Bagaimana Alat Pemadam CO2 Memadamkan Api? Fisika yang Membekap Dijelaskan

Bayangkan sebuah ruang server kecil pada pukul dua pagi. Lemari baterai UPS mulai mengeluarkan asap, kemudian muncul api di celah ventilasi. Seseorang mengangkat alat pemadam CO2 seberat 5kg dari braketnya, mengarahkan klakson ke dasar api dan menekan pegangannya. Dua belas detik kemudian apinya padam, rak-rak masih berdiri, dan satu-satunya pembersihan adalah pintu lemari yang sudah dilap.

Jawaban singkatnya adalah: alat pemadam melepaskan karbon dioksida di bawah tekanan tinggi dan membentuk awan gas padat dan partikel es kering mikroskopis di atas bahan yang terbakar. Di dalam awan itu, kadar oksigen di sumber api turun di bawah jumlah yang dibutuhkan nyala api, dan pembakaran terhenti. Pendinginan terjadi sepanjang proses, namun perpindahan oksigenlah yang melakukan pekerjaan sebenarnya.

Alat pemadam CO2 tidak memadamkan api atau membasahi bahan bakar. Ini menciptakan suasana sementara di mana nyala api tidak bisa bernapas, dan kemudian atmosfer itu lenyap.

Perpindahan Oksigen Pertama, Pendinginan Kedua

Api membutuhkan bahan bakar, oksigen, dan panas pada saat yang bersamaan, dan CO2 menyerang sisi oksigen dari segitiga tersebut. Ia melakukannya secara lokal, bukan di seluruh ruangan. Karbon dioksida sekitar 1,5 kali lebih padat dari udara, sehingga awan tenggelam dan menyebar rendah, bukannya langsung naik ke langit-langit. Saat menyelimuti bahan bakar, ia mengencerkan oksigen di zona api. Pembakaran yang menyala umumnya membutuhkan sekitar 15 persen oksigen atau lebih, dan aliran CO2 yang terkonsentrasi mendorong angka lokal jauh di bawah angka tersebut. Pada api pelarut atau cat, api juga mengusir uap mudah terbakar yang sebenarnya terbakar; cairannya tidak terbakar, uap di atasnya yang terbakar.

Pendinginan: nyata, namun jarang menentukan

Tanduk tersebut mengeluarkan gas dan partikel es kering pada suhu sekitar minus 78 derajat Celcius, dan partikel-partikel tersebut menyerap panas saat mereka menyublim. Itu membantu pada api yang dangkal dan tidak banyak membantu pada api yang dalam. Air membutuhkan sekitar 2.260 kilojoule per kilogram ketika berubah menjadi uap; CO2 membutuhkan sekitar 570 saat menyublim. Air juga meresap ke dalam kertas, kain atau kayu dan mendinginkan bahan dari dalam. CO2 hanya menyentuh permukaan saja, itulah sebabnya tong sampah yang penuh kertas bekas bisa hancur dalam hitungan detik dan berkobar lagi beberapa menit kemudian.

Dari Cairan ke Awan: Di Dalam Silinder, Katup, dan Klakson

Alat pemadam CO2 lebih berupa bejana bertekanan, bukan pompa. Karbon dioksida berada dalam bentuk cairan dalam kesetimbangan dengan uapnya sendiri pada suhu sekitar 55 hingga 60 bar pada 20 derajat Celcius, sekitar 800 psi. Tabung celup membawa cairan dari dasar silinder sampai ke katup, sehingga debitnya tidak hilang setelah satu atau dua detik pertama.

Dari katup, muatan melewati selang pendek ke klakson pelepasan, dengan kerucut melebar di ujungnya. Kerucut itu menjadi cukup dingin untuk menyebabkan radang dingin, itulah sebabnya Anda memegang pegangan berinsulasi dan bukan logamnya. Di tanduk, cairan berubah menjadi gas dan partikel es kering dan mengembang sekitar 450 hingga 500 kali volume cairannya.

Tekanan juga menentukan waktu. Alat pemadam CO2 dibuat untuk mengosongkan dalam hitungan detik, bukan menit, dan tekanan yang tersimpan itulah yang membuat setiap detik berarti ketika api masih cukup kecil untuk dipadamkan.

Unit portabel seberat 5 kg yang dibuat dengan baik, ukuran yang biasanya dipilih untuk ruang server dan penyimpanan pelarut kecil, menghasilkan sekitar 12 hingga 15 detik pelepasan yang dapat digunakan dari silinder CK45 dan rakitan katup bertanda CE yang menjaga aliran tetap stabil dan tidak tajam.

