Thiết kế thi cộng hệ thống cứu hỏa-đầu cứu hỏa sprinkler

Chữa cháy bằng nước tự động sprinkler là một hệ thống chữa chất  rất phổ biến hiện nay:

- Các ứng dụng của hệ thống này phù hợp với các toà nhà cao tầng, nhà xưởng, công trình...

- Không phù hợp cho lắp đặt các khu vực phòng máy chủ IT hoặc những sản phẩm có đặc tính hư hại nhiều khi gặp nước.

- Ưu điểm: Lắp đặt nhanh, dễ dàng và không tốn nhiều chi phí như các hệ thống chữa cháy chuyên dụng khác.

Sơ lược về Hệ thống chữa cháy tự động Sprinkler

Hệ thống chữa cháy bằng nước tự động Sprinkler kết nối các đường ống đi ngầm dưới đất và các ống đi phía bên trên theo các tiêu chuẩn kỹ thuật liên Quany. Có thể lắp đặt một hay nhiều nguồn cung cấp nước tự động. Hệ thống ống đi phía trên là một mạng đường ống thiết kế theo kiểu “Định dạng kích cỡ ống” hay “Áp lực nước” được lắp đặt sát trần và cao hơn đầu người. Hệ thống được ứng dụng lắp đặt cho các tòa nhà cao tầng, công trình hay một khu vực, những đầu phun Sprinkler lắp trên mạng đường ống này sẽ bố trí đều khắp khu vực cần bảo vệ để khi phun sẽ bao phủ được tòan bộ diện tích. Mỗi tầng của tòa nhà hay mỗi khu vực riêng biệt của hệ thống sẽ gắn một thiết bị báo động khi khu vực đó họat động.

Hệ thống chữa cháy Sprinkler là hệ thống chữa cháy phun nước tự động đủ khả năng kiểm soát và dập tắt đám cháy khi mới hình thành. Hệ thống bao gồm đầu phun nước Sprinkler, một hay nhiều nguồn cung cấp nước chữa cháy có áp lực, van điều khiển dòng chảy, hệ thống đường ống để phân phối nước đến các đầu phun và các phụ kiện khác như chuông báo động, thiết bị kiểm tra giám sát …

ĐẦU PHUN SPRINKLER

Đầu phun Sprinkler là lọai đầu phun nước tỏa đều lên trên khu vực cháy, mỗi lọai đầu phun khác nhau được thiết kế làm việc ở mỗi ngưỡng họat động riêng và kiểu đầu phun theo lọai cấu trúc của thân đầu phun. Có rất nhiều lọai đầu phun, nhưng phần lớn vẫn dựa trên các thành phần sau:

• Thân: Tạo nên cấu trúc cho đầu phun, chịu đựng được áp lực nước trong đường ống phun ra. Thân sẽ giữ bộ cảm ứng nhiệt và nút chặn để làm kín nước, nâng đỡ tấm lá dẫn hướng phun nước. Được chế tạo bằng đồng thau hoặt thép mạ crôm để chống gỉ. Chọn đúng kiểu thân đầu phun phụ thuộc vào diện tích khu vực cần chữa cháy.

• Bộ cảm ứng nhiệt: Là thành phần kiểm sóat nhiệt độ để phun nước. Ở nhiệt độ bình thường, bộ cảm ứng sẽ chặn giữ nút chặn lại làm kín nước, khi nhiệt độ cao đạt đến ngưỡng họat động bộ cảm ứng sẽ giải phóng làm rơi nút chặn ra. Thông thường bộ cảm ứng nhiệt sử dụng là bầu thủy tinh có chứa thủy ngân.

• Nút chặn: Dùng để chặn và làm kín không cho nước rò rỉ ra ngòai, được bộ cảm ứng nhiệt chặn lại không cho nước phun ra. Khi bộ cảm ứng họat động ( bể vỡ hay đứt …) nút chặn sẽ rơi ra và nước trong đường ống sẽ phun ra ngoài.

