Extintor

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Antecedentes

O extintor portátil é simplesmente um vaso de pressão do qual é expelido um material (ou agente) para extinguir um incêndio. O agente atua sobre a química do fogo removendo um ou mais dos três elementos necessários para manter o fogo - comumente referido como o triângulo do fogo. Os três lados do triângulo do fogo são combustível, calor e oxigênio. O agente atua removendo o calor pelo resfriamento do combustível ou produzindo uma barreira entre o combustível e o suprimento de oxigênio no ar circundante. Assim que o triângulo do fogo for quebrado, o fogo se apaga. A maioria dos agentes tem um efeito duradouro sobre o combustível para reduzir a possibilidade de reacender. Geralmente, os agentes aplicados são água, espuma química, pó seco, halon ou dióxido de carbono (CO ₂ ) Infelizmente, nenhum agente é eficaz no combate a todos os tipos (classes) de incêndios. O tipo e o ambiente do material combustível determinam o tipo de extintor a ser mantido próximo.

História

Extintores de incêndio, de uma forma ou de outra, provavelmente já datam o incêndio há pouco tempo. O extintor mais prático e unitizado agora comum começou como um recipiente pressurizado que expeliu água e, mais tarde, uma combinação de elementos líquidos. Os extintores mais antigos compreendiam cilindros contendo uma solução de bicarbonato de sódio (bicarbonato de sódio) e água. No interior, um recipiente com ácido sulfúrico foi posicionado na parte superior do corpo. Esse projeto teve que ser virado de cabeça para baixo para ser ativado, de modo que o ácido se espalhasse na solução de bicarbonato de sódio e reagisse quimicamente para formar dióxido de carbono suficiente para pressurizar o cilindro do corpo e expulsar a água por um tubo de distribuição. Este dispositivo volátil foi aprimorado colocando o ácido em uma garrafa de vidro, projetada para ser quebrada por um êmbolo colocado no topo do corpo do cilindro ou por um martelo batendo em uma engenhoca de anel na lateral para liberar o ácido. Pesado e às vezes ineficaz, esse design também precisava de melhorias.

Design

Além de usar diferentes agentes, os fabricantes de extintores geralmente usam algum tipo de recipiente pressurizado para armazenar e descarregar o agente extintor. Os meios pelos quais cada agente é descarregado variam. Extintores de água são pressurizados com ar a aproximadamente 150 libras por polegada quadrada (psi) - cinco vezes o pneu de um carro pressão - de um compressor. Uma alça de aperto aciona uma válvula com mola rosqueada no cilindro de pressão. No interior, um cano ou "tubo de imersão" se estende até o fundo do tanque de modo que, na posição vertical, a abertura do tubo fica submersa. A água é liberada como um fluxo constante por meio de uma mangueira ou bico, empurrada para fora pela pressão armazenada acima dela.

Extintores de água do tipo "cartucho de gás" operam quase da mesma maneira, mas a fonte de pressão é um pequeno cartucho de gás dióxido de carbono (CO ₂ ) a 2.000 psi, em vez de ar. Para operar uma unidade de cartucho de gás, a extremidade do extintor é batida contra o chão, fazendo com que uma ponta pontiaguda perfure o cartucho, liberando o gás no vaso de pressão. O CO lançado ₂ expande várias centenas de vezes seu volume original, enchendo o espaço de gás acima da água. Isso pressuriza o cilindro e força a água para cima através de um tubo de imersão e para fora através de uma mangueira ou bico para ser direcionada ao fogo. Este projeto provou ser menos sujeito a vazamento (perda de pressão ao longo do tempo) do que simplesmente pressurizar todo o cilindro.

Em extintores de espuma, o agente químico é geralmente mantido sob pressão armazenada. Em extintores de pó seco, os produtos químicos podem ser colocados sob pressão armazenada ou um expelidor de cartucho de gás pode ser usado; o tipo de pressão armazenada é mais amplamente utilizado. Em extintores de dióxido de carbono, o CO ₂ é retido na forma líquida sob 800 a 900 psi e é "autoexpulsivo", o que significa que nenhum outro elemento é necessário para forçar o CO ₂ fora do extintor. Em unidades de halon, o produto químico também é retido na forma líquida sob pressão, mas um reforço de gás (geralmente nitrogênio) é geralmente adicionado ao recipiente.

