Quanto è freddo un estintore a CO2? Spiegazione delle temperature di scarico reali

Quanto è freddo un estintore a CO2? I veri numeri dietro il gelo

Non c’è refrigerazione all’interno di un estintore ad anidride carbonica, eppure il getto che esce dal corno atterra a una temperatura prossima a meno 78 gradi Celsius. Ecco da dove viene questa cifra, quanto lontano viaggia il freddo e cosa cambia quando ne specifichi, gestisci o ne manutenisci uno.

Scaricando un'unità di CO2 da cinque chilogrammi in una vaschetta di prova, la sequenza sarà sempre la stessa. Il corno diventa bianco di brina in pochi secondi, la neve sottile si stacca dal cono e chiunque afferri il metallo senza pensarci tira indietro velocemente la mano. Questa reazione non è un'esagerazione. Il flusso che esce da un corno di CO2 misura tipicamente tra meno 70 e meno 80 gradi Celsius, con il punto di riferimento più citato a meno 78,5 gradi Celsius, la temperatura alla quale il ghiaccio secco si trasforma direttamente in gas.

Un numero risponde a un numero sorprendente di domande pratiche: perché il corno non deve mai essere afferrato, perché il cilindro stesso non si congela mai e perché il tubo di un'unità ben realizzata è specificato così com'è.

La risposta breve: intorno a meno 78 gradi Celsius al Corno

Se hai bisogno di una singola cifra, prendi meno 78 gradi Celsius, circa meno 109 gradi Fahrenheit, come la temperatura del gas e delle particelle di ghiaccio secco che lasciano un corno di CO2. Le misurazioni reali si discostano, motivo per cui i valori pubblicati variano tra circa meno 70 e meno 80 gradi Celsius. La temperatura ambiente, la durata della pressione del grilletto, la forma del clacson e l'ultimo utilizzo dell'unità spostano la lettura di alcuni gradi.

Ciò che conta altrettanto è dove si trova il freddo. Il corpo del cilindro rimane sempre vicino alla temperatura ambiente; il freddo si genera nel punto di espansione e se ne va con il ruscello.

Perché lo scarico è freddo quando non c'è nulla in frigorifero

All'interno di un estintore a CO2 non è presente alcun circuito di raffreddamento, refrigerante o compressore. Il freddo è un sottoprodotto della decompressione e questo singolo fatto spiega sia la prestazione estinguente che le regole di gestione.

La caduta di pressione fa il lavoro

L'anidride carbonica viene immagazzinata come liquido in equilibrio con il suo vapore, il che rende la bombola autopressurizzata a circa 55-60 bar a temperatura ambiente normale. Quando la valvola si apre, quel liquido viene forzato in un passaggio a pressione atmosferica. Gran parte di esso si trasforma istantaneamente in gas, espandendosi diverse centinaia di volte in volume e assorbendo il calore di cui ha bisogno dal liquido rimasto. Ciò che rimane si congela nelle sottili particelle di ghiaccio secco che conferiscono al getto il suo aspetto bianco. L'espansione avviene così rapidamente che il flusso non ha il tempo di assorbire calore dall'aria circostante prima di lasciare il corno.

Circa la metà della massa immagazzinata esce sotto forma di vapore e il resto sotto forma di neve ghiacciata secca. Ecco perché la nuvola sembra solida e nello stesso momento la temperatura crolla.

Ciò che il freddo contribuisce all'estinzione

L'anidride carbonica attacca un incendio in due modi contemporaneamente. La nube in espansione sposta l’ossigeno attorno alla sede del fuoco, mentre il flusso freddo rimuove il calore dalla superficie del combustibile e rallenta il rilascio di vapori infiammabili. Su un incendio liquido infiammabile questa combinazione funziona rapidamente e non lascia residui, motivo per cui la CO2 è comune intorno alle apparecchiature elettriche e alle aree di produzione pulite. Il limite è che il raffreddamento scompare non appena il gas si disperde, quindi i solidi fumanti e il metallo caldo possono riaccendersi.

Quanto lontano si diffonde il freddo attraverso l'unità

Le persone spesso presumono che l'intero estintore diventi freddo dopo l'uso. Non è così. Ogni componente si trova in un punto diverso della curva della temperatura, ed è proprio per questo che le parti sono realizzate con materiali diversi.

• Guscio del cilindro rimane vicino all'ambiente. Il liquido all'interno assorbe calore attraverso la parete quando la pressione diminuisce, quindi il corpo non gela mai.
• Valvola è il primo punto di espansione. I corpi in ottone o acciaio inossidabile si raffreddano rapidamente e una leggera formazione di ghiaccio durante una scarica prolungata è normale.
• Tubo funziona a una temperatura inferiore alla valvola e si irrigidisce notevolmente una volta che il flusso continua. La flessibilità alle basse temperature è un vero e proprio elemento di specifica.
• Corno è la superficie più fredda dell'unità e la fonte della maggior parte degli infortuni segnalati. Non deve essere toccato durante o subito dopo la dimissione.
• Maniglia e impugnatura isolare la mano dal metallo freddo, motivo per cui un'impugnatura modellata incrinata è un difetto piuttosto che un danno estetico.

