Impianti di spegnimento a gas chimico HCF-23 (FE-13) | Richiedi informazioni

Descrizione e applicazione

Impianto spegnimento a gas HCF23Al limite tra la prevenzione e la lotta antincendio, esistono dei metodi che permettono di rilevare i focolai di incendio non appena si presentano e di impedire la propagazione delle fiamme grazie ad un intervento immediato e, di preferenza, automatico, che renda inerte tutta l’atmosfera dell’ambiente interessato. Si tratta dei sistemi detti a “saturazione totale”. In questo campo, i mezzi utilizzati sono: l’anidride carbonica, i gas inerti e gli idrocarburi alogenati. Tra questi ultimi, il trifluorometano (formula chimica CHF³), che è classificato nello standard internazionale con la sigla HFC 23.

 

Gli impianti di spegnimento a gas chimico HFC 23 – Trifluorometano (CHF³); sono da considerarsi dei sistemi a clean agent (agenti puliti), così definiti perché il loro uso assicura un processo di spegnimento di tipo rapido e pulito, non rilasciando alcun tipo di residuo nell’area in cui viene erogato, infatti dopo che l’agente estinguente viene scaricato, può essere rimosso dallo spazio protetto attraverso una semplice ventilazione, permettendo di riprendere rapidamente le normali operazioni.

 

I vantaggi specifici di questa tipologia di gas sono:

  • L’assenza di tossicità che alle concentrazioni di progetto, ne garantisce l’utilizzo, mentre le persone stanno ancora abbandonando l’area d’incendio (contrariamente a quanto avviene con il CO2);
  • Una grande efficacia, con una concentrazione in area del 16%, è in grado di inibire la maggior parte delle combustioni;
  • È innocuo sui materiali più delicati, con vantaggi considerevoli rispetto all’acqua ed un impatto ambientale quasi nullo con nessun effetto di depauperamento dell’ozono.

Infatti L’HFC 23 è una sostanza perfettamente definita, incolore, con odore leggero simile all’etere, utilizzata per l’estinzione delle fiamme e come fluido frigorifero, con bassa tossicità e nessun effetto di riduzione dell’ozono, non contiene bromo né clorofluorocarburi e ha proprietà dielettriche che ne consentono l’utilizzo in impianti sotto tensione senza temere gli effetti di una eventuale entrata in azione intempestiva.

Alle normali temperature di utilizzazione (da -20°C a +50°C) non si riscontra alcun effetto di attacco sui metalli.

Effetti dell’HFC 23 (FE 13) sullo strato di ozono stratosferico 

L’HFC 23 è un prodotto puro, non è una miscela, non contiene bromo né clorofluorocarburi ed aggiunge a caratteristiche tecniche di minor impatto ambientale, nessun effetto di depauperamento della fascia di ozono.

Tossicita’

La sicurezza è una delle caratteristiche essenziali nell’uso dell’HFC 23. Nell’impiego di questo nuovo prodotto estinguente devono intervenire quattro parametri principali:

  • Determinazione della saturazione volumetrica in ambiente;
  • Variazione minima del livello di ossigeno nell’ambiente interessato dopo la scarica;
  • Effetto del prodotto stesso;
  • Effetto dei prodotti di decomposizione e dell’agente estinguente.

Saturazione volumentrica

L’assenza di tossicità alle concentrazioni di progetto sono garantite dall’elevato margine di sicurezza esistente tra i valori di concentrazione necessari per spegnere gli incendi (16%) e quelli massimi in cui non si riscontra nessun effetto nocivo (NOAEL=50%). L’EPA ha testato l’HFC 23 con concentrazioni sino al 30%, senza aggiunta di ossigeno, verificando l’assenza di effetti cardio-tossici. Questi valori assumono particolare rilevanza nel determinare la concentrazione volumetrica, che abitualmente viene calcolata “vuoto per pieno” nei sistemi a “saturazione totale”. L’utilizzo del PF 23 rassicura sia i progetti che gli utenti anche nell’ipotesi di una successiva occupazione volumetrica rilevante, poiché la parte restante verrà saturata entro i valori accettati (30%) ed in sicurezza per il personale. 

