Feuerlöscher

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Hintergrund

Der Handfeuerlöscher ist einfach ein Druckbehälter, aus dem ein Material (oder ein Mittel) ausgestoßen wird, um ein Feuer zu löschen. Der Agent wirkt auf die Chemie des Feuers ein, indem er eines oder mehrere der drei Elemente entfernt, die zur Aufrechterhaltung des Feuers notwendig sind – allgemein als das -Feuerdreieck bezeichnet. Die drei Seiten des Feuerdreiecks sind Brennstoff, Wärme und Sauerstoff. Das Mittel dient dazu, die Wärme durch Kühlung des Brennstoffs abzuführen oder eine Barriere zwischen dem Brennstoff und dem Sauerstoffangebot in der Umgebungsluft zu erzeugen. Sobald das Feuerdreieck gebrochen ist, erlischt das Feuer. Die meisten Mittel haben eine nachhaltige Wirkung auf den Brennstoff, um die Möglichkeit der Wiederentflammung zu verringern. Als Mittel werden im Allgemeinen Wasser, chemischer Schaum, Trockenpulver, Halon oder Kohlendioxid (CO ₂ ). Leider ist kein Mittel bei der Bekämpfung aller Arten (Klassen) von Bränden wirksam. Die Art und Umgebung des brennbaren Materials bestimmt die Art des in der Nähe aufzubewahrenden Feuerlöschers.

Verlauf

Feuerlöscher, in der einen oder anderen Form, haben Feuer wahrscheinlich erst seit kurzem überholt. Der praktischere und einheitlichere Feuerlöscher, der heute gebräuchlich ist, begann als ein unter Druck stehendes Gefäß, das Wasser und später eine Kombination aus flüssigen Elementen spuckte. Die älteren Feuerlöscher bestanden aus Zylindern mit einer Lösung von Backpulver (Natriumbicarbonat) und Wasser. Im Inneren befand sich oben am Körper ein Gefäß mit Schwefelsäure. Dieses Design musste auf den Kopf gestellt werden, um aktiviert zu werden, damit die Säure in die Natriumbicarbonatlösung verschüttet wurde und chemisch reagierte, um genügend Kohlendioxid zu bilden, um den Körperzylinder unter Druck zu setzen und das Wasser durch ein Förderrohr auszutreiben. Dieses flüchtige Gerät wurde verbessert, indem die Säure in eine Glasflasche gegeben wurde, die durch einen Kolben auf der Oberseite des Zylinderkörpers oder durch einen Hammerschlag auf eine Ringvorrichtung an der Seite zerbrochen werden konnte, um die Säure freizusetzen. Umständlich und manchmal ineffektiv musste auch dieses Design verbessert werden.

Design

Abgesehen von der Verwendung unterschiedlicher Löschmittel verwenden die Hersteller von Feuerlöschern im Allgemeinen eine Art Druckbehälter, um das Löschmittel zu lagern und zu entladen. Die Mittel, mit denen jeder Agent entlassen wird, variieren. Wasserfeuerlöscher werden mit Luft auf einen Druck von etwa 150 Pfund pro Quadratzoll (psi) beaufschlagt – das Fünffache eines Autoreifens Druck – von einem Kompressor. Ein Quetschgriff betätigt ein federbelastetes Ventil, das in den Druckzylinder eingeschraubt ist. Im Inneren erstreckt sich ein Rohr oder "Tauchrohr" bis zum Boden des Tanks, so dass in aufrechter Position die Öffnung des Rohres untergetaucht ist. Das Wasser wird als stetiger Strahl durch einen Schlauch oder eine Düse abgegeben und durch den darüber gespeicherten Druck herausgedrückt.

Wasserlöscher vom Typ "Gaskartusche" funktionieren ähnlich, aber die Druckquelle ist eine kleine Kartusche mit Kohlendioxidgas (CO ₂ ) bei 2.000 psi statt Luft. Um eine Gaskartuscheneinheit zu betreiben, wird das Ende des Feuerlöschers gegen den Boden geschlagen, wodurch ein spitzer Dorn die Kartusche durchstößt und das Gas in den Druckbehälter freisetzt. Das freigesetzte CO ₂ dehnt sich um das Hundertfache seines ursprünglichen Volumens aus und füllt den Gasraum über dem Wasser. Dadurch wird der Zylinder unter Druck gesetzt und das Wasser durch ein Tauchrohr nach oben und durch einen Schlauch oder eine Düse herausgedrückt, um auf das Feuer gerichtet zu werden. Dieses Design erwies sich als weniger anfällig für Leckage (Druckverlust im Laufe der Zeit) als einfach den gesamten Zylinder unter Druck zu setzen.

