Chữa Cháy Foam (21 sản phẩm)

Theo bạn, một đám cháy chất lỏng như cháy xăng, dầu, chất béo, sơn, vecni, rượu, nhựa PVC, sáp, nhựa đường…thì phương pháp nào tốt nhất để dập tắt? Trong bài viết này An Phát xin giới thiệu hệ thống foam chữa cháy, một trong những giải pháp tối ưu nhất cho các công trình liên quan đến chất lỏng dễ cháy, chất hóa lỏng khi đun nóng…

 

I. FOAM CHỮA CHÁY

1. CÁC KHÁI NIỆM

Theo TCVN 5760: 1993, hệ thống chữa cháy foam là hệ thống sử dụng bọt là chất chữa cháy. Lúc này, ta có định nghĩa bọt hay foam chữa cháy (firefighting foam) theo TCVN 7278: 2003 là tổ hợp các bong bóng đầy khí được tạo thành từ dung dịch nước của chất tạo bọt thích hợp.

 

Cũng trong tiêu chuẩn này, dung dịch tạo bọt (foam solution) được định nghĩa là dung dịch của chất tạo bọt và nước. Và chất tạo bọt (foam concentrate) là chất lỏng khi trộn với nước theo nồng độ thích hợp thì tạo ra dung dịch foam.
 

2. NGUYÊN LÝ CỦA BỌT CHỮA CHÁY

Phương pháp chữa cháy bằng bọt tạo ra hiệu quả chữa cháy bằng cách cách ly nguồn cháy và giảm nhiệt độ đám cháy xuống dưới ngưỡng cháy. Khi bọt chữa cháy được phun vào lửa sẽ hình thành một lớp màng bao phủ lên đám cháy, ngăn cản sự cung cấp khí oxy, giảm nhiệt độ và không cho đám cháy lan rộng ra.

 

3. ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA CHỮA CHÁY BẰNG FOAM

➣ Ưu điểm:

- Hệ thống chữa cháy bằng bọt foam giúp giảm thiểu lượng nước cần dùng để dập lửa. Điều này có nghĩa là làm giảm thiểu sự hư hỏng của thiết bị, đồ dùng, giảm ô nhiễm môi trường do nước phun ra, đặc biệt là tại những nơi có chứa chất độc hại.

- Với loại bọt foam chữa cháy có độ nở cao thì hầu như không có hư hại gì cho hàng hóa, thiết bị. Chỉ sau một thời gian ngắn, không gian được bảo vệ sẽ trở lại bình thường.

- Với các hệ thống chữa cháy khác (Nitơ, CO2- hoạt động bằng nguyên lý giảm nồng độ oxy trong đám cháy), nếu lửa chưa dập tắt hoàn toàn có thể bùng phát lại nhưng bọt Foam không chỉ có tác dụng dập tắt đám cháy mà còn có hiệu quả làm mát tránh nguy cơ cháy lại.

- Hơn hết, hệ thống chữa cháy bằng bọt foam mang lại hiệu quả cực cao đối với đám cháy loại A và B (chất cháy dạng lỏng) và được sử dụng để bảo vệ các kho chứa xăng, dầu, hóa chất, khu vực mà không phải hệ thống chữa cháy nào cũng mang lại hiệu quả.

 

➣ Nhược điểm: 

- Không hiệu quả đối với đám cháy loại C (cháy khí) và D (cháy kim loại).

- Hệ thống thiết bị phức tạp và chi phí cao.

 

II. HỆ THỐNG CHỮA CHÁY FOAM

1. THÀNH PHẦN HỆ THỐNG CHỮA CHÁY BẰNG FOAM

1.1 CHẤT TẠO BỌT CHỮA CHÁY - FOAM CONCENTRATE – FOAM CÔ ĐẶC

Chất tạo bọt là thành phần quan trọng trong hệ thống chữa cháy bằng foam, khi trộn với nước sẽ cho ra dung dịch foam chữa cháy, dung dịch này trộn với không khí sẽ tạo thành bọt chữa cháy.

 

Phân loại chất tạo bọt: (TCVN 7278: 2003) tương ứng với các loại foam chữa cháy

◉ Chất tạo bọt tạo màng nước (aqueous film – forming foam concentrate - AFFF): Chất tạo bọt trên cơ sở hỗn hợp của hydrocarbon và chất hoạt động bề mặt được flo hóa có khả năng tạo màng nước trên bề mặt của một số hydrocacbon.

Dùng chữa cháy khi tác nhân gây cháy là các loại chất lỏng không phân cực, ví dụ như xăng, dầu, …

◉ Chất tạo bọt bền rượu (alcohol – resistant foam concentrate-AR): Chất tạo bọt có độ bền chống phân hủy khi sử dụng trên bề mặt rượu hoặc các dung môi phân cực khác.

Dùng để chữa cháy khi các chất cháy là các chất lỏng phân cực, ví dụ: cồn, acetone, ete, các acid hữu cơ, ….

◉ Chất tạo bọt flo protein tạo màng (film – forming fluoroprotein concentrate- FFFP): Chất tạo bọt flo protein có khả năng tạo màng nước trên bề mặt của một số hydrocacbon.

Dùng cho các đám cháy hydrocacbon tạo thành hố sâu.

◉ Chất tạo bọt tổng hợp (synthetic foam concentrate-S): Chất tạo bọt trên cơ sở hỗn hợp của chất hoạt động bề mặt hydrocacbon và chất chứa flo cacbon có bổ sung chất ổn định.

◉ Chất tạo bọt protein (protein foam concentrate-P): Chất tạo bọt có nguồn gốc từ vật liệu protein thủy phân.

◉ Chất tạo bọt flo protein (fluoroprotein foam concentrate-FP): Chất tạo bọt protein được cho thêm chất hoạt động bề mặt được flo hóa.

 

1.2 BỒN CHỨA (TANK)

Bồn chứa dùng để chứa chất tạo bọt cung cấp cho hệ thống. Đa phần, các hãng sản xuất đang dùng công nghệ bồn chứa túi cho các sản phẩm của mình. Công nghệ này cho ra tỷ lệ chất tạo bọt/nước ổn định bằng cách tự động điều chỉnh theo lưu lượng và áp suất của hệ thống trong quá trình vận hành.

