
de Chris Woodford. Ultima actualizare: 30 octombrie 2021.
Fira este una dintre cele mai vechi descoperiri ale omenirii; este, de asemenea, una dintre cele mai mari amenințări ale noastre. Un incendiu poate distruge în câteva minute o casă sau o afacere care a durat zeci de ani să se înființeze. De aceea metodele de stingere a incendiilor sunt atât de importante. Multe clădiri sunt dotate cu extinctoare, dar de ce există atât de multe feluri diferite? Ce fac ei unui incendiu? Și cum funcționează exact?
Foto: explozia caracteristică de „zăpadă înghețată” dintr-un dioxid de carbon (CO2) stingător. Observați cum pompierul poartă mănuși de protecție și evită să atingă capătul negru al cornului extinctorului, care devine foarte rece. Fotografie de Christopher O’Grady prin amabilitatea Marina SUA.
⏬
Focul este periculos!
Foto: Pompierii, precum acesta de la Marina SUA, sunt întotdeauna bucuroși să vă arate cum să utilizați stingătoarele în mod corect. Fotografie de Rachel McMarr prin amabilitatea
Marina SUA.
Înainte de a începe, iată ceva de remarcat: focul este extrem de periculos. Nu vă jucați niciodată cu incendii sau cu ceva care poate declanșa un incendiu. Ai putea să-ți pui viața în pericol și să pui în pericol viața altor oameni.
Nu vă jucați niciodată cu echipamente de stingere a incendiilor precum stingătoarele și furtunurile. Sunt concepute pentru a salva vieți în situații de urgență, nu pentru a porni ca jucăriile. Dacă declanșați alarmele de incendiu ca o farsă, este mai probabil ca oamenii să le ignore atunci când se declanșează cu adevărat și, ca urmare, cineva ar putea muri. Ce se întâmplă dacă acea persoană ar fi un prieten de-al tău sau cineva din familia ta?
Dacă doriți să încercați un stingător de incendiu, vizitați departamentul local de pompieri sau aranjați ca aceștia să vină la școala dvs. De multe ori vor fi bucuroși să vă obligă. Multe departamente de pompieri au zile deschise în care poți să te uiți în jur, să te uiți în interiorul unei mașini de pompieri și chiar să aluneci pe stâlpii stației de pompieri! Fiți cu ochii pe mass-media locală pentru evenimente ca acesta.
Ce este focul?
Foto: Stingerea unui incendiu provocat, de un atac de mortar, cu un dioxid de carbon (CO2) stingător. Norul alb care vine din corn se formează când dioxidul de carbon lichid stocat sub presiune în stingător se transformă înapoi într-un gaz rece înghețat. Fotografie de Sgt. Jeremiah Johnson prin amabilitatea Armatei SUA.
Întrebați cei mai mulți oameni ce este un incendiu și vă vor spune că este ceva înfricoșător și distructiv care implică flăcări. Dar pentru un om de știință, un incendiu este ceva mult mai precis. Un incendiu este de fapt o reacție chimică numită combustie. Când are loc arderea, substanțe precum lemnul, hârtia, uleiul sau cărbunele (toate sunt fabricate din substanțe chimice, chiar dacă nu vă gândiți imediat la acestea) se combină cu oxigenul din aer pentru a produce apă, dioxid de carbon, deșeuri. gaze care poluează aerul — și o mulțime de căldură. În mod normal, arderea nu are loc de la sine: lucrurile nu iau flăcări fără ajutor. De obicei este nevoie de ceva
energie activatoare (furnizat de o scânteie sau un chibrit, căldura soarelui sau o mașină de supraîncălzire) pentru a declanșa reacția. Odată ce arderea este în curs, focul pare să continue de la sine.
Rupând triunghiul de foc
Nu este chiar adevărat. Focul are loc atunci când trei lucruri sunt în același loc în același timp:
- Combustibil (ceva de ars – cum ar fi lemn sau cărbune).
- Oxigen (de obicei din aer).
- Căldură.
