UNI EN 12845 : ANALISI DELLE ALIMENTAZIONI IDRICHE ANTINCENDIO CON SERBATOIO DI ACCUMULO COLLEGATO A POMPE

Queste brevi note si pongono l’obbiettivo di sintetizzare quanto riportato dalla norma UNI EN 12845, per quanto riguarda le alimentazioni idriche antincendio composte da una riserva idrica e da pompe di pressurizzazione. Verrà preso in considerazione solo quanto è previsto per i sistemi calcolati integralmente.

Un’alimentazione idrica antincendio con serbatoio di accumulo collegato a pompe è costituita da :

• RISERVA IDRICA COMPLETA  - Un serbatoio, a pelo libero, contenente un volume d’acqua sufficiente per garantire l’AUTONOMIA richiesta dalla norma

Oppure

• RISERVA IDRICA A CAPACITÀ RIDOTTA - Un serbatoio, a pelo libero,  contenente un volume d’acqua insufficiente per garantire l’AUTONOMIA richiesta dalla norma; l’autonomia viene raggiunta solo sommando al volume del serbatoio l’apporto di una portata che venga garantita dall’esterno (da un acquedotto); cioè dall’apporto della cosiddetta PORTATA DI RINCALZO. È bene ricordare che, essendo la portata di rincalzo fondamentale per il raggiungimento dell’autonomia richiesta, occorre che l’ente gestore dell’acquedotto, certifichi in modo chiaro che tale portata è sempre disponibile. In mancanza di detta certificazione, è il progettista che si rende responsabile di dichiarare che la portata di rincalzo è sempre disponibile e che quindi l’alimentazione idrica antincendio è , come richiesto espressamente dalla norma, continua e affidabile. La conseguenza pratica di quanto appena riportato, è l’abbandono , ormai completo delle riserve idriche a volume ridotto.

In ogni caso per consentire all’acqua contenuta nella riserva idrica di alimentare la rete antincendio, occorreranno delle pompe che dovranno garantire che le utenze presenti sull’impianto, siano in grado di erogare la PORTATA (Q) e la PREVALENZA (H) di progetto.

I valori di Q/H e dell’autonomia, derivano dai calcoli e dalle verifiche richieste dalle norme che sono applicabili di volta in volta. Ad esempio, nel caso di una rete idranti , dall’applicazione della UNI 10779 o , nel caso di una rete sprinkler, dall’uso della UNI EN 12845. In ogni caso, arrivati al punto del progetto, nel quale occorre decidere quale alimentazione idrica antincendio utilizzare, il riferimento sono sempre i capitoli 8, 9, 10 della UNI EN 12845.

La norma UNI EN 12845, si occupa in più punti di questa tipologia di alimentazione.

1. All’interno del capitolo 4 – PROGETTAZIONE E DOCUMENTAZIONE CONTRATTUALE -  punto 4.4.4; dove vengono indicate le caratteristiche che devono essere fornite in fase progettuale; in particolare nei punti 4.4.4.4 e 4.4.4.5 vengono elencati, in modo dettagliato, tutti i dati che occorre fornire relativamente al :

• Gruppo di pompaggio automatico
• Serbatoio di accumulo

       In Particolare, per i gruppi di pompaggio, occorre indicare, tra le altre, le seguenti caratteristiche:

• La curva caratteristica Q/H della pompa , tenendo conto di un livello di aspirazione pari al livello minimo “X” (si fa riferimento alle fig. 4 e 5 che si trovano all’interno del cap. 9 – vedremo più avanti di cosa si tratta)
• La curva della potenza assorbita; per le pompe con curva di potenza crescente (in sintesi : per le pompe centrifughe), deve essere disponibile la curva della potenza fino a NPSHr = 16 m.c.a.
• La curva dell NPSH richiesto, per le pompe centrifughe, deve essere disponibile la curva fino a NPSHr = 16 m.c.a.
• La dichiarazione della potenza disponibile per ogni motore
• L’NPSH disponibile e quello richiesto, alla portata massima prevista
• L’altezza minima di immersione (sommergenza) per le pompe VTP e le elettropompe sommerse

Per i serbatoi di accumulo, occorre fornire, tra le altre, le seguenti caratteristiche :

• Il volume totale
• La capacità effettiva e l’autonomia
• La portata di rincalzo per i serbatoi a capacità ridotta
• La distanza verticale tra l’asse della pompa e il livello minimo “X” nel serbatoio
• La frequenza raccomandata per le manutenzioni programmate che richiedono lo svuotamento del  serbatoio
• La protezione contro il gelo
• I livelli minimo “X” e normale “N” (sempre rif. Fig. 4 del cap. 9)

2. Nel capitolo 8 – ALIMENTAZIONI IDRICHE – il tema è toccato in più punti :

• 8.1- All’interno del quale vengono prescritte tutte le caratteristiche comuni ad ogni tipo di alimentazione idrica (durata, continuità, affidabilità, protezione contro il gelo ecc…)
• 8.3- Dove si dice che le pompe del sistema sprinkler devono essere indipendenti dalle pompe del sistema idranti, tranne nel caso di alimentazione combinata.
• 8.5 – Dove si parla dei dispositivi di prova e in particolare , punto 8.5.2, del fatto che la stazione di pompaggio , deve essere dotata di un dispositivo di misurazione della portata

3. Anche nel capitolo 9 – TIPO DI ALIMENTAZIONE IDRICA – il sistema serbatoio/pompe è preso in considerazione in più punti :

• 9.1 - Dove viene citato tra le alimentazioni idriche previste dalla norma
• 9.3 - Dove si individuano i tipi di serbatoi ai quali fare riferimento (9.3.1)
• 9.3.2.1 e 9.3.2.3 – Dove viene detto che il volume d’acqua necessario per alimentare l’impianto per la durata prevista (vedi il già citato 8.1), può essere fornito da :
  • Un serbatoio a capacità completa, con una capacità utile pari al volume d’acqua minimo richiesto
  • Un serbatoio a capacità ridotta in cui il volume d’acqua richiesto è fornito sia dalla capacità del serbatoio, che dalla portata di rincalzo proveniente dall’acquedotto.