 

Bồn túi là một là 1 bồn chịu áp lực làm từ thép, chứa một túi đàn hồi bên trong ngăn cách giữa nước và chất tạo bọt. Túi đàn hồi cho phép áp lực nước được chuyển đến chất tạo bọt mà không trộn lẫn hai chất lỏng. Khi có áp lực nước cung cấp, nước sẽ ép túi và đẩy chất tạo bọt foam ra khỏi bồn đi vào hệ thống.

 

Bồn chứa có 2 loại là bồn đứng và bồn nằm, với nhiều kích cỡ khác nhau, cùng với nhiều hệ thống van, ống nối đi kèm.

 

1.3 BỘ TRỘN (PROPORTIONER)

Bộ trộn là một phần không thể thiếu của hệ thống chữa cháy bọt. Bộ trộn có công dụng phân phối chất tạo bọt vào dòng nước theo đúng tỉ lệ thiết kế của hệ thống (1%, 3%, 6%) để tạo thành dung dịch bọt chữa cháy. 

Có nhiều thiết bị có chức năng bộ trộn dùng cho các hệ chữa cháy bọt khác nhau.

 

Foam ratio controller

Là bộ trộn được sử dụng trong nhiều loại hệ thống chữa cháy foam (hệ thống đường ống ướt, hệ thống tác động sớm, hệ xả tràn, …)

 

 

Bộ trộn dải rộng (Wide range proportioner)

Là bộ trộn có khả năng phối trộn chất tạo bọt theo tỷ lệ chính xác. Thường được sử dụng trong hệ thống đường ống ướt, hệ thống tác động trước. Đặc biệt là thiết bị này có khả năng trộn chính xác đối với điều kiện lưu lượng thấp, xảy ra khi có số lượng đầu phun kích hoạt ít.

 

 

Bộ trộn ổn định áp suất nối tiếp (In-line Balanced Pressure Proportioner - ILBP)

Đối với hệ thống cần duy trì áp suất và lưu lượng để ổn định tỷ lệ chất tạo bọt/nước suốt quá trình chữa cháy giúp tối ưu tác dụng chữa cháy như hệ thống điều hòa áp suất, hệ thống trộn bơm bọt thì thiết bị bộ trộn cân bằng áp suất nối tiếp là không thể thiếu.

 

Ngoài ra đối với các hệ thống có nhiều ống bọt, các ống bọt ở xa bồn chứa cũng cần có ILBP.
 

Bộ trộn FomTec (FomTec BFZ Inductors)

Bộ trộn cầm tay (Hand Line eductor)

Bộ trộn cầm tay được dùng khi chúng ta cần tiết kiệm chi phí, không cần dùng bồn túi. Chất tạo bọt được chứa trong bồn thường, thùng phi hay thùng tole sẽ được hút vào bộ trộn cầm tay nhờ hiệu ứng venturi và phối trộn với nước cho ra dung dịch bọt.

 

 

1.4 THIẾT BỊ XẢ BỌT (DISCHARGE DEVICES)

Thiết bị xả bọt có tác dụng giải phóng dòng dung dịch foam chữa cháy trong đường ống của hệ thống chữa cháy bọt, hướng dòng bọt đến đám cháy để dập tắt đám cháy. Trong quá trình đó còn có thể có thêm bước trộn không khí vào dung dịch bọt để tăng thể tích bọt, tăng khả năng bao phủ dập tắt đám cháy.

Tùy thuộc loại hệ thống mà có các thiết bị xả bọt khác nhau: đầu phun bọt foam, vòi phun, súng phun, buồng phun, …
 

Bộ tạo bọt (Foam maker)

Đầu phun bọt foam (Sprinkler)

Cổng xả bọt (Discharge outlets)

Thường được dùng trong hệ thống chữa cháy bọt cho bể nhiên liệu.
 

Súng phun bọt (Monitor)

Dùng cho hệ thống bán tự động, có khả năng điều chỉnh hướng dòng bọt đến đám cháy bằng tay hoặc tự động. Loại súng phun tự động có cơ cấu giúp vòi phun có khả năng quét qua lại 1 vùng để tăng thể tích vùng bảo vệ.

Hose reel

Là thiết bị có sẵn bồn chứa chất tạo bọt, sử dụng bằng tay, cho các khu vực nhỏ.

Đầu phun sàn (Grate nozzle)

Thường được dùng cho hệ thống chữa cháy bọt cho sàn đáp trực thăng, hangar. Đầu phun được bố trí thành 1 hệ thống cho phép nhanh chóng tạo lớp bọt bao phủ mặt sàn, tác dụng dập tắt nhanh các đám cháy do tràn nhiên liệu.

1.5 VAN ĐIỀU KHIỂN VÀ THIẾT BỊ PHỤ TRỢ

Van điều khiển sẽ điều khiển cung cấp nước và dung dịch bọt cho toàn bộ hệ thống chữa cháy bọt. đi kèm van là bộ trim phù hợp với chức năng yêu cầu.
 

Van báo động (alarm check valve trim)

Van xả tràn (deluge valve trim)

Van kiểm soát chất tạo bọt (Concentrate control valve -CCV)

Van điều khiển xả (pressure operated relief valve)

Van điều khiển lưu lượng (flow control valve)

Van điều khiển áp suất (Pilot Pressure Regulating Valve)

2. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG CHỮA CHÁY BẰNG BỌT

Khi có đám cháy, thiết bị phát hiện đám cháy sẽ báo về trung tâm điều khiển, trung tâm điều khiển sẽ mở van điều khiển chính và van điều khiển bọt, cho phép nước và chất tạo bọt đến bộ trộn, tạo thành dung dịch bọt. Dung dịch bọt được đưa tới thiết bị xả để cộng thêm với khí tạo thành bọt phun vào đám cháy để dập tắt đám cháy.

