¿Cómo apaga un incendio un extintor de CO2? Física asfixiante

Imagínese una pequeña sala de servidores a las dos de la mañana. Un armario de baterías del SAI empieza a echar humo y luego aparecen llamas en las ranuras de ventilación. Alguien levanta un extintor de CO2 de 5 kilos de su soporte, apunta con la bocina a la base del fuego y aprieta el mango. Doce segundos después, las llamas se han extinguido, los estantes siguen en pie y la única limpieza es la puerta de un gabinete limpiada.

La respuesta corta es esta: el extintor libera dióxido de carbono a alta presión y forma una densa nube de gas y partículas microscópicas de hielo seco sobre el material en llamas. Dentro de esa nube, el nivel de oxígeno en el foco del fuego cae por debajo de lo que necesita una llama y la combustión se detiene. El enfriamiento ocurre a lo largo del camino, pero el desplazamiento de oxígeno hace el trabajo real.

Un extintor de CO2 no ahoga el fuego ni empapa el combustible. Crea una atmósfera temporal en la que la llama no puede respirar y luego esa atmósfera desaparece.

Desplazamiento de oxígeno primero, enfriamiento segundo

El fuego necesita combustible, oxígeno y calor al mismo tiempo, y el CO2 ataca el lado del oxígeno de ese triángulo. Lo hace a nivel local en lugar de en toda la sala. El dióxido de carbono es aproximadamente 1,5 veces más denso que el aire, por lo que la nube se hunde y se extiende hacia abajo en lugar de subir directamente al techo. Al cubrir el combustible, diluye el oxígeno en la zona de la llama. La combustión con llama generalmente necesita alrededor del 15 por ciento de oxígeno o más, y una corriente concentrada de CO2 empuja la cifra local muy por debajo de esa cifra. En caso de incendio de disolvente o pintura, también expulsa el vapor inflamable que realmente se está quemando; el líquido no está en llamas, sino el vapor que está encima.

Enfriamiento: real, pero rara vez decisivo

La bocina descarga gas y partículas de hielo seco a unos 78 grados centígrados bajo cero, y esas partículas absorben el calor mientras se subliman. Eso ayuda en un fuego poco profundo y hace muy poco en uno profundo. El agua absorbe aproximadamente 2260 kilojulios por kilogramo cuando se convierte en vapor; El CO2 absorbe alrededor de 570 cuando se sublima. El agua también empapa el papel, la tela o la madera y enfría el material desde el interior. El CO2 sólo toca las superficies, por lo que un contenedor lleno de papel usado puede caerse en segundos y volver a arder minutos después.

Del líquido a la nube: dentro del cilindro, la válvula y la bocina

Un extintor de CO2 es un recipiente a presión más que una bomba. El dióxido de carbono se encuentra como un líquido en equilibrio con su propio vapor a aproximadamente 55 a 60 bar a 20 grados Celsius, aproximadamente 800 psi. Un tubo de inmersión transporta líquido desde el fondo del cilindro hasta la válvula, por lo que la descarga no desaparece después del primer o segundo segundo.

Desde la válvula, la carga pasa a través de una manguera corta hasta la bocina de descarga, con el cono abocinado al final. Ese cono se enfría lo suficiente como para provocar congelación, razón por la cual se sostiene el mango aislado y nunca el metal. En la bocina, el líquido se convierte en gas y partículas de hielo seco y se expande aproximadamente entre 450 y 500 veces su volumen líquido.

La presión también pone en hora el reloj. Un extintor de CO2 está diseñado para vaciarse en segundos en lugar de minutos, y esa presión almacenada es lo que hace que cada segundo cuente mientras un incendio es todavía lo suficientemente pequeño como para detenerlo.

Una unidad portátil bien construida de 5 kg, el tamaño habitualmente elegido para salas de servidores y pequeños almacenes de disolventes, proporciona aproximadamente de 12 a 15 segundos de descarga utilizable desde un cilindro CK45 y un conjunto de válvula con marca CE que mantiene el flujo constante en lugar de brusco.