E che il volume minimo effettivo di acqua, deve essere calcolato moltiplicando la portata massima richiesta, per la durata specificata

•  9.3.3 -  Qui è indicato in 36 ore, il tempo massimo di riempimento di un serbatoio a capacità completa. Inoltre viene specificato, che le prese (in sostanza le aspirazioni delle pompe), devono essere posizionate a più di due metri (in orizzontale) dalle tubazioni di alimentazione del serbatoio. Questo per evitare che le pompe peschino all’interno di zone di turbolenza con il rischio di trascinamento di aria all’interno della macchina
• 9.3.4 – Si forniscono le indicazioni per realizzare correttamente un serbatoio a capacità ridotta
  • Il rincalzo proveniente dall’acquedotto deve essere automatico
  • Devono essere presenti almeno due valvole di riempimento, ciascuna capace di veicolare , da sola la portata di rincalzo
  • La capacità utile del serbatoio non deve essere inferiore a quella indicata dal prospetto 11 del cap. 9 – nel quale , in funzione della classe di pericolo, vengono indicate le capacità minime effettive (capacità utili) in m³. Ad esempio, per un’alimentazione che si trovi a proteggere un’attività classificata come OH2 , la capacità minima viene indicata pari a 30 m³
• 9.3.5 – Si indicano i livelli ai quali fare riferimento per il calcolo del volume utile (capacità effettiva). Il volume utile è quello compreso tra la quota “X” e la quota “N”. Sostanzialmente tra il livello minimo (che adesso andremo a vedere come si calcola) e la quota relativa al troppo pieno della vasca o al livello max, che il progettista ha deciso di mantenere dentro la vasca stessa.

Figura 1

Per calcolare il livello minimo (la quota “X” della figura 4 del cap. 9), si deve fare riferimento al prospetto 12 , contenuto sempre nel cap. 9.

In questo prospetto, in funzione del diametro “d” del tubo di aspirazione, vengono indicati i ricoprimenti idraulici minimi, da mantenere al di sopra della tubazione di aspirazione (per inciso, questo discorso vale sia per la pompe centrifughe che per le pompe tipo VTP; in quest’ultimo caso la tubazione di aspirazione non è del tutto assente, essa coincide con il brevissimo tratto che corre tra la flangia di aspirazione e l’ingresso della girante; perciò è corretto applicare i ragionamenti seguenti ad entrambe le tipologie di macchine).

Il ricoprimento idraulico (quota “A” del prospetto 12) serve per evitare che, a causa della eccessiva vicinanza tra pelo libero e zona di aspirazione, si creino dei vortici dovuti all’eccessiva velocità che si determina in superficie. Sul pelo libero, detti vortici, trascinano aria direttamente dall’atmosfera (niente a che vedere con il fenomeno della cavitazione) e la convogliano dentro la pompa. La pompa si trova così a lavorare in presenza di aria e le sue prestazioni ne possono risentire notevolmente. A questa diminuzione di prestazioni, si accompagnano anche danneggiamenti di tipo meccanico.

Figura 2

              

Come si può vedere il ricoprimento idraulico minimo, in caso di un tubo con d = 200 mm, è di 0,62 m, mentre la quota “B”, minima distanza dal fondo da mantenere per evitare l’aspirazione di detriti che sono sedimentati nel tempo, è di 0,15 m. Per un totale di 0,77 m di acqua che non possono essere utilizzati per il calcolo del volume utile. Se pensiamo di avere una vasca rettangolare con una superficie di 10 x 5 = 50 m² e un’altezza di 4 m, allora il volume non utilizzabile a fini antincendio diviene :  0,77 x 50 =  38, 5 m³

Di conseguenza, di fronte ad un volume geometrico di 50 x 4 = 200 m³, quello realmente utilizzabile è di :  161,5 m³

Figura 3

 

Riassumendo , il problema che si vuole risolvere è quello descritto in precedenza e evidenziato in

figura. Man mano che il livello scende, l’aspirazione della pompa interferisce sempre di più con la

superficie di separazione acqua/atmosfera, fino a generare le turbolenze delle quali si è parlato.

Per evitare questo problema , le soluzioni sono solo due, una è quella illustrata legata al ricoprimento idraulico minimo che mantiene lontano il pelo libero dalla zona di aspirazione, l’altra è quella di allungare il percorso dei filetti fluidi diminuendone quindi la velocità. Per far ciò si utilizzano, da sempre, le così dette piastre antivortice.

Le piastre antivortice non sono altro che delle lamiere di opportune dimensioni e di spessore sufficiente a non farle piegare sotto la spinta dell’acqua. Esse vengono poste nell’estremità inferiore  della tubazione di aspirazione. In questo modo i filetti fluidi aumentano il loro percorso per arrivare al tubo di aspirazione, diminuendo di conseguenza la propria velocità , visto che la portata in ingresso rimane pressoché costante.

