Чи споживає вогнегасник CO2 кисень? Фізика, що стоїть за розрядом

Чи а Вогнегасник CO2 Їсти кисень? Ні, це витісняє це

Вуглекислий газ не споживає кисень, не поглинає його і не спалює. Воно розріджує повітря навколо вогню, доки полум’я більше не може дихати, а потім розсіюється. Занепокоєння, яке стоїть за цим питанням, є законним, але результатом є тимчасове розрідження, а не постійна втрата.

Уявіть момент. Технік розряджає вогнегасник на 5 кг CO2 у кімнаті керування розміром 3 на 3 метри. Гудок реве близько десяти секунд, простір заповнюється білим туманом, і хтось ставить очевидне запитання: ми щойно використали тут кисень?

Відповідь - ні, і причина проста. CO2 є стабільною, хімічно інертною молекулою при кімнатній температурі. Він не реагує з киснем, і вогонь його не поглинає. Приблизно 2,7 кубічних метрів газу, який виділяє 5-кілограмовий балон, залишається в кімнаті, змішавшись з повітрям, доки вентиляція або звичайний витік не винесе його. Рівень кисню відновлюється сам по собі, коли газ очищається.

Об’єм і охолодження: що насправді робить вогнегасник

Вогонь потребує палива, кисню і тепла одночасно. Вогнегасник CO2 видаляє два з трьох, тому вперше з’явилася фраза «їсти кисень».

Розведення на першому місці. Рідкий CO2 залишає циліндр і перетворюється на газ, розширюючись приблизно в 400 разів більше свого об’єму рідини. Ця хмара відштовхує повітря від палаючої поверхні, і всередині зони полум’я концентрація кисню падає нижче 15–16 відсотків, необхідних для підтримки полум’я. Горіння припиняється не тому, що з будівлі зник кисень, а тому, що його більше недостатньо сконцентровано в паливі.

На другому місці стоїть охолодження. Розширення поглинає тепло, і рупор і сопло падають приблизно до мінус 78 градусів за Цельсієм, коли утворюються частинки сухого льоду. Цей холодний потік також відводить тепло від палаючої поверхні. CO2 все ще має набагато меншу охолоджувальну здатність на кілограм, ніж вода, тому він погано справляється з глибокими пожежами в деревині, папері чи текстилі.

Сам вогонь споживає кисень і виділяє вуглекислий газ. Вогнегасник лише додає CO2 — він витісняє кисень, а не руйнує його.

Скільки кисню справді видаляє розряд

Перед покупкою варто знати арифметику. За звичайних умов один кілограм СО2 стає приблизно 0,54 кубічних метрів газу. Таким чином, 2-кілограмовий агрегат вивільняє приблизно 1,1 кубометра, 3-кілограмовий – близько 1,6, 5-кілограмовий – приблизно 2,7, а 10-кілограмовий візок – приблизно 5,4. Це той об’єм, який має змішатися у вашій кімнаті.

Колонка, яка має значення для здоров’я, – остання. Вуглекислий газ стає проблемою для людей у ​​концентраціях, значно нижчих за рівень, при якому полум’я не може спалахнути. У серверній кімнаті об’ємом 22,5 м³ вище вміст кисню все ще перевищує 18 відсотків, але сам CO2 досягає приблизно 10 відсотків — цього достатньо, щоб викликати втрату свідомості протягом кількох хвилин.

• 0,5 відсотка (5000 частин на мільйон): звичайна восьмигодинна межа професійного впливу.
• Близько 2 відсотків: головні болі, прискорене дихання, зниження концентрації.
• Близько 3 відсотків: задишка та погіршення працездатності з поганим самовизначенням.
• 4-5 відсотків: запаморочення, сплутаність свідомості та утруднене дихання протягом декількох хвилин.
• Понад 10 відсотків: втрата свідомості та смерть протягом декількох хвилин.

Вичерпання кисню стає проблемою нижче 19,5 відсотка та серйозним — нижче 16 відсотків, але в більшості приміщень, очищених портативним вогнегасником, концентрація CO2, а не кількість кисню, спочатку досягає небезпечного рівня. Тут також має значення поведінка циліндра: розуміння як 5 кг CO2 установка поводиться під час скидання допомагає визначити, скільки газу фактично буде випущено в простір.

Де розряд стає небезпечним: малі, герметичні та низькі приміщення

Класичний профіль аварії – це не великий зал. Це закритий простір об’ємом від 6 до 30 кубічних метрів із закритими дверима: каюта човна або моторний відсік, салон транспортного засобу, невелика кімната даних, холодильна камера, ліфтова шахта, фарбувальна камера або оглядова яма.

Два фактори погіршують ці місця. CO2 приблизно в 1,5 рази щільніший за повітря, тому він осідає на підлозі та спочатку заповнює трюми, ями та нижні кути, тоді як повітря на висоті голови все ще може виглядати добре. Розрядний туман також приховує вихід саме тоді, коли він вам найбільше потрібен, тому хтось, хто залишається всередині, може втратити орієнтацію, не помітивши жодних фізичних симптомів.

