Extintor

Antecedentes

El extintor de incendios de mano es simplemente un recipiente a presión del que se expulsa un material (o agente) para apagar un incendio. El agente actúa sobre la química del fuego eliminando uno o más de los tres elementos necesarios para mantener el fuego, comúnmente conocido como el triángulo de fuego . Los tres lados del triángulo del fuego son combustible, calor y oxígeno. El agente actúa para eliminar el calor enfriando el combustible o para producir una barrera entre el combustible y el suministro de oxígeno en el aire circundante. Una vez que se rompe el triángulo de fuego, el fuego se apaga. La mayoría de los agentes tienen un efecto duradero sobre el combustible para reducir la posibilidad de reavivamiento. Generalmente, los agentes aplicados son agua, espuma química, polvo seco, halón o dióxido de carbono (CO ₂ ). Desafortunadamente, ningún agente es eficaz para combatir todos los tipos (clases) de incendios. El tipo y entorno del material combustible determina el tipo de extintor que se mantendrá cerca.

Historial

Los extintores de incendios, de una forma u otra, probablemente hayan sido posteriores al incendio por poco tiempo. El extintor más práctico y unificado, ahora común, comenzó como un recipiente presurizado que arrojaba agua y, más tarde, una combinación de elementos líquidos. Los extintores más antiguos estaban compuestos por cilindros que contenían una solución de bicarbonato de sodio . (bicarbonato de sodio) y agua. En el interior, se colocó un recipiente de ácido sulfúrico en la parte superior del cuerpo. Este diseño tuvo que invertirse para activarse, de modo que el ácido se derramara en la solución de bicarbonato de sodio y reaccionara químicamente para formar suficiente dióxido de carbono para presurizar el cilindro del cuerpo y expulsar el agua a través de una tubería de suministro. Este dispositivo volátil se mejoró colocando el ácido en una botella de vidrio, diseñada para romperse con un émbolo colocado en la parte superior del cuerpo del cilindro o con un martillo que golpea un artilugio de anillo en el costado para liberar el ácido. Este diseño, engorroso y en ocasiones ineficaz, también requería mejoras.

Diseño

Además de usar diferentes agentes, los fabricantes de extintores generalmente usan algún tipo de recipiente presurizado para almacenar y descargar el agente extintor. Los medios por los que se descarga cada agente varían. Los extintores de agua se presurizan con aire a aproximadamente 150 libras por pulgada cuadrada (psi), cinco veces la llanta de un automóvil presión — de un compresor. Una manija de agarre aprieta opera una válvula cargada por resorte enroscada en el cilindro de presión. En el interior, una tubería o "tubo de inmersión" se extiende hasta el fondo del tanque de modo que en la posición vertical, la abertura del tubo se sumerge. El agua se libera como un flujo constante a través de una manguera o boquilla, empujada hacia afuera por la presión almacenada sobre ella.

Los extintores de agua del tipo "cartucho de gas" funcionan de la misma manera, pero la fuente de presión es un pequeño cartucho de gas de dióxido de carbono (CO ₂ ) a 2000 psi, en lugar de aire. Para operar una unidad de cartucho de gas, el extremo del extintor se golpea contra el piso, lo que hace que una púa puntiaguda atraviese el cartucho y libere el gas en el recipiente de presión. El CO ₂ liberado se expande varios cientos de veces su volumen original, llenando el espacio de gas sobre el agua. Esto presuriza el cilindro y hace que el agua suba a través de un tubo de inmersión y salga a través de una manguera o boquilla para dirigirla hacia el fuego. Este diseño demostró ser menos propenso a fugas (pérdida de presión con el tiempo) que simplemente presurizar todo el cilindro.

En los extintores de espuma, el agente químico generalmente se mantiene bajo presión almacenada. En los extintores de polvo seco, los productos químicos se pueden poner bajo presión almacenada o se puede usar un expulsor de cartucho de gas; el tipo de presión almacenada se utiliza más ampliamente. En los extintores de dióxido de carbono, el CO ₂ se retiene en forma líquida por debajo de 800 a 900 psi y es "autoexpulsante", lo que significa que no se necesita ningún otro elemento para forzar el CO ₂ fuera del extintor. En las unidades de halón, el producto químico también se retiene en forma líquida bajo presión, pero generalmente se agrega al recipiente un refuerzo de gas (generalmente nitrógeno).