Bei Schaumlöschern wird das chemische Mittel im Allgemeinen unter gespeichertem Druck gehalten. Bei Trockenpulverlöschern können die Chemikalien entweder unter Lagerdruck gesetzt oder ein Gaskartuschenaustreiber verwendet werden; der Speicherdrucktyp wird häufiger verwendet. In Kohlendioxidlöschern ist das CO ₂ wird in flüssiger Form unter 800 bis 900 psi zurückgehalten und ist "selbstaustreibend", was bedeutet, dass kein anderes Element erforderlich ist, um das CO ₂ . zu erzwingen aus dem Feuerlöscher. In Halon-Einheiten wird die Chemikalie auch in flüssiger Form unter Druck zurückgehalten, aber im Allgemeinen wird dem Behälter ein Gasverstärker (normalerweise Stickstoff) zugesetzt.

Rohstoffe

Feuerlöscher lassen sich in vier Klassifikationen einteilen:Klasse A, Klasse B, Klasse C und Klasse D. Jede Klasse entspricht der Brandart, für die der Feuerlöscher ausgelegt ist, und damit der Art der verwendeten Löschmittel. Feuerlöscher der Klasse A sind für die Bekämpfung von Holz- und Papierbränden bestimmt; Klasse-B-Geräte bekämpfen Brände mit entzündlichen Flüssigkeiten. Feuerlöscher der Klasse C wurden entwickelt, um elektrische Brände zu bekämpfen; und Klasse-D-Einheiten bekämpfen brennende Metallbrände.

Wasser hat sich in Feuerlöschern gegen Holz- oder Papierbrände (Klasse A) bewährt. Wasser ist jedoch ein elektrischer Leiter. Aus diesem Grund ist es natürlich nicht sicher, elektrische Brände zu bekämpfen, wenn stromführende Stromkreise vorhanden sind (Klasse C). Außerdem sollten Feuerlöscher der Klasse A nicht bei Bränden von brennbaren Flüssigkeiten (Klasse B), insbesondere in Tanks oder Behältern, verwendet werden. Wasser kann eine Explosion verursachen, da brennbare Flüssigkeiten auf dem Wasser schwimmen und weiter brennen. Außerdem kann der starke Wasserstrahl die brennende Flüssigkeit weiter auf andere brennbare Stoffe spritzen. Ein Nachteil von Wasserlöschern besteht darin, dass das Wasser bei niedrigeren Temperaturen oft im Inneren des Feuerlöschers gefriert. Aus diesen Gründen Schaum, Trockenchemikalien, CO ₂ , und Halontypen wurden entwickelt.

Schaum, obwohl wasserbasiert, ist wirksam gegen Brände mit enthaltenen brennbaren Flüssigkeiten (Klasse B). Ein Zwei-Gallonen-Löscher (7,5 Liter) erzeugt etwa 16 Gallonen (60 Liter) dicken, anhaftenden Schaum, der das Feuer kühlt und erstickt. Das Mittel selbst ist eine proprietäre Verbindung, die von den verschiedenen Herstellern entwickelt wurde und eine kleine Menge Propylenglykol enthält, um ein Einfrieren zu verhindern. Es ist als Mischung in einem Druckzylinder ähnlich dem Wassertyp enthalten. Die meisten Flugzeuge führen diese Art von Feuerlöschern. Schaum kann auch bei Bränden der Klasse A verwendet werden.

Das Trockenpulver wurde entwickelt, um die elektrische Gefährdung durch Wasser zu reduzieren und ist somit wirksam gegen Brände der Klasse C. (Es kann auch gegen Brände der Klasse B verwendet werden.) Das Pulver besteht aus feinteiligem Natriumbicarbonat, das extrem rieselfähig ist. Dieser Feuerlöscher, der ebenfalls mit einem Tauchrohr ausgestattet ist und ein unter Druck stehendes Gas enthält, kann entweder kartuschenbetätigt oder vom Typ mit gespeichertem Druck sein, wie oben beschrieben. Viele spezielle Trockenlöscher eignen sich auch zum Verbrennen von Metallbränden oder der Klasse D.