Un foc poate arde atunci când toate aceste lucruri sunt prezente; se va opri când cel puțin unul dintre ele este îndepărtat. După cum vă va spune orice pompier, stingerea unui incendiu implică spargerea
triunghi de foc— ceea ce înseamnă îndepărtarea fie a combustibilului, fie a căldurii, fie a oxigenului. Să presupunem că un foc izbucnește într-o tigaie deasupra aragazului, primul lucru pe care îl faceți în mod normal este să opriți focul. Dacă acest lucru nu funcționează, s-ar putea să înmuiați un prosop cu apă și să-l așezați cu mare grijă peste tigaie (sau, mai bine, folosiți o pătură de foc). Prosopul este conceput pentru a bloca alimentarea cu oxigen a focului (apa oprește prosopul să ia foc și să înrăutățească lucrurile). Fiecare tehnică de stingere a incendiilor la care vă puteți gândi implică îndepărtarea căldurii, oxigenului sau combustibilului – uneori mai mult de unul dintre aceste lucruri în același timp. Stingătoarele funcționează prin eliminarea căldurii, aerului sau ambele.
Opera de artă: Trebuie să luați una sau mai multe din căldură, aer (oxigen) sau combustibil pentru a sparge triunghiul și a pune focul.
Deși pompierii profesioniști au alte moduri mai cuprinzătoare de a înțelege incendiile (inclusiv o idee mai complexă numită tetraedru de foc), triunghiul de foc este probabil cea mai simplă și mai utilă regulă generală pentru noi ceilalți.
Tipuri de stingătoare de incendiu
Există patru tipuri principale de stingătoare și funcționează în moduri ușor diferite:
- Stingătoare cu apăcare sunt cele mai comune, sunt în esență rezervoare pline cu apă, adesea cu azot sau dioxid de carbon ca propulsor pentru a le face să iasă. Stingătoarele cu apă funcționează în principal prin eliminarea căldurii din foc, deși ajută și la întreruperea aportului de oxigen al incendiului.
- Stingătoare cu pulbere uscată sunt rezervoare de pulbere uscată cu azot comprimat ca propulsor. În astfel de stingătoare, compoziția substanței chimice (mai degrabă decât designul mecanic al extinctorului) contează cu adevărat. Pulberea este un amestec special conceput care absoarbe căldura, se topește și acoperă combustibilul, împiedicându-l să producă vapori inflamabili și blocând. elimină oxigenul, așa că ajută să abordezi două părți ale triunghiului de foc simultan. Cea mai utilizată pulbere în stingătoare este fosfatul de monoamoniu; Alte ingrediente din pulbere includ sărurile metalice alcaline, bicarbonatul de sodiu (bicarbonat de sodiu) și bicarbonatul de potasiu (similar cu bicarbonatul de sodiu), deși acestea sunt mai puțin eficiente pentru lucruri precum focul de lemn și hârtie.
- Stingătoare cu spumă sunt rezervoare de apă și spumă cu azot comprimat ca propulsor. Ele funcționează prin sufocarea focului: când întindeți un strat subțire de spumă peste foc, tăiați combustibilul din oxigenul din jurul acestuia. Stingătoarele cu spumă ajută și la absorbția căldurii, deoarece spuma rece pe care o eliberează conține multă apă.
- Dioxid de carbon (CO2) stingătoare conțin un amestec de dioxid de carbon lichid și gazos (un gaz neinflamabil). CO2 este în mod normal un gaz la temperatura și presiunea camerei. Trebuie depozitat sub presiune mare pentru a deveni lichid. Când eliberați presiunea, gazul se extinde enorm și face un jet alb uriaș. CO2
atacă triunghiul de foc în două moduri: sufocă oxigenul și, atunci când se transformă din lichid înapoi în gaz, „aspiră” o cantitate masivă de căldură din împrejurimi (căldura latentă de vaporizare), care răcește orice ai pulverizați-l prin eliminarea căldurii.
Opera de artă: Cele patru tipuri principale de stingătoare și cum sparg triunghiul de foc. 1) Stingătoarele cu apă funcționează în principal prin răcire (înlăturarea căldurii), dar o pulverizare densă de picături de apă ajută și la oprirea oxigenului. 2) Stingătoarele cu pulbere uscată absorb căldura, se topesc pe combustibil și opresc oxigenul, dar neutralizează și combustibilul (oparându-l de la foc). 3) Stingătoarele cu spumă plutesc de obicei un strat subțire de spumă peste ceva asemănător unui lichid care arde, astfel încât să oprească oxigenul. De asemenea, racesc un foc. 4) CO2 stingătoarele funcționează în principal prin răcirea unui foc, dar ajută și la oprirea oxigenului acestuia.
Aceasta clasifică stingătoarele după ceea ce conțin. Veți găsi, de asemenea, stingătoare de incendiu clasificate în funcție de tipurile de incendii pe care le puteți folosi. Acest lucru ne oferă cinci tipuri diferite:
- A: Verde: Pentru lemn, pânză și hârtie.