Effetti del prodotto stesso

I risultati di vari studi effettuati mostrano che la tossicità del trifluorometano è trascurabile. Tra questi risultati possiamo ricordare:

CLA (definita come minima dose letale per almeno uno dei soggetti dell’esperimento) che è stata stimata, nel ratto, a 15 minuti, del 60% della saturazione, corrisponde a 600.000 ppm in volume. In base alle proprietà tossiche del prodotto la NFPA 2001, in funzione della durata massima di esposizione del personale nel locale interessato, ha determinato i limiti di concentrazione. L’evacuazione dovrà avvenire tra i 30″ e i 60″ e comunque prima che l’estinguente ecceda la soglia di saturazione del 30%.

Prodotti di decomposizione

L’HFC 23 ha una tossicità propria, minima, tuttavia per il suo utilizzo bisogna tenere anche conto dei prodotti di decomposizione termica di questo agente estinguente, benché il loro livello sia molto basso rispetto a quelli provocati dall’incendio.

L’odore pungente dei prodotti di decomposizione dell’HFC 23, anche a livello di pochi ppm, costituisce un allarme efficace, che impedisce l’entrata del personale prima che il locale nel quale si è verificato l’incendio, sia stato adeguatamente areato. E’ chiaro d’altra parte che, qualora vi sia un’improvvisa ed inopinata fuoriuscita di HFC 23 da uno dei contenitori, è bene non attardarsi nell’ambiente nel quale si è verificata la fuga.

Effetti dell’HFC 23 (FE 13) sul livello dell’ossigeno

La concentrazione di estinguente (16% in volume) raccomandata nella maggior parte delle applicazioni, corrispondente a 555 gr/mc alla temperatura ambiente di 21°C, fa scendere il normale tenore di ossigeno dal 21% al 18%.

L’uso dell’anidride carbonica utilizzata alla normale concentrazione del 40% fa abbassare invece il tenore dell’ossigeno dal 21% al 12.5%, percentuale insufficiente per garantire la sopravvivenza dell’uomo.

A differenza dell’Halon 1301 che interveniva sull’incendio per via chimica, l’estinguente HFC 23 estingue gli incendi sia con mezzi fisici che chimici, raggiungendo valori vicini alla capacità termica totale dell’ambiente, impedendo all’atmosfera di alimentare la combustione, in quanto riduce la concentrazione di ossigeno contenuta nell’aria.

Le concentrazioni per lo spegnimento sono inferiori a quelle che sarebbero necessari al raggiungimento della capacità termica, grazie alle caratteristiche dell’HFC 23 di rimuovere i radicali liberi che alimentano la combustione.

La concentrazione di estinzione dell’HFC 23 per eptano normale (metodo del bruciatore a tazza) è del 12% per volume contro il 3.5% per l’Halon 1301. Tuttavia, se il confronto avviene in peso, la quantità necessaria per l’estinzione è solo 1.6 volte quella dell’Halon 1301. La concentrazione minima di progetto per saturazione totale deve essere il valore del metodo “bruciatore a tazza” maggiorato almeno del 20% come fattore di sicurezza.

Tenuto conto dell’azione chimico-fisica dell’HFC 23, esso sarà particolarmente efficace sulle fiamme di:

  • Incendi di materie secche, carta, tessuti, legno (fuochi di classe A) senza alcuna limitazione nell’uso;
  • Incendi riguardanti grassi, tanto solidi quanto liquidi, idrocarburi, alcool, solventi (fuochi di classe B) senza alcuna limitazione nell’uso;
  • Incendi riguardanti gas, metano, propano (fuochi di classe C) senza alcuna limitazione nell’uso.

In questi casi, l’HFC 23 spegne le fiamme ed impedisce la propagazione del fuoco.

L’HFC 23 non si presta invece allo spegnimento di incendi che coinvolgono:

  • Prodotti chimici combustibili contenenti essi stessi ossigeno di combustione (nitrati);
  • Incendi di metalli (sodio, potassio, magnesio, titanio, zirconio, uranio, plutonio);
  • Idruri metallici.

