Eet een CO2-brandblusser zuurstof? De natuurkunde achter de ontlading

Heeft een CO2-brandblusser Zuurstof eten? Nee, het vervangt het

Koolstofdioxide verbruikt geen zuurstof, absorbeert het niet en verbrandt het niet. Het verdunt de lucht rond het vuur totdat de vlam niet meer kan ademen, en verspreidt zich vervolgens. De zorg achter deze vraag is legitiem, maar het effect is eerder een tijdelijke verwatering dan een permanent verlies.

Stel je het moment voor. Een technicus ontlaadt een CO2-blusser van 5 kg in een controlekamer van 3 bij 3 meter. De claxon brult ongeveer tien seconden, de ruimte vult zich met witte mist en iemand stelt de voor de hand liggende vraag: hebben we hier zojuist de zuurstof opgebruikt?

Het antwoord is nee, en de reden is simpel. CO2 is bij kamertemperatuur een stabiel, chemisch inert molecuul. Het reageert niet met zuurstof en het vuur verteert het niet. De ongeveer 2,7 kubieke meter gas die vrijkomt uit een cilinder van 5 kg blijft in de kamer, vermengd met de lucht, totdat ventilatie of gewone lekkage het wegvoert. Het zuurstofniveau herstelt zich vanzelf zodra het gas is verdwenen.

Verplaatsing en koeling: wat de blusser eigenlijk doet

Een brand heeft tegelijkertijd brandstof, zuurstof en warmte nodig. Een CO2-blusser verwijdert twee van de drie, vandaar dat de uitdrukking ‘zuurstof eten’ in de eerste plaats verscheen.

Verdunning staat voorop. Vloeibaar CO2 verlaat de cilinder en verandert in gas, waarbij het uitzet tot ongeveer 400 keer het vloeibare volume. Die wolk duwt de lucht weg van het brandende oppervlak en binnen de vlamzone daalt de zuurstofconcentratie onder de 15 tot 16 procent die een vlam nodig heeft om zichzelf in stand te houden. De verbranding stopt niet omdat de zuurstof uit het gebouw is verdwenen, maar omdat deze niet meer voldoende geconcentreerd is bij de brandstof.

Koeling komt op de tweede plaats. De uitzetting absorbeert warmte, en de hoorn en het mondstuk dalen tot ongeveer min 78 graden Celsius terwijl er droogijsdeeltjes ontstaan. Die koude stroom trekt ook warmte uit het brandende oppervlak. CO2 heeft nog steeds veel minder koelvermogen per kilogram dan water en presteert daarom slecht bij diepgewortelde branden in hout, papier of textiel.

Het vuur zelf verbruikt zuurstof en produceert koolstofdioxide. De blusser voegt alleen CO2 toe; hij verdringt zuurstof in plaats van deze te vernietigen.

Hoeveel zuurstof een ontlading werkelijk verwijdert

De rekenkunde is de moeite waard om te weten voordat je koopt. Onder normale omstandigheden wordt één kilogram CO2 ongeveer 0,54 kubieke meter gas. Een eenheid van 2 kg geeft dus ongeveer 1,1 kubieke meter vrij, een eenheid van 3 kg ongeveer 1,6, een eenheid van 5 kg ongeveer 2,7 en een kar van 10 kg ongeveer 5,4. Dat is het volume dat in uw kamer moet opgaan.

De kolom die van belang is voor de gezondheid is de laatste. Koolstofdioxide wordt een probleem voor mensen bij concentraties die ver onder het niveau liggen waarop een vlam zou uithongeren. In de serverruimte van 22,5 m³ erboven ligt het zuurstofgehalte nog steeds boven de 18 procent, maar de CO2 zelf bereikt ongeveer 10 procent – ​​genoeg om binnen enkele minuten bewusteloosheid te veroorzaken.

• 0,5 procent (5.000 ppm): de gebruikelijke limiet voor beroepsmatige blootstelling van acht uur.
• Ongeveer 2 procent: hoofdpijn, snellere ademhaling, verminderde concentratie.
• Ongeveer 3 procent: kortademigheid en verminderde prestaties, met slechte zelfdetectie.
• 4 tot 5 procent: duizeligheid, verwarring en ademhalingsmoeilijkheden binnen enkele minuten.
• Boven de 10 procent: bewustzijnsverlies en overlijden binnen enkele minuten.

Zuurstofuitputting wordt een probleem onder de 19,5 procent en een ernstig probleem onder de 16 procent, maar in de meeste kamers die door een draagbare blusser worden schoongemaakt, bereikt de CO2-concentratie, en niet het zuurstofgehalte, eerst een gevaarlijk niveau. Ook hier is het cilindergedrag van belang: begrip hoe een CO2-eenheid van 5 kg zich gedraagt tijdens het lozen helpt u te beoordelen hoeveel gas er daadwerkelijk in de ruimte vrijkomt.

Waar een lozing gevaarlijk wordt: kleine, afgesloten en lage ruimtes

Het klassieke ongevalsprofiel is geen grote hal. Het is een besloten ruimte van 6 tot 30 kubieke meter met gesloten deur: een bootcabine of motorruimte, een voertuiginterieur, een kleine dataruimte, een koelcel, een liftschacht, een spuitcabine of een inspectieput.

Twee factoren maken deze ruimtes erger. CO2 is ongeveer 1,5 keer dichter dan lucht, dus het nestelt zich naar de vloer en vult eerst de bilges, putten en lage hoeken, terwijl de lucht op hoofdhoogte er nog steeds prima uit kan zien en kan meten. De uitblaasmist verbergt bovendien de uitgang precies op het moment dat u deze het meest nodig heeft, zodat iemand die binnen blijft de oriëntatie kan verliezen voordat hij lichamelijke klachten opmerkt.

