Trong bối cảnh nguy cơ cháy nổ luôn tiềm ẩn, việc thiết kế hệ thống chữa cháy là một yếu tố không thể thiếu để bảo vệ tài sản và con người. Trong lĩnh vực này, hệ thống chữa cháy khí FM200 đang được coi là một trong những giải pháp hiệu quả nhất, đặc biệt là đối với các môi trường có giá trị cao và yêu cầu an toàn tuyệt đối.
Với sự phát triển không ngừng của công nghệ và nguy cơ cháy nổ ngày càng phức tạp, việc thiết kế hệ thống chữa cháy khí FM200 đòi hỏi kiến thức vững vàng. Trong bài viết này, Hanata sẽ hướng dẫn cách thiết kế hệ thống chữa cháy khí FM200 một cách chính xác và hiệu quả nhất, từ việc lựa chọn thiết bị đến xây dựng kế hoạch triển khai, nhằm đảm bảo mức độ an toàn cao nhất cho môi trường làm việc và các tài sản quý giá, theo đúng quy định, tiêu chuẩn hiện hành, phù hợp với công tác thẩm duyệt thiết kế PCCC với cơ quan chức năng.
Hệ thống chữa cháy bằng khí FM200 là một phương tiện hiệu quả để dập tắt đám cháy trong các môi trường như phòng máy tính, trung tâm dữ liệu, các thiết bị điện tử nhạy cảm và các khu vực không thích hợp cho việc sử dụng chữa cháy bằng nước.
Khí FM200 (Heptafluoropropane): là một chất khí không màu, không mùi, không gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người và không gây hại cho môi trường.
Ưu điểm nổi bật của hệ thống chữa cháy khí FM200:
An toàn: Không gây hại cho con người hoặc môi trường
Hiệu quả: Dập tắt đám cháy nhanh chóng và hiệu quả.
Không làm hại cho tài sản: Không làm hại cho thiết bị điện tử, tài liệu hoặc các vật liệu nhạy cảm khác.
Các tiêu chuẩn áp dụng cho thiết kế hệ thống chữa cháy khí FM200
TCVN 5738:2021: Phòng cháy chữa cháy – Hệ thống báo cháy tự động – Yêu cầu kỹ thuật;
TCVN 7161-1:2022: Hệ thống chữa cháy bằng khí – Tính chất vật lý và thiết kế hệ thống Phần 1: Yêu cầu chung;
TCVN 7161-13:2009: Hệ thống chữa cháy bằng khí – Tính chất vật lý và thiết kế hệ thống – Phần 13: Khí chữa cháy IG-100.
Hệ thống chữa cháy khí FM200 phù hợp với những đám cháy nào?
Căn cứ theo bảng 1 TCVN 3890:2023, hệ thống chữa cháy khí FM200 hiệu quả với những đám cháy:
Chất chữa cháy
Hiệu quả chữa cháy các loại đám cháy
A
B
C
D
A1
A2
B1
B2
D1
D2
D3
FM200
+
+
+
–
Trong đó:
Dấu “+” Chữa cháy thích hợp.
Dấu “-“ Chữa cháy không thích hợp.
A1: Cháy các chất rắn với quá trình cháy âm ỉ (Ví dụ : gỗ, giấy, cỏ khô, rơm rạ, than, sản phẩm dệt)
A2: Cháy các chất rắn nhưng không có quá trình cháy âm ỉ. (Ví dụ : Chất dẻo)
B1: Cháy chất lỏng không tan trong nước (Ví dụ : xăng ete, nhiên liệu dầu mỏ); cháy chất rắn hóa lỏng (ví dụ : paraphin)
B2: Cháy các chất lỏng hòa tan trong nước (ví dụ : rượu, Metanol, glyxêrin)
C: Cháy các chất khí (ví dụ : Metan, hyđro, Propan…)
D1: Cháy các chất kim loại nhẹ (Ví dụ: nhôm, ma nhê và hợp kim của chúng)
D2: Cháy kim loại kiềm và các kim loại đồng dạng khác (ví dụ: natri, kali)
D3: Cháy các hợp chất có chứa kim loại (Ví dụ: các hợp chất hữu cơ kim loại, hydrua kim loại)
=> Hệ thống chữa cháy khí FM200 sẽ phù hợp với đám cháy các chất rắn, cháy các loại chất lỏng và cháy các chất khí.