L’utilizzazione di sistemi del tipo a “saturazione totale” è particolarmente indicato per la protezione dal fuoco di materiali di particolare valore intrinseco o per i danni che il loro arresto provocherebbe (calcolatori, centrali telefoniche, nastroteche, etc.). Inoltre se il personale è presente negli ambienti da proteggere, l’uso dell’HFC 23 permette di garantire al tempo stesso una protezione efficace e sicura delle persone e delle cose.

Usato negli impianti fissi e nei sistemi per la soppressione di esplosioni, l’HFC 23 deve rispettare alcune regole e norme previste dalla EPA (Environmental Protection Agency) e dalla NFPA (National Fire Protection Associations). Per l’utilizzo dell’HFC 23 nella protezione antincendio di installazioni fisse si dovrà:

  • Determinare la percentuale dell’HFC 23 in funzione delle sostanze combustibili presenti che, a seconda dei casi, comporterà o meno l’obbligo di un dispositivo di allarme. La concentrazione dell’estinguente non dovrà in nessun caso essere inferiore al 14% in volume;
  • Determinare il dimensionamento della rete di distribuzione e la quantità degli ugelli di erogazione, con portata massima di scarica consigliata di Kg/s 5.5 – 8.0;
  • Calcolare che la durata della scarica dovrà essere inferiore ai 10 secondi, così da raggiungere il più rapidamente possibile la concentrazione necessaria. La quantità di prodotto, sufficiente al raggiungimento di tale concentrazione, sarà determinata con apposito calcolo idraulico; computerizzato;
  • Garantire la quantità del prodotto, le norme di assemblaggio e caricamento dei contenitori.

In sintesi l’impianto di estinzione a gas HFC 23 è costituito da uno stoccaggio (bombole) sotto pressione collegato tramite valvole ad un sistema di tubi che lo portano a destinazione (collettore e tubazioni di distribuzione), all’estremità di detti tubi vi sono degli ugelli attraverso i quali il gas si scarica sul vano o oggetto da proteggere.

L’estinguente è contenuto nel gruppo bombole in fase liquida.  In caso d’incendio, il sistema di rivelazione e attivazione segnala l’emergenza ed attiva la scarica dell’estinguente il quale viene rilasciato tramite la rete di distribuzione e di ugelli erogatori, solo nel locale in cui si è verificata l’emergenza, sotto forma di gas.

Il principio di funzionamento del gas HFC 23 è quello della saturazione totale dell’ambiente (total flooding); questo sistema di funzionamento ha il grande vantaggio di non dover preoccuparsi dell’ubicazione dei materiali a rischio, né della loro conformazione perché, crea condizioni omogenee in tutto l’ambiente.

Per effetto dei modi discendenti dell’agente estinguente è determinante indicare l’altezza massima alla quale si possono trovare i materiali combustibili oggetto della protezione.

Altro parametro essenziale è la valutazione del volume effettivo da proteggere, determinante per definire la quantità di gas da impiegare. Le caratteristiche dell’ambiente da proteggere sono infatti fondamentali per una corretta progettazione dell’impianto, tanto che la normativa NFPA prevede espressamente il test di tenuta denominato Door Fan Integrity Test che consiste nella chiusura di tutte le aperture tramite serramenti automatici e soprattutto l’arresto immediato dei sistemi di ventilazione che risultano essere fondamentali per l’efficacia del sistema.

In particolari ambienti di dimensioni contenute dove sono presenti numerose aperture più o meno sigillate, da dove può uscire rapidamente il gas estinguente, è frequente l’utilizzo di sistemi a doppia scarica. Dopo la prima scarica, segue una scarica aggiuntiva di “mantenimento” che aggiunge il gas che viene perso attraverso le aperture in modo da mantenere la concentrazione sui parametri richiesti per lo spegnimento.

Per una valutazione della compatibilità del gas HFC 23 con l’ambiente bisogna considerare l’interazione che il gas determina al contatto con la fiamma ed i conseguenti prodotti della decomposizione chimica. Il gas HFC 23 infatti al contatto con la fiamma ed il calore produce acido fluoridrico (HF) anche se in quantità molto limitata, è comunque consigliata l’adozione di autorespiratori per l’intervento in ambienti così protetti.

