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Em um extintor de CO₂ tipo carrinho , o CO₂ (dióxido de carbono) é armazenado em um cilindro de alta pressão na forma líquida. Este CO₂ pressurizado é armazenado a aproximadamente 50 a 60 bar (725 a 870 psi) para garantir que uma quantidade suficiente de CO₂ possa ser acondicionada no cilindro em seu estado líquido. Armazenar o CO₂ na forma líquida aumenta a quantidade de gás que pode ser contida em um cilindro menor e mais manejável. O cilindro é feito de aço durável ou materiais semelhantes para suportar a pressão interna e é projetado para garantir que o gás permaneça na forma líquida até ser descarregado. O CO₂ permanece na forma líquida sob essas condições de alta pressão devido às características críticas de temperatura e pressão do gás.
O funcionamento do extintor de CO₂ tipo carrinho começa quando o mecanismo de liberação é acionado. Isso normalmente envolve puxar uma alça ou pressionar uma alavanca de descarga, que por sua vez abre a válvula localizada na parte superior do cilindro. A válvula foi projetada para regular o fluxo de gás CO₂ do cilindro. Quando o operador aciona a alavanca ou alavanca, a válvula se abre e permite que o CO₂ pressurizado saia do cilindro. Isto é controlado por um pino de segurança ou mecanismo de travamento que evita descargas acidentais, garantindo que o extintor não seja utilizado a menos que seja ativado intencionalmente. A válvula, mangueira ou bocal são projetados para direcionar o CO₂ de maneira controlada, permitindo ao usuário apontar e descarregar o gás com precisão na fonte do fogo.
Uma vez que o CO₂ é liberado do cilindro, o CO₂ líquido sofre rapidamente uma mudança de fase de líquido para gás. Esta mudança ocorre devido à drástica queda de pressão quando o CO₂ sai do ambiente de alta pressão do cilindro para a pressão mais baixa da atmosfera circundante. Esta transição de fase faz com que o CO₂ líquido se expanda rapidamente em um gás, um processo conhecido como vaporização. À medida que o CO₂ se transforma em gás, ele se expande por um fator de cerca de 450 vezes o seu volume líquido. Essa expansão é o que permite ao extintor liberar um grande volume de CO₂, cobrindo uma ampla área e reduzindo efetivamente a concentração de oxigênio nas proximidades do incêndio. A rápida transição do líquido para o gás também faz com que o CO₂ esfrie drasticamente, com o gás saindo do bico a uma temperatura extremamente baixa (em torno de -78,5°C / -109,3°F). Este efeito de resfriamento contribui para a supressão do incêndio, sufocando as chamas e reduzindo as temperaturas circundantes.
À medida que o CO₂ se expande do estado líquido para o gasoso, ele absorve calor do ambiente devido ao efeito Joule-Thomson, que faz com que o gás fique muito frio. Este efeito de resfriamento é crucial para a supressão de incêndios, pois reduz a temperatura ao redor do fogo, o que ajuda ainda mais a inibir o processo de combustão. O frio extremo também pode ajudar a congelar o fogo ou as superfícies quentes, criando uma barreira para futuras combustões. O arrefecimento dos materiais circundantes e do próprio fogo reduz ainda mais a possibilidade de reacendimento, especialmente em situações onde o fogo é alimentado por líquidos inflamáveis ou produtos químicos voláteis. Além de abafar o fogo ao deslocar o oxigênio, o efeito de resfriamento ajuda a estabilizar o ambiente e evitar que o fogo se espalhe.
O principal método pelo qual o CO₂ extingue o fogo é deslocando o oxigênio do ambiente do incêndio. Os incêndios requerem três elementos-chave para continuar queimando - combustível, calor e oxigênio - conhecidos coletivamente como "triângulo do fogo". Ao reduzir a concentração de oxigênio ao redor do fogo, o CO₂ interrompe diretamente a reação química que sustenta o fogo. O CO₂ é um gás mais pesado que o ar, o que significa que tende a depositar-se perto da base do incêndio, onde pode efetivamente cortar o fornecimento de oxigênio. Este processo de sufocamento é rápido e eficiente, pois o CO₂ atua reduzindo os níveis de oxigênio abaixo do necessário para a combustão, normalmente abaixo de 15%. Assim que os níveis de oxigênio caem, o fogo é extinto. O CO₂ é particularmente eficaz na supressão de incêndios envolvendo equipamentos elétricos ou líquidos inflamáveis, pois não introduz quaisquer elementos condutores (como água) que possam causar curto-circuito ou propagação do fogo.
