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Categoria: Sistemi a campionamento aria

Xtralis Vesda VEA-A40: Esperienze di installazione e messa in servizio

Il VEA-040-A00 è un sistema di aspirazione per la rivelazione di fumi molto particolare. Di produzione Vesda Xtralis, in Italia è commercializzato da Honeywell.

ASD a 40 capillari

A differenza dei comuni ASD che utilizzano uno o più tubi forati, solitamente di 25 mm di diametro, questo sistema è predisposto per accettare fino a 40 capillari di diametro 6 mm, direttamente collegati alla macchina.

Questi capillari, con una lunghezza fino a 100 metri, riescono a prelevare il fumo nei vari locali e il dispositivo riesce a identificare il singolo tubo che ha provocato l’allarme.

Inoltre, per ogni singolo tubo viene assicurato il controllo del flusso di aspirazione affinché non venga otturato o che abbia delle perdite.

Viene utilizzato per applicazioni specifiche, dove viene richiesta la classe A di rivelazione per ogni singolo tubo e l’identificazione del punto di allarme.

Tramite un altro chassis di uguale misura, installato nella parte alta, si ha a disposizione l’uscita singola di allarme su 40 relè, senza complessi collegamenti.

Altrimenti può essere centralizzato con vari protocolli.

La progettazione e la messa in servizio sono leggermente diversi dagli altri ASD.

La progettazione è molto più semplice. Basta predisporre un capillare per ogni locale o zona che si vuole proteggere. La copertura viene regolamentata dalla UNI9795, ma non devi calcolare la posizione dei fori e il loro diametro come per i comuni ASD.
L’installazione deve essere fatta con particolare cura. Tutti i capillari devono collegarsi perfettamente alla macchina o al dispositivo di fissaggio.
Tagli perfettamente verticali garantiscono la perfetta tenuta delle giunzioni.
Per migliorare l’installazione, Xtralis fornisce un particolare taglierino oer effettuare le connessioni.

La lunghezza massima per il capillare è 100 metri, ma può anche essere ridotta.
Il tool di progettazione fornito ti permette di impostare la lunghezza massima del tubo più lungo. Poi il tubo può essere ridotto inserendo a una particolare misura una riduzione a 4 mm.
Questo valore di lunghezza massima del tubo deve poi essere inserito nel tool di programmazione VSC per adeguare il valore di normalizzazione del flusso aria.
VSC per VEA A40

Uno dei problemi di progettazione è mantenere lo stesso valore di flusso d’aria per ciascun capillare e la soluzione adottata è quella di giocare sulla lunghezza e sulla differenza di lunghezza fra capillare da 6 mm e da 4 mm.
La riduzione è sempre fornita da Vesda
Curve particolarmente strette di tutti i tubi possono diminuire il flusso dell’aria.
Per far rientrare tutti i valori, ho dovuto barare la lunghezza dei tubi aggiungendo 5 metri, in modo che tutti i tubi rientrassero nella tolleranza di aspirazione.

I punti di spillaggio aria

Un altro particolare importante è il punto di spillaggio dell’aria: non è un semplice foro, ma è una piccola valvola che garantisce solo l’aspirazione nel senso giusto, bloccandosi nel senso contrario. Il motivo verrà spiegato più avanti.

VSP-982VSP-982VSP-982VSP-982
La messa in funzione e normalizzazione dei flussi dei tubi è leggermente più complessa e necessita di parecchi minuti, a seconda di quanti sono i capillari collegati.

La messa in servizio

Inizialmente va fatta la taratura e compensazione del flusso. Vengono testati singolarmente i tubi a 2 a 2 e viene memorizzata dal sistema. Se non rientra in un determinato range, la VEA rileva il guasto e segnala la anomalia.
Attenzione: questa prima taratura può arrivare a durare fino a 40 minuti, a seconda dei capillari da testare.
In caso di guasto di alcuni capillari si può richiedere un test solo per quelli preferiti, diminuendo il tempo di attesa della risposta ed accelerare la ricerca guasti.

Questa prima manovra garantisce che il capillare aspira la giusta quantità d’aria, ma come riesce il VEA a garantire che la quantità d’aria venga aspirata da quel dispositivo di spillaggio e non da una rottura del tubo??
E qui subentra il colpo di genio di Vesda!! Superata la prima taratura, si prosegue col test di integrità INVERTENDO il flusso dell’aria. Essendo in fondo una valvola di non ritorno, non deve passare aria. Se c’è passaggio d’aria, la Vea indica il capillare come guasto.
Terminati questi controlli la centrale si normalizza ed entra in uno stato di normale funzionamento.
Questi due test possono essere impostiti in fascia orario periodicamente con distanze variabili e, a scelta del cliente, possono essere anche escluse.
VSC VEA A40_2
L’aspirazione avviene dai 40 capillari contemporeamente per garantire la protezione globale: il caso di allarme inizia la scansione di due capillari alla volta fino alla identificazione del punto da cui proviene.
Questa scansione continua fino al ripristino degli allarmi.