Figura 4 - PIASTRA ANTI VORTICE

Figura 5

L’introduzione della piastra antivortice sull’aspirazione, da luogo all’effetto fisico descritto e dal punto di vista della norma UNI EN 12845, se la piastra ha dimensioni almeno pari a quelle indicate nel prospetto 12, allora la quota “A” del ricoprimento, diviene costante per tutti i diametri e pari a 0,1 m. In questo modo si possono recuperare parecchi m³ di volume utile. Nell’esempio di prima, invece di 0,77 m, l’altezza non utilizzabile diviene pari a 0,15 + 0,1 = 0,25 m³. Il volume utile viene incrementato di 26 m³ , portando il proprio valore a 187,5 m³.

Una piccola postilla per ciò che riguarda le VTP. Anche per esse come dicevamo esiste un tratto se pur minimo di tubazione di aspirazione. Ecco che anche per esse è possibile introdurre tutti i discorsi fatti per le centrifughe. Inoltre è da sottolineare che il valore della cosiddetta “sommergenza”, termine utilizzato sia dai costruttori di idrauliche sommerse, che dalla UNI EN 12845, corrisponde all’incirca a 2.5 volte il valore dell’ingombro radiale della pompa. Per una pompa VTP con bocca da 8” , l’ingombro radiale max è di circa 200 mm. La sommergenza è di solito pari a 2.5 volte il valore appena indicato, quindi il suo valore è di circa 500 mm = 0,5 m. Valore assai prossimo a quello riportato nel prospetto 12 in corrispondenza del tubo d = 200 mm.

Quindi possiamo concludere questa parte della questione, dicendo che il rispetto del ricoprimento idraulico “A” , indicato dalla norma, è un modo efficace per evitare l’ingresso di aria nelle pompe , sia che si tratti di macchine centrifughe che di VTP. Altrettanto efficace è l’introduzione della piastra antivortice per incrementare il volume utile a disposizione a fini antincendio. E ancora una volta questo vale per entrambe le tipologie di macchine.

Due parole sulla questione della verifica del volume utile di una alimentazione idrica esistente. Se dopo aver fatto tutti i conti del caso, risultasse che il valore del volume utile reale, è inferiore a quello necessario per garantire l’autonomia richiesta dalla norma (ad esempio perché in fase di progetto si era tenuto conto del volume geometrico e non di quello utile), può venire in aiuto, nel risolvere, in tutto o in parte il problema, l’introduzione delle piastre antivortice sull’aspirazione delle pompe.  In questo modo si guadagna volume e si aumentano i tempi di autonomia dell’alimentazione, raggiungendo o avvicinando quelli previsti dalla normativa.

-              9.6.1 e 9.6.2 – Vengono elencate le alimentazioni idriche in funzione della propria affidabilità . Sia tra le “Alimentazioni idriche singole” , sia tra le “Alimentazioni idriche singole superiori” è compresa la tipologia “Serbatoio più pompe”. Nel caso meno affidabile (alimentazione singola), lo schema previsto è quello con “serbatoio con una o più pompe di surpressione”, mentre nel caso più affidabile (alimentazione singola superiore) lo schema diventa quello con “serbatoio e due o più pompe”.

Nel caso dell’alimentazione di tipo singolo, nessuna specifica viene dettata per il serbatoio , mentre nel caso dell’alimentazione di tipo superiore, per il serbatoio vengono richiesti i seguenti requisiti :

                 

• • Capacità totale (i serbatoi a capacità ridotta sono vietati)
  • Chiusura (non deve penetrare luce , non deve cadere materiale dall’esterno)
  • Deve essere utilizzata acqua pulita
  • Il serbatoio deve essere realizzato in modo da dover essere svuotato per la manutenzione solo dopo almeno dieci anni

Ricordiamo che al punto 20.3.5.2, la norma prevede che tutti i serbatoi devono essere esaminati internamente ogni 3 anni, ad esclusione di quelli che, appartenendo ad una alimentazione di tipo superiore, sono già stati realizzati in modo da necessitare di interventi solo dopo 10 anni.

Da quanto sopra possiamo concludere che :

•  nel caso di alimentazione idrica singola, l’utilizzo anche di una sola elettropompa, è sufficiente per realizzare un gruppo rispondente alle indicazioni della norma
• Mentre per una alimentazione idrica singola di tipo superiore, sarà necessario prevedere almeno due pompe, una delle quali deve necessariamente essere mossa da un motore diesel

Attenzione però, in ogni caso occorre garantire la continuità e l’affidabilità dell’alimentazione idrica. Quindi spetterà al progettista, nel caso sia presente una sola pompa e/o una sola fonte di energia, preoccuparsi dei problemi derivanti dall’avaria dell’unica macchina presente e/o dal venir meno dell’unica fonte di energia (ad esempio dell’energia elettrica durante un black-out, se l’unica fonte di energia deriva da un collegamento con la rete elettrica pubblica). Si veda al proposito anche quanto riportato dal Decreto impianti del 20/12/2012 e riguardante la responsabilità del progettista al riguardo.

4. Rimanendo nel cap. 9  – TIPO DI ALIMENTAZIONE IDRICA – possiamo affrontare altri aspetti importanti legati ai serbatoi.

