HỆ THỐNG CHỮA CHÁY BỌT - NHỮNG ĐIỀU BẠN CẦN BIẾT

Cho dù đó là bảo vệ tài sản có nguy cơ cao hay tình trạng khẩn cấp, cấu hình hệ thống chữa cháy bọt đã phát triển kể từ khi được thương mại hóa vào những năm 1950 để đáp ứng nhu cầu của các chuyên gia an toàn cháy nổ, quản lý rủi ro, đội chữa cháy chuyên nghiệp và dập lửa công nghiệp cho các ngành công nghiệp trên toàn thế giới.

Các thành phần của cấu hình hệ thống chữa cháy bọt thường có thể được chia thành bốn loại: hệ thống bể; thiết bị cân đối tỷ lệ trộn; thiết bị xả foam; và thiết bị di động. Các ứng dụng cho hệ chống chữa cháy bọt được điều chỉnh bởi các mã quy định về an toàn và các tiêu chuẩn - thường dưới sự chỉ đạo của một cơ quan có thẩm quyền, nhằm mục đích ngăn ngừa hoặc giảm thiểu rủi ro tổn thất tài sản và gián đoạn kinh doanh cũng như hạn chế rủi ro.

Ví dụ như các hướng dẫn của Hiệp hội phòng cháy chữa cháy quốc gia 

NFPA 11: Tiêu chuẩn cho bọt giãn nở thấp, trung bình và cao; 

NFPA 16: Tiêu chuẩn cho việc lắp đặt vòi phun nước bọt và hệ thống phun nước bọt; 

NFPA 25: Tiêu chuẩn kiểm tra, kiểm tra và bảo trì hệ thống phòng cháy chữa cháy dựa trên nước; 

NFPA 30 Mã chất lỏng dễ cháy và dễ cháy; 

NFPA 409: Tiêu chuẩn trên máy bay; 

NFPA 412: Tiêu chuẩn đánh giá máy bay cứu hộ và thiết bị chống cháy nổ; 

NFPA 418: Tiêu chuẩn cho các máy bay trực thăng và EN13565-2: Các hệ thống chữa cháy cố định - Thiết kế hệ thống bọt, xây dựng và bảo trì và các bảng dữ liệu phòng chống mất mát toàn cầu của FM.

Vậy chính xác thì hệ thống bọt là gì? NFPA Standard 11, Mục 3.3.6 định nghĩa các hệ thống phun nước bọt là: “một hệ thống đặc biệt được kết nối trước với nguồn bọt tập trung và cung cấp nước. Hệ thống này được trang bị các thiết bị xả phù hợp để xả chất chữa cháy bọt và phân phối trên khu vực cần được bảo vệ. Hệ thống đường ống được nối với nguồn cấp nước thông qua một van điều khiển thường được kích hoạt bằng hoạt động của thiết bị phát hiện tự động được lắp đặt trong cùng khu vực với các vòi phun nước. Khi van mở ra, nước chảy vào hệ thống đường ống, chất cô đặc bọt được bơm vào trong nước và dung dịch bọt được tạo ra, sau đó thông qua thiết bị xả và phân phối bọt vào khu vực cháy. Khi cạn kiệt nguồn cung cấp tập trung bọt, hệ thống tiếp tục xả nước cho đến khi tắt bằng thủ công. Hệ thống có thể được sử dụng để xả nước đầu tiên, tiếp theo là xả bọt trong một khoảng thời gian nhất định, và sau đó tiếp theo là nước cho đến khi tắt bằng thủ công.”

Các hệ thống chữa cháy bọt có thể có các dạng khác nhau như valve xả, ống ướt, đường ống khô, hệ thống phun trước, phun tưới và hệ thống phun lót trước tùy thuộc vào loại rủi ro cần bảo vệ.

Các hệ thống bọt cố định được thiết kế để bảo vệ một hoặc nhiều vùng có mức độ nguy hiểm cháy nổ cao và nhiều nguy cơ phát sinh cháy cao và chọn lựa sử dụng bọt loại A hoặc B. Trong trường hợp của bọt lớp B, có nhiều loại bọt khác nhau với phổ biến nhất là dung dịch nước tạo bọt dạng phim (AFFF), dung dịch bọt kháng cồn (AR-AFFF) và dung dịch bọt có hệ số nở cao (High-Expansion).

Hệ thống phun nước bọt.