• Tấm dẫn hướng: Được lắp trên thanh đầu phun đối diện với nút chặn nơi mà nước sẽ phun ra ngòai. Nhiệm vụ của tấm dẫn hướng là chia đều dòng nước phun và tỏa rộng ra trên bề mặt diện tích chữa cháy. Tấm dẫn hướng sẽ quyết định kiểu lắp của đầu phun bởi hướng và góc phun. Các kiểu lắp thông thường của đầu phun là quay lên, quay xuống và quay ngang. Việc lắp đặt đầu phun Sprinkler phải theo đúng thiết kế, việc lựa chọn kiểu đầu phun phải dựa theo kiến trúc của tòa nhà.

Mỗi đầu phun Sprinkler sẽ họat động riêng lẻ khi đạt đến nhiệt độ kích họat đựơc thiết kế sẵn. Phần lớn các đầu phun Sprinkler phun khỏang 80-100 lít/phút, điều này còn phụ thuộc vào thiết kết của hệ thống. Một số lọai Sprinkler đặc biệt được thiết kế cho phép phun lên đến 400 lít/phút.

CÁC TRẠNG THÁI HOẠT ĐỘNG CỦA ĐẦU SPRINKLER

Nước được duy trì sẵn trong đường ống, các đầu phun Sprinkler khi phun sẽ hướng tia nước bao phủ lên khu vực cần bảo vệ. Nước phun ra sẽ làm giảm nhiệt độ của đám cháy và ngặn chặn đám cháy lan truyền ra khu vực kế cận. Phần lớn các hệ thống phun nước Sprinkler cũng kèm theo các thiết bị báo động cháy để cảnh báo khi xảy ra sự cố cháy.

Khi lửa mới bắt đầu xuất hiện, nhiệt độ tỏa ra vẫn còn thấp và nhiệt độ ở xung quanh đầu phun Sprinkler vẫn chưa đạt đến ngưỡng họat của bộ cảm ứng nhiệt. Tuy nhiên khi đám cháy bùng phát lớn hơn, nhiệt độ lan tỏa và đạt đến ngưỡng họat động của bộ cảm ứng nhiệt thì nó sẽ bể ra và giải phóng nút chặn.

Khi đám cháy bùng phát lớn sẽ làm nhiệt độ tăng cao, bộ cảm ứng nhiệt sẽ họat động sau 30 giây đến 4 phút và sẽ làm nút chặn thóat ra để nước từ trong đường ống phun ra ngòai. Trong phần lớn các trường hợp chữa cháy cần phải đòi hỏi có ít nhất là 2 đầu phun Sprinkler để chữa cháy. Đối với trường hợp đám cháy bùng phát và lan ra nhanh chóng thì cần phải có hơn 12 đầu phun để kiểm sóat.

Sau khi nút chặn rời khỏi vị trí chặn sẽ làm nước trong đường ống thóat ra ngòai. Dòng nước chữa cháy phun ra hướng đến tấm dẫn hướng, tấm dẫn hướng sẽ chia đều dòng nước phun và tỏa rộng ra trên bề mặt diện tích để chữa cháy.

CÁC LOẠI HỆ THỐNG SPRINKLER

1. Hệ thống ướt (Wet Pipe System)

Hệ thống Sprinkler ướt (Wet Pipe Systems) là hệ thống mà đường ống luôn có chứa sẵn nước và được kết nối với nguồn nước cung cấp, nhờ đó nước sẽ phun ra ngay lập tức khi đầu phun Sprinkler được kích họat bởi nhiệt độ của đám cháy. Do các thiết bị của hệ thống đơn giản và dễ dàng sử dụng nên hệ thống Sprinkler ướt được ứng dụng rộng rãi hơn so với các hệ thống khác.

2. Hệ thống khô (Dry Pipe System)

Hệ thống Sprinkler khô trong đường ống sẽ không có nước mà thay bằng không khí hay Nitrogen nén. Khi đầu phun Sprinkler họat động bởi nhiệt độ của đám cháy, khí sẽ thóat ra qua đầu phun làm giảm áp lực mở van hệ thống khô cho phép nước chảy vào hệ thống đường ống đi đến đầu phun đã mở.

