Araba tipi CO₂ yangın söndürücü nasıl çalışır ve CO₂ boşaltma mekanizması nedir?

bir tramvay tipi CO₂ yangın söndürücü CO₂ (karbon dioksit) yüksek basınçlı bir silindirde sıvı halde depolanır. Bu basınçlı CO₂, yeterli miktarda CO₂'nin sıvı halde silindire paketlenebilmesini sağlamak için yaklaşık 50 ila 60 bar (725 ila 870 psi) arasında depolanır. CO₂'nin sıvı formda depolanması, daha küçük, daha kolay yönetilebilir bir silindir içinde bulunabilecek gaz miktarını artırır. Silindir, iç basınca dayanabilecek dayanıklı çelik veya benzeri malzemelerden yapılmış olup, gazın tahliye edilene kadar sıvı halde kalmasını sağlayacak şekilde tasarlanmıştır. CO₂, gazın kritik sıcaklık ve basınç özellikleri nedeniyle bu yüksek basınç koşulları altında sıvı halde kalır.

Arabalı tip CO₂ yangın söndürücünün çalışması, serbest bırakma mekanizması etkinleştirildiğinde başlar. Bu genellikle bir kolun çekilmesini veya bir boşaltma koluna basılmasını içerir; bu da silindirin üstünde bulunan valfi açar. Valf, silindirden CO₂ gazı akışını düzenlemek için tasarlanmıştır. Operatör kolu veya kolu çalıştırdığında valf açılır ve basınçlı CO₂'nin silindirden çıkmasına izin verir. Bu, kazara boşalmayı önleyen bir emniyet pimi veya kilitleme mekanizması ile kontrol edilir ve yangın söndürücünün kasıtlı olarak etkinleştirilmedikçe kullanılmamasını sağlar. Valf, hortum veya nozul, CO₂'yi kontrollü bir şekilde yönlendirecek şekilde tasarlanmış olup, kullanıcının gazı doğru bir şekilde yangın kaynağına nişan almasına ve boşaltmasına olanak tanır.

CO₂ silindirden serbest bırakıldığında, sıvı CO₂ hızla sıvıdan gaza faz değişimine uğrar. Bu değişiklik, CO₂ silindirin yüksek basınçlı ortamından çevredeki atmosferin daha düşük basıncına çıktığında ciddi basınç düşüşü nedeniyle meydana gelir. Bu faz geçişi, buharlaşma olarak bilinen bir süreç olan sıvı CO₂'nin hızla gaza dönüşmesine neden olur. CO₂ gaza dönüşürken sıvı hacminin yaklaşık 450 katı kadar genişler. Bu genişleme, yangın söndürücünün geniş bir alanı kaplayarak büyük miktarda CO₂ salmasını ve yangının yakınındaki oksijen konsantrasyonunu etkili bir şekilde azaltmasını sağlayan şeydir. Sıvıdan gaza hızlı geçiş aynı zamanda CO₂'nin büyük ölçüde soğumasına neden olur ve gaz nozuldan son derece düşük bir sıcaklıkta (yaklaşık -78,5°C / -109,3°F) çıkar. Bu soğutma etkisi hem alevleri boğarak hem de ortam sıcaklıklarını düşürerek yangının bastırılmasına katkı sağlar.

CO₂ sıvı halden gaz haline geçerken Joule-Thomson etkisi nedeniyle ortamdan ısı emer ve bu da gazın çok soğuk olmasına neden olur. Bu soğutma etkisi, yangının etrafındaki sıcaklığı düşürdüğü ve yanma sürecinin engellenmesine daha da yardımcı olduğu için yangın söndürme açısından çok önemlidir. Aşırı soğuk aynı zamanda yangının veya sıcak yüzeylerin donmasına da yardımcı olabilir ve daha fazla yanmaya engel oluşturabilir. Çevredeki malzemelerin soğuması ve yangının kendisi, özellikle yangının yanıcı sıvılar veya uçucu kimyasallar tarafından körüklendiği durumlarda, yeniden tutuşma olasılığını daha da azaltır. Soğutma etkisi, oksijenin yerini alarak yangını bastırmanın yanı sıra, ortamın dengelenmesine ve yangının yayılmasının önlenmesine de yardımcı olur.

CO₂'ün yangını söndürmesinin birincil yöntemi, yangının bulunduğu ortamdan oksijenin uzaklaştırılmasıdır. Yangınların yanmaya devam edebilmesi için yakıt, ısı ve oksijen olmak üzere üç temel unsura ihtiyaç vardır ve bunlar toplu olarak "yangın üçgeni" olarak bilinir. CO₂, yangının etrafındaki oksijen konsantrasyonunu azaltarak, yangını sürdüren kimyasal reaksiyonu doğrudan bozar. CO₂ havadan ağır bir gazdır, yani yangının tabanına yakın bir yerde birikerek oksijen kaynağını etkili bir şekilde kesebilir. CO₂, oksijen seviyelerini yanma için gerekli olanın altına, genellikle %15'in altına düşürerek çalıştığından, bu boğulma süreci hızlı ve etkilidir. Oksijen seviyesi düştüğünde yangın söndürülüyor. CO₂, kısa devreye neden olabilecek veya yangının yayılmasına neden olabilecek herhangi bir iletken öğe (su gibi) içermediğinden, elektrikli ekipman veya yanıcı sıvıların dahil olduğu yangınların bastırılmasında özellikle etkilidir.