Quão frio é um extintor de CO2? Temperaturas reais de descarga explicadas

Quão frio é um extintor de CO2? Os números reais por trás da geada

Não há refrigeração dentro de um extintor de dióxido de carbono, mas o jato que sai da buzina cai perto de 78 graus Celsius negativos. É aqui que vem esse número, a distância percorrida pelo frio e o que ele muda quando você especifica, manuseia ou faz a manutenção de um.

Descarregue uma unidade de cinco quilogramas de CO2 em um recipiente de teste e a sequência será sempre a mesma. O chifre fica branco de gelo em segundos, a neve fina sai do cone e qualquer um que agarra o metal sem pensar puxa a mão rapidamente. Essa reação não é um exagero. O fluxo que sai de uma corneta de CO2 normalmente mede entre 70 e 80 graus Celsius negativos, com o ponto de referência mais citado sendo 78,5 graus Celsius negativos, a temperatura na qual o gelo seco se transforma diretamente em gás.

Um número responde a um número surpreendente de questões práticas: por que a buzina nunca deve ser agarrada, por que o próprio cilindro nunca congela e por que a mangueira de uma unidade bem feita é especificada da maneira que é.

A resposta curta: cerca de 78 graus Celsius negativos na buzina

Se você precisar de um único valor, considere 78 graus Celsius negativos, aproximadamente 109 graus Fahrenheit negativos, como a temperatura do gás e das partículas de gelo seco que saem de uma corneta de CO2. As medições reais variam, e é por isso que os valores publicados se espalham entre cerca de -70 e -80 Celsius. A temperatura ambiente, por quanto tempo o gatilho é pressionado, o formato da buzina e há quanto tempo a unidade foi usada, tudo isso altera a leitura em alguns graus.

O que importa tanto é onde fica o frio. O corpo do cilindro permanece próximo à temperatura ambiente; o frio é gerado no ponto de expansão e sai com o riacho.

Por que a descarga é fria quando nada é refrigerado

Não há circuito de resfriamento, refrigerante ou compressor dentro de um extintor de CO2. O frio é um subproduto da descompressão, e esse único fato explica tanto o desempenho da extinção quanto as regras de manuseio.

A queda de pressão faz o trabalho

O dióxido de carbono é armazenado como um líquido em equilíbrio com o seu vapor, o que torna o cilindro auto-pressurizado a cerca de 55 a 60 bar à temperatura ambiente normal. Quando a válvula abre, esse líquido é forçado a entrar em uma passagem à pressão atmosférica. Uma grande parte dele transforma-se instantaneamente em gás, expandindo-se centenas de vezes em volume e retirando o calor necessário do líquido que resta. O que resta congela nas finas partículas de gelo seco que dão ao jato sua aparência branca. A expansão acontece tão rapidamente que o fluxo não tem tempo de extrair calor do ar circundante antes de sair da buzina.

Aproximadamente metade da massa armazenada sai como vapor e o restante como neve de gelo seco. É por isso que a nuvem parece sólida e a temperatura cai no mesmo momento.

O que o frio contribui para a extinção

O dióxido de carbono ataca o fogo de duas maneiras ao mesmo tempo. A nuvem em expansão desloca o oxigênio ao redor do foco do incêndio, enquanto a corrente fria remove o calor da superfície do combustível e retarda a liberação de vapor inflamável. Em incêndios de líquidos inflamáveis, essa combinação funciona rapidamente e não deixa resíduos, razão pela qual o CO2 é comum em torno de equipamentos elétricos e áreas de produção limpas. A limitação é que o resfriamento desaparece assim que o gás se dispersa, de modo que os sólidos em combustão lenta e o metal quente podem reacender.

Até que ponto o frio se espalha pela unidade

As pessoas costumam presumir que todo o extintor esfria após o uso. Isso não acontece. Cada componente fica em um ponto diferente da curva de temperatura e é exatamente por isso que as peças são feitas de materiais diferentes.

• Carcaça do cilindro permanece próximo ao ambiente. O líquido no interior absorve o calor através da parede à medida que a pressão cai, para que o corpo nunca congele.
• Válvula é o primeiro ponto de expansão. Corpos de latão ou aço inoxidável esfriam rapidamente e uma leve cobertura durante uma descarga longa é normal.
• Mangueira funciona mais frio que a válvula e endurece visivelmente quando o fluxo continua. A flexibilidade a baixas temperaturas é um item de especificação genuíno.
• Chifre é a superfície mais fria da unidade e a fonte da maioria dos ferimentos relatados. Não deve ser tocado durante ou logo após a alta.
• Alça e aderência isole a mão do metal frio, e é por isso que um punho moldado rachado é um defeito e não um dano cosmético.