• 9.3.2.1 – Questo articolo, già citato in precedenza, contiene anche le indicazioni relative a :

4. • Protezione dal gelo – chiedendo che , nelle zone soggette al gelo, in caso di serbatoio non protetto (n.b. – non protetto contro il gelo), il livello normale dell’acqua deve essere aumentato di almeno 1,0 m e deve essere prevista la possibilità di sfogo del ghiaccio.
   • Misura del livello in casca – in tutti i serbatoi chiusi, viene imposta la presenza di un indicatore di livello dell’acqua, leggibile dall’esterno
5. Anche il rapporto tecnico UNI/TR 11438 del novembre 2016 – INSTALLAZIONI FISSE ANTINCENDIO – GRUPPI DI POMPAGGIO – ISTRUZIONI COMPLEMENTARI PER L’APPLICAZIONE DELLA UNI EN 12845 (SPRINKLER) – si occupa delle alimentazioni idriche formate da riserva idrica con pompe di pressurizzazione. Quindi, per completezza, citiamo anche quanto di interesse per l’argomento che stiamo trattando e che si trova riportato in questo documento.

• Il cap. 4 del TR 11438 al punto 4.2.2, ribadisce un’indicazione già presente nel punto 9.3.5 della UNI EN 12845, tale indicazione riguarda l’utilizzo dei filtri sulle condotte di aspirazione delle pompe; essi sono obbligatori tutte le volte che si è in presenza di serbatoi o vasche aperti, anche in caso di disposizione idraulica soprabattente, a monte della valvola di fondo si deve prevedere un filtro: I filtri devono essere sottoposti ad ispezione e pulizia periodica (20.3.4.5 della UNI EN 12845)

 

                                                             Figura 6                                                                                        Figura 7

• Al punto 4.2.3, il TR 11438, fornisce delle importanti indicazioni sul concetto di riserva idrica unica. Dicendo che il frazionamento della riserva idrica in più parti connesse tra loro, sarebbe da evitare, per non creare disservizi all’intero sistema di alimentazione. Quando si decide di frazionare la riserva, si devono garantire comunque la continuità e l’affidabilità dell’alimentazione idrica. Questo significa, che la portata di progetto deve poter defluire dei serbatoi anche quando questi hanno raggiunto il livello minimo previsto, e deve  poter fare per tutta la durata prevista per l’alimentazione (autonomia).

           

                                                         Figura 8                                                                                           Figura 9

Un cenno a questo punto ad una delle più frequenti domande che vengono fatte durante i seminari tecnici. La possibilità o meno dell’utilizzo delle piscine natatorie come riserve idriche antincendio. All’interno del gruppo dei professionisti antincendio, da sempre è in atto sul tema, un acceso dibattito. Questa soluzione è ovviamente caldeggiata,  dai titolari delle attività alberghiere, che cercano in questo modo di contenere i costi dell’impianto antincendio.

Nel 2014 la commissione UNI competente, interpellata sul punto, così si esprimeva “la norma UNI 10779 (Impianti di estinzione incendi – Reti di idranti – Progettazione, installazione ed esercizio) non prevede l’utilizzo dell’acqua di una piscina natatoria per uso antincendio; ogni eventuale utilizzo dovrà avvenire in conformità ai requisiti tecnici e legislativi di sicurezza ed affidabilità”. Tale parere è poi ripreso in una nota del 14 luglio 2014 n. 9102 del Ministero dell’Interno, Direzione Centrale per la Prevenzione e Sicurezza Tecnica. Le piscine natatorie sono quindi una soluzione non compresa tra le alimentazioni idriche previste dalla norma. Perciò per quanto riportato, si deve concludere che non possono essere utilizzate come riserva idrica antincendio Va da sé, che le piscine natatorie non possiedono le caratteristiche richieste per i serbatoi appartenenti alle riserve idriche appartenenti ad una alimentazione idrica di tipo superiore (ad esempio non sono chiuse) e quindi in quel caso, senza ulteriori necessità di approfondimenti tecnici, il loro uso è automaticamente escluso.

6-            Nel cap. 10  - POMPE – la UNI EN 12845 si occupa dettagliatamente delle tipologie delle macchine utilizzabili ai fini antincendio e di tutti i componenti ad esse correlati. Anche il TR 11438 prende in esame il tema in modo molto approfondito, in particolare nel cap. 6 e nel cap. 8

Prima di iniziare la disamina di questo capitolo fondamentale, diamo conto di due valori fondamentali :

• • 8.2.1 – Dove si dice che la pressione dell’acqua non deve essere maggiore di 12 bar . Questo valore non deve essere superato nemmeno a valvola di mandata chiusa. Ciò significa che le pompe devono avere una curva che garantisca a Q = 0, una prevalenza < 12 bar.
  • TR 11438 – Viene ricordato che la UNI 10779 prescrive, per le reti a idranti una pressione nominale dei componenti pari ad almeno 1,2 MPa  perciò il rating di pressione dei componenti, incluse le pompe, deve essere almeno PN 12

E di un importante indicazione riguardante i giunti flessibili.

• • Il TR 11438 6.1.2 - indica chiaramente che le tubazioni e/o i giunti flessibili da utilizzare per il collegamento delle pompe antincendio sono solo quelli che rispondono ai requisiti indicati al punto 17.1.4 della 12845. In detto punto, vengono indicate :
    • la pressione di prova che devono sopportare i giunti (quattro volte la max di funzionamento o 40 bar, quale dei due sia il valore maggiore) 
    • Il fatto che i giunti non brucino o comunque non ne venga compromessa l’integrità in caso d’incendio
    • Che il giunto deve contenere una calza interna continua in acciaio inossidabile o in metallo NON ferroso che sopporti la pressione

Di conseguenza i giunti in gomma non possono essere utilizzati né sulle linee , né in centrale. Anzi, come abbiamo visto,  sono espressamente vietati

Vediamo di seguito i punti più importanti toccati dalla normativa.