Qué dispara el CO2 y cuál no puede solucionarlo

El CO2 no es un agente de uso general. Sus límites importan tanto como sus fortalezas:

• Incendios de líquidos y gases clase B: la combinación más fuerte, desde gasolina y disolventes hasta pinturas y parafina.
• Equipos eléctricos vivos: El gas no es conductor y no deja residuos, por lo que los paneles, cables y servidores evitan daños por agua o polvo.
• Sólidos de clase A como papel, madera y textiles: las llamas superficiales se apagan, el calor profundo no y el reencendido es común.
• Metales combustibles clase D: no lo use. Los metales como el magnesio se queman lo suficientemente calientes como para reaccionar con el dióxido de carbono, lo que puede hacer que el fuego sea más violento.
• Aceites y grasas de cocina clase F: inadecuado. El aceite que se encuentra por encima de su temperatura de autoignición se vuelve a encender una vez que el gas se dispersa, y el chorro puede salpicar aceite ardiendo fuera de la sartén.

Leer la etiqueta antes de comprar

Dos cifras le indican la mayor parte de lo que necesita: el peso de la carga en kilogramos y la clasificación de Clase B. El número delante de la letra es el tamaño del incendio de prueba estándar que la unidad tuvo que apagar durante la certificación, por lo que una clasificación 89B cubre un incendio considerablemente mayor que una clasificación 34B.

Un cilindro más pesado gana tiempo y alcance, no sólo volumen. La mitad de la descarga de un equipo portátil pequeño se gasta cubriendo los primeros dos metros, por lo que una unidad con carro gana espacio en el piso donde el peligro se encuentra detrás del equipo o en lo más profundo de una habitación. Cuando el peligro es un solo gabinete, la capacidad adicional generalmente agrega peso al transporte.

Cualquiera que sea el tamaño que elija, confirme que la unidad tenga la certificación que su aseguradora o autoridad local espera, y que las válvulas, mangueras y bocinas de repuesto estén disponibles del mismo proveedor.

Usar uno sin empeorar las cosas

1. Lleve el cilindro en posición vertical y déjelo en el suelo antes de comenzar; Manejar una unidad de 15 kg con una mano mientras se tira de un alfiler es la forma en que la gente lo deja caer.
2. Rompa el precinto, tire del pasador de seguridad y sujete sólo el mango aislado.
3. Colóquese uno o dos metros atrás y apunte la bocina a la base de las llamas, no al humo.
4. Barra de lado a lado a lo largo del borde cercano del fuego y luego trabaje hacia atrás.
5. Continúe descargando durante uno o dos segundos después de que las llamas se apaguen para que la nube pueda asentarse.
6. Esté atento a un nuevo encendido durante varios minutos y evacue si un extintor no es suficiente.

Elegir y mantener una unidad que funcione

Tres cosas deciden si un extintor de CO2 realiza en caso de emergencia: la integridad del cilindro y la válvula, el peso real de la carga y el registro de mantenimiento. Debido a que el gas se mantiene por presión y no por una reacción química, la verificación práctica es el peso, no un manómetro, y muchas unidades de CO2 no tienen ningún manómetro. Una pérdida de más del 10 por ciento del peso de la carga significa una recarga, mientras que el propio cilindro normalmente está sujeto a una prueba de presión hidráulica en un ciclo de diez años en muchas normas.

El conjunto de válvula mantiene esa presión entre servicios y la libera según la demanda, por lo que merece el mismo escrutinio que la capacidad impresa en la etiqueta. manteniendo válvulas, mangueras y tapas de manijas de repuesto adaptado al modelo de extintor, agiliza el mantenimiento anual y evita que un cilindro sano quede fuera de servicio por falta de una pieza pequeña.

Un extintor de CO2 apaga un incendio cambiando la atmósfera a su alrededor. El dióxido de carbono líquido se convierte en una fría y densa nube de gas y partículas de hielo seco, cubre el combustible en llamas y reduce la concentración local de oxígeno por debajo del nivel al que una llama puede sobrevivir. El calor se absorbe en el camino, pero el fuego se apaga porque está muerto de hambre, no porque esté congelado.

Ese mecanismo explica tanto las fortalezas como los límites. El CO2 es rápido, limpio y seguro cerca de equipos eléctricos activos, y es una mala elección para sólidos profundamente arraigados, metales en llamas y aceite de cocina. Haga coincidir el agente con el peligro real, dimensione la carga de la habitación y la distancia que debe recorrer, y mantenga el control del peso en el calendario. El extintor que funciona es el que fue especificado para el incendio frente a ti.