Hệ thống chữa cháy Sprinkler là một trong các hệ thống chữa cháy phổ biến nhất hiện nay.

Hệ thống chữa cháy sprinkler (Sprinkler system) là hệ thống chữa cháy sử dụng vòi xả kín luôn ở chế độ thường trực, các vòi xả chỉ làm việc khi nhiệt độ môi trường tại đó đạt đến một giá trị kích hoạt nhất định. Vì vậy hệ thống sprinkler chỉ có khả năng chữa cháy theo điểm (chữa cháy cục bộ) trên một diện tích bảo vệ nhất định. 

Hệ thống chữa cháy Sprinkler tự động

Hệ thống chữa cháy sprinkler (tyco sprinkler systems) được sử dụng để bảo vệ các cơ sở có mức độ nguy cơ cháy thấp, nguy cơ cháy trung bình. Đặc điểm chính của hệ này là trong đường ống (tyco sprinkler mains proving pipe) luôn chứa đầy nước và được duy trì ở một áp lực nhất định theo tiêu chuẩn áp lực nước chữa cháy (áp lực đó có thể được duy trì bằng bơm bù hoặc bể nước có khí nén).

Các thiết bị chính trong Hệ thống chữa cháy Sprinkler

Một hệ thống chữa cháy Sprinkler hoàn chỉnh được cấu thành từ những bộ phận chính như sau:

• Trung tâm điều khiển có vai trò nhận tín hiệu từ các thiết bị kiểm tra mở máy điều khiển các thiết bị chữa cháy hoạt động.
• Hệ thống báo động (chuông, còi) có nhiệm vụ thông báo cho người trong và xung quanh khu vực có cháy nhận ra sự cố và thông báo hệ thống báo cháy sắp làm việc.
• Cụm van báo động dùng để báo động khi có hiện tượng hỏa hoạn xảy.
• Hệ thống đường ống có nhiệm vụ phân phối nước/ khí trơ đến các đầu phun sprinkler để chữa cháy.
• Đầu phun Sprinkler thực hiện 2 chức năng: cảm biến nhiệt và phun nước. Các đầu phun Sprinkler có chứa một bình thủy tinh chứa thủy ngân nhạy cảm với nhiệt độ. Khi nhiệt độ môi trường đạt đến một điểm nhất định, các bình thủy tinh này sẽ vỡ và cho phép nước/ khí phun ra để chữa cháy.
• Van kiểm tra mở máy cho nước/ khí chảy qua khi đầu phun làm việc và tạo tín hiệu truyền về trung tâm điều khiển, kiểm tra áp lực làm việc của hệ thống chữa cháy Sprinkler.
• Bình tích áp hoặc máy nén khí có tác dụng bù áp cho hệ thống chữa cháy để đảm bảo áp suất làm việc.
• Bơm và động cơ bơm nước có nhiệm vụ bơm nước từ nguồn nước vào đường ống và qua đầu phun sprinkler để chữa cháy.
• Nguồn nước/ bình chứa khí cung cấp nước/ khí trơ cho hệ thống chữa cháy Sprinkler.

Nguyên lý làm việc của hệ thống chứa cháy Sprinkler

Mỗi đầu phun Sprinkler trong hệ thống chữa cháy Sprinkler được giữ kín bằng một bình thủy tinh đựng thủy ngân nhạy cảm với nhiệt độ và một nút chặn.

Khi có cháy, nhiệt độ môi trường sẽ nhanh chóng tăng lên, khi đạt đến mức nhiệt độ kích hoạt theo thiết kế của nhà sản xuất, bình thủy tinh đựng thủy ngân sẽ vỡ. Lúc này, nút chặn sẽ rơi ra, nước được đẩy ra ngoài với áp lực lớn để chữa cháy.

Do mỗi đầu phun sprinkler được kích hoạt độc lập khi đạt đến mức nhiệt định trước nên số lượng vòi phun hoạt động chỉ giới hạn ở những nơi gần đám cháy do đó tối đa hóa áp lực nước có sẵn từ nơi bắt nguồn đám cháy.

Phân loại hệ thống chữa cháy tự động nước sử dụng sprinkler

Dạng ướt: Là hệ thống chữa cháy sprinkler kín, tự động được gắn vào đường ống dẫn gắn trên mái và đã có sẵn nước, đường dây đó nối kết với nguồn nước, do đó nước sẽ phun ra ngay tức khắc khi nhiệt độ đầu phun sprinkler vượt quá ngưỡng do nhiệt từ đám cháy phát ra.

Dạng khô: Là hệ thống chữa cháy tự động kín được gắn vào đường ống, khác với ướt thì trong đường ống khô lại chứa không khí hoặc nitrogen, nó được duy trì bởi áp lực từ đầu sprinkler, nhờ đó khi sprinkler được kích hoạt, khí tại bên trong đường ống tràn ra và nó cho phép áp lực nước để mở dry pipe valve. Từ đó mà nước từ nguồn cung cấp có thể chảy vào đường ống rồi phun nước chữa cháy qua các sprinkler.

