanze tensioattive.
Il grado di aerazione di una schiuma determina l'espansione che
rappresenta il rapporto tra il volume della schiuma prodotta e quello della
soluzione acquosa di schiumogeno di partenza.
46
Prevenzione incendi
Gli Agenti Estinguenti
Le schiume a bassa espansione hanno un rapporto di espansione da
5 a 20; quelle a media da 20 a 200 e quelle ad alta espansione da 200
a 1000.
L'azione estinguente delle schiume a bassa e media espansione è di
tipo superficiale in quanto avviene con la formazione di una coltre
persistente che ricopre il focolaio; quelle ad alta espansione invece
è di tipo volumetrico in quanto agiscono per riempimento
dell'ambiente da proteggere.
La schiuma ad alta espansione agisce per:
- soffocamento riducendo la concentrazione di ossigeno nell'aria al
di sotto del limite di persistenza della combustione;
- raffreddamento, in quanto espandendosi, in fase di scarica,
provoca un brusco abbassamento della temperatura del focolaio.
47
Prevenzione incendi
Gli Agenti Estinguenti
Anidride carbonica
Viene utilizzata per l'estinzione di fuochi di classe A, B, C e
per la sua caratteristica dielettrica è ampiamente utilizzata su
apparecchiature elettriche sotto tensione. Su un incendio di
classe A può avere solo effetto temporaneo in quanto non
agisce sulle braci.
Viene utilizzata nella carica di estintori ed in impianti fissi per
la protezione di ambienti chiusi o nella protezione localizzata
di oggetti.
l suo utilizzo è controindicato su apparecchiature che sono
sensibili alle brusche variazioni di temperatura, sui materiali
contenenti l'ossigeno necessario alla combustione quali i
perossidi ed i nitrati, sui fuochi di classe D e sugli idruri
metallici; inoltre è importante evidenziare che, nelle
48
concentrazioni utilizzate nella protezione d'ambiente, è letale.
Prevenzione incendi
Gli Agenti Estinguenti
Gli idrocarburi alogenati - Halon
Gli halon derivano da idrocarburi saturi in cui gli atomi di idrogeno sono sostituiti
con atomi di alogeni (fluoro, cloro, bromo) e vengono caratterizzati mediante un
numero a quattro cifre in cui la prima indica il numero di atomi di carbonio (C), la
seconda il numero degli atomi di fluoro (F), la terza il numero degli atomi di cloro
(Cl), la quarta il numero degli atomi di bromo (Br).
Quelli maggiormente utilizzati come estinguente sono:
- halon 1211 (CF Cl Br), utilizzato in fase liquida, veniva usato come carica di
estintori ed in impianti fissi di tipo localizzato;
- halon 2402 (C FBr) fluobrene, utilizzato in fase liquida, veniva usato come carica
di estintori in quanto, per la sua caratteristica di avere un elevato punto di
ebollizione, può essere proiettato facilmente contro la fiamma dove avviene la
vaporizzazione;
- halon 1301 (CF Br) è utilizzato in fase gassosa per il suo basso punto di
ebollizione; viene tenuto in bombole in fase liquida sotto pressione e quando è
scaricato vaporizza istantaneamente; per questa sua particolarità e per essere 49
meno tossico dei precedenti halon, veniva usato per la protezione dei locali chiusi.
Prevenzione incendi
Gli Agenti Estinguenti
Gas inerti e simili
Agiscono per diluizione
dell’ossigeno presente
nell’ambiente.
Si usano solo per la protezione
di ambienti confinati e SENZA LA
PRESENZA DI PERSONE.
Qualora un ambiente venga saturato da
questi prodotti occorre grande cautela
quando si entra.
Arieggiare abbondantemente per poter
avere la quantità di ossigeno respirabile.
50
Prevenzione incendi
L’evoluzione di un incendio
Andamento di un incendio all'interno di uno spazio confinato
Possibile
Esplosione
di fumo
TEMPERATURA
(flash-over)
TEMPO
ignizione
propagazione
incendio
generalizzato
estinzione
Le temperature che possono essere raggiunte dipendono
quasi esclusivamente dalle caratteristiche dei materiali
coinvolti nella combustione e dal grado di ventilazione51
dell'ambiente.