Kohlendioxid (CO ₂ ) Feuerlöscher, wirksam gegen viele brennbare Flüssigkeiten und elektrische Brände (Klasse B und C), verwenden Sie CO ₂ sowohl als Mittel als auch als Druckgas. Das verflüssigte Kohlendioxid mit einem Druck, der je nach Größe und Verwendung 800 psi überschreiten kann, wird durch ein aufgeweitetes Horn ausgestoßen. Durch Betätigen des Squee-Grip-Griffs wird das CO ₂ . freigesetzt in die Luft, wo es sofort einen weißen, flauschigen "Schnee" bildet. Der Schnee reduziert zusammen mit dem Gas die Sauerstoffmenge in einem kleinen Bereich um das Feuer herum erheblich. Dadurch wird das Feuer erstickt, während der Schnee am Brennstoff haftet und ihn unter den Brennpunkt kühlt. Der größte Vorteil für das CO ₂ Feuerlöscher ist das Fehlen von bleibenden Rückständen. Das brennende elektrische Gerät kann dann eher repariert werden. Im Gegensatz zu CO ₂ "Schnee", Wasser, Schaum und Trockenchemikalien können ansonsten unbeschädigte Komponenten zerstören.

Als Löschmittel sind Halone bis zu zehnmal wirksamer beim Löschen von Bränden als andere Chemikalien. Die meisten Halone sind ungiftig und extrem schnell und effektiv. Chemisch inert sind sie unschädlich für empfindliche Geräte, einschließlich Computerschaltkreisen, und hinterlassen keine Rückstände. Der Vorteil des Halons gegenüber dem CO ₂ Feuerlöscher ist, dass er im Allgemeinen kleiner und leichter ist. Halon ist unter Druck eine Flüssigkeit, daher verwendet es ein Tauchrohr zusammen mit Stickstoff als Druckgas.

Halon, zumindest in Feuerlöschern, könnte bald zur Fußnote der Geschichte werden. 1992 einigten sich 87 Nationen auf der ganzen Welt darauf, die Der Aluminium-Druckbehälter wird durch Fließpressen hergestellt. Dabei wird der Aluminiumblock in eine Matrize gelegt und mit einem Metallgusswerkzeug mit hoher Geschwindigkeit gerammt. Die Kraft verflüssigt das Aluminium und lässt es in die Kavität um das Werkzeug fließen, wodurch der Zylinder mit offenem Ende entsteht.
Dieser Zylinder wird dann in Einhals- und Spinnprozessen fertiggestellt, die das offene Ende des Zylinders bilden. Herstellung von Halon-Feuerlöschern bis zum 1. Januar 1994. Dies wird eine potenzielle Bedrohung für die schützende Ozonschicht der Erde beseitigen, mit der Halon-Moleküle – sehr widerstandsfähig gegen Zersetzung – interagieren und diese zerstören.

Die meisten anderen Elemente eines Feuerlöschers bestehen aus Metall. Der Druckbehälter besteht im Allgemeinen aus einer Aluminiumlegierung, während das Ventil entweder aus Stahl oder aus Kunststoff bestehen kann. Andere Komponenten, wie Betätigungsgriff, Sicherheitsstifte und Montagehalterung, bestehen typischerweise aus Stahl.

Der Herstellungsprozess
Prozess

Die Herstellung des Tank- oder Flaschenfeuerlöschers erfordert mehrere Herstellungsvorgänge, um den Druckbehälter zu bilden, das chemische Mittel zu laden, das Ventil zu bearbeiten und die Hardware, den Schlauch oder die Düse hinzuzufügen.

Erstellen des Druckbehälters

• 1 Druckbehälter werden aus puckförmigen (scheibenförmigen) Blöcken einer speziellen Aluminiumlegierung gebildet. Der Puck wird zunächst auf einer großen Presse unter großem Druck prallextrudiert. Beim Fließpressen wird der Aluminiumblock in eine Matrize eingelegt und mit einem Metallwerkzeug mit sehr hoher Geschwindigkeit gerammt. Diese enorme Energie verflüssigt das Aluminium und lässt es in einen Hohlraum um das Werkzeug fließen. Das Aluminium hat somit die Form eines offenen Zylinders mit deutlich mehr Volumen als der Original-Puck.

