Hoe blust een CO2-blusser een brand? Verstikkende natuurkunde uitgelegd

Stel je een kleine serverruimte voor om twee uur 's ochtends. Een UPS-batterijkast begint te roken en er verschijnen vlammen bij de ventilatiesleuven. Iemand tilt een CO2-blusser van 5 kg van de beugel, richt de hoorn op de basis van het vuur en knijpt in de hendel. Twaalf seconden later zijn de vlammen verdwenen, staan ​​de rekken nog steeds overeind en is de enige schoonmaakbeurt een schoongeveegde kastdeur.

Het korte antwoord is dit: de blusser laat onder hoge druk kooldioxide vrij en vormt een dichte wolk van gas en microscopisch kleine droogijsdeeltjes over het brandende materiaal. In die wolk daalt het zuurstofniveau in de brandhaard tot onder wat een vlam nodig heeft, en de verbranding stopt. Afkoeling vindt onderweg plaats, maar zuurstofverplaatsing doet het echte werk.

Een CO2-blusser dooft een brand niet en drenkt de brandstof niet. Er ontstaat een tijdelijke atmosfeer waarin de vlam niet kan ademen, waarna die atmosfeer verdwijnt.

Eerst zuurstofverplaatsing, daarna koeling

Vuur heeft tegelijkertijd brandstof, zuurstof en warmte nodig, en CO2 valt de zuurstofkant van die driehoek aan. Dit gebeurt lokaal in plaats van kamerbreed. Koolstofdioxide is ongeveer 1,5 keer zo dicht als lucht, dus de wolk zinkt en verspreidt zich laag in plaats van rechtstreeks naar het plafond te stijgen. Terwijl het de brandstof bedekt, verdunt het de zuurstof in de vlamzone. Voor een vlammende verbranding is doorgaans ongeveer 15 procent zuurstof of meer nodig, en een geconcentreerde CO2-stroom duwt het lokale cijfer ruim daaronder. Bij een oplosmiddel- of verfbrand duwt het ook de brandbare damp weg die daadwerkelijk brandt; de vloeistof staat niet in brand, de damp erboven wel.

Verkoeling: reëel, maar zelden doorslaggevend

De hoorn stoot gas en droogijsdeeltjes uit bij een temperatuur van ongeveer min 78 graden Celsius, en die deeltjes absorberen warmte terwijl ze sublimeren. Dat helpt bij een ondiep vuur en heel weinig bij een diep vuur. Water neemt ongeveer 2.260 kilojoule per kilogram op als het in stoom verandert; CO2 neemt ongeveer 570 CO2 op als het sublimeert. Water trekt ook in papier, stof of hout en koelt het materiaal van binnenuit af. CO2 raakt alleen oppervlakken, daarom kan een bak vol oud papier binnen enkele seconden worden omvergeworpen en enkele minuten later weer oplaaien.

Van vloeistof naar wolk: in de cilinder, klep en hoorn

Een CO2-blusser is een drukvat en geen pomp. Het kooldioxide bevindt zich als vloeistof in evenwicht met zijn eigen damp bij ongeveer 55 tot 60 bar bij 20 graden Celsius, ongeveer 800 psi. Een dompelbuis transporteert vloeistof van de bodem van de cilinder naar de klep, zodat de ontlading niet na de eerste of twee seconden verdwijnt.

Vanaf de klep gaat de lading door een korte slang naar de afvoerhoorn, de uitlopende kegel aan het uiteinde. Die kegel wordt koud genoeg om bevriezing te veroorzaken. Daarom houd je het geïsoleerde handvat vast en nooit het metaal. Bij de hoorn verandert de vloeistof in gas- en droogijsdeeltjes en zet ongeveer 450 tot 500 maal het vloeistofvolume uit.

Druk zet ook de klok. Een CO2-blusser is zo gebouwd dat hij binnen enkele seconden in plaats van minuten leegloopt die opgeslagen druk zorgt ervoor dat elke seconde telt terwijl een brand nog klein genoeg is om te stoppen.

Een goed gebouwde draagbare eenheid van 5 kg, het formaat dat gewoonlijk wordt gekozen voor serverruimtes en kleine opslagplaatsen voor oplosmiddelen, geeft ruwweg 12 tot 15 seconden bruikbare ontlading uit een CK45-cilinder en een CE-gemarkeerd klepsamenstel dat de stroom stabiel in plaats van scherp houdt.