- B: roșu: Pentru lichide combustibile și inflamabile, cum ar fi uleiul, benzina și vopseaua.
- C: Albastru: Pentru echipamente și unelte electrice.
- D: Portocale:: Pentru metale inflamabile.
- K: Negru: Pentru uleiuri animale sau vegetale sau grăsimi de gătit.
Este important să folosiți întotdeauna stingătorul potrivit pentru incendiu. Folosirea unui stingător greșit vă poate pune viața în pericol și poate agrava focul. De exemplu, nu trebuie să folosiți niciodată stingătoare cu apă la incendiile electrice, deoarece vă puteți electrocuta pe dumneavoastră și pe cei din apropiere. Dacă aveți cea mai mică îndoială cu privire la combaterea unui incendiu, lăsați-l în pace și puneți-vă în siguranță. După ce ați făcut asta, sunați la pompieri.
Cum funcționează stingătoarele?
Stingătoare cu apă
Un stingător cu apă este ca un pistol cu apă uriaș, dar în loc să folosească presiunea de la deget pentru a trage apa, folosește presiunea unui gaz prins (propulsorul). De obicei, acesta este azot sau dioxid de carbon.
- Un inel sau un știft de pe mâner împiedică declanșarea accidentală a extinctorului. De asemenea, acționează ca un sigiliu inviolabil: dacă inelul este rupt sau lipsește, știți că stingătorul trebuie verificat.
- În interiorul robust carcasă din oțel, există o canistra care conține gaz de înaltă presiune (portocaliu cu hashing albastru).
- Majoritatea extinctorului este umplut cu apă (albastru).
- Un tub trece chiar în interiorul tubului până la o duză în exterior (gri).
- Duza se termină adesea într-o bucată de plastic îndoit, astfel încât să o puteți direcționa cu ușurință spre baza focului.
- Pentru a acționa stingătorul, trageți de inel și apăsați mânerul.
- Apăsând mânerul, se deschide o supapă (prezentată aici ca o săgeată verde) care eliberează gazul presurizat din recipient.
- Gazul se extinde imediat și umple interiorul extinctorului, împingând apa în jos
- Pe măsură ce apa este împinsă în jos, se ridică în tub
- Un jet de apă iese din duză.
Foto: Explozia albă înghețată de la un stingător cu dioxid de carbon. Fotografie de Scott A. Thornbloom prin amabilitatea Marina SUA.
Stingătoare cu dioxid de carbon
Opera de artă: Un stingător tipic cu dioxid de carbon. Din
Brevetul SUA 3.901.322: Corn de descărcare pentru extinctor de Jack Winston, Brooks Equipment Co., Inc., 26 august 1975, prin amabilitatea Oficiului de brevete și mărci comerciale din SUA.
Cea mai vizibilă diferență între un stingător cu apă și unul care trage dioxid de carbon este cornul mare, negru, în formă de con, care permite gazului dioxid de carbon să se extindă, să se răcească și să se transforme într-un amestec de „zăpadă” înghețată și gaz. Claxonul trebuie proiectat cu mare atenție pentru a opri două probleme potențiale majore: trebuie să permită CO2 să iasă cu viteză mare, astfel încât orice zăpadă care se formează să nu o blocheze și trebuie să amestece gazul într-un mod destul de turbulent pentru a-l împiedica să tragă aer din claxon la foc (ceea ce ar face efectiv ca focul arde mai puternic). Acest design tipic dintr-un brevet de la Brooks Equipment în anii 1970 rezolvă ambele probleme. Am adăugat colorarea pentru claritate, dar am urmat numerotarea originală a părților cheie:
- 10. Rezervor care conține dioxid de carbon lichid sub presiune.
- 12. Supapă.
- 14. Declanșare.
- 16. Corn de descărcare din plastic care poate supraviețui la temperaturi scăzute fără a se crăpa.
- 18. Benzile de întărire se înfășoară în jurul cornului la intervale.
- 20. Mamelon cu filet de șurub de care se atașează cornul.
Pe măsură ce dioxidul de carbon intră în corn, acesta se învârte într-un flux turbulent (săgeți portocalii) formând zăpadă (blocuri portocalii) și gaz. Turbulența învolburată oprește formarea zonelor de aer mort în claxon, ceea ce, la rândul său, împiedică transportul aerului de-a lungul cornului către foc.
