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Obiettivi della Prevenzione Incendi a bordo

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Da Antincendio-italia.it Febbraio 23, 2017

Gli obiettivi della prevenzione degli incendi sono essenzialmente quelli di ridurre i rischi per la vita, per la nave ed il suo carico e per l’ambiente prevenendo lo sviluppo di incendi e di esplosioni, fornendo a tale scopo innanzitutto mezzi per il controllo e la soppressione del fuoco, ma anche sicure vie di fuga per le persone imbarcate. Ciò deve essere realizzato con le divisioni tagliafuoco, l’allontanamento delle zone a rischio dalle zone abitate, la restrizione dell’uso di materiali combustibili, la protezione degli spazi dedicati alle vie di fuga, la disponibilità di mezzi estinguenti, la riduzione di formazione di vapori infiammabili dalle casse e dalle cisterne.

A bordo delle navi sono adottati diversi metodi per la protezione dagli incendi ed è usuale definire tre approcci diversi al problema. Ciascuna delle tre filosofie che si sono storicamente affermate propone, per la precisione, di intervenire in maniera decisiva − nello scongiurare il pericolo dell’incendio − in una delle seguenti fasi: innesco, sviluppo e diffusione. I tre metodi propongono, nell’ordine:

  • innesco – prendere tutti i provvedimenti perché un incendio non possa svilupparsi;
  • sviluppo – predisporre impianti per l’immediato rilevamento e per l’intervento di spegnimento dell’incendio che si è sviluppato;
  • diffusione – fare in modo che un incendio sviluppatosi in un ambiente non possa diffondersi in altri ambienti della nave.

Le sorgenti d’ignizione a bordo di una nave possono essere molteplici e sono dovute a malfunzionamenti di apparecchiature elettriche o meccaniche che possono portare a riscaldamenti di superfici a contatto con materiali combustibili, a cause accidentali legate a lavorazioni con fiamma (saldatura o taglio), a scintille generate da impianti elettrici o da cariche elettrostatiche, oppure alla mancanza di precauzione nello stivaggio di gas infiammabili, di liquidi che emettono vapori infiammabili o ancora di materiali solidi alla rinfusa che reagiscono con l’aria dando origine ad incendi per auto−combustione (per esempio il solfato di ferro).

La protezione al fuoco sulle navi viene infatti effettuata facendo ricorso ad impianti di rilevamento e di estinzione, a sistemi strutturali di contenimento ed a materiali non combustibili.

Il progetto degli impianti antincendio richiede nel suo complesso la definizione di tutti quegli apparati che interessano la catena di prevenzione, controllo ed intervento. La nave deve infatti essere dotata, per quanto riguarda la protezione dal fuoco, dei seguenti sistemi:

    • un sistema di rilevamento sia delle condizioni che possono essere critiche per l’innesco di un incendio, sia di un incendio già in corso;
    • un impianto di spegnimento manuale o automatico, il cui progetto deve essere caratterizzato dalla scelta del tipo di agente estinguente da utilizzare e dalle modalità con cui esso deve essere applicato al focolaio d’incendio;
    • gli impianti correlati che devono intervenire per favorire l’intervento dell’impianto di spegnimento o per smaltire i mezzi estinguenti riversati in un ambiente chiuso

L’applicazione di uno dei tre metodi precedentemente illustrati consiste nel garantire la sicurezza della nave minimizzando i rischi. In pratica, per il controllo della fase di innesco si dovrà privilegiare l’utilizzo di materiali ignifughi negli allestimenti della nave, per il controllo della fase di sviluppo dovranno essere previsti sistemi automatici di rilevamento ed estinzione ed infine per il controllo della diffusione dell’incendio dovranno essere previste divisioni tagliafuoco in modo da limitare al massimo le dimensioni degli ambienti di espansione dell’incendio.

Gli agenti estinguenti

Gli agenti estinguenti generalmente utilizzati a bordo delle navi per spegnere incendi generatisi nei vari locali sono l’acqua, le schiume, i gas inerti e le polveri chimiche. Caratteristica comune di un buon agente estinguente è l’assenza di tossicità, di corrosività ed abrasione: l’agente estinguente non deve cioè danneggiare i materiali con i quali viene a contatto e non deve essere nocivo per l’uomo. Le modalità di applicazione variano a seconda del materiale che ha causato l’incendio. Si possono distinguere due metodi: l’applicazione locale sul focolaio d’incendio e la saturazione totale del volume del locale ove l’incendio si è sviluppato. Con il primo metodo l’estinguente viene inviato solo sul fuoco, mentre con il secondo l’ambiente chiuso in cui si è sviluppato l’incendio viene inondato completamente con l’estinguente.