Dạng xả tràn: Là hệ thống pccc sprinkler sử dụng đầu sprinkler hở có kết nối với một nguồn nước, qua một van xả mà van đó sẽ được mở sau khi kích hoạt hệ thống báo cháy, bộ phận báo cháy này được lắp đặt cùng chỗ với nơi đặt đầu sprinkler. Vì thế sau khi van này mở, nước lập tức chảy vào đường ống dẫn sau đó phun nước ra qua tất cả các sprinklers đã được lắp đặt trong căn hộ.

Kích hoạt trước: Là hệ thống chữa cháy tự động có các đầu sprinklers kín tự động được kết nối với đường ống, trong đường ống đó có chứa không khí, tùy loại mà có thể có hoặc không có áp lực nước, ngoài ra nó còn có bộ báo cháy được bổ sung để lắp đặt cùng một chỗ với nơi đặt đầu sprinkler. Ngay khi bộ phận báo cháy được kích hoạt, thì nó sẽ mở van nước để nước chảy vào đường ống nhanh chóng rồi ngay lập tức phun nước ra thông qua các sprinkler đã kích hoạt để dập tắt lửa kịp thời.

Một vài hệ thống Sprinkler điển hình

• Wet Pipe System/Hệ thống ướt
• Dry Pipe System/Hệ thống khô
• Preaction System/Hệ thống kích hoạt trước
• Deluge System/Hệ thống xả tràn
• Combined Dry Pipe-Preaction System

Hệ thống chữa cháy Sprinkler bao gồm

1. Thiết bị báo cháy

Thiết bị báo cháy là tập hợp các thiết bị phát hiện và báo động khi có cháy xuất hiện bao gồm: Trung tâm báo cháy, các đầu báo cháy, (tổ hợp chuông, đèn, nút ấn) và các thiết bị ngoại vi khác.Hệ thống báo cháy chuyên nghiệp 

Thiết bị báo cháy của Sprinkler cũng tương tự gồm bộ điều khiển trung tâm, cảm biến đầu vào và các thiết bị đầu ra.

2. Thiết bị chữa cháy

Thiết bị chữa cháy bao gồm các loại đường ống dẫn nước, dẫn khí, vòi xả, bình chữa cháy, máy bơm chữa cháy, cụm van, công tác áp lực ….

• Máy bơm chữa cháy có nhiệm vụ cung cấp nước chữa cháy cho các vòi phun sprinkler thông qua đường ống khi Hệ thống chữa cháy làm việc.

Các tiêu chuẩn thiết kế hệ thống chữa cháy sprinkler

Vậy tiêu chuẩn thiết kế hệ thống chữa cháy sprinkler theo tiêu chuẩn NFPA là gì? Tiêu chuẩn NFPA trong thi công và lắp đặt hệ thống phòng PCCC 13 mục 6.4.4.8 quy định áp lực đầu phun sprinkler khi hoạt động tối thiểu phải đạt 7 PSI (0.5 BAR), đây là áp lực tối thiểu để đầu phun sprinkler hoạt động và tất cả đầu sprinkler trong hệ thống đều phải đạt áp lực tối thiểu này. 

– NFPA 13: Tiêu chuẩn thiết kế và tiêu chuẩn lắp đặt đầu phun sprinkler và hệ thống sprinkler

– NFPA 13D: Lắp đặt hệ thống chữa cháy tự động sprinkler trong nhà ở một và hai gia đình và khu nhà sản xuất

– NFPA 13R: Lắp đặt hệ thống chữa cháy tự động sprinkler trong khu dân cư với chiều cao bốn tầng trở lên

– NFPA 20: Tiêu chuẩn cho việc lắp đặt máy bơm cố định

– Bộ tiêu chuẩn TCVN 6305 (ISO 6182) Phòng cháy, chữa cháy – Hệ thống chữa cháy nước Sprinkler tự động

– Tiêu chuẩn 7336-2003 – Hệ thống chữa cháy tự động sprinkler.

– TCVN 5040 – 1990: Thiết bị phòng cháy và chữa cháy – Kí hiệu hình vẽ dùng trên sơ đồ phòng cháy – Yêu cầu kĩ thuật

– TCVN 5760 – 1993: Yêu cầu chung về thiết kế, lắp đặt và sử dụng hệ thống PCCC.

Ứng dụng của Hệ thống chữa cháy Sprinkler

– Hệ thống Sprinkler trong văn phòng tại các Building là hệ thống của tòa nhà. Thông thường ở Việt Nam sẽ lắp đặt hệ thống Wet Pipe System.

– Việc di dời, thêm mới, cải tạo lại hệ thống Sprinkler theo văn phòng mới phải đảm bảo phù hợp với thiết kế ban đầu và những yêu cầu kỹ thuật trong tòa nhà hiện hữu.

Tuy nhiên đối với những các phòng thiết bị điện, phòng máy chủ, phòng chứa dữ liệu hoặc là phòng chứa các thiết bị đắt tiền,… thì không thể sử dụng hệ thống chữa cháy bằng nước được, vì nước có thể làm hư hỏng nặng thêm đối với các thiết bị điện, các hồ sơ giấy tờ,…

Để có được những giải pháp hiệu quả hơn trong trường hợp này thì chúng ta sẽ tìm hiểu thêm các hệ thống chữa cháy tự động bằng khí

Nguồn tham khảo: https://unlawreports.com/he-thong-chua-chay-sprinkler-bang-nuoc/