Per quanto riguarda i limiti di concentrazione ed esposizione delle persone al gas estinguente HFC 23 si applica quanto stabilito negli Stati Uniti dall’EPA (Environmental Protection Agency) e dal Protocollo di Reinhardt. I parametri determinanti sono:

  • NOAEL-NO Observable Adverse Effect Level (massimo valore di esposizione all’agente estinguente ovvero concentrazione, a cui non vengono riscontrati effetti collaterali);
  • LOAEL-Lowest Observable Adverse Effect Level (minimo valore di esposizione all’agente estinguente ovvero concentrazione, a cui vengono riscontrati effetti collaterali).

Tabella A – Proprietà ambientali dell’HFC-23 e paragone con quelle dell’HFC-227ea

PROPRIETÀ HFC-23 (FE) HFC-227ea (FM200)
NOAEL-NO Observable Adverse Effect Level 50% 9,0%
LOAEL-Lowest Observable Adverse Effect Level > 50% 10,5%
ODP (Potenziale Distruttivo dell’Ozono Stratosferico) 0 0
GWP (Potenziale di Riscaldamento Globale) 11.7002 2.900
ALT (Tempo di Persistenza in Atmosfera) 264 anni 36,5 anni

 

Il proliferare di nuovi estinguenti clean agent del tipo a gas Haloncarbons e a gas Inerti ha indotto lo standard NFPA 2001 a inserire un nuovo Protocollo di verifica della compatibilità tossicologica denominato PBPK – Physiologically Based Pharmacokinetic model, che considera la concentrazione massima ammissibile nel sangue dell’agente estinguente e il tempo necessario per raggiungerla.

Grazie ai suoi numerosi vantaggi, anche l’HFC-23 come l’HFC-227ea, è stato considerato dall’EPA la più efficace alternativa all’Halon 1301, non più utilizzato nei sistemi antincendio, tanto che tutti i governi delle varie nazioni nel mondo hanno decretato la dismissione degli impianti ad Halon 1301, che dagli anni 80 in poi hanno lasciato il posto ai sistemi a HFC-23 e HFC-227ea, che sono stati sviluppati proprio per colmare le esigenze causate dalla loro dismissione.

Manutenzione

La manutenzione dei sistemi di spegnimento a gas HFC-23 è richiamata dal D.P.R. 37/98, dal D.M. 10.03.98 ed è resa praticamente obbligatoria dal D.lgs. n.81 del 2008 dove si cita l’obbligo di mantenere in efficienza tutti i presidi antincendio, infatti il decreto prevede che “gli interventi di manutenzione ed i controlli sugli impianti e sulle attrezzature di protezione antincendio devono essere effettuate nel rispetto delle disposizioni legislative e regolamentari vigenti, delle norme di buona tecnica emanate dagli organismi di normalizzazione o europei o, in assenza di dette norme di buona regola tecnica, dalle istruzioni fornite dal fabbricante e/o installatore”.

Oltre che in accordo con i suddetti decreti ministeriali e legislativi, la manutenzione degli impianti di spegnimento a gas HFC-23 è da effettuare soprattutto in accordo con la Normativa UNI 11280:2012.

La presente norma espone le procedure per la sorveglianza, il controllo e la revisione degli impianti di spegnimento a gas estinguente ed introduce con chiarezza lo scopo principale delle attività di manutenzione, che consiste nella verifica della funzionalità degli impianti e non nella verifica della loro efficacia.

L’utente secondo la norma deve seguire un programma di ispezioni, deve approntare una tabella di manutenzione e deve tenere sempre aggiornate le registrazioni delle ispezioni eseguite.

La manutenzione degli impianti è strutturata in tre fasi distinte, con differenti periodicità di intervento: sorveglianza, controllo e revisione.

Tabella B – Prospetto scadenze manutenzione impianti di spegnimento a gas estinguente

FASI PERIODICITÀ
Sorveglianza Ogni 7 giorni
Controllo Ogni 6 mesi
Revisione Ogni 10 anni

 

La SORVEGLIANZA, consiste in una misura di prevenzione atta a controllare l’impianto settimanalmente tramite l’effettuazione dei seguenti accertamenti:

  1. Verifica dei valori di pressione indicati dai manometri, posti sulle valvole delle bombole, mediante il confronto dei valori rilevati con quelli indicati sul libretto di uso e manutenzione dal costruttore dell’impianto (detti valori devono tenere conto della temperatura ambientale);
  2. Per gli impianti a biossido di carbonio, se l’impianto è dotato di sistema di pesatura automatico, verifica dell’assenza di segnalazioni di bombola scarica;
  3. Verifica che il dispositivo di sicurezza presente sul comando di attivazione manuale sia inserito;
  4. Verifica di assenza di segnalazioni di guasto o anomalia sulla centrale di rivelazione. 

