Spiser et CO2 brannslukningsapparat oksygen? Fysikken bak utslippet

gjør en CO2 brannslukningsapparat spise oksygen? Nei, det fortrenger det

Karbondioksid forbruker ikke oksygen, absorberer det eller brenner det bort. Det fortynner luften rundt bålet til flammen ikke lenger kan puste, og så spres den. Bekymringen bak spørsmålet er legitim, men effekten er midlertidig fortynning snarere enn permanent tap.

Bilde øyeblikket. En tekniker slipper ut et 5 kg CO2-slukningsapparat inne i et 3 m x 3 m kontrollrom. Hornet brøler i omtrent ti sekunder, rommet fylles med hvit tåke, og noen stiller det åpenbare spørsmålet: brukte vi nettopp opp oksygenet her inne?

Svaret er nei, og grunnen er enkel. CO2 er et stabilt, kjemisk inert molekyl ved romtemperatur. Den reagerer ikke med oksygen, og ilden fortærer den ikke. De rundt 2,7 kubikkmeterne med gass som slippes ut av en 5 kg sylinder blir i rommet, blandet med luften, til ventilasjon eller vanlig lekkasje fører den bort. Oksygennivået gjenopprettes av seg selv når gassen forsvinner.

Forskyvning og kjøling: Hva slukkeapparatet faktisk gjør

En brann trenger drivstoff, oksygen og varme på samme tid. Et CO2-slukningsapparat fjerner to av de tre, og det er grunnen til at uttrykket «å spise oksygen» dukket opp i utgangspunktet.

Fortynning kommer først. Flytende CO2 forlater sylinderen og blinker til gass, og utvider seg til omtrent 400 ganger væskevolumet. Den skyen skyver luft vekk fra den brennende overflaten, og inne i flammesonen synker oksygenkonsentrasjonen under de 15 til 16 prosentene en flamme trenger for å opprettholde seg selv. Forbrenningen stopper ikke fordi oksygen forsvant fra bygningen, men fordi det ikke lenger er konsentrert nok ved drivstoffet.

Avkjøling kommer i andre rekke. Ekspansjonen absorberer varme, og hornet og munnstykket faller til rundt minus 78 grader Celsius når tørrispartikler dannes. Den kalde strømmen trekker også varme ut av den brennende overflaten. CO2 har fortsatt langt mindre kjølekapasitet per kilo enn vann, og derfor yter den dårlig på dyptliggende branner i tre, papir eller tekstiler.

Selve brannen forbruker oksygen og produserer karbondioksid. Slukningsapparatet tilfører bare CO2 - det fortrenger oksygen i stedet for å ødelegge det.

Hvor mye oksygen en utslipp egentlig fjerner

Regnestykket er verdt å vite før du kjøper. Under normale forhold blir ett kilo CO2 til omtrent 0,54 kubikkmeter gass. En enhet på 2 kg slipper derfor ca. 1,1 kubikkmeter, en 3 kg-enhet ca. 1,6, en 5 kg-enhet ca. 2,7 og en 10 kg-vogn ca. 5,4. Det er volumet som må blandes inn i rommet ditt.

Spalten som betyr noe for helsen er den siste. Karbondioksid blir et problem for mennesker i konsentrasjoner godt under nivået som ville sulte en flamme. I serverrommet på 22,5 m³ over er oksygen fortsatt over 18 prosent, men selve CO2 når omtrent 10 prosent – ​​nok til å forårsake bevisstløshet i løpet av minutter.

• 0,5 prosent (5000 ppm): den vanlige åtte-timers yrkeseksponeringsgrensen.
• Rundt 2 prosent: hodepine, raskere pust, redusert konsentrasjon.
• Rundt 3 prosent: kortpustethet og nedsatt ytelse, med dårlig selvoppdagelse.
• 4 til 5 prosent: svimmelhet, forvirring og pustevansker i løpet av minutter.
• Over 10 prosent: tap av bevissthet og død i løpet av minutter.

Oksygenmangel blir en bekymring under 19,5 prosent og en alvorlig under 16 prosent, men i de fleste rom som fjernes med et bærbart brannslukningsapparat når CO2-konsentrasjonen, ikke oksygentallet, først et farlig nivå. Sylinderoppførsel er også viktig her: forståelse hvordan en 5 kg CO2-enhet oppfører seg når den slipper ut hjelper deg å bedømme hvor mye gass som faktisk slippes ut i rommet.

Hvor et utslipp blir farlig: Små, forseglede og lave rom

Den klassiske ulykkesprofilen er ikke en stor hall. Det er et lukket rom på 6 til 30 kubikkmeter med døren lukket: en båtkabin eller motorrom, et kjøretøyinteriør, et lite datarom, et fryselager, en heissjakt, en malingsboks eller en inspeksjonsgrop.

To faktorer gjør disse plassene verre. CO2 er ca. 1,5 ganger tettere enn luft, så den legger seg mot gulvet og fyller først lenser, groper og lave hjørner, mens luften i hodehøyde fortsatt kan se og måle bra ut. Utslippståka skjuler også utgangen akkurat når du trenger det mest, slik at noen som holder seg inne kan miste orienteringen før de merker noen fysiske symptomer.

