Насколько холоден углекислотный огнетушитель? Объяснение реальной температуры нагнетания

Насколько холоден углекислотный огнетушитель? Реальные цифры, стоящие за морозом

Внутри углекислотного огнетушителя нет охлаждения, однако струя, выходящая из рупора, достигает температуры около минус 78 градусов по Цельсию. Вот откуда взялась эта цифра, как далеко распространяется холод и что она меняется, когда вы ее указываете, обрабатываете или обслуживаете.

Вылейте пятикилограммовую единицу CO2 в испытательную чашу, и последовательность всегда одинакова. Рог за считанные секунды белеет от инея, с конуса сдувает мелкий снег, и тот, кто, не задумываясь, хватается за металл, быстро отдергивает руку. Эта реакция не является преувеличением. Температура потока, выходящего из рожка CO2, обычно составляет от минус 70 до минус 80 градусов по Цельсию, при этом наиболее часто упоминаемая контрольная точка составляет минус 78,5 градусов по Цельсию, температура, при которой сухой лед превращается прямо в газ.

Одна цифра отвечает на удивительное количество практических вопросов: почему ни в коем случае нельзя держаться за звуковой сигнал, почему сам цилиндр никогда не замерзает и почему шланг в хорошо изготовленном агрегате указан таким, какой он есть.

Краткий ответ: около минус 78 градусов по Цельсию в районе Рога.

Если вам нужна одна цифра, примите минус 78 градусов по Цельсию, примерно минус 109 градусов по Фаренгейту, как температуру газа и частиц сухого льда, покидающих рожок CO2. Реальные измерения дрейфуют, поэтому опубликованные значения разбросаны между минус 70 и минус 80 Цельсия. Температура окружающей среды, длительность удержания триггера, форма звукового сигнала и время использования устройства — все это меняет показания на несколько градусов.

Не менее важно и то, где находится холод. Корпус цилиндра всегда сохраняет температуру около комнатной; холод генерируется в точке расширения и уходит вместе с потоком.

Почему выделения холодные, если ничего не охлаждать

Внутри огнетушителя CO2 нет контура охлаждения, хладагента или компрессора. Холод является побочным продуктом декомпрессии, и этот единственный факт объясняет как эффективность тушения, так и правила обращения с ним.

Падение давления делает свое дело

Углекислый газ хранится в виде жидкости, находящейся в равновесии со своим паром, что обеспечивает самонагнетание давления в баллоне примерно от 55 до 60 бар при обычной комнатной температуре. Когда клапан открывается, эта жидкость вытесняется в проход при атмосферном давлении. Большая его часть мгновенно превращается в газ, расширяясь в несколько сотен раз и забирая необходимое ей тепло из оставшейся жидкости. То, что осталось, замерзает в мелкие частицы сухого льда, которые придают струе белый вид. Расширение происходит настолько быстро, что поток не успевает почерпнуть тепло из окружающего воздуха, прежде чем покинуть рог.

Примерно половина накопленной массы уходит в виде пара, а остальная часть — в виде сухого ледяного снега. Именно поэтому облако выглядит сплошным, а температура в тот же момент падает.

Что холод способствует тушению

Углекислый газ воздействует на пожар двумя способами одновременно. Расширяющееся облако вытесняет кислород вокруг очага пожара, а холодный поток отводит тепло от поверхности топлива и замедляет выделение горючих паров. При пожаре легковоспламеняющейся жидкости эта комбинация срабатывает быстро и не оставляет следов, поэтому CO2 часто встречается вокруг электрооборудования и чистых производственных помещений. Ограничение состоит в том, что охлаждение исчезает, как только газ рассеивается, поэтому тлеющие твердые вещества и горячий металл могут вновь воспламениться.

Насколько далеко распространяется холод по устройству

Люди часто предполагают, что после использования весь огнетушитель остывает. Это не так. Каждый компонент находится в разных точках температурной кривой, и именно поэтому детали изготовлены из разных материалов.

• Корпус цилиндра остается близким к окружающему. Жидкость внутри поглощает тепло через стенку при падении давления, поэтому тело никогда не замерзает.
• Клапан является первой точкой расширения. Корпуса из латуни или нержавеющей стали быстро охлаждаются, и легкое обледенение во время длительной разгрузки является нормальным.
• Шланг работает холоднее, чем клапан, и заметно затвердевает, когда поток продолжается. Гибкость при низких температурах является настоящей характеристикой.
• Рог Это самая холодная поверхность устройства и источник большинства травм. К нему нельзя прикасаться во время или сразу после выписки.
• Ручка и захват изолировать руку от холодного металла, поэтому треснувшая литая рукоятка – это дефект, а не косметическое повреждение.