Foto: Unele stingătoare au manometre deasupra, astfel încât să puteți verifica că sunt corect presurizate și sigur de operat. Dacă presiunea este fie prea mare, fie prea scăzută, acul se deplasează în zona roșie superioară sau inferioară. Pe acest stingător cu pulbere uscată, acul este chiar în mijloc: încă în siguranță în zona verde, presurizat la aproximativ 14 ori presiunea atmosferică (presiunea normală a aerului din jurul nostru).
Stingătoare cu spumă
Acestea sunt similare cu stingătoarele cu apă, dar, în loc să conțină doar apă și un propulsor, au și o soluție concentrată de spumă în interior. Apa lichidă este aproape imposibil de comprimat, așa că un stingător obișnuit cu apă nu poate produce mai multă apă pentru stingerea unui incendiu decât volumul stingător în sine, care de obicei nu depășește aproximativ 6-9 litri. Un stingător cu spumă, pe de altă parte, funcționează un pic mai mult ca un stingător cu dioxid de carbon atunci când duza este deschisă: apa și soluția de spumă se învârtesc împreună în duză, producând un volum mult mai mare de spumă decât volumul cutiei în sine. Stingătoarele cu spumă sunt adesea numite AFFF (spumă formatoare de peliculă apoasă), care este pur și simplu o modalitate tehnică de a descrie modul în care abordează un incendiu: folosesc apă (apoasă) pentru a face o spumă care se așează ca o peliculă peste combustibilul care arde, tăindu-i rezervă de aer.
Stingătoare cu figuri istorice
Extinctoarele de incendiu nu au venit întotdeauna în cutii de metal roșu aprins. Iată un design comun de la sfârșitul secolului al XIX-lea: grenada de mână de foc. Constă dintr-o sferă de sticlă solidă (A) pe care ai aruncat-o în foc. Înăuntru, se afla un gaz de stingere a incendiilor sub presiune (B) sau o soluție și particule solide de nisip de cuarț (C), care au ajutat geamul să se spargă la impact. Dacă sticla nu s-a spart imediat, energia din foc a trecut curând prin firul înfășurat în exterior (D și E), concentrând căldura și făcând ca sticla să se deschidă.
Opera de artă: Extinctor cu grenade de la Brevet SUA 297.075: Extinctor cu grenade de mână de John J. Harden, prin amabilitatea Oficiului SUA pentru Brevete și Mărci.
Află mai multe
Pe acest site
Pe alte site-uri
Pentru cititorii mai în vârstă
Pentru cititorii mai tineri
Articole
Cărți
Brevete
Pentru detalii tehnice mai profunde, iată câteva exemple de brevete pentru stingătoare. Un lucru de remarcat este că proiectarea duzei unui stingător de incendiu este la fel de importantă (adesea mai importantă decât) restul mecanismului, deoarece modul în care substanțele chimice de stingere ajung la incendiu este critic. De aceea, o mulțime de brevete se concentrează pe specificul duzei.
- US4154304A: Duză pentru stingător de Henry Steibing și Joseph Marchese. O privire mai atentă asupra tipului de duză folosită la un stingător cu apă.
- US20130186655A1: Ansamblu stingător și duză de descărcare de Ronald C. Mauney, Kidde Walter Portable Equipment Inc. Un nou stingător cu pulbere pentru combaterea incendiilor de lichide inflamabile la distanță relativ apropiată.
- Brevetul SUA 3.901.322: Corn de descărcare pentru extinctor de Jack Winston, Brooks Equipment Co., Inc., 26 august 1975. Un stingător tipic cu dioxid de carbon.
- US3,172,852: Compoziție pentru stingător chimic uscat de Zbigniew J. Lobos, 9 martie 1965. O simplă introducere în chimia stingătoarelor cu pulbere uscată.
Vă rugăm să NU copiați articolele noastre pe bloguri și alte site-uri web
Articolele de pe acest site web sunt înregistrate la Oficiul pentru Drepturi de Autor din SUA. Copierea sau utilizarea în alt mod a lucrărilor înregistrate fără permisiune, eliminarea acestei notificări sau a altor notificări privind drepturile de autor și/sau încălcarea drepturilor conexe vă poate face pasibil de sancțiuni civile sau penale severe.
Drepturi de autor pentru text © Chris Woodford 2007, 2020. Toate drepturile rezervate. Notă completă de copyright și termeni de utilizare.
Fie ca doriti un inginer sau un arhitect, echipa noastra oferă servicii profesionale de proiectare și asistență tehnică pentru construcții. Ne puteți contacta AICI și puteți descoperi mai multe despre constructii si stiinta pe
blogul nostru!