Cấu hình của Hệ thống chữa cháy bọt

Bồn chứa foam cô đặc (Bladder Tank)

Bồn chứa foam có túi dẽo là thành phần chính trong hệ thống cân bằng áp suất hòa trộn kiểu này. Nó không yêu cầu nguồn điện bên ngoài tác động chỉ cần có nguồn cung cấp nước áp lực đầy đủ. Bồn này là một bình áp lực bằng thép carbon với một túi dẽo bằng cao su neoprene được gia cố bằng ni-lông bên trong để lưu trữ bọt cô đặc. Trong quá trình hoạt động, chất tạo bọt cô đặc được đẩy ra khỏi túi bằng cách cung cấp nước có áp lực vào không gian giữa bồn và túi cao su, tạo áp lực nén vào túi cao su đẩy foam cô đặc thoát ra qua ống trung tâm có đục lỗ cho đến khi lượng foam cô đặc trong túi hết hoàn toàn. Bồn chứa foam có túi cao su bao gồm các bộ phận cấu thành khác nhau như: bộ trộn foam, thiết bị xả, van một chiều, van bi thủ công và van bi điều khiển bằng thủy lực. Kích thước tiêu biểu của bồn từ 189 lít đến 12.492 lít.

Hầu hết các nhà sản xuất Bồn chứa foam có túi cao su có các cấu hình tiêu chuẩn và đường ống định sẵn theo các kiểu bồn đứng hoặc ngang. Việc lựa chọn kiểu bồn phụ thuộc vào không gian sẵn có nơi lắp đặt. Có thể sử dụng hai cách cân bằng tỷ lệ trong cụm bồn chứa foam: hoặc là một bộ cân bằng theo biến số hoặc một bộ cân bằng thông thường. Bộ cân bằng theo biến số được sử dụng trong hệ thống sprinkler có đầu phun nước và bọt kết hợp: đáp ứng yêu cầu dòng chảy tối thiểu hoặc tối đa trong một đơn vị thời gian (L/phút). Bộ cân thông thường thường được sử dụng trong một hệ thống tháo lắp nơi các thiết bị xả thông thường như lăng tạo bọt áp bồn, máy tạo bọt, lăng tạo bọt cố định hoặc đầu phun cố định được thể hiện tại thiết kế.

Cụm máy bơm cân bằng theo biến số (áp lực và lưu lượng yêu cầu)

Hệ thống bơm chất tạo bọt (kiểu tích cực - Positive Displacement Foam Pump System) 

Hệ thống bơm chất tạo bọt thường được tìm thấy trong hai loại hệ thống khác nhau đó là: cân bằng áp lực (BP) và cân bằng lưu lượng (ILBP) cho bơm foam. Cả hai hệ thống đều sử dụng các thành phần tương tự như: bình chứa khí nén, bơm (điện hoặc diesel), bột trộn foam và bảng điều khiển.

Sự khác biệt chính giữa bơm ILBP và bơm BP là bơm BP sử dụng bộ trộn foam thông thường (chênh lệch diện tích để tạo chênh lệch áp) trong khi đó, máy bơm ILBP cho phép sử dụng bộ cân bằng áp suất trực tuyến có thể được điều khiển từ xa.

Máy bơm foam chủ yếu được điều khiển bởi ba nguồn điện thông thường: động cơ điện, động cơ nước (bánh xe Pelton) hoặc động cơ diesel. Máy bơm bọt thường là loại luân chuyển thể tích để đảm bảo rằng bất kỳ loại bọt có độ nhớt nào đều có thể được sử dụng. Bọt cô đặc thường được cung cấp bởi một bể chứa áp lực.

Hệ thống chữa cháy bọt là một hệ thống cân bằng khép kín, được lắp ráp sẵn với bơm cấp nước. Các hệ thống này không yêu cầu nguồn điện bên ngoài ngoài nguồn cung cấp một nguồn nước nào khác. Hệ thống cũng cần có một bồn áp lực có túi cao su chứa foam cô đặc và có thể được nạp lại foammà không cần dừng dòng chảy của hệ thống.

Các túi cao su chứa foam thường được sản xuất bằng polyethylene mật độ cao, liên kết ngang cào dọc trên túi chứa foam. Các bồn chứa foam được trang bị đầy đủ: ống hút foam, ống cấp và thoát nước/foam và nạp đầy foam. Kích thước điển hình dao động từ 18 lít đến 37.854 lít.

