Το τετράεδρο της φωτιάς

Βαθμολογία

8/6/2012

Θεωρώντας γνωστό το «τρίγωνο της φωτιάς», δηλαδή τους αναγκαίους τρεις παράγοντες για να υπάρξει και για να διατηρηθεί φωτιά «καύσιμη ύλη – οξυγόνο – θερμοκρασία» ένα βήμα πιο πέρα βρίσκεται το «τετράεδρο της φωτιάς».
Δηλαδή στην «κοινή» φωτιά προστίθεται και η «αλυσιδωτή χημική αντίδραση».
Τι είναι η αλυσιδωτή χημική αντίδραση; Η σκέψη για τις αλυσιδωτές χημικές αντιδράσεις είναι του Γερμανού χημικού Max Bodenstein, το 1913: «όταν δύο μόρια αντιδρούν μεταξύ τους πέραν του τελικού σταθερού νέου μορίου παράγονται και κάποια άλλα μόρια, ασταθή, τα οποία μπορεί επίσης να αντιδράσουν με την αρχική ουσία και να δημιουργήσουν νέα ασταθή μόρια και ούτω καθεξής». Πολύ απλά βρισκόμαστε ένα βηματάκι πίσω από την πυρηνική αλυσιδωτή αντίδραση, η έρευνα για την οποία αρχίζει το 1933. (εδώ μπαίνει στο παιχνίδι το νετρόνιο)

Η καύση είναι μια γρήγορη οξείδωση, μία χημική διαδικασία που παράγοντας θερμότητα (και φως) συνεχίζει τη ύπαρξή της. Προϋποθέσεις για την αρχή της είναι να υπάρχει ικανή ποσότητα οξυγόνου και έκθεση των προς καύση υλικών σε ενεργή φλόγα ή σε θερμοκρασία αυτανάφλεξης (flash point).

Σε φωτιές Κλάσης «D» (δηλαδή όταν εμπλέκονται μέταλλα όπως το νάτριο, το τιτάνιο, το μαγνήσιο, το κάλιο, το ουράνιο, το λίθιο, το πλουτώνιο, το ασβέστιο, κλπ) η παραγόμενη θερμότητα είναι πολλαπλάσια μεγαλύτερη και αντίστοιχα η ταχύτητα μετάδοσής της.

Τα μέταλλα αντιδρούν πολύ πιο γρήγορα με το νερό παρά με το οξυγόνο με αποτέλεσμα να απελευθερώνεται περισσότερη ενέργεια, συνεπώς όταν επιχειρήσουμε πυρόσβεση με νερό στη καλή περίπτωση έχουμε μεγάλη – απότομη άνοδο της θερμοκρασία της φωτιάς και στη χειρότερη να έχουμε «έκρηξη ατμού» ή «αλληλεπίδραση καυσίμου – ψυκτικού» δηλαδή βίαιο βρασμό του νερού με μετατροπή του σε ατμό.
Το φαινόμενο «αλληλεπίδραση καυσίμου – ψυκτικού» γίνεται ακόμη πιο καταστρεπτικό διότι μαζί με τον ατμό συχνά εκτοξεύονται και σταγονίδια μετάλλου.

Οι πυροσβεστήρες Διοξειδίου του Άνθρακα είναι αναποτελεσματικοί για ορισμένα μέταλλα όπως το τιτάνιο. Μας απομένουν συνεπώς μόνο τα αδρανή υλικά όπως η στεγνή άμμος και η αφαίρεση καύσιμης ύλης ώστε να διακόψουμε την αλυσιδωτή αντίδραση φωτιάς μετάλλων;

Λάθος, υπάρχουν ειδικοί πυροσβεστήρες, για φωτιές κλάσης «D», διατηρώντας ο καθένας τις συγκεκριμένες προδιαγραφές του. (θα διατηρήσω κατά κόρον και την αγγλική ορολογία)