• UNI EN 12845 – 10.1 – Si comincia con l’indicare quali sono le tipologie di motori che possono essere utilizzati per comandare le pompe principali antincendio :

• • Motori elettrici
  • Motori diesel

La potenza dei motori da utilizzare è legata al tipo di curva caratteristica della pompa.

• • Si sceglieranno motori aventi una potenza superiore a quella richiesta al picco della curva di potenza , per le pompe con curva caratteristica di potenza senza sovraccarico
  • Si sceglieranno motori aventi una potenza superiore alla potenza richiesta dalla pompa alla portata alla quale corrisponde un NPSHd pari a 16 m, per le pompe con curva di potenza crescente

Questo articolo va infatti letto insieme al 10.6.1, nel quale vengono indicate le tipologie di pompe utilizzabili come pompe principali , si tratta di :

• • Pompe centrifughe – che hanno una curva di potenza crescente – da usare sottobattente
  • Pompe verticali immerse a flusso assiale (VTP) – che hanno una curva caratteristica di potenza senza sovraccarico – e che ovviamente sono sottobattente, avendo la parte idraulica immersa all’interno della riserva idrica e tutta la parte di motorizzazione collocata all’interno della centrale idrica, le due parti sono connesse attraverso un albero di trasmissione e una tubazione verticale di mandata

Figura 10

Sono tollerate (quindi non sono vietate in alcun modo), le pompe sommerse (vedi anche TR 11438 8.4). Le pompe sommerse , come le pompe centrifughe soprabattente sono  da usare solo in casi particolari, là dove non è stato possibile per motivi tecnici usare le macchine centrifughe sottobattente o le VTP.

Figura 11

Le pompe centrifughe che si possono utilizzare come pompe principali, sono quelle del tipo normalizzato ad asse orizzontale “end suction” , “back pull-out”,  con la possibilità di estrarre girante e supporto senza dover agire sulle tubazioni  e sul motore di comando.

Sempre nel punto 10.1 della UNI EN 12845, proprio per rendere possibile quanto sopra, viene chiesto di connettere pompa e motore con un giunto elastico in tre pezzi, o giunto spaziatore.

Figura 12

Le altre tipologie di pompe ammesse dalla norma sono :

• • Pompe ad asse orizzontale tipo “axial split-case”
  • Pompe orizzontali multistadio (da utilizzare esclusivamente per gli impianti al servizio di “sistemi ad elevato sviluppo verticale”)

Perciò gli schemi principali che possono essere realizzati sono quelli riportati nelle figure successive

Figura 13 POMPA CENTRIFUGA SOTTOBATTENTE

Figura 14 - VTP SOTTOBATTENTE

Figura 15 - POMPA CENTRIFUGA SOPRABATTENTE

Figura 16 - ELETTROPOMPE SOMMERSE

È significativo notare che, nello schema con le elettropompe sommerse le tubazioni che collegano le pompe al locale, sono ovviamente in pressione. Questo consente di posizionare la riserva idrica antincendio, in un luogo diverso rispetto a quello scelto per il locale tecnico.
Questo particolare risulta molto utile, quando si debbano rispettare dei vincoli di tipo architettonico o paesistico. Si potrà, infatti, interrare la riserva idrica di fronte al prospetto, la cui vista non deve essere impedita, e montare il locale in un luogo qualsiasi, anche lontano decine di metri dalla riserva idrica.
Per ottenere la prevalenza di dimensionamento delle pompe, basterà sommare alla prevalenza di progetto della rete, le perdite di carico tra le pompe e il locale.
Per quanto riguarda le caratteristiche del locale, occorre fare riferimento anche qui all’UNI/TR 11438:2016 punto 7.1, dove viene esplicitamente detto che i locali, anche con l’utilizzo di pompe sommerse, devono rispettare i requisiti della UNI EN 12845:2020 e della UNI 11292:2019.

Un’altra indicazione che proviene dal TR 11438, è quella relativa all’utilizzo di gruppi elettrogeni. Al punto 6.2, si dice che i gruppi elettrogeni non sono contemplati dalla UNI EN 12845 e che questo comporta che le elettropompe alimentate da gruppo elettrogeno non possano essere assimilate alle motopompe. È questa un’indicazione importante, ma il cui significato pratico, è solo quello di ribadire quanto riportato nella 12845, e cioè che in una alimentazione di tipo superiore, devono essere presenti almeno due pompe principali, una delle quali deve essere una motopompa. Ciò non toglie che, se per motivi di sicurezza, viene deciso di utilizzare un gruppo elettrogeno come fonte di energia elettrica di emergenza, questo è certamente possibile, e rende comunque più affidabile l’alimentazione, anche se non dal punto di vista della norma. In sintesi : introducendo un gruppo elettrogeno (come si fa di solito quando si utilizzano le pompe sommerse – vedi figura 16) un’alimentazione di tipo singolo, non diviene di tipo singolo superiore. 