Matérias-primas

Os extintores de incêndio podem ser divididos em quatro classificações:Classe A, Classe B, Classe C e Classe D. Cada classe corresponde ao tipo de incêndio para o qual o extintor foi projetado e, portanto, ao tipo de agente extintor utilizado. Extintores de classe A são projetados para combater incêndios de madeira e papel; As unidades de classe B lutam contra incêndios de líquidos inflamáveis; Extintores de classe C são projetados para combater incêndios elétricos ao vivo; e unidades de classe D lutam contra incêndios de metal em chamas.

A água tem se mostrado eficaz em extintores usados ​​contra incêndios de madeira ou papel (Classe A). A água, entretanto, é um condutor elétrico. Naturalmente, por este motivo, não é seguro como agente de combate a incêndios elétricos na presença de circuitos energizados (Classe C). Além disso, extintores Classe A não devem ser usados ​​em caso de incêndio de líquidos inflamáveis ​​(Classe B), especialmente em tanques ou embarcações. A água pode causar uma explosão devido a líquidos inflamáveis ​​flutuando na água e continuando a queimar. Além disso, o forte fluxo de água pode espirrar ainda mais o líquido em chamas em outros combustíveis. Uma desvantagem dos extintores de água é que a água geralmente congela dentro do extintor em temperaturas mais baixas. Por essas razões, espuma, pó químico seco, CO ₂ , e os tipos de halon foram desenvolvidos.

A espuma, embora à base de água, é eficaz contra incêndios envolvendo líquidos inflamáveis ​​contidos (Classe B). Um extintor de dois galões (7,5 litros) produzirá cerca de 16 galões (60 litros) de espuma grossa e aderente que resfria e abafa o fogo. O próprio agente é um composto patenteado desenvolvido por vários fabricantes e contém uma pequena quantidade de propilenoglicol para evitar o congelamento. Está contido como uma mistura em um cilindro pressurizado semelhante ao tipo água. A maioria das aeronaves carrega esse tipo de extintor. A espuma também pode ser usada em fogos de Classe A.

O agente de pó seco foi desenvolvido para reduzir o risco elétrico da água e, portanto, é eficaz contra incêndios de Classe C. (Também pode ser usado contra incêndios de Classe B.) O pó é bicarbonato de sódio finamente dividido que flui extremamente livremente. Este extintor, também equipado com um tubo de imersão e contendo um gás pressurizante, pode ser operado por cartucho ou do tipo de pressão armazenada conforme discutido acima. Muitos extintores de química seca especializados também são adequados para queimar incêndios de metal, ou Classe D.

Dióxido de carbono (CO ₂ ) extintores, eficazes contra muitos líquidos inflamáveis ​​e incêndios elétricos (Classe B e C), use CO ₂ como o agente e o gás pressurizante. O dióxido de carbono liquefeito, a uma pressão que pode exceder 800 psi dependendo do tamanho e do uso, é expelido por uma buzina alargada. Ativar a alça de aperto libera o CO ₂ no ar, onde imediatamente forma uma "neve" branca e fofa. A neve, junto com o gás, reduz substancialmente a quantidade de oxigênio em uma pequena área ao redor do fogo. Isso sufoca o fogo, enquanto a neve se agarra ao combustível, resfriando-o abaixo do ponto de combustão. A maior vantagem para o CO ₂ extintor é a falta de resíduo permanente. O aparelho elétrico que estava pegando fogo tem então maior probabilidade de ser reparado. Ao contrário de CO ₂ "neve", água, espuma e produtos químicos secos podem arruinar componentes que de outra forma não seriam danificados.

Como agentes extintores, os halons são até dez vezes mais eficazes na extinção de incêndios do que outros produtos químicos. A maioria dos halons não é tóxica e é extremamente rápida e eficaz. Quimicamente inertes, são inofensivos a equipamentos delicados, incluindo circuitos de computador, e não deixam resíduos. A vantagem do halon sobre o CO ₂ extintor é que geralmente é menor e mais leve. Halon é um líquido quando sob pressão, então ele usa um tubo de imersão junto com nitrogênio como gás pressurizante.

Halon, pelo menos em extintores, pode em breve se tornar uma nota de rodapé para a história. Em 1992, 87 nações ao redor do mundo concordaram em interromper o O vaso de pressão de alumínio é feito por extrusão de impacto. Nesse processo, o bloco de alumínio é colocado em uma matriz e compactado em alta velocidade com uma ferramenta de fundição de metal. A força liquida o alumínio e faz com que ele flua para a cavidade ao redor da ferramenta, formando assim o cilindro aberto.
Este cilindro é então finalizado em processos de estrangulamento e fiação, que formam a extremidade aberta do cilindro. fabricação de extintores de halon até 1o de janeiro de 1994. Isso eliminará uma ameaça potencial à camada protetora de ozônio da Terra, com a qual as moléculas de halon - altamente resistentes à decomposição - interagem e destroem.