Un parere personale è che si tratta di un dispositivo veramente valido, ma se non si tengono conto di queste nozioni tecniche di funzionamento e difficile metterla in funzione.
Per questo motivo ho voluto scrivere questo breve articolo.
Fra l’altro, la VEA dispone di una funzionalità di pulizia dei capillari, ma non ho ancora indagato sul principio di funzionamento.

Ringrazio il gruppo Allarmisti per passione di avermi permesso di pubblicare questo articolo, con la speranza di essere di aiuto ad altri tecnici che in futuro lavoreranno su questa macchina:

La normalizzazione del flusso aria negli ASD

La normalizzazione del flusso di aria negli ASD (sistemi di rivelazione fumo ad aspirazione) e la misurazione del flusso è molto importante per il corretto funzionamento del dispositivo.

Cosa si intende per flusso aria.

Il flusso aria dei ASD è la quantità di fumo aspirata dalla ventola attraverso i tubi forati (pipes) e, normalmente misurata in litri/minuto.
Attraverso a dei debimetri o a dei sensori ad incandescenza riescono a misurare la quantità di aria che attraversa ogni tubo e le variazioni nel tempo.

In questa foto si vedono i 4 ingressi dei tubi con sotto il sensore del flusso


Questo è un valore molto importante: deve essere il più similare al valore indicato sul progetto della macchina effettuato con i tools di progettazione forniti dalla casa costruttrice del prodotto.
Se non corrisponde il tubo non è stato messo in opera bene (tubo rotto o otturato, troppe curve, ecc)
Questo dato, se non corrisponde, può alterare la classe di funzionamento del sistema.

La normalizzazione

Verificato che in fase di installazione che la quantità di aria è quella prevista dal progetto, si procede alla normalizzazione.
Il sistema immagazzina il valore misurato e lo tiene per riferimento. Fatto 100 % questo valore, monitorizza nel tempo eventuali variazioni e vede in percentuale quanto questo si modifica. Se scende sotto una certa percentuale il tubo potrebbe essere otturato, se sale potrebbe essere aperto. In tutti i due casi, segnala un guasto.
Questa normalizzazione può essere un processo rapido (ASD ad un tubo) o abbastanza lungo (ASD a 2,4 tubi).
Per dispositivi a 40 capillari di aspirazione, identificabile ad uno ad uno, il tempo di attesa può arrivare anche a 40 minuti!!
In ogni caso, deve essere controllato il flusso e memorizzato per ogni tubo

Manutenzione

A questi apparati va eseguita una manutenzione specialistica.
La normalizzazione non dovrebbe mai modificarsi nel tempo e va controllata.
Periodicamente la UNI11224 prevede la pulizia dei tubi e la corrispondenza del flusso con il valore del progetto:
La tendenza dei tecnici che ad ogni guasto di flusso procedono con una nuova normalizzazione è fondamentalmente errata. Se non si controlla il flusso reale in litri/metro del progetto, si cade nel rischio di perdere la classe con cui si è progettato o, addirittura, la rivelazione dei fumi.
Ricordo che per mantenere la classe A, bisogno che il dispositivo segnali l’allarme entro 60 secondi all’esposizione di fumo nel foro più distante. Queste alterazioni variano anche le tempistiche di risposta.
I sistemi di classe B devono andare in allarme entro 90 secondi e classe C in 120 secondi
Oltre questi tempi non vengono rispettate le normative

ASD: perchè fare rivelazione incendi con questa tecnologia?

In tutti i capitolati recenti, dilagano i progetti con la rivelazione incendi con sistemi ASD. Eppure esistevano anche vent’anni fa.
Dando per scontato come funzionano, già spiegato in un precedente articolo, la rivelazione incendi può essere sicuramente più veloce rispetto quella tradizionale puntiforme.
E’ stata creata una classificazione di questi apparati in lettere:
Classe A: Sensibilità minore a 0,8 OBS/m
Classe B: Sensibilità da 0,8 a 2 OBS/m
Classe C: Superiore a 2 OBS/m
Significa che un progetto di un impianto di rivelazione incendi a campionamento aria di clesse C (il meno sensibile) riesce a rilevare una oscurazione dell’aria (dovuta a particelle volatili) pari o maggiore al 2% per metro. Questa è la soglia minima necessaria per allarmare un classico sensore antincendio certificato EN54-7

Impianto e non sensore

Come potete notare ho indicato impianto e non sensore. Infatti tutti i sistemi di campionamento devono essere accompagnati da un progetto (che si esegue con il tools di progettazione allegato alla centralina d’aspirazione) dove vengono citati:
Classe richiesta di progettazione, lunghezza e stesura dei tubi di campionamento, diametro con posizionamento dei fori.

Motivi dell’attuale richiesta

Certificazione degli impianti EN54-20 e riconoscimento nella UNI9795:2913
Minor costo di vendita.
Maggior precisione nella rivelazione

Dove installarlo

Inizialmente veniva indicato solo per i CED e le camere bianche. Adesso è preferito per la rivelazione nei controsoffitti, nei sottopavimenti e nei cavedi, nonché in edifici molto alti.
Il tutto per la facilità della manutenzione. La centralina viene posizionata ad altezza uomo e non occorre ponteggi per arrivare in altezza. La manutenzione può essere effettuata più facilmente: se l’impianto è fatto a regola d’arte viene allungata la parte terminale del tubo dall’ultima parte ed installato un tappo svitabile. Togliendolo si verifica la segnalazione di guasto e immettendo fumo si prova il sensore nella condizione massima di lunghezza del tubo. Il tutto senza utilizzo di scale. Segnandosi il flusso di aria, si può verificare il calo e l’aumento nel tempo (simbolo di ostruzione o daneggiamento del tubo)

Novità

La tecnologia del campionamento è attualmente in continuo sviluppo. Alcune case propongono soluzioni nuove come la rivelazione dei gas, il miglioramento della discriminazione di falsi allarmi con utilizzo di laser a diversa lunghezza d’onda (e colore), l’identificazione del foro in allarme contando i secondi di attesa dalla rivelazione del fumo

AD2-C11: a old ASD with two pipes

This product is marked Siemens, but is of Wagner construction.
He was prepared with two intake pipes that ended on two high sensitivity smoke detectors
In the pictures you can see the detectors, circuit boards, the flow sensors in the pipes.
Self-calibrating with the push of a button. It could adapt to many manufacturers, replacing the smoke detectors.
With a quick change could work with one and the air tube was controlled by two sensors simultaneously

Tutorial: Come pulire le tubazioni di aspirazione dei campionatori d’aria

Xtralis Vesda Laserscan

Uno dei principali problemi che si possono verificare in un sistema di rivelazione incendi a campionamento di aria è la diminuzione  del flusso d’aria dovuto alla parziale otturazione dei fori di prelievo dovuti alla polvere ambientale.
Questa diminuzione porta ad una segnalazione di guasto dell’apparecchiatura e un non rispetto dei parametri fissati nel progetto: facilmente si può alterare la classe di protezione degli ambienti e i tempi di risposta
In aiuto , esistono filtri d’aria nel sistema ma questi sono soltanto per proteggere il dispositivo laser di rivelazione.
In ogni modo la pulizia dei tubi e dei filtri viene citato anche dalla UNI11224:2019 come controllo obbligatorio nei punti 8.3.3.7 e 10.2.3.7


Procedimento consigliato
Per iniziare si spegne il dispositivo e si tolgono i tubi dall’apparecchiatura. Avvicinarsi ad ogni punto di prelievo e con uno spillo pulire il foro, facendo attenzione a non allargarlo (per i sistemi che prevedono fori calibrati in plastica pre-forata, se molto sporco, prevedere anche ogni 4-5 anni di sostituirlo).
Andare sui tubi e con un aspirapolvere, aspirare per qualche minuto all’interno del tubo.             

Molto comodo è assemblare alla fino dell’aspiratore, un giunto in modo da poter attaccare il tubo con maggior tenuta. Oltre a recuperare lo sporco interno provocato con la pulizia dei capillari, si svuotano i tubi da eventuali “clandestini” (ragni, insetti,ecc).
Successivamente occorre soffiare all’interno del tubo (esistono aspirapolveri che diventano anche soffiatori, in modo di fare tutto con un unico dispositivo).
Anche qui starci per qualche minuto.
Questa procedura andrebbe fatta almeno una volta all’anno, durante il normale giro di manutenzione oltre che a controllare l’integrità dei tubi e che ogni foro aspirante non abbia una otturazione interna.
A dimostrazione che tale manovra è utile, ho eseguito due misure di flusso prima e dopo la pulizia (foto in basso)
Come vedete il flusso è notevolmente migliorato.
Inoltre aiuta nell’aumentare la vita del motorino di aspirazione.
(vedi foto . Posizionati a protezione uffici)

Motorino aspirazione aperto dopo 10 anni di uso


Ricordarsi di re-inserire i tubi nel dispositivo (facendo cura a non far cadere polvere nel foro aspirante)e ripristinare l’alimentazione.
Negli impianti fatti a regola d’arte viene inserito, poco prima dell’ingresso del tubo nel campionatore, un sezionatore: questo aiuta notevolmente i tecnici nello sfilaggio del tubo, soprattutto nei spazi più disperati come controsoffitti e sottopavimenti.

