Bagaimanakah alat pemadam api CO₂ jenis troli beroperasi, dan apakah mekanisme untuk melepaskan CO₂?

Dalam a alat pemadam api CO₂ jenis troli , CO₂ (karbon dioksida) disimpan dalam silinder tekanan tinggi dalam bentuk cecair. CO₂ bertekanan ini disimpan pada kira-kira 50 hingga 60 bar (725 hingga 870 psi) untuk memastikan jumlah CO₂ yang mencukupi boleh dibungkus ke dalam silinder dalam keadaan cairnya. Menyimpan CO₂ dalam bentuk cecair meningkatkan jumlah gas yang boleh terkandung dalam silinder yang lebih kecil dan lebih mudah diurus. Silinder diperbuat daripada keluli tahan lama atau bahan serupa untuk menahan tekanan dalaman, dan ia direka untuk memastikan gas kekal dalam bentuk cecair sehingga ia dilepaskan. CO₂ kekal dalam bentuk cecair di bawah keadaan tekanan tinggi ini disebabkan oleh suhu kritikal dan ciri tekanan gas.

Operasi alat pemadam api CO₂ jenis troli bermula apabila mekanisme pelepas diaktifkan. Ini biasanya melibatkan menarik pemegang atau menekan tuil pelepasan, yang seterusnya membuka injap yang terletak di bahagian atas silinder. Injap direka untuk mengawal aliran gas CO₂ dari silinder. Apabila operator menggunakan pemegang atau tuil, injap terbuka dan membenarkan CO₂ bertekanan keluar dari silinder. Ini dikawal oleh pin keselamatan atau mekanisme penguncian yang menghalang pelepasan tidak sengaja, memastikan pemadam tidak digunakan melainkan diaktifkan dengan sengaja. Injap, hos atau muncung direka bentuk untuk mengarahkan CO₂ dengan cara terkawal, membolehkan pengguna menyasar dan melepaskan gas dengan tepat ke sumber api.

Sebaik sahaja CO₂ dibebaskan daripada silinder, cecair CO₂ dengan pantas mengalami perubahan fasa daripada cecair kepada gas. Perubahan ini berlaku disebabkan oleh penurunan tekanan yang drastik apabila CO₂ keluar dari persekitaran tekanan tinggi silinder ke tekanan rendah atmosfera sekeliling. Peralihan fasa ini menyebabkan cecair CO₂ mengembang dengan cepat menjadi gas, satu proses yang dikenali sebagai pengewapan. Apabila CO₂ berubah menjadi gas, ia mengembang dengan faktor kira-kira 450 kali ganda isipadu cecairnya. Pengembangan ini membolehkan alat pemadam mengeluarkan sejumlah besar CO₂, meliputi kawasan yang luas dan berkesan mengurangkan kepekatan oksigen di sekitar kebakaran. Peralihan pantas daripada cecair kepada gas juga menyebabkan CO₂ menyejuk secara drastik, dengan gas keluar dari muncung pada suhu yang sangat rendah (sekitar -78.5°C / -109.3°F). Kesan penyejukan ini menyumbang kepada pemadaman api dengan menyesakkan api dan mengurangkan suhu sekeliling.

Apabila CO₂ mengembang daripada keadaan cecairnya kepada gas, ia menyerap haba daripada persekitaran akibat kesan Joule-Thomson, yang mengakibatkan gas menjadi sangat sejuk. Kesan penyejukan ini penting untuk pemadaman kebakaran, kerana ia merendahkan suhu di sekeliling api, yang seterusnya membantu menghalang proses pembakaran. Sejuk yang melampau juga boleh membantu membekukan api atau permukaan panas, mewujudkan penghalang kepada pembakaran selanjutnya. Penyejukan bahan sekeliling dan api itu sendiri mengurangkan lagi peluang penyalaan semula, terutamanya dalam situasi di mana api didorong oleh cecair mudah terbakar atau bahan kimia yang meruap. Selain memadamkan api dengan mengalihkan oksigen, kesan penyejukan membantu menstabilkan persekitaran dan mengelakkan api daripada merebak.

Kaedah utama CO₂ memadamkan api adalah dengan menyesarkan oksigen dari persekitaran api. Kebakaran memerlukan tiga elemen utama untuk meneruskan pembakaran—bahan api, haba dan oksigen—secara kolektif dikenali sebagai "segitiga api." Dengan mengurangkan kepekatan oksigen di sekeliling api, CO₂ secara langsung mengganggu tindak balas kimia yang mengekalkan kebakaran. CO₂ ialah gas yang lebih berat daripada udara, bermakna ia cenderung untuk mengendap berhampiran dasar api, di mana ia boleh memotong bekalan oksigen dengan berkesan. Proses sesak nafas ini cepat dan cekap, kerana CO₂ berfungsi dengan mengurangkan tahap oksigen ke bawah paras yang diperlukan untuk pembakaran, biasanya di bawah 15%. Apabila paras oksigen menurun, api akan dipadamkan. CO₂ amat berkesan dalam menyekat kebakaran yang melibatkan peralatan elektrik atau cecair mudah terbakar, kerana ia tidak memasukkan sebarang unsur konduktif (seperti air) yang boleh menyebabkan litar pintas atau merebakkan api.