Hệ thống khô được sử dụng cho những khu vực mà hệ thống ướt không đáp ứng được như những nơi nhiệt độ có thể gây ra đóng băng nước. So với hệ thống ướt đòi hỏi phức tạp hơn về thiết kế, lắp đặt, bảo dưỡng cũng như hệ thống duy trì khí nén.

3. Hệ thống xả tràn (Deluge system)

Hệ thống xả tràn được sử dụng ở những nơi đòi hỏi cần một lượng nước lớn phun ra để nhanh chóng kiểm sóat được đám cháy trên một phạm vi rộng, không cho đám cháy lan truyền đi. Van xả tràn có thể kích để họat động bằng hệ thống điện, khí nén hay áp lực nước. 

Bố trí sắp xếp đường ống của hệ thống xả tràn cũng giống như hai hệ thống đường ống ướt và khô nhưng có hai điểm khác biệt lớn :

• Sử dụng các đầu phun Sprinkler theo tiêu chuẩn, nhưng các đầu phun này không có nút chặn và luôn mở do yếu tố kích họat cảm ứng nhiệt của đầu phun bởi nhiệt độ của đám cháy đã lọai bỏ, vì vậy khi van xả tràn mở ra, nước chảy vào hệ thống đường ống và đi đến tất cả các đầu phun đã mở, phun nước ra cùng một lúc.

• Van xả tràn luôn luôn đóng và chỉ mở khi được kích họat do hệ thống báo cháy lắp riêng rẽ độc lập trong cùng khu vực với hệ thống đầu phun Sprinkler mở.

4. Hệ thống kích họat trước (Pre-Action Sprinkler system)

Hệ thống kích họat trước cũng giống như hệ thống Sprinkler xả tràn ngọai trừ là sử dụng đầu phun Sprinkler kín. Hệ thống này thích hợp cho những nơi chứa các thiết bị vật phẩm có giá trị hay những nhà kho mà không gian làm ảnh hưởng đến tính họat động hiệu quả của đầu phun như dễ va đập gây hư hỏng đầu phun. Van của hệ thống kích họat trước luôn luôn đóng và chỉ mở khi được kích họat do hệ thống báo cháy lắp riêng rẽ độc lập.

Hệ thống báo cháy sẽ kích họat mở van kích họat trước, để cho nước đi vào hệ thống đường ống. Nước vẫn chưa phun ra từ đầu phun cho đến khi nhiệt độ kích họat cho đầu phun mở ra và phun nước ra ngòai. Họat động của lúc này của van kích họat trước giống như kiểu lọai hệ thống Sprinkler ướt.

5.Hệ thống kết hợp hồng thủy (Deluge System)

Hệ thống sprinkler dùng các đầu sprinklers mở sẵn được gắn vào một nguồn nước, qua một van mà van đó sẽ được mở do sự kích hoạt của một hệ thống báo cháy được lắp đặt tại cùng những vị trí có đặt đầu sprinkler. Khi van này mở, nước sẽ chảy vào hệ thống đường ống, và rồi phun nước ra qua tất cả các sprinklers đã lắp đặt.

6.Hệ thống kết hợp hồng thủy - kích hoạt trước (Combined Dry Pipe-Preaction System)

Hệ thống sprinkler có các đầu sprinklers tự động được gắn vào hệ thống đường ống có chứa không khí, có áp lực, và có một hệ thống dò cháy bổ sung được lắp đặt tại cùng những vị trí có đặt đầu sprinkler. Khi hệ thống dò cháy kích hoạt, nó sẽ kích các thiết bị nhả và rồi thiết bịi nhả này sẽ mở các (dry pipe valves) cùng lúc mà không mất áp lực không khí trong hệ thống. Việc kích hoạt hệ thống báo cháy cũng làm mở các van xả khí đặt ở điểm cuối của (feed main). Các van xả khí, thông thường, sẽ được mở trước khi các đầu sprinkler mở. Hệ thống dò cháy đồng thời cũng hoạt động như một hệ thống báo động....".

Nếu các bạn có nhu cầu,yêu cầu gì đừng ngần ngại liên hệ với chúng tôi: