Hvordan slukker en CO2-slukker en brand? Kvælende fysik forklaret

Forestil dig et lille serverrum klokken to om morgenen. Et UPS-batteriskab begynder at ryge, hvorefter der opstår flammer ved ventilationsåbningerne. Nogen løfter en 5 kg CO2-slukker af dens beslag, sigter hornet mod bunden af ​​ilden og klemmer håndtaget. Tolv sekunder senere er flammerne væk, stativerne står stadig, og den eneste oprydning er en aftørret skabslåge.

Det korte svar er dette: ildslukkeren frigiver kuldioxid under højt tryk og danner en tæt sky af gas og mikroskopiske tørispartikler over det brændende materiale. Inde i den sky falder iltniveauet ved ildstedet til under, hvad en flamme har brug for, og forbrændingen stopper. Afkøling sker undervejs, men iltfortrængning gør det rigtige arbejde.

En CO2-slukker drukner ikke en ild eller gennemvæder brændstoffet. Det skaber en midlertidig atmosfære, hvor flammen ikke kan ånde, og så forsvinder den atmosfære.

Iltfortrængning først, afkøling for det andet

Ild har brug for brændstof, ilt og varme på samme tid, og CO2 angriber iltsiden af den trekant. Det gør det lokalt i stedet for i hele rummet. Kuldioxid er omkring 1,5 gange så tæt som luft, så skyen synker og breder sig lavt i stedet for at stige lige til loftet. Da det dækker brændstoffet, fortynder det ilten i flammezonen. Flammende forbrænding kræver generelt omkring 15 procent ilt eller mere, og en koncentreret CO2-strøm skubber det lokale tal et godt stykke under det. På en opløsningsmiddel- eller malingsbrand skubber den også den brændbare damp væk, der faktisk brænder; væsken brænder ikke, det er dampen over den.

Køling: ægte, men sjældent afgørende

Hornet udleder gas- og tørispartikler ved omkring minus 78 grader Celsius, og disse partikler absorberer varme, når de sublimerer. Det hjælper på en lav ild og gør meget lidt på en dyb ild. Vand optager omkring 2.260 kilojoule pr. kilogram, når det bliver til damp; CO2 optager omkring 570, når det sublimerer. Vand trænger også ind i papir, klud eller træ og køler materialet indefra. CO2 rører kun overflader, hvorfor en skraldespand fuld af returpapir kan væltes på få sekunder og blusse op igen minutter senere.

Fra væske til sky: inde i cylinderen, ventilen og hornet

En CO2-slukker er en trykbeholder frem for en pumpe. Kuldioxiden sidder som en væske i ligevægt med sin egen damp ved omkring 55 til 60 bar ved 20 grader Celsius, omkring 800 psi. Et dykrør fører væske fra bunden af ​​cylinderen op til ventilen, så udledningen forsvinder ikke efter det første sekund eller to.

Fra ventilen passerer ladningen gennem en kort slange til udløbshornet, den udbuede kegle for enden. Den kegle løber kold nok til at forårsage forfrysninger, hvorfor du holder det isolerede håndtag og aldrig metallet. Ved hornet blinker væsken til gas- og tørispartikler og udvider sig med omkring 450 til 500 gange dets væskevolumen.

Tryk indstiller også uret. En CO2-slukker er bygget til at tømmes på få sekunder frem for minutter, og at lagret tryk er det, der får hvert sekund til at tælle mens en brand stadig er lille nok til at stoppe.

En velbygget 5 kg bærbar enhed, den størrelse, der normalt vælges til serverrum og små opløsningsmiddellagre, giver ca. 12 til 15 sekunders brugbar udledning fra en CK45 cylinder og en CE-mærket ventilsamling, der holder strømmen stabil i stedet for skarp.

Hvilket affyrer CO2-håndtag, og som det ikke kan fikse

CO2 er ikke et universalmiddel. Dens grænser betyder lige så meget som dens styrker:

• Væske- og gasbrande i klasse B: det stærkeste match, fra benzin og opløsningsmidler til maling og paraffin.
• Levende elektrisk udstyr: gassen er ikke ledende og efterlader ingen rester, så paneler, kabler og servere slipper for vand- eller pulverskader.
• Klasse A faste stoffer såsom papir, træ og tekstiler: overfladeflammer slukker, dybtliggende varme ikke, og genantændelse er almindelig.
• Klasse D brændbare metaller: ikke bruge. Metaller som magnesium brænder varmt nok til at reagere med kuldioxid, hvilket kan gøre ilden mere voldsom.
• Klasse F madolier og fedtstoffer: uegnet. Olie, der sidder over dens selvantændelsestemperatur, tændes igen, når gassen spredes, og strålen kan sprøjte brændende olie ud af panden.

Læs etiketten før du køber

To tal fortæller dig det meste af, hvad du har brug for: opladningsvægten i kilogram og klasse B-klassificeringen. Tallet foran bogstavet er størrelsen af ​​den standard testbrand, som enheden skulle slukke under certificeringen, så en 89B rating dækker en betydeligt større brand end en 34B rating.

En tungere cylinder køber tid og rækkevidde, ikke kun volumen. Halvdelen af ​​afladningen af ​​en lille bærbar går med at dække de første to meter, så en trolleyenhed tjener sin gulvplads, hvor faren sidder bag udstyr eller dybt inde i et rum. Hvor faren er et enkelt kabinet, tilføjer ekstra kapacitet for det meste vægt at bære.

Uanset hvilken størrelse du vælger, skal du bekræfte, at enheden bærer den certificering, som din forsikringsgiver eller lokale myndighed forventer, og at udskiftningsventiler, slanger og horn er tilgængelige fra samme leverandør.

Brug af en uden at gøre tingene værre

1. Bær cylinderen oprejst og sæt den ned, før du starter; at håndtere en 15 kg-enhed med én hånd, mens man trækker i en stift, er hvordan folk taber den.
2. Bryd forseglingen, træk i sikkerhedsnålen, og hold kun i det isolerede håndtag.
3. Stå en til to meter tilbage og sigt hornet mod bunden af ​​flammerne, ikke mod røgen.
4. Fej side til side hen over den nærmeste kant af bålet, og arbejd derefter baglæns.
5. Bliv ved med at udlade i et sekund eller to, efter at flammerne dør, så skyen kan lægge sig.
6. Hold øje med genantænding i flere minutter, og evakuer, hvis én ildslukker ikke er nok.

Valg og vedligeholdelse af en enhed, der vil fungere

Tre ting afgør, om en CO2 ildslukker udfører i en nødsituation: cylinderens og ventilens integritet, den faktiske ladningsvægt og vedligeholdelsesjournalen. Fordi gassen holdes af tryk snarere end af en kemisk reaktion, er den praktiske kontrol vægt, ikke en måler, og mange CO2-enheder har slet ingen trykmåler. Et tab på mere end 10 procent af ladningsvægten betyder en genopladning, mens selve cylinderen normalt underkastes en hydraulisk tryktest på en ti-årig cyklus i mange standarder.

Ventilenheden holder det tryk mellem tjenester og frigiver det efter behov, så det fortjener samme undersøgelse som kapaciteten trykt på etiketten. Holde reserveventiler, slanger og håndtagshætter afstemt efter slukningsmodellen gør den årlige servicering hurtigere og undgår, at en lydcylinder står ude af drift af mangel på en lille del.

En CO2-slukker slukker en brand ved at ændre atmosfæren omkring den. Flydende kuldioxid blinker ind i en kold, tæt sky af gas- og tørispartikler, dækker det brændende brændstof og sænker den lokale iltkoncentration under det niveau, en flamme kan overleve. Varme optages undervejs, men ilden slukker, fordi den er udsultet, ikke fordi den er frossen.

Den mekanisme forklarer både styrkerne og grænserne. CO2 er hurtigt, rent og sikkert omkring strømførende elektrisk udstyr, og det er et dårligt valg til dybtliggende faste stoffer, brændende metaller og madolie. Tilpas agenten til den faktiske fare, mål opladningen til rummet og den afstand, du skal gå i, og hold vægtkontrollen i kalenderen. Den ildslukker, der virker, er den, der blev specificeret til branden foran dig.