Queimaduras de frio acontecem mais rápido do que as pessoas esperam

A menos 78 graus Celsius, a pele nua em contato com metal revestido de gelo pode sofrer queimaduras de frio em menos de um segundo. Não há chama nem brilho de advertência; a sensação é uma picada aguda seguida de dormência. A exposição repetida, ou um jato direcionado à pele exposta, pode causar danos aos tecidos comparáveis ​​a uma queimadura térmica, e toda a extensão pode não ser clara até que a área descongele.

As regras de manuseio são curtas o suficiente para serem lembradas sob pressão:

1. Segure apenas a alça isolada e a alça de transporte; mantenha a mão livre afastada da buzina e da mangueira.
2. Mire na base do fogo, não nas chamas ou no topo de uma superfície quente.
3. Descarregue em varreduras curtas e recue à medida que a nuvem se acumula.
4. Deixe a buzina retornar à temperatura ambiente antes de tocar ou guardar a unidade.
5. Após o uso em uma sala fechada, abra portas e janelas e fique fora até que o gás desapareça.

O que a temperatura de descarga significa em termos de fabricação

Para qualquer pessoa que adquira equipamento de CO2, menos 78 graus Celsius não é um número abstrato; torna-se um conjunto de decisões materiais. O cilindro é geralmente um invólucro de aço sem costura, com CK45 e graus comparáveis, comuns em serviços de CO2 de alta pressão, porque a pressão armazenada é constante e o invólucro deve contê-la por anos sem fadiga. O interior da válvula é igualmente importante: as sedes, as vedações e as molas devem permanecer dimensionalmente estáveis ​​e flexíveis em baixas temperaturas, e a buzina e a mangueira devem permanecer intactas em vez de se tornarem quebradiças no fluxo frio.

Uma unidade portátil de cinco quilos construída sobre uma carcaça CK45 é um exemplo típico dessa combinação: um cilindro classificado para a pressão armazenada, uma válvula feita para CO2 em vez de adaptada de outro agente, e uma buzina dimensionada para manter a neve apontada para onde ela pertence.

A válvula é onde o frio é criado, portanto uma válvula específica para CO2 não é intercambiável com uma conexão para pó seco. A adaptabilidade da temperatura durante todo o ciclo de descarga é um tema recorrente nas notas técnicas publicadas sobre equipamentos de CO2 de alta pressão, e vale a pena ler esse detalhe antes de escrever uma especificação de compra.

Esse mesmo conjunto de restrições molda como Extintores e cilindros de CO2 são construídos e testados aqui, desde o material da carcaça até a empunhadura do cabo.

Uma breve lista de verificação de especificações

• Material do cilindro e classificação de pressão, com o padrão contra o qual o invólucro é testado.
• Uma válvula projetada especificamente para CO2, não compartilhada entre tipos de agentes.
• Mangueira e buzina classificadas para exposição contínua a baixas temperaturas.
• Alça e punho isolados, fixados mecanicamente em vez de presos.
• Intervalos de manutenção declarados e datas de testes hidrostáticos registradas.
• Documentação de aprovação para o mercado de destino, como documentação CE em pedidos de exportação.

Dimensionando a unidade em torno do risco, não da temperatura

A capacidade muda a forma como o frio é experimentado, e não o quão frio é o fluxo. Um portátil de dois ou três quilos esvazia rapidamente, proporcionando uma explosão curta e intensa e uma buzina que congela quase imediatamente. Um portátil de cinco quilos oferece uma janela de trabalho mais longa, adequada para um compartimento de veículo, uma pequena sala de servidores ou um canto de oficina. Unidades de carrinho de dez e vinte e cinco quilogramas são escolhidas quando a descarga deve durar tempo suficiente para causar um derramamento, e suas mangueiras mais longas mantêm o operador mais longe da extremidade fria.

Há uma compensação que vale a pena mencionar. Uma descarga mais longa empurra mais massa através do mesmo chifre, de modo que a camada de gelo se acumula em vez de desaparecer e o metal permanece frio por muito tempo depois que o gatilho é liberado.

O que levar embora

• O fluxo que sai de uma corneta de CO2 fica entre 70 e 80 graus Celsius negativos, com 78,5 graus negativos como valor de referência.
• O frio é criado pela queda de pressão na válvula e não por qualquer mecanismo de resfriamento.
• O cilindro permanece próximo ao ambiente; a válvula, a mangueira e a buzina transportam o frio.
• O contato da pele nua com um chifre congelado pode causar queimaduras de frio em menos de um segundo.
• As escolhas de materiais e válvulas decidem se uma unidade tolera esse frio ao longo de anos de serviço.

O quão frio um extintor de CO2 fica se resume a uma cadeia simples: pressão armazenada, uma queda repentina na válvula e um jato que deixa a buzina muito mais fria do que qualquer outra coisa na unidade. Trate esse frio como uma parte normal do funcionamento do equipamento, planeje as regras de manuseio em torno dele, e a própria propriedade que torna o CO2 eficaz em incêndios elétricos e líquidos deixa de ser uma surpresa no chão de fábrica.