 

3. PHÂN LOẠI HỆ THỐNG CHỮA CHÁY FOAM

Hệ thống chữa cháy foam có thể phân thành 3 loại:

- Hệ thống cố định và tự động

- Hệ thống bán cố định

- Hệ thống di động

 

Hoặc dựa vào cấu tạo có thể phân thành 4 loại sau:

 

3.1 HỆ THỐNG FOAM CHỮA CHÁY ĐƯỜNG ỐNG ƯỚT (WET PIPE FOAM SYSTEM)

Hệ thống foam chữa cháy đường ống ướt tiêu chuẩn có khả năng xả bọt tự động bởi sự kích hoạt của đầu phun bọt foam khi đám cháy xảy ra.

Hệ thống được mô tả như hình sau, bao gồm các thiết bị chính: Bồn túi chứa chất tạo bọt (A), van báo động (alarm valve) (C) và bộ trim đi cùng, chuông nước (12), van điều khiển chất tạo bọt (D), van điều khiển xả PORV (17), thiết bị kích hoạt (sprinkler), …

 

Nguyên lý hoạt động: khi có cháy, nhiệt độ cao sẽ làm vỡ bầu thủy tinh của sprinkler, làm giảm áp lực bên khoang xả của van báo động dẫn đến nước với áp cao từ nguồn cấp nước chảy qua van, đi đến bộ trộn. Từ van báo động, song song với dòng chính có một dòng báo động đi đến chuông nước để báo động. dòng báo động cũng đi đến cổng kích hoạt của van điều khiển xả (PORV). Van điều khiển xả hoạt động, kích hoạt van điều khiển chất tạo bọt, cho phép chất tạo bọt từ bồn túi đi đến bộ trộn. chất tạo bọt và nước phối trộn thành bọt và đi đến sprinkler để dập tắt đám cháy.

 

Sơ đồ hệ thống chữa cháy bọt ống ướt:

Chú thích sơ đồ hệ thống bọt ống ướt:

A: Bồn foam (1 đến 7)	C: Van báo động và bộ trim gồm buồng làm trễ.	21. Van bi	15. van cấp nước cho bồn foam
1. Van xả tháo nước bồn foam	8. Van cấp nước	27. Van 3 ngã và đồng hồ áp suất	16. đường cấp nước vào bồn foam
2. Van đóng ngắt đường nạp foam	12. Chuông nước	29. Van xả tháo	22. Van đóng ngắt đường cấp foam cô đặc
3. Van xả tháo nạp foam	D: Van điều khiển đường cấp foam cô đặc	30. công tắc áp suất	23. Đường xả foam cô đặc
4. Van đóng ngắt đường chỉ thị mức	14. Van bi	E: Bộ trim đặt hàng rời	24. van 1 chiều
5. Ống chỉ thị mức	17. Van P.O.R.V	9. van 1 chiều	25. Van kiểm tra
6. Van giảm áp nước bồn foam	18. lỗ giới hạn 0.125 inch	10. họng tiếp nước chữa cháy	26. Van cách ly hệ thống
7. Van giảm áp foam	19. Van 1 chiều	11. van 1 chiều	28. Đường nước kích hoạt
B: Bộ trộn	20. Bộ lọc	13. đường nước báo động

 

3.2 HỆ THỐNG BỌT XẢ TRÀN (DELUGE FOAM)

Hệ thống này sử dụng cho nơi cần có lượng bọt lớn và yêu cầu sự dập tắt nhanh. Hệ thống cũng được sử dụng để tạo vùng đệm an toàn để ngăn sự lây lan nhanh của đám cháy; làm lạnh công trình ngăn chặn sự biến dạng và sụp đổ của công trình; bảo vệ bồn chứa nhiên liệu, đường ống, máy biến áp.
 

a/ Cấu tạo hệ thống

Các thiết bị chính: Van xả tràn và bộ trim (A), nguồn bọt (bồn túi hoặc bơm), van điều khiển bọt(C), bộ trộn (B), thiết bị kích hoạt hệ thống, …
 

Có 3 cách kích hoạt bộ van tràn:

- Kích hoạt thủy lực: đường nước kích hoạt nối van xả tràn với thiết bị kích hoạt thủy lực gắn tại tại vùng cần bảo vệ. Đường kích hoạt là đường nước riêng, tách biệt với đường xả bọt.

- Kích hoạt bằng khí nén: thêm thiết bị van điều khiển bằng khí nén.

- Kích hoạt bằng điện: có thêm thiết bị van điều khiển điện (solenoid valve)

Chú thích sơ đồ hệ thống bọt xả tràn từ nguồn bơm

 

A: Van xả tràn và bộ trim	2. Đường nước kích hoạt	6. Đồng hồ đo áp suất đường nước kích hoạt
B: Bộ trộn ổn định áp suất nối tiếp (ILBP)	3. Van đóng ngắt foam cô đặc	7. Van kiểm tra
C: Van điều khiển đường dung dịch bọt (Halar valve - CCV)	4. Đồng hồ đo áp suất đường cấp foam cô đặc	8. Van cách ly hệ thống
1. Van cấp nước	5. Van xả tháo của CCV

 

b/ Nguyên lý hoạt động

- Kích hoạt bằng thủy lực: khi có cháy, thiết bị kích hoạt bằng thủy lực hoạt động, làm giảm áp suất trong đường kích hoạt, kích hoạt cả 2 van (van tràn và van điều khiển bọt), cho phép nước và chất tạo bọt đi đến bộ trộn để tạo bọt.

Thiết bị kích hoạt thủy lực C-1

 

- Kích hoạt bằng khí: khi có cháy, đường kích hoạt chứa khí bị mất áp, cho phép bộ kích hoạt bằng khí hoạt động, dẫn đến nước trong đường kích hoạt van tràn được xả và kích hoạt van tràn, van tràn được kích hoạt sẽ kích hoạt tiếp van điều khiển bọt, cho phép nước và dung dịch tạo bọt đến bộ trộn để tạo thành bọt.

Thiết bị kích hoạt bằng khí nén model H-1

 

- Kích hoạt bằng điện: hệ thống có thêm 1 van điện chịu trách nhiệm xả áp trong đường kích hoạt của van tràn. Van tràn hoạt động kích hoạt van điều khiển bọt, cho chất tạo bọt và nước đến bộ trộn.