Welke CO2-brandt, en welke niet kan worden opgelost

CO2 is geen middel voor algemene doeleinden. De grenzen zijn net zo belangrijk als de sterke punten:

• Klasse B vloeistof- en gasbranden: de sterkste match, van benzine en oplosmiddelen tot verf en paraffine.
• Onder spanning staande elektrische apparatuur: het gas is niet geleidend en laat geen residu achter, waardoor panelen, kabels en servers geen last hebben van water- of poederschade.
• Vaste stoffen van klasse A, zoals papier, hout en textiel: oppervlaktevlammen gaan uit, diepgewortelde hitte niet, en herontbranding is gebruikelijk.
• Klasse D brandbare metalen: niet gebruiken. Metalen zoals magnesium branden heet genoeg om te reageren met koolstofdioxide, waardoor het vuur heviger kan worden.
• Klasse F frituuroliën en -vetten: ongeschikt. Olie die boven de zelfontbrandingstemperatuur zit, gaat opnieuw aan zodra het gas zich verspreidt, en de straal kan brandende olie uit de pan spatten.

Het etiket lezen voordat u koopt

Twee cijfers vertellen u het meeste van wat u nodig heeft: het laadgewicht in kilogram en de klasse B-classificatie. Het getal voor de letter is de omvang van de standaardtestbrand die de eenheid tijdens de certificering moest blussen, dus een classificatie van 89B dekt een aanzienlijk grotere brand dan een classificatie van 34B.

Met een zwaardere cilinder koopt u tijd en bereik, niet alleen volume. De helft van de ontlading van een kleine draagbare machine wordt besteed aan het afleggen van de eerste twee meter, zodat een trolley zijn vloeroppervlak verdient waar het gevaar zich achter apparatuur of diep in een kamer bevindt. Waar het gevaar een enkele kast is, zorgt extra capaciteit meestal voor extra draaggewicht.

Welke maat u ook kiest, zorg ervoor dat de unit de certificering heeft die uw verzekeraar of lokale overheid verwacht, en dat vervangende kleppen, slangen en claxons verkrijgbaar zijn bij dezelfde leverancier.

Er één gebruiken zonder de zaken nog erger te maken

1. Draag de cilinder rechtop en zet deze neer voordat u begint; Een apparaat van 15 kg met één hand hanteren terwijl je aan een pin trekt, is de manier waarop mensen het laten vallen.
2. Verbreek de verzegeling, trek aan de veiligheidsspeld en houd alleen de geïsoleerde handgreep vast.
3. Ga één tot twee meter naar achteren staan ​​en richt de claxon op de basis van de vlammen, niet op de rook.
4. Veeg heen en weer over de dichtstbijzijnde rand van het vuur en werk dan achteruit.
5. Blijf nog een seconde of twee ontladen nadat de vlammen zijn gedoofd, zodat de wolk kan bezinken.
6. Wacht enkele minuten op herontsteking en evacueer als één blusser niet genoeg is.

Een eenheid kiezen en onderhouden die werkt

Er zijn drie zaken die beslissen of a CO2-blusser presteert in geval van nood: de integriteit van de cilinder en klep, het werkelijke laadgewicht en het onderhoudsboekje. Omdat het gas door druk wordt vastgehouden in plaats van door een chemische reactie, is de praktische controle het gewicht en niet een meter, en veel CO2-eenheden hebben helemaal geen manometer. Een verlies van meer dan 10 procent van het laadgewicht betekent een herlading, terwijl de cilinder zelf volgens veel normen normaal gesproken wordt onderworpen aan een hydraulische druktest met een cyclus van tien jaar.

De klepconstructie houdt die druk vast tussen onderhoudsbeurten door en laat deze op verzoek vrij, dus verdient deze dezelfde controle als de capaciteit die op het etiket staat vermeld. Behouden reserveventielen, slangen en handvatdoppen Afgestemd op het blusmodel wordt het jaarlijkse onderhoud sneller uitgevoerd en wordt voorkomen dat een geluidscilinder buiten gebruik raakt bij gebrek aan een klein onderdeel.

Een CO2-blusser blust een brand door de atmosfeer eromheen te veranderen. Vloeibaar koolstofdioxide verandert in een koude, dichte wolk van gas en droogijsdeeltjes, bedekt de brandende brandstof en verlaagt de lokale zuurstofconcentratie tot onder het niveau dat een vlam kan overleven. Onderweg wordt warmte geabsorbeerd, maar het vuur gaat uit omdat het uitgehongerd is, niet omdat het bevroren is.

Dat mechanisme verklaart zowel de sterke punten als de beperkingen. CO2 is snel, schoon en veilig in de buurt van onder spanning staande elektrische apparatuur, en is een slechte keuze voor diepgewortelde vaste stoffen, brandende metalen en bakolie. Zorg ervoor dat de agent overeenkomt met het daadwerkelijke gevaar, stem de lading af op de kamer en de afstand die u moet afleggen, en houd de gewichtscontrole op de kalender. De brandblusser die werkt, is degene die is gespecificeerd voor de brand voor u.