Un’indicazione, che speriamo utile, sull’utilizzo delle elettropompe centrifughe multistadio verticali esterne. Non è possibile utilizzare questa tipologia di macchina come pompa principale antincendio, poiché non è stata inserita tra quelle elencate nella norma. Il suo uso come pompa pilota (o come si usa dire : jockey) è però molto diffuso. Occorre però porre molta attenzione, ad utilizzare queste macchine  quando la disposizione idraulica del sistema è soprabattente. Infatti, la loro zona di tenuta,  rappresenta  un punto alto nel circuito idraulico di aspirazione. L’aria tende quindi a ristagnare nella zona di tenuta e a disadescare la macchina. Se la pompa di pressurizzazione risulta disadescata, saranno le pompe principali ad essere chiamate a funzionare per ripristinare la pressione in rete. Pressione che può essersi abbassata a causa di piccole perdite nella rete di valle. Ricordiamo che le pompe principali una volta avviate, possono essere fermate soltanto manualmente, attraverso i comandi posti sui quadri di centrale. Perciò meglio evitare, quando si è soprabattente questo tipo di pompa anche come macchina di pressurizzazione.

• UNI EN 12845 – 10.2 – Questo articolo parla delle installazioni con più pompe . Le due richieste  contenute nell’articolo sono le seguenti :
  • Le pompe devono essere in grado di funzionare in parallelo a tutte le possibili portate
  • Dove sono installate due pompe, ciascuna dovrà fornire il 100% della portata di progetto , alla prevalenza di progetto
  • Dove sono installate tre pompe, ciascuna dovrà essere in grado di fornire il 50% della portata richiesta alla prevalenza di progetto

Vi è poi un’indicazione fondamentale :

• • Quando più di una pompa è installata in una alimentazione di tipo superiore o doppia, non più di una deve essere azionata da un motore elettrico  

-              UNI EN 12845 – 10.5 – In questo articolo, viene richiesto che :

• • Il collegamento tra pompa e tubazione di mandata, avvenga con un allargamento in direzione del flusso, con un angolo non maggiore di 20°
  • Devono essere previsti dei dispositivi (diaframmi tarati) per mantenere, anche a mandata chiusa, un flusso d’acqua sufficiente ad evitare il surriscaldamento della pompa. Ogni pompa deve avere un proprio diaframma separato e  lo scarico dei circuiti deve essere visibile (ad esempio attraverso l’introduzione di un indicatore visivo di flusso). La portata del diaframma, come pure – quando è presente -  la portata dello scambiatore acqua/acqua del motore diesel, devono essere prese in considerazione nel calcolo della portata della pompa
• UNI EN 12845 – 10.6.2 – In questo articolo, viene richiesto che :
  • Il collegamento tra pompa e tubazione di aspirazione, avvenga attraverso l’interposizione di un cono eccentrico che deve allargarsi nella direzione del flusso con un angolo non maggiore di 20°
  • L’NPSH disponibile all’ingresso della pompa (calcolato alla massima temperatura prevista per l’acqua – 40°) superi l’NPSH richiesto dalla pompa di almeno 1 m , alla portata di progetto (nel caso di rete sprinkler , alla portata massima prevista per l’area più favorevole)

Figura 17

• • Per evitare la formazione di sacche d’aria, le tubazioni di aspirazione devono essere realizzate con pendenza continua in salita verso la pompa. E deve essere montata una valvola di fondo quando l’asse della pompa si trovi al di sopra del livello minimo dell’acqua
• UNI EN 12845 – 10.6.1 e 10.6.2.2 / 10.6.2.3 – In queste articoli, la norma si occupa di definire i limiti delle disposizioni idrauliche SOTTO e SOPRA battente.

Figura 18

Per il sottobattente viene indicato che :

• • Almeno due terzi della capacità effettiva della riserva idrica devono essere al di sopra del livello dell’asse della pompa
  • L’asse della pompa non deve essere a più di 2 m al di sopra del livello minimo dell’acqua all’interno della riserva idrica
  •  Il diametro della tubazione di aspirazione deve essere ≤ 65 mm
  • La velocità max nella tubazione di aspirazione deve essere ≤ 1.8 m/s alla max portata di progetto
  • I collettori di aspirazione non sono vietati, ma il TR 11438 8.2 ne sconsiglia l’uso per ragioni tecniche (si veda il punto citato per la puntuale disamina delle motivazioni addotte)

Per il soprabattente viene indicato che :

• • La distanza tra il livello minimo dell’acqua e l’asse della pompa deve essere ≤ 3.2 m
  • Il diametro della tubazione di aspirazione deve essere ≤ 80 mm
  • La velocità max nella tubazione di aspirazione deve essere ≤ 1.5 m/s alla max portata di progetto
  • I collettori di aspirazione sono vietati. Ogni pompa principale deve avere la propria tubazione di aspirazione. Anche la pompa di mantenimento pressione , in questo caso, deve avere una propria tubazione di aspirazione indipendente.
  • Ogni pompa deve avere un proprio dispositivo di adescamento dotato di allarmi opportuni e collegato immediatamente a valle della flangia di mandata della pompa con un tubo diam. 25 o 50 mm, a seconda della classe di pericolo (vedi prospetto 15 della UNI EN 12845). In questo modo si cerca di mantenere adescata la pompa principale , anche in presenza di una perdita della valvola di fondo. Lo svuotamento parziale (2/3) del serbatoio di adescamento, genera un allarme e la concomitante partenza della pompa, la quale, essendo ancora adescata, sarà in grado anche in quel momento di erogare, in caso di necessità la portata e la prevalenza di progetto. In questo schema, si veda la figura 6 della 12845, il circuito di ricircolo deve essere riportato all’interno del serbatoio di adescamento. Il già citato prospetto 15, prevede a seconda della classe di pericolo, che il serbatoio debba avere un volume di 100 o 500 litri.

