¿Cómo funciona un extintor de CO₂ tipo carro y cuál es el mecanismo para descargar CO₂?

en un extintor de CO₂ tipo carro , el CO₂ (dióxido de carbono) se almacena en forma líquida en un cilindro de alta presión. Este CO₂ presurizado se almacena a aproximadamente 50 a 60 bar (725 a 870 psi) para garantizar que se pueda introducir una cantidad suficiente de CO₂ en el cilindro en su estado líquido. Almacenar el CO₂ en forma líquida aumenta la cantidad de gas que puede contener un cilindro más pequeño y manejable. El cilindro está hecho de acero duradero o materiales similares para resistir la presión interna y está diseñado para garantizar que el gas permanezca en forma líquida hasta que se descargue. El CO₂ permanece en forma líquida en estas condiciones de alta presión debido a las características críticas de temperatura y presión del gas.

El funcionamiento del extintor de CO₂ tipo carro comienza cuando se activa el mecanismo de liberación. Por lo general, esto implica tirar de una manija o presionar una palanca de descarga, lo que a su vez abre la válvula ubicada en la parte superior del cilindro. La válvula está diseñada para regular el flujo de gas CO₂ del cilindro. Cuando el operador acciona la manija o palanca, la válvula se abre y permite que el CO₂ presurizado salga del cilindro. Esto se controla mediante un pasador de seguridad o mecanismo de bloqueo que evita la descarga accidental, asegurando que el extintor no se use a menos que se active intencionalmente. La válvula, manguera o boquilla está diseñada para dirigir el CO₂ de manera controlada, lo que permite al usuario apuntar y descargar el gas con precisión hacia la fuente del incendio.

Una vez que el CO₂ se libera del cilindro, el CO₂ líquido sufre rápidamente un cambio de fase de líquido a gas. Este cambio se produce debido a la drástica caída de presión cuando el CO₂ sale del entorno de alta presión del cilindro hacia la presión más baja de la atmósfera circundante. Esta transición de fase hace que el CO₂ líquido se expanda rápidamente hasta convertirse en gas, un proceso conocido como vaporización. A medida que el CO₂ se transforma en gas, se expande en un factor de aproximadamente 450 veces su volumen líquido. Esta expansión es la que permite que el extintor libere un gran volumen de CO₂, cubriendo una amplia zona y reduciendo eficazmente la concentración de oxígeno en las proximidades del incendio. La rápida transición de líquido a gas también hace que el CO₂ se enfríe drásticamente, y el gas sale de la boquilla a una temperatura extremadamente baja (alrededor de -78,5°C / -109,3°F). Este efecto refrescante contribuye a la extinción del fuego sofocando las llamas y reduciendo las temperaturas circundantes.

A medida que el CO₂ se expande de su estado líquido a gas, absorbe calor del ambiente debido al efecto Joule-Thomson, lo que hace que el gas esté muy frío. Este efecto de enfriamiento es crucial para la extinción de incendios, ya que reduce la temperatura alrededor del fuego, lo que ayuda aún más a inhibir el proceso de combustión. El frío extremo también puede ayudar a congelar el fuego o las superficies calientes, creando una barrera para una mayor combustión. El enfriamiento de los materiales circundantes y del propio fuego reduce aún más la posibilidad de que se vuelva a encender, especialmente en situaciones en las que el fuego es alimentado por líquidos inflamables o productos químicos volátiles. Además de sofocar el fuego desplazando el oxígeno, el efecto de enfriamiento ayuda a estabilizar el ambiente y evitar que el fuego se propague.

El método principal mediante el cual el CO₂ extingue un incendio es desplazando el oxígeno del entorno del incendio. Los incendios requieren tres elementos clave para continuar ardiendo: combustible, calor y oxígeno, conocidos colectivamente como el "triángulo del fuego". Al reducir la concentración de oxígeno alrededor del fuego, el CO₂ interrumpe directamente la reacción química que sostiene el fuego. El CO₂ es un gas más pesado que el aire, lo que significa que tiende a depositarse cerca de la base del fuego, donde puede cortar eficazmente el suministro de oxígeno. Este proceso de asfixia es rápido y eficiente, ya que el CO₂ actúa reduciendo los niveles de oxígeno por debajo de lo necesario para la combustión, normalmente por debajo del 15%. Una vez que bajan los niveles de oxígeno, el fuego se extingue. El CO₂ es particularmente eficaz en la extinción de incendios que involucran equipos eléctricos o líquidos inflamables, ya que no introduce ningún elemento conductor (como el agua) que pueda provocar un cortocircuito o propagar el fuego.