Van điện

3.3 HỆ THỐNG BỌT TÁC ĐỘNG SỚM (PRE-ACTION FOAM SYSTEM)

Hệ thống bọt tác động sớm thường được dùng cho vị trí cần sự đáp ứng nhanh và chính xác. Tất cả sprinkler đều đóng và đường ống không có nước. Khi có cháy, thiết bị cảm biến phát hiện có cháy và tự động mở hệ thống van nước và bọt trước khi sprinkler vỡ.

 

Cấu tạo hệ thống: tương tự hệ thống bọt xả tràn, điểm khác biệt là hệ tác động sớm có thêm bộ van 1 chiều ở giữa van tràn và bộ trộn, thêm bảng điều khiển kích hoạt. Bộ phận kích hoạt của hệ thống tác động sớm có thể là thủy lực, khí nén, điện. Kiểu kích hoạt có thể là kiểu đơn (1 trong 3 kiểu thủy lực, khí nén, điện) hoặc kiểu kích hoạt kép (thủy lực – khí nén; khí nén – điện; điện - thủy lực).

 

Chú thích sơ đồ hệ thống bọt tác động sớm

 

A: Bồn bọt / bồn foam (1-7)	6. Van giảm áp nước bồn	D: Van điều khiển foam	12. Đường kích hoạt xả
1. Van nạp xả nước	7. Van giảm áp foam	13. van 3 ngã và đồng hồ áp suất	14. đường ống xả dung dịch foam
2. Van đóng ngắt nạp foam	B: Bộ trộn	E: bộ trim phụ trợ, đặt hàng riêng	15. Va 1 chiều đường dung dịch foam
3. Van xả tháo foam	C: Van xả tràn và bộ trim	8. Van đóng ngắt đường foam	16. Van kiểm tra foam
4. Van đóng ngắt đường chỉ thị mức	9. Van cấp nước	10. Van cấp nước vào bồn foam	17. Van cách ly với hệ thống
5. Ống chỉ thị mức	19.  Van 1 chiều ống đứng	11. đường ống cấp nước cho bồn foam	18. van xả tháo foam cô đặc

 

3.4 HỆ THỐNG CHỮA CHÁY FOAM ĐỘ GIÃN NỞ CAO (HIGH-EXPANSION)

Hệ thống chữa cháy foam giãn nở cao cơ bản giống hệ thống bọt van xả tràn, khác biệt là hệ thống bọt giãn nở cao có thêm bộ tăng cường bọt (high expandsion generator) ở đầu phun ra.

 

 

Chú thích sơ đồ hệ thống bọt độ giãn nở cao

A: Bồn bọt / bồn foam (1-7)	7. Van giải áp	E: bộ trim phụ trợ, đặt hàng riêng	16. Van 1 chiều đường dung dịch foam
1. Van nạp xả nước	8. Van giải áp foam	9. Van đóng ngắt đường foam	17. Van kiểm tra foam
2. Van đóng ngắt nạp foam	B: Bộ trộn	11. Van cấp nước vào bồn foam	18. Van cách ly với hệ thống
3. Van xả tháo foam	C: Van xả tràn và bộ trim	12. đường ống cấp nước cho bồn foam
4. Van đóng ngắt đường chỉ thị mức	10. Van cấp nước	E: bộ trim phụ trợ, đặt hàng riêng
5. Ống chỉ thị mức	D: Van điều khiển dung dịch foam	13. Đường kích hoạt xả
6. Van giảm áp nước bồn	14. van 3 ngã và đồng hồ áp suất	15. đường ống xả dung dịch foam

Thiết bị tăng cường bọt VGH10000

III. ỨNG DỤNG CHỮA CHÁY BỌT

1. BẢO VỆ KHO HÀNG

2. BẢO VỆ BỒN CHỨA (STORAGE TANK PROTECTION)

3. BẢO VỆ MÁY BAY TRONG NHÀ CHỨA (PROTECTING AIRCRAFT)

4. BẢO VỆ KHU XUẤT HÀNG (TRUCK LOADING RACK PROTECTION)

 

5. CHỮA CHÁY TRÀN NHIÊN LIỆU (SPILL FIRE PROTECTION)

 

6.  BẢO VỆ SÀN ĐÁP TRỰC THĂNG (HELIPORT PROTECT)

 

IV. THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHỮA CHÁY BẰNG BỌT

Tài liệu thiết kế hệ thống chữa cháy bọt:

✔ NFPA 11

✔ NFPA 16

✔ FM Global Property Loss Prevention Data Sheets 4-12

✔ TCVN 7278 (ISO 7203)

Trình tự chung để thiết kế 1 hệ thống chữa cháy bằng bọt gồm các bước sau:

 

Bước 1: Xác định loại đám cháy để chọn loại chất tạo bọt và nồng độ bọt phù hợp

Bước 2: Xác định loại công trình và diện tích cần bảo vệ, để lựa chọn loại hệ thống chữa cháy thích hợp, thời gian phun bọt và tính toán lượng bọt cần thiết.

Bước 3: Lựa chọn thiết bị cho hệ hệ thống theo nồng độ bọt, lưu lượng bọt và lượng bọt cần thiết.

✦ Giới hạn của chữa cháy bằng bọt

- Bọt không thích hợp cho đám cháy khí và khí hóa lỏng

- Không thích hợp với đám cháy phun thành dòng

- Không dùng được cho loại cháy do kim loại (Na, Ka, …)

- Bọt dẫn điện nên không áp dụng được với cháy do điện

 

1. XÁC ĐỊNH CẤP ĐỘ NGUY CƠ CHÁY

a/ Xác định phân lớp hàng hóa:

- Class I: hàng hóa làm từ vật liệu không cháy thỏa 1 trong các điều kiện sau:

+ Đặt trên pallet gỗ

+ Chứa trong thùng carton có nếp gấp 1 lớp

+ Đóng gói bằng màng co hoặc gói bằng giấy.

- Class II: hàng hóa chất liệu không cháy, chứa trong thùng gỗ hoặc thùng carton dày nhiều lớp gấp, có hoặc không có pallet

- Class III: hàng hóa làm từ gỗ, giấy, sợi tự nhiên, chất dẻo nhóm C, chứa trong thùng giấy hoặc không, có pallet hoặc không.