Einschnüren und Spinnen

• 2 Beim Einschnüren wird am offenen Ende des Zylinders eine Kuppel durch Einschnüren In einem typischen Gaspatronen-Feuerlöscher durchbohrt ein Dorn die Gaspatrone. Das freigesetzte Gas dehnt sich schnell aus, um den Raum über dem Wasser zu füllen und das Gefäß unter Druck zu setzen. Das Wasser kann dann mit der nötigen Kraft aus dem Feuerlöscher gepumpt werden. das offene Ende mit einem anderen Vorgang namens Spinnen. Durch das Schleudern wird das Metall schonend zusammengerollt, wodurch die Wandstärke erhöht und der Durchmesser verringert wird. Nach dem Spinnen werden die Fäden hinzugefügt.
• 3 Das Schiff wird hydrostatisch getestet, gereinigt und mit einer Pulverfarbe beschichtet. Das Gefäß wird dann in einem Ofen gebacken, in dem die Farbe ausgehärtet wird.

Hinzufügen des Löschmittels

• 4 Als nächstes wird das Löschmittel zugegeben. Wenn es sich bei dem Behälter um einen "Speicherdruck"-Typ handelt, wird der Behälter dann entsprechend mit Druck beaufschlagt. Wenn eine Gaskartusche zum Austreiben des Löschmittels erforderlich ist, wird diese gleichfalls eingesetzt.
• 5 Nachdem das Löschelement hinzugefügt wurde, wird der Behälter verschlossen und das Ventil hinzugefügt. Das Ventil besteht aus einem bearbeiteten Körper aus Metallstangenmaterial auf einer Drehmaschine oder einem Kunststoff-Spritzgussteil bei den Economy-Versionen. Es muss leckfrei sein und Vorkehrungen zum Einschrauben in den Zylinder haben.

Endmontage

• 6 Der letzte Fertigungsschritt ist die Montage des Betätigungsgriffs, der Sicherheitsstifte und der Montagehalterung. Diese Teile sind normalerweise kaltgeformt – bei niedrigen Temperaturen geformt – aus Stahl oder Blechformen, die der Hersteller von einem externen Anbieter bezieht. Auf dem Zylinder befinden sich außerdem Kennzeichnungsaufkleber, um die richtige Brandklasse sowie die Eignung zum Wiederaufladen zu kennzeichnen. Viele der Economy-Versionen sind nur für den einmaligen Gebrauch bestimmt und können nicht nachgefüllt werden.

Qualitätskontrolle

Alle Feuerlöscher in den Vereinigten Staaten fallen unter die Zuständigkeit der National Fire Protection Association (NFPA), der Underwriter's Laboratories, der Küstenwache und anderer Organisationen wie der New Yorker Feuerwehr. Hersteller müssen ihr Design registrieren und Muster zur Bewertung einreichen, bevor sie einen zugelassenen Feuerlöscher in Verkehr bringen.

Einer der wichtigsten Kontrollpunkte während des Herstellungsprozesses findet nach der Zugabe des Löschmittels und der Versiegelung des Behälters statt. Es ist äußerst wichtig, dass das Druckgas nicht aus der Flasche austritt, da dies den Feuerlöscher unbrauchbar machen würde. Zur Dichtheitsprüfung wird über den Zylinder eine Manschette gestülpt, die als Akkumulator dient. Im Inneren wird ein Spurengas freigesetzt, und innerhalb von zwei Minuten kann jede inakzeptable Leckrate von hochentwickelten Druck- und Gasdetektoren aufgezeichnet werden. Alle Feuerlöscher sind auf Dichtigkeit geprüft.

Die Zukunft

Mit der schrittweisen Eliminierung von Halon wird in den nächsten Jahren höchstwahrscheinlich ein neues, nicht schädliches Mittel die gefährliche Chemikalie ersetzen. Darüber hinaus werden neue Anwendungen der alten Designs gesehen; am weitesten verbreitet sind automatische Hitze- und Feuersensoren, die den Feuerlöscher entladen, ohne dass eine Bedienungsperson erforderlich ist.