Hệ thống chữa cháy bọt hệ số nở cao là hệ thống tạo bọt có tỷ lệ thể tích bọt cao so với dung dịch bọt được thiết kế cho yêu cầu ngập tràn bọt nhanh hoặc các mối nguy hiểm của các ngành đặc biệt. Hệ thống là sự kết hợp các thiết bị phần giống như mô tả của bồn chứa foam và các hệ thống trộn bọt tỷ lệ. Một máy tạo bọt hệ số nở cao là thiết bị thổi khí bằng turbine dùng chính áp lực của dung dịch foam chữa cháy này mà không cần cấp nguồn điện ngoài nào Hệ số nở đối với thể tích từ 200:1 đến 1000:1.

Thiết bị trộn tỷ lệ

Bộ điều khiển tỷ lệ (Foam Ratio Controller)

Là bộ điều khiển tỷ lệ trộn bọt có thể điều chỉnh được tỷ lệ trộn bọt chính xác đối với từng nguồn cấp nước có lưu lượng và áp suất nhất định (ở mức giảm áp suất tối thiểu). Bộ điều khiển tỷ lệ bao gồm ba thành phần: phần đầu vào nước, lỗ điều tiết lưu lượng nằm trong đầu vào của bọt, và họng thoát dung dịch nằm ở hạ lưu.

Bộ điều khiển tỷ lệ trộn bọt

Bộ cân bằng áp suất (Inline Balanced Pressure Proportioners)

Bộ cân bằng nội tuyến là thiết bị khép kín hoàn chỉnh kết hợp các thành phần cần thiết, bao gồm bộ điều khiển tỷ lệ, đồng hồ áp suất, van cân bằng, van một chiều, van bi và đường ống đồng liên quan. ILBPs được thiết kế để cân bằng áp suất cấp bọt đến với áp lực cấp nước đến, đồng thời điều khiển tỷ lệ trộn bọt trung bình chính xác trên một phạm vi rộng của tốc độ dòng chảy và áp suất. Hệ thống ILBP hoạt động cần một máy bơm bọt dạng luân chuyển thể tích để cung cấp bọt cho ILBP. Một van duy trì áp lực, nằm trong dòng trở lại, mang lượng dung dịch bọt dư thừa không cần thiết so với thiết bị phun xả dung dịch trở lại bồn chứa foam.

Thiết bị xả (Discharge Devices):

Bộ trộn tỷ lệ theo biến số (Variable Range Proportioner)

Là thiết bị giải quyết vấn đề hòa trộn bọt ở tỷ lệ thấp, nó được thiết kế để chính xác cho tỷ lệ trộn thấp đối với dòng nước ở cả tốc độ dòng chảy cao và thấp. 

Bộ trộn tỷ lệ theo biến số được thiết kế như một thành phần không thể tách rời của hệ thống chữa cháy bằng chất tạo bọt, được sử dụng trong hệ thống tích hợp vừa bọt và nước (sprinkler).

Sử dụng Bộ trộn tỷ lệ theo biến số phải tuân thủ NFPA 30, mã chất lỏng dễ cháy và dung dịch dễ cháy, Đoạn 16.5.1.6.2, cho biết “hệ thống phun nước bọt / nước là hệ thống cung cấp dung dịch bọt được kích hoạt vận hành bởi các sprinkler.

Biến tỷ lệ Proportioner

(Variable Range Proportioner)

Lăng phun bọt dạng áp bồn (Foam Chamber)

Là các thiết bị xả foam và hút khí theo Tiêu chuẩn NFPA-11 loại II, đáp ứng khả năng bảo vệ cho các bể chứa chất lỏng dễ cháy và nổi trên nổi trên bề mặt chất lỏng của bể. Lăng phun bọt dạng áp bồn là sự kết hợp của buồng trộn bọt và máy tạo bọt với đầu vào là foam và không khí. Một tấm lỗ có thể tháo rời nằm giữa mặt bích ống dẫn đầu vào và mặt bích của dung dịch, có kích thước hợp lý để cung cấp dung dịch bọt theo yêu cầu ở một giá trị áp suất xác định. Một tấm đệm chắn dễ vỡ có thể thay đổi được đặt trong thân khoang bọt ngăn hơi của chất lỏng cháy xâm nhập vào thân khoang bọt. Tấm đệm chắn này sẽ vỡ sau khi dung dịch bọt được cấp đến Foam Chamber. Dòng chảy dung dịch bọt làm lệch hướng tấm chắn và đổ vào bên trong bể chứa, nổi trên bề mặt nhiên liệu. Thiết kế chỉ cho phép tính lượng bọt ngập đến mức tối thiểu và đủ tác động dập cháy nhiên liệu.