Xtralis Vesda Laserscan: Scopriamo come è fatta

Xtralis Vesda Laserscan

Xtralis Vesda Laserscan: è un sistema di rivelazione fumi a campionamento d’aria su 4 tubi con la possibilità di scansionare gli ingressi ed identificare su quale arriva il fumo. Vediamo un po’ come è fatta dentro.
Ormai sostituita dai modelli nuovi Vesda E, rimane una ottima macchina

Aperta si riesce ad identificare la scheda di alimentazione in/out e la scheda di controllo coperta da una protezione di cartone per proteggierla da cortocircuiti con lo schermo metallico per evitare disturbi magnetici (si vede molto bene nella parte del coperchio)
7 rele di uscita programmabili. Tutto ben dislocato ma potevano adottare dei morsetti migliori: difficili da staccare e col serrafilo in verticale non facilita la tenuta del cavo. Connettore SVGA per tastiera di programmazione. Altra piccola pecca: bisogna acquistarla a caro prezzo
Doppia alimentazione e connettori del VesdaNet, sistema di comunicazione seriale per mettere insieme le centrali e farle comunicare con sistema di supervisione.

Purtroppo questo protocollo di comunicazione è proprietari e non viene pubblicato.

Sotto la scheda di controllo si vede la ventola aspirante, parte del sistema di rivelazione laser e la zona del filtro aria in basso a destra (filtro rimosso). Qui l’aria aspirata viene filtrata e una piccola parte viene mandata dentro la camera ldi analisi attraverso i tubi neri. Abbiamo così una doppia protezione: pulizia dalle polveri d’ambiente e una riduzione dell’aria che provoca maggiori possibilità di danneggiamento del laser.
Un sistema a tempo impostabili sentenzia il cambio del filtro, segnalata dal guasto di centrale

Tutti i connettori di collegamento fra scheda di controllo e gli altri componenti sono segnati e terminati con connettori diversi uno dal’altro per evitare errori

Smontato la ventola aspirante e il laser si intravede lo chassis e il gruppo scanner dei tubi. Elemento importante dove risiedono i motorini di chiusura farfalla dei tubi e i dispositivi di controllo flusso dell’aria a variazione resistivo

La sua modularità permette di sostuire i sui componenti soggetti ad usura (laser e motore aspirante) con estrema semplicità.
Purtroppo questo gruppo scanner non può essere sostituito: se avete guasti dovuti a scannerizzazione dei tubi e sul controllo del flusso occorre per forza smontare il sistema e mandarlo a riparare.
E qui un altro punto negativo: aspettatevi una lunga attesa che varia dai due ai cinque mesi.

Ora non rimane altro che rimontarla come era inizialmente

Sistemi di rivelazione fumi a campionamento aria

I sistemi di rivelazione fumi a campionamento aria sono sicuramente una branchia in via di espansione e in via di continua innovazione. Da quando uscirono i primi sistemi di campionamento negli anni 90 ad oggi, i dispositivi sono passati da qualcosa di empirico e autoprogettato a qualcosa di standard e normalizzato dalla EN54-20.
Concetto di funzionamento
Il concetto è semplicissimo. Prelevare forzatamente dell’aria da un ambiante, analizzarlo e vedere se c’è presenza di fumo. Questa forzatura può essere dovuta a differenze di pressione naturali (campionamento in canale d’aria) o forzate da motori aspiranti.
La presenza di fumo viene rilevata o da normali rivelatori di fumo (tipico dei primi) o da sensori a raggi laser. Quest’ultimi riescono ad ottenere un grado di sensibilità notevolmente piu alto dei primi.
Progettazione
Mentre quello da canale aria esce già completo di tutto (vedi foto in alto), dalla camera al tubo di prelievo da montare all’interno del condotto ventilante, il secondo necessità di una tubazione con determinati fori di prelievo a distanza e diametro prestabilito. Lo standard vuole che si adotti un tubo color rosso di diametro esterno da 25 mm.  Con un apposito tools di calcolo, si progetta una tubazione che garantisce un ugual prelievo d’aria per ogni foro anche se posto a differenza distanza dal motorino aspirante.

