Hệ thống chữa cháy tự động Sprinkler

1. Hệ thống chữa cháy Sprinkler là gì?

Hệ thống chữa cháy sprinkler là hệ thống chữa cháy sử dụng đầu phun kín luôn ở chế độ thường trực, các đầu phun chỉ làm việc khi nhiệt độ môi trường tại đó đạt đến một giá trị kích hoạt chữa cháy nhất định. Vì vậy hệ thống chữa cháy 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 được sử dụng để chữa cháy ở các cơ sở có mức độ nguy cơ cháy thấp, nguy cơ cháy trung bình. Đặc điểm chính của hệ thống này là trong đường ống luôn chứa đầy nước và được duy trì ở một áp lực nhất định theo tính toán (áp lực đó có thể được duy trì bằng bơm bù hoặc bể nước có khí nén).

Hệ thống bao gồm hệ thống cấp nước, cung cấp đủ áp suất và lưu lượng cho hệ thống đường ống phân phối nước. Trên đó các đầu phun nước được kết nối theo tiêu chuẩn áp lực nước chữa cháy

Đầu phun sprinkler là vòi phun nước chữa cháy được lắp đặt trong hệ thống chữa cháy tự động. Đầu phun này đảm nhận 2 chức năng: vừa là đầu phun nước và là đầu cảm ứng nhiệt. Đầu phun này sẽ hoạt động khi nhiệt độ môi trường xung quanh đạt ngưỡng được cài đặt.

2. Phân loại hệ thống:

- Phân loại hệ thống chữa cháy nước tự động sprinkler dựa trên mức độ nguy cơ và nhiệt lượng phát sinh đám cháy tại các cơ sở theo tiêu chuẩn NFPA13

• Hệ thống cho cơ sở có nguy cơ cháy thấp (Light Hazard Occupancies): Diện tích khu vực bảo vệ tối đa 52,000 ft2 (4831 m2)

• Hệ thống cho cơ sở có nguy cơ cháy trung bình (Ordinary Hazard Occupancies): Diện tích khu vực bảo vệ tối đa 52,000 ft2 (4831 m2)

• Hệ thống cho cơ sở có nguy cơ cháy cao (Extra Hazard Occupancies): Diện tích khu vực bảo vệ tối đa 40,000 ft2 (3716 m2)

• Hệ thống cho cơ sở có nguy cơ cháy đặc biệt (Special Occupancy Hazards)

- Phân loại hệ thống chữa cháy sprinkler theo kiểu đường ống. Các hệ thống chữa cháy  sprinkler tiêu chuẩn gồm các loại sau:

• Hệ thống đường ống ướt là hệ thống tiêu chuẩn thường xuyên nạp đầy nước có áp lực ở cả phía trên và phía dưới van báo động đường ống ướt.

• Hệ thống đường ống khô: là hệ thống tiêu chuẩn trong đó hệ thống đường ống thường xuyên được nạp khí nén ở phía trên van báo động đường ống khô và được nạp nước có áp lực ở phía dưới van này

• Đường ống luân phiên khô – ướt là hệ thống tiêu chuẩn bao gồm một van báo động hỗn hợp hoặc là một tổ hợp van báo động đường ống ướt và một van báo động đường ống khô

• Đường ống ướt hoặc đường ống luân phiên khô – ướt, kết hợp với phần cuối của hệ thống đường ống khô: Hệ thống này nói chung tương tự các hệ thống đã mô tả ở các ở trên ngoại trừ chúng có quy mô tương đối nhỏ và tạo thành phần nối thêm cho hệ thống chữa cháy sprinkler tiêu chuẩn

• Hệ thống nối thêm được nạp dung dịch chống đóng băng: Các hệ thống này sử dụng thích hợp trong các phòng lạnh nhỏ, khoang nước đá và các khu vực khác như cảng bốc dỡ, nhà phụ ở những vùng chịu tác động của băng giá. Các hệ thống này cũng thực hiện các nhiệm vụ tương tự như mô tả ở - Đường ống ướt hoặc đường ống luân phiên khô – ướt, kết hợp với phần cuối của hệ thống đường ống khô. Các đường ống trong khu vực chịu tác động của băng giá phải được nạp một dung dịch chống đóng băng thích hợp và phải được lắp đặt sao cho nước không thâm nhập vào khu vực đó.

• Hệ thống tác động trước: Hệ thống tác động trước là sự kết hợp giữa hệ thống chữa cháy sprinkler tiêu chuẩn và hệ thống báo khói hoặc báo nhiệt độc lập đã được phê chuẩn và được lắp đặt trong cùng khu vực như các sprinkler.

3. Nguyên lý làm việc của hệ thống chữa cháy Sprinkler

Hệ thống chữa cháy sprinkler sẽ hoạt động ở 2 trạng thái: Trạng thái bình thường, trạng thái có cháy và trạng thái sau cháy. Mỗi trạng thái, hệ thống sẽ có những nguyên lý hoạt động riêng.

Ở trạng thái bình thường:

Đường ống luôn được duy trì ở một áp lực nhất định. Áp lực này do bơm bù tạo ra. Khi có sự thất thoát nước từ mạng đường ống về nguồn cấp. Điều này sẽ khiến áp lực trong hệ thống giảm dần. Khi đạt đến ngưỡng áp lực quy định công tắc áp lực sẽ điều khiển bơm bù hoạt động. Đồng thời công tắc cũng sẽ tạo tín hiệu về tủ trung tâm điều khiển hệ thống chữa cháy sprinkler.

Ở trạng thái có cháy

Khi có cháy thì nhiệt độ ở khu vực cháy sẽ tăng lên. Khi tăng đến một ngưỡng nhất định thì srinkler chữa cháy sẽ được kích hoạt, cho phép nước trong đầu phun thoát ra để dập tắt đám cháy.

Khi nước được phun ra thì áp lực của hệ thống cũng bi giảm dần. Lúc này máy bơm sẽ được kích hoạt để đảm bảo áp lực cũng như lưu lượng dòng chảy được duy trì. Đồng thời trung tâm điều khiển sẽ báo tình trạng hoạt động của các máy bơm.

Nếu như máy bơm chữa cháy chính không hoạt động do hư hỏng. Trung tâm điều khiển sẽ phát tín hiệu để máy bơm chữa cháy dự phòng làm việc. Đảm bảo cung cấp nước cho quá trình chữa cháy.

Trạng thái sau khi chữa cháy

Sau khi chữa cháy xong máy bơm sẽ được ngắt. Đồng thời các đầu phun được kích hoạt sẽ được thay mới. Các thiết bị chính sẽ được bảo dưỡng. Sau khi làm xong thì cài đặt hệ thống trở về trạng thái trực.

Tại đây, trung tâm điều khiển sẽ điều khiển các rơ le cấp điện cho máy bơm hoạt động. Khi áp suất trong đường ống cứu hỏa đạt đến giá trị áp lực làm việc ban đầu. Công tắc áp lực sẽ ngắt và tạo tín hiệu về trung tâm điều khiển, Lúc này các rơ le sẽ ngưng cung cấp điện cho bơm bù và bơm bù sẽ tự ngắt.

Vì vậy, có thể nói hệ thống chữa cháy tự động sprinkler là vô cùng cần thiết. Nó không chỉ đưa ra lời cảnh cáo, dập tắt hỏa hoạn ngay khi mới bắt đầu mà nó còn bảo vệ tài sản, tính mạng của chính mỗi người dân.