Lăng phun bọt cầm tay (Foam Maker)

Là một ống xả foam bằng thép không gỉ kết hợp một khoang trộn, một tấm lỗ giảm tiết diện (kích thước cho dòng chảy yêu cầu tại một áp lực nhất định) và một đầu vào không khí để cấp dòng không khí vào dòng dung dịch bọt để tạo bọt. 

Trạm chữa cháy cố định (Foam station)

Là cụm thiết bị cố định dập tắt nhanh chóng đám cháy. Khi hoạt động, nước được cấp từ một nguồn nước chữa cháy thông qua ống cấp nước cho trạm chữa cháy foam. Trong khi nước đi qua các bộ trộn foam - một khoảng chân không được tạo ra sau đĩa giảm tiết diện, khoảng chân không này rút bọt ra khỏi bể hòa với dòng nước chính tạo thành dung dịch bọt. Một số trạm tạo bọt có thể có cấu hình đơn giản như kết nối giá phun cố định (monitor) với lăng phun nước có chức năng điều chỉnh hút foam trong túi hoặc thùng chứa bên cạnh nó.

Ống phun bọt chìm (High Back Pressure Foam Maker)

Là một ống xả bọt (đồng, thép cacbon hoặc thép không gỉ) với có lỗ cảm ứng không khí  đặt giữa cửa vào và cửa xả và tạo một góc 90 độ để cho không khí vào trong dòng dung dịch tạo bọt nở. Những ống phun bọt đặc biệt này sẽ bơm bọt vào thùng chứa nhiên liệu ở đáy bể. Sau đó bọt nổi lên bề mặt của bể để dập tắt đám cháy.

Các sản phẩm di động (Mobile Products)

Các sản phẩm di động được thiết kế để cung cấp khả năng bảo vệ chống cháy bọt nhanh chóng, di động cho các mối nguy hiểm bao gồm các chất lỏng dễ cháy. Các loại nguy cơ này có thể được xác định nhưng không giới hạn ở các khu vực bể chứa, các lộ trình (cả xe tải và đường sắt), các nhà máy xử lý hóa chất và các bến hàng hải. Các sản phẩm di động làm tăng đáng kể khả năng chữa cháy của những người ứng cứu khẩn cấp đầu tiên. Các thiết bị tạo bọt di động có thể được sử dụng với lớp  bọt loại A hoặc loại B.

Xe đẩy chữa cháy

Là loại xe đẩy chữa cháy bọt di động được thiết kế và ứng dụng cho một người sử dụng. Thiết bị này có thể hoạt động hiệu quả và nhanh chóng trong tình huống khẩn cấp. 

Bọt cô đặc được lưu trữ trong một bình polyethylene hoặc thép không gỉ được trang bị với một bộ trộn và ống hút foam đi kèm. Khi vận hành, ống được nối với bể chứa foam và sử dụng thiết bị trộn bọt để xác định phần trăm chất cô đặc bọt được đưa vào dòng nước. Trên đầu vào của bộ trộn foam, một ống cấp nước cho bột trộn được kết nối để lấy nước từ một nguồn chữa cháy độc lập.

Vòi cấp foam cho lăng được nối vào đầu ra của bộ trộn. Khi đi vào hoạt động, nước chảy qua vách ngăn giảm tiết diện - một khoảng chân không được tạo ra bên trong bộ trộn và hút bọt cô đặc ra khỏi bể vào bộ trộn, cung cấp dung dịch bọt cho vòi phun.

Giám sát từ xa với vòi phun Foam tự học

(Remote Monitor with Self-Educting Foam Nozzle).

Xe kéo chữa cháy foam (Foam trailer)

Thông thường được sử dụng để bảo vệ chống lại sự cố tràn chất lỏng, khu vực được quan tâm, bồn chứa, lộ trình vận tải hoặc Kho lưu trữ thiết bị nói chung chứa chất lỏng dễ cháy hoặc dễ cháy.

Monitor được sử dụng thường là loại tự biến đổi với phạm vi lưu lượng thay đổi từ 1893 lít / phút đến 11,356 lít / phút.

Để biết thêm thông tin, hãy truy cập www.vinhmai.vn