Le ustioni da freddo si verificano più velocemente di quanto le persone si aspettino

A meno 78 gradi Celsius, la pelle nuda che tocca il metallo ricoperto di ghiaccio può subire ustioni da freddo in meno di un secondo. Non c'è fiamma né bagliore di avvertimento; la sensazione è un bruciore acuto seguito da intorpidimento. L'esposizione ripetuta o un getto diretto sulla pelle esposta può causare danni ai tessuti paragonabili a un'ustione termica e l'intera entità potrebbe non essere chiara finché l'area non si scioglie.

Le regole di gestione sono abbastanza brevi da essere ricordate sotto pressione:

1. Afferrare solo la maniglia isolata e l'impugnatura per il trasporto; tenere la mano libera lontana dal clacson e dal tubo.
2. Mirare alla base del fuoco, non alle fiamme o alla parte superiore di una superficie calda.
3. Scarica in brevi passaggi e fai un passo indietro mentre la nuvola si forma.
4. Lasciare che il clacson ritorni a temperatura ambiente prima di toccare o riporre l'unità.
5. Dopo l'uso in una stanza chiusa, aprire porte e finestre e restare fuori finché il gas non si disperde.

Cosa significa la temperatura di scarico in termini di produzione

Per chiunque acquisti apparecchiature per la CO2, meno 78 gradi Celsius non è una cifra astratta; diventa un insieme di decisioni materiali. La bombola è solitamente un guscio di acciaio senza saldatura, con CK45 e gradi comparabili comuni nel servizio di CO2 ad alta pressione, perché la pressione immagazzinata è costante e il guscio deve contenerla per anni senza fatica. Le parti interne delle valvole sono altrettanto importanti: le sedi, le guarnizioni e le molle devono rimanere dimensionalmente stabili e flessibili alle basse temperature, mentre il corno e il tubo devono rimanere intatti anziché diventare fragili sotto il getto freddo.

Un'unità portatile da cinque chilogrammi costruita su un guscio CK45 è un tipico esempio di questa combinazione: una bombola adatta alla pressione immagazzinata, una valvola realizzata per la CO2 anziché adattata da un altro agente e un corno dimensionato per mantenere la neve mirata al suo posto.

La valvola è il luogo in cui viene creato il freddo, quindi una valvola specifica per la CO2 non è intercambiabile con un raccordo per polvere secca. L'adattabilità della temperatura durante l'intero ciclo di scarica è un tema ricorrente nelle note tecniche pubblicate sulle apparecchiature a CO2 ad alta pressione e vale la pena leggere questo dettaglio prima di scrivere una specifica di acquisto.

Lo stesso insieme di vincoli determina il modo in cui farlo Estintori e bombole di CO2 sono costruiti e testati qui, dal materiale del guscio fino alla presa sul manico.

Una breve lista di controllo delle specifiche

• Materiale del cilindro e valore di pressione, con lo standard rispetto al quale viene testato il guscio.
• Una valvola progettata specificamente per la CO2, non condivisa tra diversi tipi di agenti.
• Tubo e corno adatti all'esposizione continua a basse temperature.
• Manico e impugnatura isolati, fissati meccanicamente anziché agganciati.
• Intervalli di manutenzione dichiarati e date dei test idrostatici registrati.
• Documentazione di approvazione per il mercato di destinazione, come documentazione CE sugli ordini di esportazione.

Dimensionare l'unità in base al rischio, non alla temperatura

La capacità cambia il modo in cui si sperimenta il freddo, non quanto freddo sia il flusso. Un portatile da due o tre chilogrammi si svuota rapidamente, emettendo uno scoppio breve e intenso e un corno che gela quasi subito. Un portatile da cinque chilogrammi offre una finestra di lavoro più lunga, adatta a un vano per veicoli, una piccola sala server o un angolo di officina. Le unità con carrello da dieci e venticinque chilogrammi vengono scelte quando lo scarico deve durare abbastanza a lungo da superare una fuoriuscita, e i loro tubi più lunghi mantengono l'operatore più lontano dall'estremità fredda.

C’è un compromesso che vale la pena menzionare. Una scarica più lunga spinge più massa attraverso lo stesso corno, quindi lo strato di brina si accumula anziché scomparire e il metallo rimane freddo anche dopo aver rilasciato il grilletto.

Cosa portare via

• Il flusso che esce da un corno di CO2 si trova a una temperatura compresa tra meno 70 e meno 80 gradi Celsius, con meno 78,5 come cifra di riferimento.
• Il freddo è creato dalla caduta di pressione sulla valvola, non da alcun meccanismo di raffreddamento.
• Il cilindro rimane vicino alla temperatura ambiente; la valvola, il tubo flessibile e il clacson trasportano il freddo.
• Il contatto della pelle nuda con un corno ghiacciato può provocare un'ustione da freddo in meno di un secondo.
• La scelta dei materiali e delle valvole determina se un'unità tollera quel freddo nel corso degli anni di servizio.

Il grado di raffreddamento di un estintore a CO2 dipende da una semplice catena: pressione immagazzinata, un calo improvviso della valvola e un getto che lascia il corno molto più freddo di qualsiasi altra cosa sull'unità. Tratta il freddo come una parte normale del funzionamento dell'attrezzatura, pianifica le regole di gestione in merito e la stessa proprietà che rende la CO2 efficace sugli incendi elettrici e liquidi smetterà di essere una sorpresa in officina.