Acqua di mare − L’acqua di mare è il mezzo estinguente più utilizzato a bordo delle navi per i notevoli vantaggi che presenta nello spegnimento di gran parte degli incendi che si sviluppano. Fra questi vanno annoverati la disponibilità illimitata e l’atossicità sua e dei vapori che essa genera. L’acqua è in grado di contrastare l’azione del fuoco sia riducendo la temperatura del combustibile, sia producendo un’atmosfera inerte. Il raffreddamento con acqua è molto efficace grazie all’alto valore del calore specifico e del calore latente di vaporizzazione da essa posseduto. Inoltre, nella vaporizzazione essa crea un vapore che a pressione atmosferica ed alle alte temperature della fiamma ha un elevato volume specifico (indicativamente l’aumento del volume specifico è di 1700 volte): il vapore satura il volume sopra il fuoco spostando l’ossigeno ed i vapori infiammabili, favorendo lo spegnimento per soffocamento.

Lo spegnimento con acqua può essere fatto sia con un getto compatto, sia con un getto polverizzato (acqua frazionata). Il getto pieno si presta allo spegnimento di incendi di combustibili solidi, in quanto l’acqua raffredda la sostanza che brucia inzuppandola ed inibendo quindi la formazione di vapori. Questo sistema è molto usato nella pratica perché permette di raggiungere, con le lunghe gittate ottenibili, zone non facilmente accessibili, anche se l’efficacia è ridotta dalla dispersione del getto e dal fatto che spesso l’acqua non è l’agente estinguente più adatto per quel tipo di incendio. Il getto d’acqua viene utilizzato anche per raffreddare dall’esterno le superfici del compartimento in cui si è generato l’incendio, in modo da ostacolarne la diffusione.

L’azione dell’acqua è efficace quando la temperatura d’infiammabilità del liquido supera i 45 °C, altrimenti si ha solo un effetto di controllo. In quest’ultimo caso è bene che l’acqua si limiti al raffreddamento, sia dei vapori emessi, sia dell’ambiente circostante, mentre ad altri agenti estinguenti deve essere demandato il compito di agire sulle fiamme. Quando infine il liquido ha zone calde a temperature superiori a 100 °C, l’acqua può creare, con la sua improvvisa vaporizzazione, spruzzi di combustibile nell’area circostante.

Un altro caso in cui l’acqua è sconsigliata è quello in cui l’incendio interessa apparecchiature elettriche in tensione, infatti essa, da buon conduttore elettrico, può creare situazioni di pericolo per le persone coinvolte nello spegnimento.

Lo spegnimento di incendi con acqua non va effettuato quando sono interessati combustibili che reagiscono con essa dando luogo a reazioni fortemente esotermiche, ossia esplosive (come con il carburo di calcio), causando quindi ulteriore riscaldamento e produzione di vapori infiammabili, oppure quando dà origine a composti chimici che liberano idrogeno (come con sodio e potassio), quando da origine a gas infiammabili, come nel caso per esempio dei metalli leggeri con magnesio, zinco, alluminio, oppure ancora quando dal contatto con il combustibile si sviluppano sostanze corrosive (composti di cloro e fluoro). In conclusione l’acqua è efficace per incendi di solidi ed esercita un’azione combinata di raffreddamento e soffocamento. Nel caso di combustibili liquidi essa può avere un certo effetto operando la diluizione del liquido che brucia.

Schiuma − La schiuma è un agente estinguente molto efficace per incendi di combustibili liquidi e solidi, la cui azione estinguente avviene per soffocamento della combustione. Con il termine schiuma si indicano emulsioni di sostanze chimiche in acqua, ottenute sia per via chimica, miscelando l’acqua con una miscela reagente in presenza di una sostanza schiumogena, sia per via meccanica, miscelando l’acqua con la sostanza schiumogena e quindi agitando meccanicamente la miscela in presenza di aria (la miscelazione avviene qui in due fasi: prima tra acqua e schiumogeno, poi tra la miscela e l’aria). Nel primo sistema si ottiene una schiuma più compatta ma poco scorrevole, utile per coprire un focolaio con un getto diretto: questo metodo è utilizzato per gli estintori portatili. Con il secondo metodo, quello meccanico, si producono schiume a vario grado di espansione, e quindi più o meno compatte. L’applicazione della schiuma non avviene mai direttamente sulla fiamma, perciò la schiuma deve poter scorrere sulle superfici per raggiungere per gravità il fuoco e ovviamente il fuoco deve trovarsi nella parte bassa di un locale e su una superficie orizzontale. Nelle applicazioni localizzate è molto importante che il getto di schiuma sia tale da far crescere lo strato depositato compensando il disfacimento indotto dal calore. Anche le schiume ad alto grado di espansione trovano applicazione a bordo per certe tipologie di ambienti, in alternativa ai gas inerti e all’acqua. Si osservi in conclusione che lo spegnimento con le schiume avviene per soffocamento, ma anche per soppressione dei vapori, per raffreddamento ed inoltre grazie alla formazione di una barriera termica che riduce la trasmissione del calore nell’ambiente circostante. La loro efficacia dipende inoltre dal tempo di applicazione, mentre il tempo di attesa è importante per scongiurare la re–ignizione. Anche le schiume conducono l’elettricità e presentano perciò gli stessi rischi dell’acqua.