- Class IV: hàng hóa đặt trên pallet hoặc không, thỏa 1 trong các loại sau:

+ Cấu thành một phần hoặc hoàn toàn bằng chất dẻo nhóm B

+ Cấu thành từ chất dẻo nhóm A

+ Có 5-15% trọng lượng từ chất dẻo dạng đặc nhóm A, chứa trong thùng gỗ hoặc giấy.

+ Có 5-25% thể tích từ chất dẻo nhóm A dạng xốp, chứa trong thùng gỗ hoặc giấy.

+ Pha trộn giữa chất dẻo dạng xốp và dạng đặc nhóm A, chứa trong thùng gỗ hoặc giấy, 

+ Cấu thành chứa 5-15% chất dẻo dạng đặc nhóm A, không đóng gói.

 

b/ Xác định nhóm chất dẻo

- Nhóm A:  làm từ các chất dẻo sau:

(1) ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer)

(2) Acetal (polyformaldehyde)23

(3) Acrylic (polymethyl methacrylate)

(4) Butyl rubber

(5) Cellulosics (cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, ethyl cellulose)

(6) EPDM (ethylene-propylene rubber)

(7) FRP (fiberglass-reinforced polyester)

(8) Natural rubber

(9) Nitrile-rubber (acrylonitrile-butadiene-rubber)

(10) Nylon (nylon 6, nylon 6/6)

(11) PET (thermoplastic polyester)

(12) Polybutadiene

(13) Polycarbonate

(14) Polyester elastomer

(15) Polyethylene

(16) Polypropylene

(17) Polystyrene

(18) Polyurethane

(19) PVC (polyvinyl chloride — highly plasticized, with plasticizer content greater than

20 percent) (rarely found)

(20) PVF (polyvinyl fluoride)

(21) SAN (styrene acrylonitrile)

(22) SBR (styrene-butadiene rubber)

 

- Nhóm B:  gồm các loại sau

(1) Chloroprene rubber

(2) Fluoroplastics (ECTFE — ethylene-chlorotrifluoroethylene copolymer; ETFE — ethylenetetrafluoroethylene-copolymer; FEP — fluorinated

ethylene-propylene copolymer)

(3) Silicone rubber

 

- Nhóm C: các loại sau được xếp vào nhóm C

(1) Fluoroplastics (PCTFE — polychlorotrifluoroethylene;

PTFE — polytetrafluoroethylene)

(2) Melamine (melamine formaldehyde)

(3) Phenolic

(4) PVC (polyvinyl chloride — flexible — PVCs with plasti‐

cizer content up to 20 percent)

(5) PVDC (polyvinylidene chloride)

(6) PVDF (polyvinylidene fluoride)

(7) Urea (urea formaldehyde)

 

c/ Xác định cấp độ nơi nguy hiểm

- Nhóm nguy cơ thấp

Gồm các khu vực có ít vật liệu dễ cháy và khả năng phát tán nhiệt thấp như: chuồng trại gia súc, nhà thờ, bệnh viện, hội sở, trường học, nhà hàng (khu vực ăn uống), bảo tàng, sân thượng trống, nhà riêng.

- Nhóm nguy cơ thông thường 1

Gồm các khu vực chứa số lượng trung bình của vật liệu có khả năng bắt lửa thấp, đống vật liệu có khả năng bắt lửa thấp với chiều cao không quá 2.4m.

Ví dụ các khu vực sau: bãi đỗ xe, phòng trưng bày, tiệm bánh mì, nhà máy thực phẩm, nhà máy sản xuất hộp, nhà máy bơ, xưởng điện tử, nhà máy sản xuất kính, tiệm giặt sấy, phòng máy cơ khí, …

- Nhóm nguy cơ thông thường 2

Gồm khu vực có chứa số lượng trung bình đến nhiều các vật liệu dễ bắt lửa, đống vật liệu có khả năng bắt lửa trung bình đến cao với chiều cao đống không quá 3.7m.

Ví dụ: chuồng trại, nhà máy xay xát, nhà máy hóa chất, xưởng da, khu vực xuất hàng bên ngoài, nhà máy bột giấy, cửa hàng máy móc, bến tàu, nhà máy sản xuất đồ nhựa, bưu điện, nhà máy in, sân khấu, nhà máy dệt, xưởng sản xuất săm lốp, nhà máy thuốc lá, nhà máy gỗ…

- Nhóm nguy cơ đặc biệt 1: nơi có mặt số lượng lớn chất dễ cháy dạng rắn, bụi, sơ vải, … có nguy cơ cháy lan nhanh nhưng có ít hoặc không có chất dễ cháy dạng lỏng, VD: nhà chứa máy bay, khu vực có dầu thủy lực, khu vực đúc, khu vực cán kim loại, nhà máy gỗ dán, xưởng in dùng mực có điểm chớp cháy (flash point) dưới 38oC, nhà máy sản xuất cao su, nhà máy cưa, xưởng dệt, sản phẩm nệm, …

- Nhóm nguy cơ đặc biệt 2: chứa nhiều chất lỏng dễ cháy: xưởng nhựa đường, xưởng sơn, bể dầu tôi kim loại, xưởng sản xuất nhựa, …

 

2. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHỮA CHÁY BẰNG BỌT CHO BỂ CHỨA NHIÊN LIỆU LỎNG

a/ Chất lỏng dễ cháy:

Theo NFPA 11:

- Chất lỏng dễ cháy là chất lỏng có flash point > 100oF (37,8oC)

- Chất lỏng dễ bốc cháy là chất lỏng có flash point <100oF (37,8oC)

 

b/ Bảo vệ bể chứa 

 

 

✦ Giới hạn: 

- Súng phun (monitor nozzle) không dùng làm hệ chữa cháy chính cho bể có đường kính lớn hơn 18m.

- Vòi cầm tay (handline) không thể dùng làm hệ chữa cháy chính cho bể 9m đường kính hay 6m chiều cao.