Prevenzione incendi
L’evoluzione di un incendio
INIZIO
la cui durata dipende sia dalle caratteristiche del combustibile
il grado di infiammabilità,
la possibilità di propagazione della fiamma,
la velocità di decomposizione,
le caratteristiche superficiali,
che dalle caratteristiche dell'ambiente
 La geometria
 il volume,
 la ventilazione,
 la distribuzione del combustibile;
ESTENSIONE
durante la quale si ha:
 Aumento della temperatura
 produzione di gas tossici e corrosivi,
 aumento della velocità di combustione,
 aumento della energia di irraggiamento;
 riduzione della visibilità a causa dello sviluppo di prodotti della combustione,
 formazione e propagazione di vapori infiammabili di distillazione che possono
raggiungere i loro limiti di infiammabilità,
52
Prevenzione incendi
L’evoluzione di un incendio
INCENDIO GENERALIZZATO o FLASH-OVER,
aumento esponenziale della velocità di combustione caratterizzato da:
 brusco aumento della temperatura,


forte aumento dell'emissione dei gas,
autoaccensione dei combustibili più vicini al focolaio;
ESTINZIONE
Raggiunta l'accensione completa dei materiali
combustibili presenti nell'ambiente, il fenomeno
inizia a rallentare ed in assenza di apporti esterni
di combustibile e comburente inizia l'estinzione con
il progressivo decremento della temperatura.
ATTENZIONE
Se l'estinzione dell'incendio avviene perché è stato consumato tutto il comburente
disponibile (ossigeno) all'interno di un ambiente chiuso o isolato, all'apertura del locale
all'esterno si potrebbe provocare una vera e propria esplosione di fumo, in quanto il
53
materiale ancora non è sceso al di sotto della sua temperatura di accensione
ARIA TEORICA DI COMBUSTIONE
E’ la quantità d’aria necessaria alla combustione completa di 1 Kg di combustibile.
Aria teorica
Sostanza
(Nmc/Kg)
Legno
5
Carbone
8
Benzina
12
Alcool etilico
7,5
Polietilene
12,2
Propano
13
Idrogeno
28,5
Nmc/Kg = Normalmetrocubo / kilogrammo
Nota BENE:
Sapere quale è
l’aria complessiva di combustione di un
materiale combustibile presente in un
locale chiuso e sapere quanta aria è
contenuta nello stesso locale, aiuta molto
a determinare la causa dell’estinzione per
esaurimento del comburente e quindi la
possibilità di esplosione di fumo se si
apre il locale e si fa entrare ossigeno.
Esempio: in un locale chiuso ci sono 10
Kg di legna. Per bruciare completamente
occorrono 50 m3 di aria. Se nel locale NON
ci sono 50 m3 di aria allora, in caso di
incendio,
l’estinzione
avverrà
per
esaurimento del comburente PRIMA che si
esaurisca il combustibile, e quindi è
CERTA la riaccensione del combustibile
(se non si raffredda) nel caso si faccia
entrare del comburente nel locale (con
conseguente esplosione di fumo).
AGENTI ESTINGUENTI
• Acqua
(raffreddamento – diluizione)
• Schiuma
(separazione – raffreddamento
• CO2 (ANIDRIDE CARBONICA) (soffocamento – raffreddamento)
• Gas Inerti
(soffocamento)
• Polvere
(inibizione chimica)
• Vapore acqueo
(soffocamento – raffreddamento)
• Sabbia
(separazione – soffocamento)
• Coperta
(soffocamento)
ACQUA
Azione estinguente:
􀂦Meccanica di abbattimento della fiamma (getto frazionato sul focolaio)
􀂦Raffreddamento per assorbimento del calore di combustione
􀂦Assorbimento del comburente in vapore acqueo
􀂦Diluizione combustibile
Controindicazioni:
􀂦Fuochi di EX classe E: azione su impianti elettrici
􀂦Presenza di potassio e sodio, che possono esplodere con l’acqua
􀂦Presenza di cloro, fluoro e acido solforico, che a contatto con l’acqua
generano prodotti tossici
􀂦Presenza di documenti e apparecchiature importanti danneggiabili
SCHIUMA
􀂦 Soluzioni in acqua di schiumogeno aerato che si manifestano come aggregati
di bolle di gas (aria o CO2)
Azione estinguente (coltre persistente che ricopre il focolaio o satura l’ambiente):
􀂦Separazione del comburente dal combustibile
􀂦Diluizione del comburente per disgregazione in vapore acqueo o CO2
􀂦Raffreddamento
Tipi di schiume:
􀂦Chimica miscela di anidride carbonica e schiumogeno
􀂦Fisica inglobamento di acqua nello schiumogeno
􀂦Filmante addizione di sostanze tensioattive
ANIDRIDE CARBONICA
Azione estinguente:
􀂦Soffocamento per sottrazione del comburente
􀂦Raffreddamento per espansione
Proprietà fondamentali:
􀂦Ha elevato potere dielettrico
􀂦È efficace su fuochi di classe A, B, C ed ex E
Controindicazioni:
􀂦Apparecchiature sensibili a shock termici
􀂦Materiali contenenti ossigeno (nitrati, perossidi, …)
􀂦Fuochi di classe D (incedi di sodio, potassio, magnesio, zirconio, …)
􀂦Letale nelle concentrazioni utilizzate
POLVERE
Azione estinguente:
􀂦Meccanica di abbattimento della fiamma
􀂦Decomposizione per la temperatura con produzione di vapore acqueo e CO2
􀂦Inibizione della combustione per contatto
Tipi di polveri:
􀂦Chimiche, adatte per fuochi di classe B e C
􀂦Chimiche polivalenti, adatte per fuochi di classe A, B e C
􀂦Inerti SECCHE, adatte per fuochi di classe D (metalli)
Caratteristiche:
􀂦Tossicità modesta, elevato potere dielettrico
VAPORE ACQUEO ED AZOTO
Entrambi validi come mezzi estinguenti che operano per soffocamento,sono
impiegati raramente.