Voor die ruimtes is de hoogte van de kosten eerder een veiligheidsvariabele dan een prijsvariabele. Bij een draagbare eenheid van 3 kg komt grofweg 1,6 kubieke meter gas vrij, ongeveer 40 procent minder dan bij een eenheid van 5 kg, wat vaak de betere balans is in een krappe cabine of een elektrische kast waar het vloeroppervlak beperkt is en de deur smal is.

De zuurstof komt terug: ventilatie en terugkeer

CO2 blijft niet oneindig hangen. In een normale kamer lekt het via deuropeningen, kanalen, afzuigsystemen en open ramen, en in een kleine werkkamer komt het kooldioxideniveau doorgaans binnen enkele minuten nadat een deur wordt geopend weer dicht bij het omgevingskoolstofdioxideniveau. Putten, kelders en ongeventileerde ruimen vormen een uitzondering, omdat het gas zwaar is en de openingen zich meestal bovenaan bevinden.

Wanneer een vast CO2-systeem een ​​machinekamer heeft overstroomd, behandel de ruimte dan als onmiddellijk gevaarlijk totdat deze is geventileerd en gemeten. Precies om deze reden bestaan ​​er toegangsvertragingen en blokkeringen op deze systemen.

Praktische herintredingsvolgorde

1. Houd iedereen buiten en stop met werken in het gebied totdat de ruimte is vrijgemaakt.
2. Open de ruimte van buitenaf: deur, luik, klep of raam.
3. Laat het minimaal 10 tot 15 minuten luchten voordat iemand ingrijpt.
4. Ventileer laag, niet alleen op hoofdhoogte, want CO2 verzamelt zich vlakbij de vloer.
5. Meet met een gasmeter voordat u onbeschermd binnenkomt, waarbij u streeft naar minder dan 0,5 procent CO2 en meer dan 19,5 procent zuurstof.
6. Werk in tweetallen, zet de deur open en houd de tijd binnen een paar minuten.

Nog een gewoonte die de moeite waard is om aan te leren: als het vuur een rek, een kabelgoot of opgeslagen papier raakt, ga er dan niet vanuit dat het vuur uit is. CO2 dooft oppervlaktevlammen uit, maar dringt niet door in de brandstof, zodat smeulend materiaal opnieuw kan ontbranden zodra het gas zich verspreidt. Grotere ruimtes zoals technische ruimtes, laadperrons en werkplaatsen worden doorgaans bediend door een mobiele unit in plaats van door een draagbare unit.

De werkelijke risico's op letsel omvatten niet de opgegeten zuurstof

De gemelde verwondingen na CO2-uitstoot zijn koude brandwonden, vallen veroorzaakt door verlies van zicht en verstikking in besloten ruimtes. Bevriezing door de hoorn en het mondstuk is op zichzelf al een reëel gevaar, en de witte wolk kan zo dicht zijn dat herkenningspunten in een gang worden uitgewist.

De brandklasse is net zo belangrijk. CO2 is geschikt voor ontvlambare vloeistoffen en onder spanning staande elektrische apparatuur. Het is niet geschikt voor diepgewortelde klasse A-branden in hout, papier en textiel, en is slecht geschikt voor bakolie, waarbij de straal brandend vet uit een pan kan spatten en het vuur door de keuken kan verspreiden.

Op de juiste manier gebruikt, heeft CO2 echter voordelen waar poeder niet aan kan tippen. Het laat geen residu achter op de printplaten, het bedekt een kamer niet met fijn stof en het geleidt geen elektriciteit. Daarom blijft het de standaardkeuze voor schakelruimtes, bedieningspanelen en kleine opslagplaatsen voor brandbare vloeistoffen.

CO2 of iets anders? Een praktische vergelijking

Kiezen voor een besloten ruimte is een afweging tussen de grootte van de ruimte, wat er brandt en wat je daarna kunt verdragen.

Voor een ruimte van minder dan zo'n 30 kubieke meter is CO2 werkbaar als mensen direct na het blussen vertrekken. Als de ruimte normaal gesproken bezet is en niet snel kan worden opgeruimd, kan een optie op schuim- of waterbasis veiliger zijn, zelfs met de schoonmaakkosten. De assortiment CO2-blusserformaten die vandaag beschikbaar zijn, varieert van draagbare apparaten van 2 kg en 3 kg tot draagbare apparaten van 5 kg en trolleys van 10 kg, zodat de lading kan worden afgestemd op de kubieke meters in plaats van te raden.

Kort gezegd: stem de lading af op de kubieke meters

Een CO2-blusser eet geen zuurstof. Het verplaatst het tijdelijk, en in een afgesloten ruimte van 10 tot 30 kubieke meter kan het vrijkomende gas concentraties bereiken die een persoon stoppen met ademen lang voordat het zuurstofniveau ergens in de buurt van nul daalt. Behandel elke lozing in een afgesloten ruimte als een atmosfeergebeurtenis, en niet alleen als een brandgebeurtenis: ga naar buiten, open, ventileer laag, meet en kom dan terug.

Wanneer u eenheden voor cabines, technische ruimtes of kasten specificeert, ga dan uit van de kubieke meters van de ruimte en het brandrisico daarin, in plaats van van de prijs van de cilinder. Dat ene getal bepaalt of een eenheid van 3 kg of 5 kg de betere keuze is, en het is het getal dat ervoor zorgt dat een brandblusser niet uitmondt in een tweede noodgeval.