✦ Tính diện tích bể = πR2

Nồng độ và thời gian xả: theo các bảng sau

 

Bảng 2: Thời gian xả tối thiểu và nồng độ áp dụng cho thiết bị xả bọt cố định loại II trên bể chứa nhiên liệu hydrocarbon trần cố định

 

Loại hydrocarbon	Nồng độ áp dụng tối thiểu		Thời gian xả tối thiểu (phút)
	L/min/m2	Gpm/ft2
Flash point từ 37.8oC đến 60oC (100oF – 140oF)	4.1	0.1	30
Flash point dưới 37.8oC (100oF) hoặc chất lỏng được làm nóng đến nhiệt độ trên flash point của chúng	4.1	0.1	55
Dầu thô	4.1	0.1	55

 

Bảng 3: Thiết bị bọt cầm tay và súng phun bọt bảo vệ bể chứa nhiên liệu hydrocarbon trần cố định

 

Loại hydrocarbon	Nồng độ áp dụng tối thiểu		Thời gian xả tối thiểu (phút)
	L/min/m2	Gpm/ft2
Flash point từ 37.8oC đến 60oC (100oF – 140oF)	6.5	0.16	50
Flash point dưới 37.8oC (100oF) hoặc chất lỏng được làm nóng đến nhiệt độ trên flash point của chúng	6.5	0.16	65
Dầu thô	6.5	0.16	65

 

Bảng 4: Số lượng thiết bị xả cố định cho bể chứa nhiên liệu hydrocarbon trần cố định

Đường kính bể (R)		Số cổng xả bọt tối thiểu
m	ft
≤ 24	≤ 80	1
24 < R ≤ 36	80 < R ≤ 120	2
36 < R ≤ 42	120 < R ≤ 140	3
42 < R ≤ 48	140 < R ≤ 160	4
48 < R ≤ 54	160 < R ≤ 180	5
54 < R ≤ 60	180 < R ≤ 200	6
> 60	> 200	6
		Thêm 1 cổng xả cho mỗi 465m2 (5000ft2) thêm

Bảng 4: Số lượng thiết bị xả cố định cho bể chứa nhiên liệu hydrocarbon trần cố định

Đường kính bể (R)		Số cổng xả bọt tối thiểu
m	ft
≤ 24	≤ 80	1
24 < R ≤ 36	80 < R ≤ 120	2
36 < R ≤ 42	120 < R ≤ 140	3
42 < R ≤ 48	140 < R ≤ 160	4
48 < R ≤ 54	160 < R ≤ 180	5
54 < R ≤ 60	180 < R ≤ 200	6
> 60	> 200	6
		Thêm 1 cổng xả cho mỗi 465m2 (5000ft2) thêm

 

✦ Lưu lượng xả bọt = diện tích bảo vệ × nồng độ

Từ lưu lượng xả, chọn bộ trộn

 

✦ Lượng foam cô đặc = (lưu lượng xả) × (thời gian xả) × (% foam cô đặc)

 

3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHỮA CHÁY BẰNG BỌT FOAM CHO NHÀ CHỨA MÁY BAY

a/ Phân loại nhà chứa máy bay: theo NFPA 409

- Group I: có ít nhất 1 trong các điều kiện sau:

+ Có 1 cửa cao hơn 8.5m (28ft)

+ Diện tích không quá 3716 m2 (40000ft2)

+ Chứa máy bay quan trọng (quân sự)

- Group II: có các điều kiện sau:

+ Chiều cao cửa < 8.5 m

+ Diện tích < 3716 m2

- Group III: nhà chứa ngăn thành ô, mỗi máy bay 1 ô có các điều kiện sau:

+ Chiều cao cửa ≤ 8.5m

+ Diện tích dựa theo bảng 4.1.3 NFPA 409

- Group IV: nhà chứa bằng bạt hoặc khung thép

 

b/ Xác định phương án bảo vệ

Dùng các phương án sau: 

+ Hệ thống sprinkler (deluge, preaction + AFFF)

+ Hệ thống súng phun (monitor)

+ Hệ thống bọt giãn nở cao

+ Hệ thống cầm tay

 

- Group I: 

+ Option 1: hệ thống chính là hệ sprinkler, khi diện tích cánh máy bay lớn hơn 279m2 thì phải dùng hệ súng phun (monitor) – nồng độ tối thiểu để bao phủ thân và cánh là 0.1gpm/ft2 (4.1Lpm/m2).

+ Option 2: kết hợp hệ sprinkler nước (6.9 Lpm/m2) và súng phun bọt

- Group II:

+ Option 1: hệ bọt xả tràn, nếu diện tích cánh máy bay lớn hơn 279m2 thì phải dùng hệ súng phun (monitor) – nồng độ tối thiểu để bao phủ thân và cánh là 0.1gpm/ft2 (4.1Lpm/m2).

+ Option 2: kết hợp 2 hệ thống

⌑ Hệ sprinkler nước (6.9 Lpm/m2)

⌑ Hệ súng phun bọt

+ Option 3: dùng đồng thời cả 2 loại

⌑ Hệ thống sprinkler nước ống ướt hoặc xả tràn (6,9 Lpm/m2)

⌑ Hệ bọt giãn nở cao, chiều dày bọt tối thiểu 0.9m, trong 1 phút phải phủ hết nhà chứa.

+ Option 4: hệ đầu phun bọt kín, theo nồng độ option 1

- Group III: như group II nếu có bơm nhiên liệu, cắt gọt, hàn, sơn phun.

- Group IV: không yêu cầu

 

c/ Xác định thời gian xả bọt và nồng độ xả cho hệ xả tràn làm hệ chính: 10’ với bọt, 45’ với hệ dùng nước.

Bảng 5 Nồng độ yêu cầu – Nhà chứa máy bay (AFFF)

Nhóm nhà chứa máy bay	Bọt AFFF
	gpm/ft2	(Lpm/m2)
I	0.16	(6.5)
II	0.16	(6.5)

 

d/ Tính lưu lượng xả

Lưu lượng = diện tích bảo vệ × nồng độ

 

e/ Tính lượng foam cô đặc

Foam cô đặc = lưu lượng x 10 min × (% foam cô đặc) × 1.15

 

f/ Định vị trí súng phun (monitor)

- Chọn vị trí theo yêu cầu khách hàng

- Xác định bán kính và góc quay của súng phun, đảm bảo bao phủ được cánh và thân máy bay

- Xác định diện tích bảo vệ mỗi súng phun

?t = (πR²/360)x góc

 

g/ Thời gian xả và nồng độ xả cho súng phun (monitor)

10 phút

AFFF nồng độ 4,1Lpm/m2

Protein và fluoroprotein nồng độ 6,5 Lpm/m2

 

h/ Lưu lượng súng phun bọt

lưu lượng mỗi súng phun (monitor) = diện tích × nồng độ

 

i/ Lượng foam cô đặc cho súng phun.

