Hệ thống chữa cháy phun sương áp lực cao

Trong những năm qua, cùng với sự phát triển kinh tế - xã hội, nhiều công trình như: Chợ, trung tâm thương mại; chung cư, nhà cao tầng; nhà xưởng… được đầu tư xây dựng mới, việc đảm bảo an toàn phòng cháy, chữa cháy cho các loại hình công trình này được xã hội đặc biệt quan tâm. Theo quy định, các công trình này phải được thiết kế, lắp đặt hệ thống chữa cháy tự động. Tuy nhiên, các vấn đề về môi trường như ô nhiễm nguồn nước, thủng tầng ozon hay hiệu ứng nhà kính đang là một trong những vấn đề nghiêm trọng mà nhân loại đang phải đối mặt. Do đó, một số hệ thống chữa cháy mặc dù có khả năng chữa cháy rất tốt như dẫn xuất của nhóm Halogen song bị cấm sử dụng do gây ra nhiều tác động xấu tới môi trường sống. Hệ thống chữa cháy tự động bằng nước Sprinkler và Drencher dạng phun mưa là hai trong những hệ thống được sử dụng phổ biến trong các công trình hiện nay và mang lại hiệu quả nhất định trong chữa cháy và ngăn chặn cháy lan. Tuy nhiên, các hệ thống này vẫn tồn tại một số nhược điểm đó là tiêu tốn lượng lớn nước chữa cháy, không chữa cháy được đối với những khu vực có nhiều vật cản, gây thiệt hại về mặt thứ cấp trong quá trình chữa cháy… Việc nghiên cứu, ứng dụng hệ thống chữa cháy bằng phương pháp phun sương là một trong những giải pháp để khắc phục những nhược điểm trên.

Hệ thống chữa cháy phun sương là hệ thống sử dụng nước dưới dạng sương mù để chữa cháy. Các hạt sương này có kích thước rất nhỏ, dễ dàng hấp thụ nhiệt, làm loãng nồng độ hỗn hợp cháy và dễ dàng xâm nhập vào những vị trí có vật cản. Vì vậy, hệ thống chữa cháy phun sương có khả năng chữa được nhiều loại đám cháy khác nhau mà các hệ thống chữa cháy phun nước dưới dạng hạt mưa không chữa được. Bên cạnh đó, hệ thống chữa cháy phun sương khá an toàn cho con người và tiết kiệm chất chữa cháy, ít gây ảnh hưởng tới môi trường sống. Hiện nay hệ thống này đã được áp dụng phổ biến ở nhiều nước trên thế giới như Anh, Pháp, Mỹ, Italia…

1. Cấu tạo của hệ thống chữa cháy phun sương

Cấu tạo cơ bản hệ thống chữa cháy phun sương bao gồm các bộ phận tương tự như hệ thống chữa cháy tự động bằng nước dạng phun mưa như: Bơm, nguồn điện, tủ điều khiển bơm, hệ thống đường ống, van lựa chọn khu vực, nút ấn kích hoạt bằng tay, loa và đèn báo cháy, trung tâm điều khiển và thiết bị chứa chất chữa cháy…


Hình 1: Cấu tạo hệ thống chữa cháy phun sương

Điểm khác biệt căn bản giữa hệ thống chữa cháy phun mưa thông thường và hệ thống chữa cháy phun sương đó là cấu tạo đầu phun và áp lực phun. Hệ thống chữa cháy phun mưa sử dụng cơ chế chữa cháy chính là làm lạnh, phun nước dưới dạng các hạt mưa do đó cần sử dụng một lượng nước rất lớn. Đầu phun của hệ thống chữa cháy phun mưa có cấu tạo dạng hoa thị hoặc xẻ rãnh để phân bố nước vào khu vực bảo vệ. Ngược lại, hệ thống chữa cháy phun sương sử dụng ít hơn 90% lượng nước so với hệ thống chữa cháy phun mưa; với các đầu phun có cấu tạo đặc biệt làm việc dưới áp suất cao (khoảng 4 tới 10 Mpa) để xé nhỏ nước thành các hạt có kích thước cỡ 50-200µm; hệ thống đường ống nhỏ hơn so với hệ thống phun mưa nhưng đòi hỏi chịu được áp lực lớn hơn.

Hệ thống chữa cháy phun sương có khả năng làm mát, làm trơ và hạn chế bức xạ nhiệt từ đám cháy. Nhiệt độ quanh đám cháy có thể giảm nhanh chóng trong vòng vài giây sau khi sương được phun ra. Khi đó, đám cháy nhanh chóng được bao phủ bởi một lớp sương dày đặc giúp hạn chế hiệu quả bức xạ nhiệt từ đám cháy. Do đó, có thể bảo vệ được các thiết bị xung quanh tránh khỏi tác động nhiệt trong khi ngọn lửa vẫn đang cháy.

Hiệu quả chữa cháy của hệ thống chữa cháy phun sương phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như: Kích thước hạt sương, tốc độ của hạt sương; cấu tạo, chiều cao lắp đặt và lưu lượng của đầu phun; sự dịch chuyển dòng không khí bên trong khu vực bảo vệ và cấu hình của hệ thống. Khi hệ thống chữa cháy phun sương kết hợp với hệ thống báo cháy tự động cho phép xác định được chính xác vị trí xảy ra cháy, giúp người quản lý hệ thống có phương án xử lý kịp thời..