For disse plassene er ladestørrelsen en sikkerhetsvariabel i stedet for en prisvariabel. En 3 kg bærbar enhet slipper ut omtrent 1,6 kubikkmeter gass, omtrent 40 prosent mindre enn en 5 kg enhet, som ofte er den beste balansen i en tett hytte eller et elektrisk skap hvor gulvarealet er begrenset og døren er smal.

Oksygenet kommer tilbake: Ventilasjon og re-entry

CO2 henger ikke i det uendelige. I et normalt rom lekker det gjennom døråpninger, kanaler, avtrekkssystemer og åpne vinduer, og et lite arbeidsrom kommer vanligvis tilbake til omgivelsesnivået for karbondioksid i løpet av minutter etter at en dør åpnes. Groper, kjellere og uventilerte lasterom er unntaket, fordi gassen er tung og åpningene vanligvis er på toppen.

Der et fast CO2-system har oversvømmet et maskinrom, behandle plassen som umiddelbart farlig inntil den er ventilert og målt. Inngangsforsinkelser og sperringer på disse systemene eksisterer nettopp av denne grunn.

Praktisk re-entry-sekvens

1. Hold alle ute og stopp arbeidet i området til plassen er ryddet.
2. Åpne plassen fra utsiden: dør, luke, spjeld eller vindu.
3. La den lufte i minst 10 til 15 minutter før noen går inn.
4. Ventiler på lavt nivå, ikke bare i hodehøyde, fordi CO2 samler seg nær gulvet.
5. Mål med en gassmåler før ubeskyttet inntreden, sikte på under 0,5 prosent CO2 og over 19,5 prosent oksygen.
6. Arbeid i par, åpne døren og hold tiden inne på noen få minutter.

En annen vane som er verdt å bygge opp: Hvis brannen berørte et stativ, et kabelbrett eller lagret papir, ikke anta at den er slukket. CO2 slår ned overflateflammer, men trekker ikke inn i drivstoffet, så ulmende materiale kan tenne igjen når gassen spres. Større rom som fabrikkrom, lasterom og verksteder betjenes vanligvis av en mobil enhet i stedet for en håndholdt.

Den ekte skaderisikoen inkluderer ikke spist oksygen

Skadene rapportert etter CO2-utslipp er kuldeforbrenninger, fall forårsaket av tapt sikt og kvelning i trange rom. Frostskader fra hornet og munnstykket er en reell fare i seg selv, og den hvite skyen kan være tett nok til å slette landemerker i en korridor.

Brannklasse betyr like mye. CO2 er klassifisert for brennbare væsker og strømførende elektrisk utstyr. Den er ikke klassifisert for dyptliggende klasse A-branner i tre, papir og tekstiler, og den passer dårlig til matoljer, hvor strålen kan sprute brennende fett ut av en panne og spre ilden utover kjøkkenet.

Brukt riktig har imidlertid CO2 fordeler som pulver ikke kan matche. Den etterlater ingen rester å rense ut av kretskort, den belegger ikke et rom med fint støv, og den leder ikke elektrisitet, og det er grunnen til at det fortsatt er standardvalget for bryterrom, kontrollpaneler og små brennbare væskelagre.

CO2 eller noe annet? En praktisk sammenligning

Å velge et lukket rom er en avveining mellom størrelsen på rommet, hva som brenner, og hva du tåler i etterkant.

For et rom under ca. 30 kubikkmeter er CO2 brukbart dersom folk drar umiddelbart etter at brannen er slukket. Hvis plassen normalt er opptatt og ikke kan ryddes raskt, kan et skum- eller vannbasert alternativ være tryggere selv med oppryddingskostnadene. Den utvalg av størrelser på CO2-slukkere tilgjengelig i dag går fra 2 kg og 3 kg bærbare enheter til 5 kg håndholdte enheter og 10 kg traller, slik at ladningen kan matches til kubikkmeteren i stedet for å gjette.

Bunnlinje: Match ladningen til kubikkmeterne

Et CO2-slukningsapparat spiser ikke oksygen. Den fortrenger den midlertidig, og på et forseglet rom på 10 til 30 kubikkmeter kan gassen den frigjør nå konsentrasjoner som stopper en person å puste lenge før oksygennivået faller i nærheten av null. Behandle hver utslipp i et lukket rom som en atmosfærehendelse, ikke bare en brannhendelse: gå ut, åpne opp, luft lavt, mål og kom tilbake.

Når du spesifiserer enheter for hytter, planterom eller skap, ta utgangspunkt i kubikkmeter av plassen og brannfaren inne i den heller enn fra prisen på sylinderen. Det enkeltnummeret avgjør om en enhet på 3 kg eller en 5 kg-enhet er det beste valget, og det er tallet som forhindrer at et brannslukningsapparat blir en ny nødsituasjon.