Lượng foam cô đặc cho súng phun = tổng lưu lượng súng phun × 10min × %foam x 1.15

 

j/ Hệ thống bọt cầm tay:

Chiều dài ống cần đủ để bao phủ hết máy bay

Lượng foam cô đặc phải đủ cho 2 vòi phun trong 20 phút với nồng độ 227 Lpm

 

4. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHỮA CHÁY BẰNG BỌT FOAM CHO TRẠM BƠM NHIÊN LIỆU

a/ Xác định khu vực nguy hiểm cần bảo vệ

Khu vực bơm nhiên liệu thường có đê bao và hệ thống thoát để ngăn sự tràn nhiên liệu.

 

b/ Xác định nồng độ và thời gian xả cho hệ thống chữa cháy chính

Thời gian xả tối thiểu là 10 phút, nồng độ tùy thuộc vào loại nhiên liệu và foam cô đặc.

 

c/ Số lượng đầu phun.

Mỗi đầu phun bảo vệ được được khu vực có đường kính 3.1m, do đó có thể tính số lượng đầu phun theo công thức

Số đầu phun = (chiều dài/3.1) × (chiều rộng/3.1) 

 

d/ Lương foam cô đặc:

Lương foam cô đặc = diện tích × nồng độ × 10min × (%foam cô đặc)

 

e/ Lăng phun quét, gắn trên xe chữa cháy.

ANUL yêu cầu có 2-4 lăng phun quét, nồng độ 0.1 gpm/ft2 trong 10 phút

 

5. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHỮA CHÁY BẰNG BỌT FOAM CHO BÃI ĐÁP TRỰC THĂNG

a/ Xác định khu vực của bãi đáp

- Đất liền: NFPA 418

- Ngoài khơi: NFPA 48

Bãi đáp theo các tiêu chuẩn: USCG, ABS, SOLAS

 

b/ Xác định loại bãi đáp

Dựa vào thực tế: size, tải máy bay, lượng nhiên liệu

- H-1: kích thước máy bay < 15m, diện tích nguy cơ cháy 34.8m2

- H-2: 15m ≤ kích thước máy bay < 24.4m, diện tích nguy cơ cháy 78m2

- H-3: 24.4m ≤ kích thước máy bay < 36.6m, diện tích nguy cơ cháy 133.8m2

 

c/ Phương án chữa cháy (đất liền): NFPA 418 yêu cầu hệ thống vòi chữa cháy bằng bọt bán cố định cho cả 3 loại bãi đáp và ít nhất 1 hệ thống di động cho mỗi chỗ cất hạ cánh.

 

Các yêu cầu khác:

- Nguồn nước phải đảm bảo tin cậy, và thỏa yêu cầu của nhà chức trách

- Các thiết bị chữa cháy phải được lắp đặt ở những nơi dễ tiếp cận và không xâm phạm nơi cất hạ cánh hay di chuyển của máy bay.

- Hệ thống chữa cháy bọt cố định phải đảm bảo tiêu chuẩn và được phê chuẩn.

- Yêu cầu có thiết bị chống đóng băng ở nơi có nhiệt độ thấp

- Ở các tòa nhà, hệ thống báo cháy cần có nút kéo khẩn gần đường ra bãi đáp.

 

d/ Thời gian xả và nồng độ

Với hệ cố định (đầu phun, súng phun) là 5 phút và 4.1 Lpm/m2 với AFFF

Với vòi cầm tay theo bảng 6 sau đây.

 

Bảng 6: Xác định thời gian xả và nồng độ đối với vòi cầm tay

Loại bãi đáp		½ OL	Độ rộng thân đã ×3	Diện tích chữa cháy	Nồng độ	Q1	Q2	Q
	(ft)	(ft)	(ft)	(ft2)	(gpm/ft2)	(gal)		(gal)
H-1	0 < 50	25	× 15	= 375	× 0.1	= 37.5	+100%	= 75
H-2	50 < 80	40	× 21	= 840	× 0.1	= 84	+100%	=168
H-3	80 < 120	60	× 24	= 1440	× 0.1	= 144	+100%	=288
OL: chiều dài phủ bì trực thăng: Q1: nước để kiểm soát đám cháy trong vòng 1 phút Q2: dự trữ để dập tắt cháy Q: lượng nước tổng cộng để dập tắt cháy

 

e/ Lượng foam cô đặc

Lưu lượng = diện tích × nồng độ

? chọn bộ trộn

Foam cô đặc = lưu lượng × 5min × (% foam cô đặc)

 

6. HỆ THỐNG BỌT ĐỘ GIÃN NỞ CAO

Đối với các đám cháy mà nước và bọt thông thường không hiệu quả (ví dụ đám cháy có chất độc) hệ thống chữa cháy bọt độ giãn nở trung bình và cao được khuyến cáo sử dụng. Một lớp bọt dày được tạo ra bao phủ lên nguồn cháy, làm nguội đám cháy, ngăn cản phát tán chất độc.

Có 3 loại hệ thống chữa cháy bọt độ giãn nở cao:

- Xả ngập toàn bộ

- Xả cục bộ 

- Loại di động

Phân loại nguy cơ: dựa vào loại hàng hóa, điều kiện chứa và vận chuyển. tham khảo bảng 7.