Materias primas

Los extintores de incendios se pueden dividir en cuatro clasificaciones:Clase A, Clase B, Clase C y Clase D. Cada clase corresponde al tipo de incendio para el que está diseñado el extintor y, por lo tanto, el tipo de agente extintor utilizado. Los extintores de clase A están diseñados para combatir incendios de madera y papel; Las unidades de clase B combaten incendios de líquidos inflamables contenidos; Los extintores de clase C están diseñados para combatir incendios eléctricos activos; y las unidades de Clase D luchan contra incendios de metales ardientes.

Se ha demostrado que el agua es eficaz en los extintores utilizados contra incendios de madera o papel (Clase A). El agua, sin embargo, es un conductor eléctrico. Naturalmente, por esta razón, no es seguro como agente combatir incendios eléctricos en presencia de circuitos activos (Clase C). Además, los extintores de Clase A no deben usarse en caso de incendios de líquidos inflamables (Clase B), especialmente en tanques o recipientes. El agua puede causar una explosión debido a los líquidos inflamables que flotan en el agua y continúan ardiendo. Además, la fuerte corriente de agua puede salpicar aún más el líquido en llamas hacia otros combustibles. Una desventaja de los extintores de agua es que el agua a menudo se congela dentro del extintor a temperaturas más bajas. Por estas razones, espuma, químico seco, CO ₂ , y se desarrollaron tipos de halones.

La espuma, aunque a base de agua, es eficaz contra incendios que involucran líquidos inflamables contenidos (Clase B). Un extintor de dos galones (7.5 litros) producirá aproximadamente 16 galones (60 litros) de espuma espesa y pegajosa que enfría y sofoca el fuego. El agente en sí es un compuesto patentado desarrollado por varios fabricantes y contiene una pequeña cantidad de propilenglicol para evitar la congelación. Está contenido como una mezcla en un cilindro presurizado similar al tipo de agua. La mayoría de los aviones llevan este tipo de extintor. La espuma también se puede utilizar en fuegos de clase A.

El agente de polvo seco se desarrolló para reducir el riesgo eléctrico del agua y, por lo tanto, es eficaz contra incendios de Clase C. (También se puede usar contra incendios de Clase B). El polvo es bicarbonato de sodio finamente dividido que fluye extremadamente libremente. Este extintor, también equipado con un tubo de inmersión y que contiene un gas de presurización, puede ser operado por cartucho o del tipo de presión almacenada como se discutió anteriormente. Muchos extintores de químico seco especializados también son adecuados para quemar incendios de metales, o Clase D.

Dióxido de carbono (CO ₂ ) extintores, efectivos contra muchos líquidos inflamables y fuegos eléctricos (Clase B y C), use CO ₂ como agente y gas de presurización. El dióxido de carbono licuado, a una presión que puede exceder los 800 psi según el tamaño y el uso, se expulsa a través de un cuerno acampanado. Al activar el mango de agarre, se libera el CO ₂ en el aire, donde inmediatamente forma una "nieve" blanca y esponjosa. La nieve, junto con el gas, reduce sustancialmente la cantidad de oxígeno en un área pequeña alrededor del fuego. Esto sofoca el fuego, mientras que la nieve se adhiere al combustible y lo enfría por debajo del punto de combustión. La mayor ventaja del CO ₂ extintor es la falta de residuos permanentes. En ese caso, es más probable que se pueda reparar el aparato eléctrico que se incendió. A diferencia del CO ₂ La "nieve", el agua, la espuma y los productos químicos secos pueden arruinar los componentes que de otro modo no sufrirían daños.

Como agentes extintores, los halones son hasta diez veces más eficaces para apagar incendios que otros productos químicos. La mayoría de los halones no son tóxicos y son extremadamente rápidos y efectivos. Químicamente inertes, son inofensivos para equipos delicados, incluidos los circuitos de computadora, y no dejan residuos. La ventaja del halón sobre el CO ₂ extintor es que generalmente es más pequeño y ligero. El halón es un líquido cuando está bajo presión, por lo que utiliza un tubo de inmersión junto con nitrógeno como gas de presurización.

El halón, al menos en los extintores de incendios, pronto puede convertirse en una nota al pie de la historia. En 1992, 87 naciones de todo el mundo acordaron detener la El recipiente de presión de aluminio está fabricado mediante extrusión por impacto. En este proceso, el bloque de aluminio se coloca en una matriz y se apisona a alta velocidad con una herramienta de fundición de metal. La fuerza licua el aluminio y hace que fluya hacia la cavidad alrededor de la herramienta, formando así el cilindro de extremos abiertos.
Este cilindro luego se termina en los procesos de formación de cuello y de hilado, que forman el extremo abierto del cilindro. fabricación de extintores de halones para el 1 de enero de 1994. Esto eliminará una amenaza potencial a la capa protectora de ozono de la tierra, con la cual las moléculas de halón, altamente resistentes a la descomposición, interactúan y destruyen.