  • Sodium Chloride (Super-D, Met-L-X or METAL.FIRE.XTNGSHR). Περιέχουν άλας χλωριούχου νατρίου και θερμοπλαστικό πρόσθετο. Το πλαστικό λιώνοντας δημιουργεί μία «κρούστα» πάνω στο μέταλλο και απομονώνει το οξυγόνο ενώ το άλας κατεβάζει τη θερμοκρασία. Είναι αποτελεσματικοί στις φωτιές με αλκαλικά μέταλλα, νάτριο, κάλλιο αλλά ακόμη σε μέταλλα όπως μαγνήσιο, το τιτάνιο, το αλουμίνιο και το ζιρκόνιο.
  • Σκόνης Χαλκού (Copper Powder Navy125S). Δημιουργήθηκαν από το Ναυτικό των ΗΠΑ τη δεκαετία του 70 για δύσκολα ελέγξιμες φωτιές λιθίου και κραμάτων λιθίου. Η σκόνη αντιδρά σαν απορροφητήρας θερμότητας, άρα ρίχνει τη θερμοκρασία, επιπλέον σχηματίζεται ένα κράμα λιθίου – χαλκού που απομονώνει το οξυγόνο. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν μόνο σε κάθετες επιφάνειες.
  • Graphite based (G-Plus, G-1, Lith-X, Pyromet or METAL.FIRE.XTNGSHR). Περιέχουν ξερό γραφίτη που πνίγει τη φωτιά μετάλλων. Η αρχική τους χρήση ήταν για φωτιές μαγνησίου αλλά στη συνέχεια αποδείχτηκαν αποτελεσματικοί και για άλλα μέταλλα. Συγκρινόμενοι με τους πυροσβεστήρες Χλωριούχου Νατρίου οι πυροσβεστήρες Γραφίτη μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε φωτιές σε πολύ υψηλή θερμοκρασία αλλά δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε φωτιές που είναι σε οριζόντιες επιφάνειες. Όσον αφορά τη συμπεριφορά τους απέναντι στη θερμοκρασία είναι ανάλογη αυτής των Σκόνης Χαλκού.
  • Sodium carbonate based (Na-X). Οι πυροσβεστήρες Ανθρακικού Νατρίου χρησιμοποιούνται στις περιπτώσεις που ατσάλινες σωλήνες ή ατσάλινα εργαλεία κινδυνεύουν να καταστραφούν από Χλωριούχο Νάτριο. Το Ανθρακικό Νάτριο χρησιμοποιείται για φωτιές νατρίου και καλίου με περιορισμένη χρήση στα άλλα μέταλλα. Η ουσία ρίχνει τη θερμοκρασία και δημιουργεί κρούστα.

    Οι πυροσβεστήρες για φωτιές κλάσης «D» χαρακτηρίζονται από ειδικά χαμηλής ταχύτητας μπεκ ώστε η ουσία που περιέχουν να διασπείρεται ομαλά και απαλά σε όλη την καιόμενη επιφάνεια. Σε περίπτωση δε που οι ουσίες που βρίσκονται σε δεξαμενές διασπείρονται με σέσουλα ή και φτυάρι.

    Θα ήθελα για πληρέστερη κατανόηση των πιο πάνω φαινομένων να διαβάσετε το άρθρο της 29ης Σεπτεμβρίου 2011 του κου Ι. Ρέτσιου με τίτλο «Εκρήξεις σε πυρκαγιές οχημάτων & τύποι εκρήξεων».

    Μετάφραση – Προσαρμογή για το Fire.gr, Χ. Ζαφειρίου
    Πηγή: http://en.wikipedia.org

  • Κάντε το πρώτο σχόλιο

    Υποβολή απάντησης

    Η ηλ. διεύθυνσή σας δεν δημοσιεύεται.


    *


    Αυτός ο ιστότοπος χρησιμοποιεί το Akismet για να μειώσει τα ανεπιθύμητα σχόλια. Μάθετε πώς υφίστανται επεξεργασία τα δεδομένα των σχολίων σας.