 

⋄ Bảng 7 Thời gian dập tắt cho hệ bọt độ giãn nở cao

Loại nguy cơ	Công trình thép nhẹ hoặc không được bảo vệ		Công trình nặng hoặc được bảo vệ hoặc kháng lửa
	Có sprinkler	Không có sprinkler	Có sprinkler	Không có sprinkler
Chất lỏng dễ bốc cháy (có flash point thấp hơn 38oC áp suất hóa lỏng không quá 40PSI (27 bar))	3 phút	2 phút	5 phút	3 phút
Chất lỏng dễ cháy (flash point từ 38oC trở lên)	4 phút	3 phút	5 phút	3 phút
Vật liệu dễ cháy tỷ trọng thấp (ví dụ: cao su xốp, nhựa xốp, giấy lụa cuộn)	4 phút	3 phút*	6 phút	4 phút*
Vật liệu dễ cháy tỷ trọng cao (ví dụ: giấy cuộn bọc hoặc quấn đai)	7 phút	5 phút*	8 phút	6 phút*
Vật liệu dễ cháy tỷ trọng cao (ví dụ: giấy cuộn bọc hoặc không quấn đai)	5 phút	4 phút*	6 phút	5 phút*
Lốp cao su	7 phút	5 phút*	8 phút	6 phút*
Vật liệu dễ cháy trong thùng carton, túi.	7 phút	5 phút*	8 phút	6 phút*
* thời gian dập tắt này không thể áp dụng trực tiếp cho khu vực lưu trữ hàng hóa xếp chồng cao trên 4.6m hoặc khu vực lửa lan rất nhanh Bảng từ NFPA 11 2005

 

⋄ Loại công trình

Theo bảng trên có 2 loại là:

- Thép nhẹ, không được bảo vệ

- Thép nặng, được bảo vệ, hoặc có khả năng kháng lửa.

 

⋄ Hệ sprinkler và lượng bọt hao tổn: trong quá trình phun, bọt có thể bị hao tổn, nên cần tính toán lượng hao tổn này.

Lượng bọt hao tổn Rs = tỷ lệ bọt hao tổn × nồng độ xả sprinkler × diện tích

Ví dụ, khi sử dụng bộ giãn nở bọt Chemguard Model 3000WP:

RS = 6.4 cfm/gpm × 0.30 gpm/ft2 × 3000 ft2

RS = 5,760 cfm (161.28 m3/m)

 

⋄ Thời gian dập: bảng 7 

 

⋄ Thể tích bọt tối thiểu

Chiều cao cần bảo vệ < 6.1m dùng công thức sau

Chiều dày bọt tối thiểu = chiều cao bảo vệ + 2 ft (0.6 m)

Chiều cao cần bảo vệ ≥ 6.1m, sử dụng công thức sau:

Chiều dày bọt tối thiểu = chiều cao bảo vệ x 1.1

 

⌑ Thể tích bọt tối thiểu = diện tích × chiều dày bọt

 

⋄ Lượng bọt bù do co ngót = 15% (1.15)

 

⋄ Lượng bọt bù do rò rỉ = 20% (1.2)

 

⋄ Lưu lượng xả 

R= (V/T + RS) × CN × CL

trong đó:

R = lưu lượng xả: cfm (m3/m)

V = Thể tích bọt tối thiểu: ft3 (m3)

T = Thời gian xả bọt (phút)

RS = lượng bọt hao tổn: cfm (m3/m)

CN = bù lượng bọt co ngót (%)

CL = bù lượng bọt rò rỉ (%)

 

⋄ Lượng bọt

 

Chọn bộ tăng cường bọt (foam generator) trong bảng 8.

 

Bảng 8 Thông số kỹ thuật của bộ tăng cường tạo bọt

Bộ tăng cường bọt Part Number/ Chemguard Model No.	Áp suất cổng vào bộ tăng cường bọt		Lưu lượng bọt cho ra của bộ tăng cường bọt		Lưu lượng dung dịch		Bọt hao tổn	Giãn nở
	PSI	(bar)	cfm	(m3/m)	GPM	(Lpm)
F15105/3000WP	40	2.76	2950	83	46	175	6.4	?/1
	60	4.14	3825	107	57	216
	80	5.5	4300	121	66	17.5
F15106/6000WP	60	4.14	4875	137	75	285	6.4	?/1
	70	4.8	5450	153	84	319
	80	5.5	5925	166	139	527
F15108/15000WP	50	2.76	10750	301	110	417	5.1	?/1
	75	5.17	14800	415	231	876
	100	6.9	17000	476	153	580
F15109/18000WP	40	2.76	12600	353	178	675	2.8	?/1
	60	4.14	15300	429	204	774
	80	5.5	19000	532	240	910
F15110/25000WP	40	2.76	19063	534	179	679	5.1	?/1
	60	4.14	23440	657	210	796
	80	5.5	26200	734	235	891

 

Số lượng bộ tăng cường giãn nở bọt tính bằng công thức

Số bộ tăng cường bọt = lưu lượng bọt (R) / lưu lượng cho ra của bộ tăng cường bọt

Tính lưu lượng dung dịch bọt toàn hệ thống bằng công thức

Lưu lượng dung dịch bọt toàn hệ thống = số bộ tăng cường bọt × lưu lượng dung dịch

Lượng bọt cần thiết đạt được khi xả liên tục 25 phút hoặc 4 lần thể tích bọt tối thiểu. chọn giá trị nhỏ hơn, nhưng không được nhỏ hơn lượng bọt cần xả trong 15 min (khi nhỏ hơn thì lấy giá trị khi xả 15 min)

 

1. Lượng foam cô đặc = lưu lượng hệ thống × 25 min × tỷ lệ trộn

2. Lượng foam cô đặc = [(4 X thể tích cần (V) / lưu lượng cho ra của bộ tăng cường bọt] × lưu lượng dung dịch × tỷ lệ trộn.

3. Lượng foam cô đặc = lưu lượng dung dịch hệ thống × 15 min × tỷ lệ trộn

 

Để nhận giá bọt foam chữa cháy hoặc tư vấn về hệ thống chữa cháy foam hãy liên hệ:

CÔNG TY TNHH PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ VÀ THƯƠNG MẠI AN PHÁT

Địa chỉ: 119-121 Bàu Cát 3, Phường 12, Quận Tân Bình, TP.Hồ Chí Minh

Hotline: 0914 189 489

Điện thoại: (028) 6269 1495

Email: info@anphat.com