Для цих приміщень розмір плати є змінною безпеки, а не змінною ціни. 3-кілограмовий портативний блок виділяє приблизно 1,6 кубічних метрів газу, приблизно на 40 відсотків менше, ніж 5-кілограмовий блок, що часто є кращим балансом у тісній кабіні чи електричній кабіні, де площа підлоги обмежена, а двері вузькі.

Кисень повертається: вентиляція та повторне надходження

CO2 не затримується нескінченно. У звичайній кімнаті він витікає через дверні щілини, повітроводи, системи витяжки та відкриті вікна, а в невеликій робочій кімнаті рівень вуглекислого газу, як правило, повертається близько до навколишнього рівня вуглекислого газу протягом декількох хвилин після того, як двері відчиняються. Виняток становлять ями, підвали та непровітрювані трюми, оскільки газ важкий, а отвори зазвичай розташовані вгорі.

Якщо стаціонарна система CO2 затопила машинне приміщення, розглядайте простір як негайно небезпечний, доки його не провітрить і не виміряють. Затримки на вхід і блокування в цих системах існують саме з цієї причини.

Практична послідовність повторного входу

1. Залиште всіх на вулиці та припиніть роботу в зоні, доки простір не буде очищено.
2. Відкрийте простір ззовні: двері, люк, заслінку або вікно.
3. Дайте йому провітритися принаймні 10-15 хвилин, перш ніж хтось увійде.
4. Вентилюйте на низькому рівні, а не лише на висоті голови, тому що CO2 збирається біля підлоги.
5. Виміряйте за допомогою газового лічильника перед незахищеним входом, прагнучи бути нижче 0,5 відсотка CO2 і вище 19,5 відсотка кисню.
6. Працюйте в парах, відчиняйте двері та тримайте час усередині до кількох хвилин.

Варто виробити ще одну звичку: якщо вогонь торкнувся стелажа, кабельного лотка або паперу, що зберігався, не думайте, що він згас. CO2 гасить поверхневе полум’я, але не вбирається в паливо, тому тліючий матеріал може знову спалахнути, коли газ розсіюється. Великі приміщення, такі як заводські приміщення, вантажні майданчики та майстерні, зазвичай обслуговуються мобільним пристроєм, а не портативним.

Справжні ризики травмування не включають споживання кисню

Травми, про які повідомляють після викидів CO2, це холодні опіки, падіння через втрату видимості та асфіксія в замкнутому просторі. Обмороження від клаксона та сопла саме по собі є реальною небезпекою, а біла хмара може бути достатньо щільною, щоб стерти орієнтири в коридорі.

Клас вогнестійкості має таке ж значення. CO2 розрахований на легкозаймисті рідини та електричне обладнання під напругою. Він не призначений для глибоких пожеж класу А в деревині, папері та текстилі, і він погано підходить для кулінарної олії, де струмінь може виплеснути палаючий жир зі сковороди та поширити вогонь по кухні.

Однак при правильному використанні CO2 має переваги, з якими не може зрівнятися порошок. Він не залишає слідів для очищення друкованих плат, не покриває приміщення дрібним пилом і не проводить електрику, тому він залишається вибором за замовчуванням для комутаційних кімнат, панелей керування та невеликих сховищ легкозаймистих рідин.

CO2 чи щось інше? Практичне порівняння

Вибір для закритого простору – це компроміс між розміром простору, тим, що горить, і тим, що ви можете терпіти потім.

Для приміщення об’ємом менше 30 кубічних метрів CO2 придатний, якщо люди покинуть його відразу після того, як пожежа погасить. Якщо простір зазвичай зайнятий і його не можна швидко очистити, пінопласт або варіант на водній основі може бути безпечнішим навіть з урахуванням вартості очищення. The діапазон розмірів вогнегасників CO2 доступні сьогодні портативні блоки вагою 2 кг і 3 кг, кишенькові пристрої вагою 5 кг і візки вагою 10 кг, тому вартість можна порівняти з кубічними метрами, а не вгадувати.

Підсумок: зіставте заряд із кубічними метрами

Вогнегасник CO2 не споживає кисень. Він тимчасово витісняє його, і в герметичному просторі від 10 до 30 кубічних метрів газ, який він вивільняє, може досягти таких концентрацій, що зупиняють дихання людини задовго до того, як рівень кисню впаде майже до нуля. Розглядайте кожен викид у закритому просторі як атмосферну подію, а не просто пожежу: вийдіть, відкрийте, провітріть, виміряйте, потім поверніться.

Визначаючи одиниці для кают, виробничих приміщень або шаф, виходьте з кубічних метрів простору та ризику пожежі всередині нього, а не з ціни балона. Ця єдина цифра вирішує, 3 кг чи 5 кг є кращим вибором, і це число запобігає перетворенню розряду вогнегасника на другу надзвичайну ситуацію.