2. Cơ chế chữa cháy của hệ thống chữa cháy phun sương

Hệ thống chữa cháy phun sương khi được kích hoạt sẽ phun nước chữa cháy dưới dạng sương mù vào khu vực bảo vệ, các hạt sương kích thước cỡ µm được phun ra sẽ nhanh chóng lấp đầy khối tích bảo vệ, kể cả những nơi có vật cản. Trong khi đó, hệ thống chữa cháy tự động bằng nước (Sprinkler, Drencher) dạng phun mưa hay hệ thống chữa cháy tự động bằng bọt, thường phun ra các hạt nước có kích thước và trọng lượng lớn hơn rất nhiều so với sương mù và rơi rất nhanh xuống mặt sàn. Ngược lại, các hạt sương tồn tại trong không khí tương đối lâu. Vì vậy, các hạt sương làm lạnh và làm loãng nồng độ hơi cháy khá hiệu quả. Ngoài ra, khi bổ sung thêm một số loại hóa chất vào nước chữa cháy, hệ thống chữa cháy phun sương còn có thể kìm hãm phản ứng cháy.

Hình 2: Cơ chế chữa cháy của hệ thống chữa cháy phun sương

Hình 3: Hiệu quả chữa cháy của hệ thống chữa cháy tự động bằng nước dạng phun mưa thông thường và hệ thống chữa cháy tự động phun sương

3. So sánh hiệu quả của hệ thống chữa cháy phun sương với một số hệ thống chữa cháy khác

Có thể thấy rằng, một số hệ thống chữa cháy tự động bằng khí như Halon 1301, cacbon dioxit (CO2), Nitơ (N2) và một số hệ thống chữa cháy bằng khí khác đã được ứng dụng nhiều trong thực tế bởi khả năng chữa cháy tốt. Tuy nhiên, các hệ thống này rất khó đảm bảo an toàn nếu còn người trong các khu vực bảo vệ chưa kịp thoát ra ngoài khi hệ thống kích hoạt chữa cháy, nhất là đối với các công trình có quy mô lớn. Bên cạnh đó, hệ thống chữa cháy bằng khí CO2 hay N2,... đòi hỏi sử dụng nhiều bình khí chiếm nhiều diện tích và chi phí lắp đặt cao, khí CO2 còn gây ra hiệu ứng nhà kính và ô nhiễm bầu không khí.

Hệ thống chữa cháy tự động bằng bọt có thể sử dụng để chữa cháy cho các thiết bị máy móc nhưng hệ thống này phù hợp hơn đối với các đám cháy chất lỏng cháy.

Dưới đây là bảng so sánh 7 đặc tính cơ bản khi chữa cháy giữa hệ thống chữa cháy phun sương và một số hệ thống chữa cháy phổ biến trong thực tế.

Đặc tính và khả năng chữa cháy của một số hệ thống chữa cháy [1]:

Dựa trên kết quả của bảng so sánh trên có thể thấy rằng hệ thống chữa cháy phun sương có nhiều ưu điểm so với các hệ thống chữa cháy còn lại. Hệ thống chữa cháy phun sương cơ bản khắc phục được các điểm yếu của hệ thống chữa cháy bằng khí CO2, điều này giúp bảo vệ tính mạng con người đồng thời giảm đáng kể thời gian và chi phí.

4. Phạm vi áp dụng

Các hạt sương rất nhỏ được tạo ra sẽ nhanh chóng thẩm thấu vào đám cháy đồng thời làm lạnh khu vực bảo vệ. Ngoài việc có kích thước nhỏ, các hạt sương còn có độ dẫn điện thấp nên hệ thống chữa cháy phun sương có thể áp dụng để chữa cháy cho các khu vực như: Phòng máy chủ, phòng máy tính, máy biến áp, bảo tàng nghệ thuật, khách sạn, nhà ga, tàu điện, nhà chứa máy bay, cảng hàng không… Hiện nay hệ thống chữa cháy phun sương đã được ứng dụng lắp đặt cho nhiều công trình quan trọng và có giá trị nghệ thuật, lịch sử cao trên thế giới như: Bảo tàng nghệ thuật đương đại Marco Vigo, Tây Ban Nha; Thư viện ảnh chân dung quốc gia London, UK; Khách sạn Palazzo Duodo, Venice Ý…


Hình 4: Hình ảnh mô phỏng hệ thống chữa cháy phun sương đang chữa cháy máy bay

Dựa trên những ưu điểm đã phân tích như trên có thể thấy rằng việc áp dụng rộng rãi hệ thống chữa cháy phun sương đối với các công trình như: Trạm biến áp, buồng sơn, tàu thủy, máy phát điện... là đáng được quan tâm và khuyến khích sử dụng. Đồng thời, việc nghiên cứu, xây dựng tiêu chuẩn Việt Nam về hệ thống chữa cháy tự động phun sương là rất cần thiết./.

Nguồn: http://canhsatpccc.gov.vn

Tin tức Cùng chuyên mục

Nghiệm thu hệ thống Phòng cháy chữa cháy (PCCC) cho trung tâm đào tạo VTC Academy – Chi nhánh Cầu Giấy
PCCC cho bãi giữ xe
Lưu ý về Phòng cháy chữa cháy khi đầu tư xây dựng khách sạn
Điều kiện Phòng cháy chữa cháy (PCCC) đối với kinh doanh khách sạn (trên 5 tầng)
1
Chúng tôi có thể giúp đỡ gì cho bạn?
Loading