A maioria dos outros elementos de um extintor de incêndio é feita de metal. O vaso de pressão é geralmente feito de liga de alumínio, enquanto a válvula pode ser de aço ou plástico. Outros componentes, como a alça de atuação, pinos de segurança e suporte de montagem, são normalmente feitos de aço.

O processo de fabricação

A fabricação do extintor de incêndio tipo tanque ou cilindro requer várias operações de fabricação para formar o vaso de pressão, carregar o agente químico, usinar a válvula e adicionar o hardware, a mangueira ou o bico.

Criando o vaso de pressão

• 1 Os vasos de pressão são formados por blocos em forma de disco (disco) de liga especial de alumínio. O disco é primeiro extrudado por impacto em uma grande prensa sob grande pressão. Na extrusão por impacto, o bloco de alumínio é colocado em uma matriz e martelado em alta velocidade com uma ferramenta de metal. Essa tremenda energia liquefaz o alumínio e faz com que ele flua para uma cavidade ao redor da ferramenta. O alumínio, portanto, assume a forma de um cilindro aberto com consideravelmente mais volume do que o disco original.

Apertando e girando

• 2 O processo de estrangulamento coloca uma cúpula na extremidade aberta do cilindro, comprimindo Em um extintor de cartucho de gás típico, um pico perfura o cartucho de gás. O gás liberado se expande rapidamente para preencher o espaço acima da água e pressurizar o recipiente. A água pode então ser bombeada para fora do extintor com a força necessária. a extremidade aberta com outra operação chamada spinning. Girar suavemente rola o metal junto, aumentando a espessura da parede e reduzindo o diâmetro. Depois de girar, os fios são adicionados.
• 3 O vaso é testado hidrostaticamente, limpo e revestido com uma tinta em pó. O recipiente é então cozido em um forno onde a tinta é curada.

Adicionando o agente extintor

• 4 Em seguida, o agente extintor é adicionado. Se o vaso for do tipo "pressão armazenada", o vaso é pressurizado de acordo. Se um cartucho de gás for necessário para ajudar a expulsar o agente extintor, ele também deve ser inserido neste momento.
• 5 Após a adição do elemento extintor, o recipiente é selado e a válvula adicionada. A válvula consiste em um corpo usinado feito de barra de metal em torno, ou uma peça injetada de plástico nas versões econômicas. Ele deve estar livre de vazamentos e deve ter dispositivos para rosqueamento no cilindro.

Montagem final

• 6 A operação final de fabricação é a montagem da alça de acionamento, pinos de segurança e o suporte de montagem. Essas peças são geralmente moldadas a frio - formadas em baixas temperaturas - formas de aço ou chapa metálica, adquiridas pelo fabricante de um fornecedor externo. Decalques de identificação também são colocados no cilindro para identificar a classificação de classe de fogo adequada, bem como a adequação para recarga. Muitas das versões econômicas são para uso único e não podem ser recarregadas.

Controle de qualidade

Todos os extintores de incêndio nos Estados Unidos estão sob a jurisdição da National Fire Protection Association (NFPA), Underwriter's Laboratories, The Coast Guard e outras organizações, como o New York Fire Department. Os fabricantes devem registrar seu projeto e enviar amostras para avaliação antes de comercializar um extintor de incêndio aprovado.

Um dos pontos de verificação mais importantes durante o processo de fabricação ocorre depois que o agente extintor é adicionado e o recipiente selado. É extremamente importante que o cilindro não vaze o gás pressurizante, pois isso inutilizaria o extintor. Para verificar se há vazamentos, uma capa é colocada sobre o cilindro para servir como um acumulador. Um gás traço é liberado e, em dois minutos, qualquer taxa inaceitável de vazamento pode ser registrada por um sofisticado equipamento de detecção de pressão e gás. Todos os extintores são testados quanto a vazamentos.

O Futuro

Com a eliminação gradual do halon, um novo agente não prejudicial provavelmente substituirá o produto químico perigoso nos próximos anos. Além disso, novas aplicações dos designs antigos estão sendo vistas; mais prevalentes são os sensores automáticos de calor e incêndio que descarregam o extintor sem a necessidade de um operador.