Una piccola digressione per chiarire un dubbio che spesso si materializza in fase di scelta della curva delle pompe principali. In sintesi : è necessario che la curva caratteristica delle pompe principali copra, oltre che il punto di lavoro stimato Q/H, anche il punto corrispondente al 140 % di Q , mantenendo il 70 % di H ?

La risposta è :

• SI’ , se il sistema è precalcolato
• NO, se il sistema è calcolato integralmente

In quest’ultimo caso infatti sì è in presenza di una rete nella quale sono identificate chiaramente, l’area più favorita e quella più sfavorita, tipicamente l’area più vicina alla sala pompe e quella più lontana. E per la quale viene richiesto semplicemente che la pompa, in fase di collaudo presso la sala prove del fabbricante, sia in grado di fornire una pressione di 0,5 bar superiore a quella richiesta per l’area più sfavorevole. La pompa deve essere in grado di garantire il punto di lavoro Q/H dell’area più favorevole anche al livello minimo dell’acqua nella riserva idrica. Si vedano comunque le figure 7a e 7b  del cap. 10 della 12845.

• UNI EN 12845 – 10.7.5 – In queste articoli, la norma si occupa del sistema di avviamento delle pompe principali.
  • Vengono previsti due pressostati per far funzionare ciascuna pompa, ognuno di essi deve essere in grado di far partire la pompa.
  • La prima pompa deve avviarsi in modo automatico, ad una pressione pari all’80% della prevalenza massima della pompa (condizione di mandata chiusa); l’eventuale seconda pompa principale, deve avviarsi ad una pressione pari al 60% del valore massimo citato.
  • Una volta che la pompa è entrata in funzione, deve continuare ad erogare portata e pressione, fino a quando un operatore non la vada a fermare manualmente. Questa condizione è valida in assoluto quando si è in presenza di macchine che alimentano reti sprinkler o che alimentino contemporaneamente reti sprinkler e idranti (alimentazioni idriche combinate); nel caso di pompe al servizio di sole reti idranti, è possibile interrompere il funzionamento in modo automatico, dopo 20 minuti dal momento che si è ripristinata la pressione di esercizio.
  • Deve essere possibile verificare individualmente il funzionamento dei pressostati

 

• UNI EN 12845 – 10.8 – In questo articolo si parla delle Elettropompe . Vengono fornite le seguenti indicazioni principali :
  • L’alimentazione elettrica deve essere sempre disponibile
  • L’alimentazione per il quadro dell’elettropompa principale, deve essere ad esso dedicata in modo esclusivo ed essere separata da tutti gli altri collegamenti
  • L’alimentazione del quadro dell’elettropompa principale deve essere presa a monte dell’interruttore generale dell’alimentazione dei fabbricati
  • La corrente per il dimensionamento dei cavi che collegano il sistema di distribuzione elettrico e il quadro di comando dell’elettropompa deve essere determinata considerando il 150% della corrente massima possibile a pieno carico. Per quanto riguarda il cavo di collegamento tra quadro e motore elettrico, sarà il costruttore della macchina a determinarne la sezione più idonea , in relazione alle norme CEI applicabili
  • a salvaguardia della linea e del carico sono ammessi solo dei fusibili ad alta capacità di rottura (10.8.2), anche se risulta  tuttora in vigore una circolare del Ministero dell’Interno n. 694/4144 del 23 aprile 1998, che ha chiarito meglio i termini della questione relativa alla protezione elettrica della linea di alimentazione , dichiarando esplicitamente che “gli obiettivi di sicurezza imposti dalla Cei 64-8 debbano essere rispettati anche se in disaccordo con la specifica prescrizione della UNI 9490”, dando il via libera ufficiale all’utilizzo di interruttori magnetici per la protezione delle linee di alimentazione delle pompe antincendio, garantendo  comunque i parametri di sovraccarico delle linee  dettato dalla stessa norma. Per estensione essendo la UNI 9490 sostituita integralmente dalla UNI EN 12845 si dà per assodato che la circolare valga anche per quest’ultima norma.
  • I cavi richiesti per il funzionamento del sistema sprinkler devono essere scelti e posati in modo da essere mantenuti operativi anche in caso d’incendio.
  • Ogni interruttore installato sulla linea di alimentazione dedicata alla pompa antincendio deve essere etichettato con la seguente dicitura “ALIMENTAZIONE DEL MOTORE DELLA POMPA ANTINCENDIO - NON APRIRE IN CASO D’INCENDIO”
  • Il quadro di controllo dell’elettropompa deve essere situato nello stesso compartimento del motore elettrico della pompa (naturalmente salvo il caso di elettropompe sommerse); e deve essere in grado di :
    • Avviare automaticamente il motore quando riceve un segnale dai pressostati
    • Avviare il motore con azionamento manuale
    • Arrestare il motore solamente mediante azionamento manuale

• I contatti devono essere in conformità alla categoria di utilizzo AC-3 della EN 60947-1 e della EN 60947-4
• Devono essere tenute sotto controllo, singolarmente e visivamente nel locale pompe, le seguenti condizioni :
  • • Disponibilità dell’alimentazione elettrica
    • Richiesta di avviamento pompa
    • Pompa in funzione                        da riportare anche in locale presidiato
    • Mancato avviamento                   da riportare anche in locale presidiato