Il vapore acqueo è l’agente estinguente del sistema HI-FOG (water mist) ed
è il prodotto della trasformazione dalle particelle di acqua che vengono a
contatto con il calore del fuoco. Oltre ad agire per soffocamento, ha un
elevato isolamento termico, riduce la temperatura dell’incendio per
sottrazione di calore, ed, essendo un gas, potrebbe essere usato su impianti
elettrici.
L’azoto è utilizzato più frequentemente come gas inertizzante
Casi Particolari: la PIROSCISSIONE
Negli incendi di Classe D (metalli), la temperatura di
combustione raggiunge valori molto elevati compresi tra 1000 e
1500 gradi (le fiamme sono di color bianco abbagliante).
Se molto imprudentemente per provare a spegnere tali incendi
si usa l’acqua o un estinguente a base di acqua (es. schiuma),
avviene istantaneamente il fenomeno della “piroscissione” delle
molecole di acqua, le quali, a causa di tali temperature, si
scindono chimicamente nei due componenti, l’idrogeno
(combustibile) e l’ossigeno (comburente).
L’effetto non voluto è quello della propagazione dell’incendio
Casi Particolari: l’esplosione delle
polveri in sospensione
Alcune sostanze solide, sia di origine vegetale o animale, sia di tipo metallico, per poter
permettere i loro trasporto e smistamento, sono conservate in polvere (es. farina, fosforo,
potassio, ecc...)
I granelli di polvere, presi singolarmente sono molto leggeri, e, se sparsi nell’aria,
decadono a terra molto lentamente, rimanendo sospesi per un lungo periodo. In tali
condizioni, fino a che è elevata la loro dispersione, dal punto di vista della combustione, si
comportano come i combustibili gassosi. Ovviamente hanno un comportamento fisico
diverso dai gas in quanto non si distribuiscono come i gas in tutto lo spazio che hanno a
disposizione, ma si avvicinano al terreno perché sono molto più pesanti.
Finché rimangono in sospensione sono pericolosissimi e
possono provocare, in presenza di innesco, vere e
proprie esplosioni, proprio come i gas (molto frequenti,
fino agli ani ’60, sono state l’esplosione di farina in
sospensione nei forni e l’esplosione della polvere di legna
nelle falegnamerie). La velocità dell’onda d’urto spesso è
superiore alla velocità del suono e quindi viene provocata
una detonazione (il materiale solido sospeso brucia quasi
all’istante, di solito, se non vengono innescati altri
materiali, l’incendio è di breve durata e la maggior parte
dei danni è causata dall’onda d’urto)
Analisi di una fiammella
(semplice spiegazione del campo di infiammabilità)
I vapori infiammabili in prossimità dell’oggetto solido
che ha preso fuoco, non si infiammano perché sono
presenti in una concentrazione superiore al limite
massimo del campo di infiammabilità
La fiamma si presenta “lontano” dal materiale
quando si crea la giusta miscela tra l’aria ed i
vapori infiammabili
In questi punti non c’è più fiamma per l’assenza
dei vapori infiammabili
Analisi di una reazione a catena
(spiegazione MOLTO semplice sulla propagazione di un incendio)
locale
1ª FASE: la temperatura del locale supera i 40°
Combustibile 2 – Inizio produzione Gas infiammabili
Combustibile 1
Combustibile 1 – Non succede niente
T° di infiammabilità = 80°C
T° di accensione = 250°C
T° di combustione = 450°C
Combustibile 2
T° di infiammabilità = 40°C
T° di accensione = 120°C
T° di combustione = 350°C
Analisi di una reazione a catena
(spiegazione MOLTO semplice sulla propagazione di un incendio)
locale
2ª FASE: interviene esternamente un innesco
Combustibile 2 –
Combustibile 1
T° di infiammabilità = 80°C
T° di accensione = 250°C