KONICA MINOLTA DIGITAL CAMERA

Possono essere montati anche dei capillari per fare un punto di prelievo in ambiente con foro nel controsoffitto e tubazione nella parte alta nascosta, rendendo i punti di rilevazione quasi invisibili.
La camera ha all’interno un sensore di flusso dell’aria per poter generare un guasto nel caso che un foro si tappi (calo del flusso) o se la tubazione si rompa (aumento del flusso). Inoltre la velocità di aspirazione dell’aria e la lunghezza del tubo determinano il tempo di trasporto del fumo, cioè dopo quanto tempo viene rilevato l’incendio. Questo non può superare i 120 secondi. Su questa base sono poi nati diversi miglioramenti a secondo delle marche di produzioni. Mi azzardo ad affermare che le case costruttrici leader del mercato non sono molte. Posso citare Xtralis, Wagner, Siemens e poche altre, ognuna con caratteristiche diverse.
La Wagner garantisce per certe macchine l’identificazione del punto dove rileva il fumo (grazie ad una pompa che inverte il fumo). Anche Xtralis riesce a farlo ma usando un sistema di prelievo a capillari (tubini di diametro 6) che al momento di presenza fumo vengono analizzati separatamente. SIemens garantisce una maggiore discriminazione dei falsi allarmi grazie all’utilizzo di due laser di diverso colore (rosso e blu) che identificherebbero la polvere dal fumo:
Accessori
Filtri per l’aria. Pompe invertenti per la pulizia dei fori. Dispositivi per la condensa. Sistemi per la rivelazione dei gas infiammabili.
Vantaggi
Maggior sensibilità. Meno stesura dei cavi. Facilità nelle prove di manutenzione soprattutto nelle zone difficili come controsoffitti e sottopavimenti. Meno componenti soggetti a rottura (difficilmente un tubo si rompe)
Svantaggi
Usura del motorino aspirante. Sporcizia del tubo e intasamento dei fori aspiranti dovuti anche alla normale polvere ambientale. Costo dei pezzi di ricambio alti

MZ2424 : Primi sistemi a campionamento aria

MZ2424 : Primi sistemi a campionamento aria

Negli anni 90 uscirono i primi sistemi di rivelazione fumi a campionamento aria.
La Cerberus Guinard mise in commercio questa centralina chiamata MZ2424: aveva tubi portanti da 32 a 40 millimetri di diametro bucherellati a distanza tale da coprire la stanza come fossero dei rivelatori puntiformi.
La ventola aspirava l’aria e questa veniva fatta passare attraverso i rivelatori ottici collegati sotto una centrale di rivelazione incendi ( in questo caso la CZ10)
Già a quei tempi, l’elettronica controllava attraverso dei sensori di flusso posizionati alla fine del tubo che  il flusso rimanesse costante: un otturamento dei tubi o una rottura del tubo veniva prontamente segnalato alla centrale rivelazione incendio tramite degli ingressi appositi presenti nella base del rivelatore.

La regolazione veniva eseguita agendo sui dei trimmer e utilizzando il voltmetro sui puntali rossi-neri visibili in foto. Chiaramente la regolazione variava a secondo della quantità di fori fatti e dalla lunghezza del tubo.

Esisteva già allora la tecnologia a raggio laser ma con costi proibitivi. Provato e comparato alla rilevazione con i tradizionali rivelatori puntiformi, i tempi di risposta erano notevolmente minori rispetto alla rivelazione tradizionale.

La ventola era sovradimensionata rispetto quella di oggi e funzionante con alimentazione a 220 Vac. L’aspirazione era talmente forte che per togliere il coperchio dove erano contenuti i rivelatori, bisognava togliere tensione e fermare la ventilazione.

Già allora esistevano particolari kit per il filtraggio dell’aria e scatole con altri rivelatori per individuare il ramo dove proveniva il fumo. Praticamente avevano già tutto quello che hanno i rivelatori di campionamento di oggi. Chiaramente oggi la tecnologia laser si è abbassata di prezzo e le dimensioni sono notevolmente diminuite. Certamente quelle di una volta non avevano problemi di tempi di trasporto: con la potenza di aspirazione di quelle ventole non raggiungeva tempi superiori ai 30 secondi.

La centrale veviva già fornita di tutto il cablaggio interno (fili blu in foto). Mancavano solo i rivelatori.

Erano macchine grossolane e sperimentali. Sicuramente non sarebbero passate alla certificazione EN54.
Erano le precursori di una tecnologia nata negli anni 80 e che si sarebbe sviluppata nei successivi anni fino ad oggi.