• UNI EN 12845 – 10.9 – In questo articolo si parla delle Motopompe con motore diesel . Vengono fornite le seguenti indicazioni principali :
  • Il motore deve essere in grado di funzionare in modo continuativo a pieno carico, alla quota di installazione con una potenza nominale continua in conformità alla UNI ISO 3046

Come indicato nel TR 11438, questo significa che non si possono utilizzare curve di potenza per servizio intermittente. Secondo la UNI ISO 3046-1, le curve di potenza continua di un motore diesel sono contrassegnate da un codice  che inizia con le lettere “IC” (per esempio ICN,ICFN,ICXN). Viene anche opportunamente fatto notare che, presso alcuni costruttori, è ancora invalso l’uso di identificare le curve di potenza dei motori diesel con sigle appartenenti alla DIN 6271-3 (Curva NB oppure NA – che è quella che identifica nella norma DIN la curva di funzionamento continuativo)

• • L’avviamento del motore deve dipendere solo dalla fonte di energia propria del motore e delle sue batterie
  • I sistemi di raffreddamento ammessi sono :
    • Ad acqua direttamente dalla pompa antincendio nella camicia dei cilindri del motore
    • Ad acqua con l’interposizione di uno scambiatore di calore
    • A radiatore con raffreddamento ad aria con un ventilatore azionato dal motore tramite cinghie multiple
    •  Ad aria diretta con un ventilatore azionato dal motore tramite cinghie multiple
• Il tubo di scarico deve essere dotato di silenziatore; si deve evitare che le condense ritornino nel motore e che i gas di scarico si diffondano nel locale pompe. Il tubo deve essere isolato e non deve costituire un rischio di innesco di incendio
• A seconda della classe di pericolo , il serbatoio del combustibile dovrà contenere una quantità di carburante per far funzionare il motore a pieno carico per :
  • 3 h – LH
  • 4 h – OH
  • 6 h – HHP – HHS

• Ogni motore avrà il proprio serbatoio del combustibile e la propria tubazione di alimentazione realizzata con tubi metallici
• Il serbatoio deve alimentare a gravità il motore, quindi andrà installato più in alto rispetto alla pompa di iniezione, in modo che quest’ultima lavori sottobattente
• Il serbatoio non deve essere posizionato immediatamente al di sopra del motore diesel

e deve possedere un indicatore di livello del carburante. Ricordiamo qui, che la UNI 11292 6.10.1 richiede che i serbatoi siano a doppia parete (fig. 19) o dotati di bacino di raccolta di eventuali perdite (fig.20); inoltre richiede che i serbatoi siano saldamente ancorati al suolo o a parete con strutture ad uso esclusivo dei serbatoi stessi. Quando il serbatoio è posto ad un’altezza superiore a 1.5 m oppure ha una capacità > 50 litri, deve essere previsto un sistema di riempimento fisso con pompa di trasferimento (UNI 11292 6.10.2)

                                     

                                                    Figura 19                                                                                                    Figura 20

                                            

                                       

• Lo sfiato del serbatoio deve essere portato all’esterno dell’edificio. Sempre la UNI 11292 6.10.3 determina anche il diametro della tubazione di sfiato e le distanze da rispettare dal suolo e da  porte e finestre
• Deve essere possibile avviare il motore sia automaticamente, su segnale proveniente dai pressostati, sia manualmente. Deve essere possibile spegnere il motore diesel solo manualmente.
• Tutti i dispositivi di monitoraggio del motore non devono causare l’arresto del motore stesso
• Viene indicata la sequenza di avviamento automatico (sei tentativi) e il fatto che il sistema deve funzionare indipendentemente dalla linea elettrica di potenza.
• Le batterie del motorino di avviamento devono essere due , la tensione delle batterie e del motorino di avviamento non deve essere inferiore a 12 V. Le batterie devono essere montate su idonei supporti e protette contro la contaminazione derivante da carburante, umidità ecc…
• Dopo ogni tentativo di avviamento, il sistema deve commutare automaticamente sull’altra batteria.
• Ogni batteria di avviamento deve essere fornita di caricabatteria indipendente

• Devono essere tenute sotto controllo (tramite spie di avvertimento), singolarmente e visivamente nel locale pompe, le seguenti condizioni :
  • • L’uso di un qualsiasi dispositivo elettrico che impedisca l’avviamento automatico del motore
    • Il mancato avviamento del motore dopo sei tentativi
    • La pompa in funzione
    • Il guasto del quadro di controllo del motore diesel

• Deve essere fornita una serie di utensili e pezzi di ricambio per la manutenzione
• Ogni gruppo di pompaggio completo deve essere collaudato dal fornitore per un tempo non minore di 1.5 ore alla portata nominale. Sul certificato di prova devono essere riportati tutti i valori che sono indicati nel punto 10.9.12.1 della UNI EN 12845
• Dopo il collegamento del gruppo di pompaggio in cantiere, viene richiesto di effettuare una prova di messa in servizio con le modalità contenute nel punto 10.9.12.1 della UNI EN 12845

7. Nei cap. 19 e 20  -  rispettivamente MESSA IN FUNZIONE e MANUTENZIONE – la UNI EN 12845 indica quali sono le procedure da attivare per i collaudi e per l’esercizio dei sistemi. Questi due capitoli devono essere presi in seria considerazione, perché queste due fasi della vita del sistema, sono fondamentali per verificare che quanto previsto sia stato correttamente realizzato, e per far sì che vengano mantenute nel tempo le caratteristiche di progetto.