T° di combustione = 450°C
Combustibile 2
T° di infiammabilità = 40°C
T° di accensione = 120°C
T° di combustione = 350°C
localmente, intorno all’innesco, i
gas infiammabili del combustibile 2 prendono fuoco
perché superano, grazie all’innesco, la temperatura di
accensione. Quasi all’istante tutti i gas del combustibile 2
prendono fuoco. La temperatura comincia a salire in
quanto, intorno al combustibile 2, sta raggiungendo
rapidamente i 350° (temp. di combustione)
Combustibile 1 – Non succede niente
Analisi di una reazione a catena
(spiegazione MOLTO semplice sulla propagazione di un incendio)
locale
3ª FASE: il combustibile 2 sta bruciando
Combustibile 2 –
Il combustibile brucia ad una
temperatura di 350°, inizia a consumarsi ed a produrre
fumo che si espande verso l’alto. Il combustubuìile 2
produce calore e riscalda l’ambiente sia per convezione
dell’aria che per irraggiamento.
Combustibile 1
T° di infiammabilità = 80°C
T° di accensione = 250°C
T° di combustione = 450°C
Combustibile 2
T° di infiammabilità = 40°C
T° di accensione = 120°C
T° di combustione = 350°C
Combustibile 1 – Intorno a lui aumenta la temperatura
oltre gli 80° e comincia ad emettere vapori infiammabili
Analisi di una reazione a catena
(spiegazione MOLTO semplice sulla propagazione di un incendio)
locale
4ª FASE: incendio generalizzato
Combustibile 2 –
Il combustibile continua a bruciare
e ad emettere fumo e gas
Combustibile 1
Combustibile 1 –
T° di infiammabilità = 80°C
T° di accensione = 250°C
T° di combustione = 450°C
Combustibile 2
T° di infiammabilità = 40°C
T° di accensione = 120°C
T° di combustione = 350°C
Se il fumo prodotto dalla
combustione del combustibile 2 è ad una temperatura
superiore ai 250° (molto probabile), funge da INNESCO
per i vapori infiammabili del combustibile 1 che
prendono fuoco, quasi all’istante.
Nel locale il combustibile 1 comincia a bruciare a 450°
L’ossigeno presente nel locale si sta esaurendo
Analisi di una reazione a catena
(spiegazione MOLTO semplice sulla propagazione di un incendio)
locale
5ª FASE: estinzione dell’incendio per
esaurimento di comburente
Il locale è pieno di fumo e gas e l’ossigeno si è
completamente esaurito
Combustibile 1
T° di infiammabilità = 80°C
T° di accensione = 250°C
Le fiamme si estinguono
T° di combustione = 450°C
Combustibile 2
T° di infiammabilità = 40°C
T° di accensione = 120°C
T° di combustione = 350°C
Combustibili 1 e 2 – quello che rimane dei 2 combustibili
(non si sono esauriti) inizia a raffreddarsi molto
lentamente. 1 e 2 non sono più alla temperatura di
combustione di 350° e 450° ma rimangono comunque
superiori alla temperatura di accensione (e al buio
continuano a produrre gas infiammabili che saturano il
locale)
Analisi di una reazione a catena
(spiegazione MOLTO semplice sulla propagazione di un incendio)
locale
6ª FASE: esplosione di fumo
Da sotto la porta di ingresso si vede fuoriuscire
il fumo a singhiozzi (cerca ossigeno).
Combustibile 1
T° di infiammabilità = 80°C
T° di accensione = 250°C
T° di combustione = 450°C
Combustibile 2
T° di infiammabilità = 40°C
T° di accensione = 120°C
T° di combustione = 350°C
Se accidentalmente si apre la porta e si fa
entrare ossigeno, tutti i gas infiammabili
presenti prendono fuoco all’istante con
conseguente esplosione (deflagrazione se va
male, detonazione se va malissimo)
Analisi di una reazione a catena
(spiegazione MOLTO semplice sulla propagazione di un incendio)
PENSATE CHE TUTTO QUELLO
CHE ABBIAMO VISTO PUÓ
AVVENIRE IN POCHI MINUTI
(Grazie a www.youtube.com per i filmati)