Yang Menembak CO2 Menangani, dan Yang Tidak Dapat Diperbaiki

CO2 bukanlah agen tujuan umum. Batasannya sama pentingnya dengan kekuatannya:

• Kebakaran cairan dan gas kelas B: bahan yang paling cocok, mulai dari bensin dan pelarut hingga cat dan parafin.
• Peralatan listrik hidup: gasnya tidak konduktif dan tidak meninggalkan residu, sehingga panel, kabel, dan server terhindar dari kerusakan akibat air atau bubuk.
• Padatan Kelas A seperti kertas, kayu dan tekstil: api di permukaan padam, panas yang dalam tidak terjadi, dan penyalaan kembali sering terjadi.
• Logam mudah terbakar kelas D: jangan gunakan. Logam seperti magnesium terbakar cukup panas untuk bereaksi dengan karbon dioksida, sehingga membuat api semakin ganas.
• Minyak dan lemak goreng kelas F: tidak cocok. Minyak yang berada di atas suhu penyalaan otomatis akan menyala kembali setelah gasnya menyebar, dan jet tersebut dapat memercikkan minyak yang terbakar keluar dari panci.

Membaca Label Sebelum Anda Membeli

Dua angka memberi tahu Anda sebagian besar kebutuhan Anda: berat muatan dalam kilogram dan peringkat Kelas B. Angka di depan huruf adalah ukuran uji api standar yang harus dilakukan unit selama sertifikasi, sehingga peringkat 89B mencakup kebakaran yang jauh lebih besar daripada peringkat 34B.

Silinder yang lebih berat memberi waktu dan jangkauan, bukan hanya volume. Setengah dari muatan listrik portabel kecil dihabiskan untuk menutupi dua meter pertama, sehingga unit troli mendapatkan ruang lantai di mana bahaya berada di belakang peralatan atau jauh di dalam ruangan. Jika bahayanya adalah kabinet tunggal, kapasitas ekstra akan menambah beban untuk dibawa.

Apa pun ukuran yang Anda pilih, pastikan unit tersebut memiliki sertifikasi yang diharapkan oleh perusahaan asuransi atau otoritas setempat, dan bahwa katup, selang, dan klakson pengganti tersedia dari pemasok yang sama.

Menggunakannya Tanpa Membuat Keadaan Lebih Buruk

1. Bawa silinder dengan tegak dan letakkan sebelum Anda mulai; memegang unit seberat 15 kg dengan satu tangan sambil menarik pin adalah cara orang menjatuhkannya.
2. Buka segel tampeh, tarik peniti, dan pegang hanya pegangan berinsulasi.
3. Berdirilah satu hingga dua meter ke belakang dan arahkan klakson ke dasar api, bukan ke asap.
4. Sapu dari sisi ke sisi melintasi tepi dekat api, lalu lanjutkan ke belakang.
5. Terus keluarkan cairan selama satu atau dua detik setelah api padam agar awan dapat mengendap.
6. Perhatikan penyalaan kembali selama beberapa menit, dan evakuasi jika satu alat pemadam tidak cukup.

Memilih dan Memelihara Unit yang Akan Berfungsi

Ada tiga hal yang menentukan apakah a pemadam CO2 bekerja dalam keadaan darurat: integritas silinder dan katup, berat muatan sebenarnya, dan catatan perawatan. Karena gas ditahan oleh tekanan dan bukan oleh reaksi kimia, pemeriksaan praktisnya adalah dengan menggunakan berat, bukan dengan alat pengukur, dan banyak unit CO2 yang tidak memiliki alat pengukur tekanan sama sekali. Hilangnya lebih dari 10 persen berat muatan berarti dilakukan pengisian ulang, sedangkan silinder itu sendiri biasanya menjalani uji tekanan hidraulik dalam siklus sepuluh tahun dalam banyak standar.

Rakitan katup menahan tekanan tersebut di antara servis dan melepaskannya sesuai permintaan, sehingga memerlukan pengawasan yang sama seperti kapasitas yang tercetak pada label. Menjaga katup cadangan, selang dan tutup pegangan disesuaikan dengan model alat pemadam membuat servis tahunan menjadi lebih cepat dan menghindari silinder suara tidak berfungsi karena kekurangan komponen kecil.

Alat pemadam CO2 memadamkan api dengan mengubah atmosfer di sekitarnya. Karbon dioksida cair berubah menjadi awan gas yang dingin dan padat serta partikel es kering, menyelimuti bahan bakar yang terbakar, dan menurunkan konsentrasi oksigen lokal di bawah tingkat kemampuan nyala api untuk bertahan. Panas diserap sepanjang proses, tetapi api padam karena mati, bukan karena beku.

Mekanisme tersebut menjelaskan kekuatan dan keterbatasannya. CO2 bersifat cepat, bersih, dan aman di sekitar peralatan listrik beraliran listrik, dan merupakan pilihan yang buruk untuk benda padat yang berada di dalam, logam yang terbakar, dan minyak goreng. Cocokkan agen dengan bahaya sebenarnya, ukur biayanya dengan ruangan dan jarak yang harus Anda tempuh, dan catat beratnya di kalender. Alat pemadam yang berfungsi adalah yang ditentukan untuk api di depan Anda.