Un’altra categoria importante di agenti estinguenti è rappresentata dai gas inerti, quei gas cioè che inertizzano l’ambiente sia miscelandosi con l’aria per ridurre la percentuale di ossigeno (ottenendo che la miscela di vapori emessi dal combustibile esca dal campo di infiammabilità), sia allontanando l’aria per soffocare la combustione.

Gas inerte − Il gas inerte comunemente usato a bordo è l’anidride carbonica, che agisce per diluizione e per soffocamento, non agendo per raffreddamento si deve sempre controllare che, una volta estinto l’incendio, non si abbia una re–ignizione per ingresso d’aria (si tratta di tempi prossimi a 15 minuti per piccoli incendi e di 24÷48 ore per grandi incendi). Il vantaggio nell’utilizzo del gas di anidride carbonica sta nella sua facile reperibilità e nel fatto che non danneggia i materiali con cui viene a contatto, a meno che non si tratti di prodotti commestibili, inoltre esso non è un buon conduttore elettrico. Questo gas non va però usato per spegnere incendi ad alta temperatura (maggiore di 2500 °C), poiché ossigeno e carbonio si scindono alimentando l’incendio, oppure per spegnere incendi di sostanze che emettono vapori con i quali possa reagire chimicamente. Un altro vantaggio è rappresentato dal fatto che non si deteriora nel tempo nelle condizioni di stoccaggio.

Polvere secca − Un’altra categoria di agenti estinguenti è quella costituita dalle polveri secche. Si tratta di miscugli di particelle solide finemente suddivise ed essiccate costituite da sali e altre sostanze naturali o sintetiche (polveri chimiche) che per effetto di un gas propellente (anidride carbonica o azoto) vengono erogate per soffocare l’incendio. L’azione estinguente è quella di interrompere la catena delle reazioni chimiche nella fiamma per catalisi negativa dovuta alla cattura, da parte dei cristallini dei sali, dei radicali liberi responsabili delle reazioni di ossidazione a catena, formando strutture molecolari stabili, con conseguente rottura della reazione a catena. Esse comunque agiscono anche per soffocamento e raffreddamento rilasciando vapore acqueo. Sono deposte direttamente sull’incendio sia di combustibili solidi, sia liquidi, sia ancora gassosi: esistono a riguardo polveri per i diversi tipi di incendi.

Queste sostanze chimiche vengono polverizzate per poter entrare in contatto in maniera più diretta con i prodotti di transizione della combustione, ciò comporta che abbiano la tendenza ad agglomerarsi mentre sono stoccate e che sia difficile creare un getto compatto.

Nonostante l’azione estinguente immediata (le polveri chimiche sono i migliori prodotti estinguenti), si presenta il pericolo della re–ignizione poiché né la temperatura viene abbassata, né l’ossigeno viene allontanato (infatti quando vengono applicate si crea una nube di fronte all’erogatore).

Halon − Anche alcuni gas, gli idrocarburi alogenati (Halon), sono in grado di estinguere l’incendio per inibizione della catena di reazioni chimiche nella fiamma. Essi sono ottenuti da idrocarburi saturi (per esempio metano) in cui atomi di idrogeno sono sostituiti da atomi di fluoro, bromo o cloro. Si utilizzano essenzialmente tre tipi di gas:

Rispetto agli altri gas gli Halon richiedono minori concentrazioni nell’aria per inibire la fiamma (per l’Halon 1301 variabili dal 5% al 7% in volume).

Sulle navi di nuova costruzione l’Halon non è ammesso per la sua azione deleteria nei confronti dello strato di ozono nella stratosfera, e per le navi dotate di impianti ad Halon è prevista la conversione ad altri sistemi. Sono stati perciò elaborati gas sostitutivi che al giorno d’oggi non risultano però altrettanto efficaci, sia per impianti fissi che portatili.

Nella selezione dell’agente estinguente più adatto per ogni tipo di incendio può essere utile richiamare la classificazione degli incendi, si definiscono infatti quattro classi di incendi:

  • classe A – causati dalla combustione di materie solide organiche a base cellulosica, dalla quale si formano braci incandescenti (si tratta in genere di combustibili solidi di comune utilizzo);
  • classe B – causati dalla combustione di idrocarburi e di liquidi infiammabili (quali vernici, solventi, etc.);
  • classe C – causati dalla combustione di gas infiammabili;
  • classe D – causati dalla combustione di sostanze reattive con l’aria o con l’acqua, quali i metalli “combustibili” (sodio, potassio, alluminio, magnesio, titanio, etc. – e loro leghe).Oggigiorno non si definisce più come tipologia a sé stante quella relativa ad incendi su apparecchiature elettriche sotto tensione, infatti tale caso è riconducibile all’incendio di classe A oppure di classe B se interessa anche sostanze liquide (per esempio l’olio di raffreddamento di apparecchiature elettriche)

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