Il CONTROLLO, consiste in una misura di prevenzione atta a verificare semestralmente il corretto funzionamento dell’impianto e la sua conformità al progetto originale, che dovrà essere messo a disposizione dal proprietario o esercente. Dovranno essere eseguiti tutti i controlli e le prove riportate dalla norma, da parte di un tecnico abilitato. Questa fase prevede:

  • La realizzazione di un accurato controllo sul locale che ospita l’impianto di spegnimento, sulla rete di distribuzione ed ugelli di erogazione, sul gruppo delle bombole;
  • Svolgimento di una prova “in bianco” dell’impianto di spegnimento automatico, con lo scopo di verificare il buono stato di funzionamento degli automatismi del sistema senza provocare la scarica dell’estinguente;
  • Svolgimento di una prova “in bianco” dell’impianto di spegnimento manuale.

Da sottolineare che ognuna delle fasi sopraindicate prevede dei sotto controlli specifici e dettagliati.

La REVISIONE, consiste in una misura di prevenzione di frequenza decennale, atta a rendere perfettamente efficiente l’impianto di spegnimento attraverso una serie di accertamenti ed interventi volti a determinare anche lo stato dei componenti che nella fase di controllo vengono solo ispezionati senza lo smontaggio, come per esempio il ricollaudo delle bombole.

Detti interventi di manutenzione devono essere annotati nell’apposito Registro dei Controlli che deve essere tenuto a disposizione del comando VV.F.

Di seguito è riportata la scheda tecnica contenente le operazioni di manutenzione da porre in essere per gli impianti di spegnimento a gas HFC-23.

Nonostante la manutenzione degli impianti di spegnimento a gas HFC-23 debba essere svolta attraverso controlli periodici e regolari nel rispetto di quanto previsto dalla norma, la responsabilità maggiore resta comunque dell’azienda o del titolare della medesima a cui spetta la decisione più importante, e cioè la scelta della società a cui affidare le attività di manutenzione sulle proprie attrezzature ed impianti antincendio.

A tal proposito va sottolineato come il d.lgs. 81/2008 prevede che al momento dell’affidamento del servizio di manutenzione delle attrezzature e degli impianti antincendio è importante verificare l’idoneità tecnico-professionale dell’impresa come previsto all’articolo 26 del d.lgs. n.81/2008 “Indicazioni pratiche per eseguire la verifica dell’idoneità tecnico-professionale” e all’articolo 27 del d.lgs. n.106/2009, relativo alla qualificazione delle imprese e dei lavoratori autonomi.

L’articolo 26 del d.lgs. n.81/2008 prevede che il committente dovrà limitarsi a richiedere all’impresa affidataria del servizio di manutenzione delle attrezzature ed impianti antincendio questi due documenti:

  • Il Certificato di iscrizione alla camera di commercio;
  • L’Autocertificazione di possesso dei requisiti di idoneità tecnico-professionali.

La sola ipotesi che, in caso di infortunio, il magistrato possa accontentarsi della richiesta di questi due documenti per non attribuire un’eventuale culpa in eligendo (“colpa nella scelta”) al committente è semplicemente risibile. Già in passato la giurisprudenza ha avuto modo di affermare come questa verifica debba essere sostanziale, non meramente formale.

In effetti di sostanziale nel certificato e nell’autocertificazione richiesta all’articolo 26 c’è solo la carta su cui vengono stampate le autocertificazioni e il certificato, dato che nessuno dei due documenti richiesti è in grado di dare altra informazione che vada oltre la semplice constatazione che l’impresa è abilitata ad operare, ma nulla sappiamo sulla sua capacità di saper operare e, soprattutto, di saper operare in sicurezza, fine ultimo della verifica dell’idoneità tecnico-professionale.