La mayoría de los demás elementos de un extintor de incendios están hechos de metal. El recipiente a presión generalmente está hecho de una aleación de aluminio, mientras que la válvula puede ser de acero o plástico. Otros componentes, como la manija de accionamiento, los pasadores de seguridad y el soporte de montaje, suelen estar hechos de acero.

El
proceso de fabricación

La fabricación del extintor de incendios tipo tanque o cilindro requiere varias operaciones de fabricación para formar el recipiente a presión, cargar el agente químico, mecanizar la válvula y agregar los accesorios, la manguera o la boquilla.

Creación del recipiente a presión

• 1 Los recipientes a presión están formados por bloques en forma de disco (disco) de una aleación de aluminio especial. El disco se extruye por primera vez por impacto en una prensa grande a gran presión. En la extrusión por impacto, el bloque de aluminio se coloca en un troquel y se apisona a una velocidad muy alta con una herramienta de metal. Esta tremenda energía licua el aluminio y hace que fluya hacia una cavidad alrededor de la herramienta. El aluminio toma así la forma de un cilindro de extremos abiertos con un volumen considerablemente mayor que el disco original.

Estirar y girar

• 2 El proceso de formación del cuello coloca una cúpula en el extremo abierto del cilindro al contraer En un extintor de cartucho de gas típico, una punta perfora el cartucho de gas. El gas liberado se expande rápidamente para llenar el espacio sobre el agua y presurizar el recipiente. A continuación, se puede bombear el agua del extintor con la fuerza necesaria. el extremo abierto con otra operación llamada giro. Al girar, el metal se enrolla suavemente, lo que aumenta el grosor de la pared y reduce el diámetro. Después de girar, se agregan los hilos.
• 3 El recipiente se prueba hidrostáticamente, se limpia y se recubre con una pintura en polvo. Luego, el recipiente se cuece en un horno donde se cura la pintura.

Adición del agente extintor

• 4 A continuación, se agrega el agente extintor. Si el recipiente es del tipo de "presión almacenada", el recipiente se presuriza en consecuencia. Si es necesario un cartucho de gas para ayudar a expulsar el agente extintor, también se inserta en este momento.
• 5 Después de agregar el elemento extintor, se sella el recipiente y se agrega la válvula. La válvula consta de un cuerpo mecanizado de material en barra de metal en un torno, o una pieza moldeada por inyección de plástico en las versiones económicas. Debe estar libre de fugas y debe tener provisiones para enroscarse en el cilindro.

Montaje final

• 6 La operación de fabricación final es el montaje de la manija de accionamiento, los pasadores de seguridad y el soporte de montaje. Por lo general, estas piezas se conforman en frío, se conforman a bajas temperaturas, en formas de acero o de láminas de metal, compradas por el fabricante a un proveedor externo. Las calcomanías de identificación también se colocan en el cilindro para identificar la clasificación de clase de fuego adecuada, así como la idoneidad para la recarga. Muchas de las versiones económicas son para un solo uso y no se pueden rellenar.

Control de calidad

Todos los extintores de incendios en los Estados Unidos están bajo la jurisdicción de la Asociación Nacional de Protección contra Incendios (NFPA), Under-Writers Laboratories, The Coast Guard y otras organizaciones como el Departamento de Bomberos de Nueva York. Los fabricantes deben registrar su diseño y enviar muestras para su evaluación antes de comercializar un extintor de incendios aprobado.

Uno de los puntos de control más cruciales durante el proceso de fabricación ocurre después de que se agrega el agente extintor y se sella el recipiente. Es extremadamente importante que el cilindro no gotee el gas de presurización, porque eso inutilizaría el extintor. Para verificar si hay fugas, se coloca una funda sobre el cilindro para que sirva como acumulador. Se libera un gas trazador en el interior y en dos minutos se puede registrar cualquier tasa inaceptable de fuga mediante un sofisticado equipo de detección de presión y gas. Todos los extintores están probados contra fugas.

El futuro

Con la eliminación gradual del halón, es muy probable que un nuevo agente no dañino reemplace al químico peligroso en los próximos años. Además, se están viendo nuevas aplicaciones de los diseños antiguos; los más frecuentes son los sensores automáticos de calor y fuego que descargan el extintor sin la necesidad de un operador.