Холодные ожоги случаются быстрее, чем люди ожидают

При температуре минус 78 градусов по Цельсию голая кожа, касающаяся покрытого инеем металла, может получить холодный ожог менее чем за секунду. Нет ни пламени, ни предупредительного свечения; ощущение резкого укола с последующим онемением. Повторное воздействие или струя, направленная на открытую кожу, может вызвать повреждение тканей, сравнимое с термическим ожогом, и полная степень может быть не ясна до тех пор, пока участок не оттает.

Правила обращения достаточно краткие, чтобы их можно было запомнить под давлением:

1. Держите только изолированную ручку и ручку для переноски; держите свободную руку подальше от звукового сигнала и шланга.
2. Цельтесь в основание огня, а не в пламя или верхнюю часть горячей поверхности.
3. Разряжайтесь короткими взмахами и отступайте назад, когда облако нарастает.
4. Прежде чем прикасаться к устройству или убирать его, дайте звуковому сигналу остыть до комнатной температуры.
5. После использования в закрытом помещении откройте двери и окна и оставайтесь снаружи, пока газ не исчезнет.

Что означает температура нагнетания с точки зрения производства

Для любого, кто покупает оборудование для CO2, минус 78 градусов по Цельсию не является абстрактной цифрой; это становится набором материальных решений. Цилиндр обычно представляет собой бесшовный стальной корпус марки CK45 и аналогичных марок, распространенных при работе с CO2 под высоким давлением, поскольку сохраняемое давление является постоянным, и корпус должен выдерживать его в течение многих лет без усталости. Внутренние детали клапана не менее важны: седла, уплотнения и пружины должны оставаться стабильными и гибкими при низкой температуре, а рупор и шланг должны оставаться неповрежденными, а не становиться хрупкими под воздействием холодного потока.

Пятикилограммовый переносной агрегат, построенный на корпусе CK45, является типичным примером такой комбинации: баллон, рассчитанный на сохраняемое давление, клапан, предназначенный для CO2, а не адаптированный из другого агента, и звуковой сигнал, размер которого позволяет направлять снег туда, куда ему следует.

В клапане создается холод, поэтому клапан, предназначенный для CO2, не является взаимозаменяемым с фитингом для сухого порошка. Температурная адаптация на протяжении всего цикла разрядки — постоянная тема в технических примечаниях, опубликованных по оборудованию для работы с CO2 под высоким давлением, и стоит прочитать эту информацию, прежде чем писать спецификацию на покупку.

Тот же набор ограничений определяет, как CO2 огнетушители и баллоны здесь создаются и тестируются, начиная с материала корпуса и заканчивая рукояткой.

Краткий контрольный список технических характеристик

• Материал цилиндра и номинальное давление в соответствии со стандартом, которому соответствует корпус.
• Клапан, разработанный специально для CO2, не используется для разных типов агентов.
• Шланг и звуковой сигнал рассчитаны на длительное воздействие низких температур.
• Изолированная ручка и рукоятка механически фиксируются, а не пристегиваются.
• Заявленные интервалы технического обслуживания и записанные даты гидростатических испытаний.
• Утверждающая документация для рынка назначения, например, документы CE на экспортные заказы.

Выбор устройства с учетом риска, а не температуры

Емкость меняет то, как ощущается холод, а не то, насколько холоден поток. Двух- или трехкилограммовый портативный компьютер быстро разряжается, издавая короткий, интенсивный звук и почти сразу же замерзающий звуковой сигнал. Пятикилограммовый портативный вариант имеет более длинное рабочее окно, подходящее для автомобильного отсека, небольшой серверной комнаты или уголка мастерской. Тележки весом десять и двадцать пять килограммов выбираются, когда разгрузка должна длиться достаточно долго, чтобы разлив мог пройти, а их более длинные шланги удерживают оператора дальше от холодного конца.

Есть компромисс, который стоит назвать. Более длинный разряд пропускает больше массы через тот же рог, поэтому слой инея накапливается, а не очищается, и металл остается холодным после отпускания спускового крючка.

Что забрать

• Температура потока, выходящего из рожка CO2, составляет примерно от минус 70 до минус 80 градусов по Цельсию, при этом ориентировочная цифра составляет минус 78,5.
• Холод создается перепадом давления на клапане, а не каким-либо охлаждающим механизмом.
• Цилиндр остается близким к температуре окружающей среды; клапан, шланг и звуковой сигнал переносят холод.
• Контакт голой кожи с замороженным рогом может вызвать холодный ожог менее чем за секунду.
• Выбор материала и клапана определяет, выдержит ли устройство такой холод в течение многих лет службы.

Насколько холодным становится углекислотный огнетушитель, объясняется простой цепочкой: сохраненное давление, внезапное падение на клапане и струя, из-за которой звуковой сигнал становится намного холоднее, чем все остальное на устройстве. Относитесь к этому холоду как к нормальной части работы оборудования, спланируйте правила обращения с ним, и то самое свойство, которое делает CO2 эффективным при пожарах электрических и жидкостных возгораний, перестанет быть сюрпризом в цехах.