Vediamo allora come integrare questi documenti con ulteriori richieste che possono essere utili al datore di lavoro/committente per fare un buona verifica dell’idoneità tecnico professionale dell’impresa a cui affidare il servizio di manutenzione.

  • DURC – Documento Unico di Regolarità Contributiva. Il DURC garantisce che l’impresa sia in regola con il versamento dei contributi obbligatori, sollevando per altro il committente dalla responsabilità solidale, vigente anch’essa, riguardo al mancato pagamento delle retribuzioni e dei contributi previdenziali ed assicurativi.
  • Dichiarazione dell’organico medio-annuo ed organigramma dell’impresa. Questa dichiarazione ha la finalità di verificare l’effettiva forza lavoro dell’impresa e le sue capacità organizzative, comprendenti per esempio, la presenza di preposti e/o dirigenti in grado di vigilare sulla sicurezza dei lavori affidati all’impresa.
  • Nominativi delle figure della sicurezza (RSPP – RLS – Medico Competente) e copie degli attestati di avvenuta formazione. Questi documenti garantiscono che l’impresa ha effettivamente adempiuto ai requisiti di base della normativa in materia di sicurezza. La conoscenza di tali nominativi sarà in ogni caso utile nella successiva fase di redazione del DUVRI.
  • Curriculum dell’impresa. Un curriculum per accertare l’esperienza dell’impresa che contenga l’elenco dei servizi di manutenzione delle attrezzature ed impianti antincendio, eseguiti negli ultimi tre anni.
  • Relazione degli infortuni e delle malattie professionali dichiarate negli ultimi tre anni: è questo un dato molto rilevante poiché caratterizza fortemente la tendenza infortunistica dell’impresa.
  • Possesso di una certificazione BS OHSAS 18001 – Sistema di gestione per la salute e sicurezza sui luoghi di lavoro. È una certificazione rilasciata da un organismo di certificazione accreditato che attesta che l’impresa è in possesso di un modello di organizzazione e di gestione di cui all’articolo 30 del d.lgs. n. 81/2008, esimente dalla responsabilità amministrativa delle imprese.
  • Attestati di formazione dei lavoratori ed elenco dei dispositivi di protezione individuali. Atto a verificare il rispetto da parte dell’impresa degli adempimenti di base previsti dalla norma.
  • Elenco delle macchine ed attrezzature che l’impresa intende impiegare per lo svolgimento del lavoro, dichiarazione se esse sono di proprietà o meno dell’impresa e presenza o meno del marchio CE, simile elenco è anch’esso indice della professionalità dell’impresa e della sua capacità di saper prevedere con quali modalità svolgere il lavoro che le sarà assegnato. Inoltre, in alcuni casi, il possesso di alcune macchine o attrezzature, che sono state in passato oggetto di importanti investimenti per l’impresa, potrebbe servire a giustificare il costo più o meno basso dell’offerta economica presentata, dato che se esso è già stato ammortizzato, l’impresa sarà in grado di fare offerte più basse rispetto alla concorrente che dovrà provvedere al suo noleggio.
  • Riduzione premio INAIL. Copia della lettera di riduzione del premio infortunistico INAIL nel primo biennio di attività o, in alternativa, dopo il primo biennio ai sensi degli artt. 20 e 24 – Modalità di Applicazione della Tariffa dei premi INAIL – approvata con D.M. 12 dicembre 2000 (per le imprese soggette al D.P.R. 602/1970, tale riduzione può essere applicata solo per i dipendenti).
  • Provvedimenti di sospensione dell’attività imprenditoriale. Dichiarazione che attesti che l’impresa non ha subito provvedimenti di sospensione dell’attività imprenditoriale previsti dall’articolo 14 del d.lgs. n. 81/2008 (per utilizzo di manodopera non regolare o per gravi e reiterate violazioni della disciplina in materia di tutela della salute e della sicurezza sul lavoro.
  • Gestione rifiuti. Dichiarazione che attesti il rispetto delle disposizioni previste dal d.lgs. n.152 del 3 aprile 2006 “Norme in materia ambientale”.


Normativa di riferimento
Bibliografia

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