Các yêu cầu chính khi thiết kế hệ thống chữa cháy tự động bằng khí FM200
Hệ thống chữa cháy khí fm200
Đối với các khu vực chữa cháy
Cấu kiện bảo vệ khu vực cần đảm bảo đủ độ bền kết cấu và tính nguyên vẹn để đảm bảo hiệu quả của dòng khí chữa cháy FM200 phun ra. Đồng thời, hệ thống cần được thiết kế sao cho có sự thông khí đủ để ngăn ngừa áp suất không mong muốn, đảm bảo hoạt động ổn định.
Để tránh việc khí chữa cháy mất đi qua các khoảng hở và lan ra khu vực lân cận, cần lắp đặt các lỗ thông gió được kín đáo hoặc sử dụng các tấm chắn tự động hiệu quả. Điều này giúp tối ưu hóa hiệu suất của hệ thống chữa cháy khí FM200 và đảm bảo an toàn cho môi trường và tài sản.
Đối với vị trí đặt bình khí
Các bình chứa phải được đặt càng gần với khu vực được bảo vệ càng tốt, nên ưu tiên đặt ngoài khu vực bảo vệ. Các bình chứa chỉ có thể được bố trí bên trong khu vực được bảo vệ nếu có thể giảm tới mức thấp nhất các nguy hiểm do cháy nổ gây ra.
Các bình được kết nối chung ống góp
Khi kết nối hai hoặc nhiều bình chứa thông qua một ống góp, cần áp dụng các biện pháp tự động như van một chiều để tránh mất mát của khí chữa cháy từ ống góp khi hệ thống hoạt động trong trường hợp bất kỳ bình chứa nào được tháo ra để bảo dưỡng. Điều này đảm bảo rằng khí chữa cháy không bị rò rỉ hoặc mất đi độ hiệu quả của hệ thống.
Các bình chứa được kết nối thông qua một ống góp chung trong hệ thống cần tuân thủ các tiêu chuẩn sau:
a) Phải có cùng một loại và dung tích danh nghĩa.
b) Phải được nạp với cùng một khối lượng khí chữa cháy danh nghĩa.
c) Phải được nén tới cùng một áp suất làm việc danh nghĩa.
Nếu các bình chứa có kích thước khác nhau được kết nối thông qua một ống góp chung, điều này có thể thực hiện được với các bình chứa khí không hóa lỏng miễn là chúng đều được nén tới áp suất làm việc danh nghĩa.
Các áp suất làm việc danh nghĩa thường được quy định ở mức 200 bar và 300 bar ở nhiệt độ 15°C. Điều này đảm bảo rằng hệ thống hoạt động trong điều kiện an toàn và hiệu quả.
Đường ống
Để đảm bảo hiệu quả của hệ thống chữa cháy khí FM200, các yếu tố sau cần được xem xét trong quá trình thiết kế:
Vật liệu không cháy: Hệ thống cần được chế tạo từ vật liệu không cháy để đảm bảo an toàn và khả năng chống cháy tốt nhất.
Sử dụng ống phù hợp: Tránh sử dụng ống gang và ống phi kim loại trừ khi đã được kiểm tra và chấp thuận đạt thử nghiệm áp suất làm việc, để đảm bảo tính đàn hồi và khả năng chịu áp suất của hệ thống.
Ống mềm chất lượng: Cần sử dụng các ống mềm và đầu nối được làm từ vật liệu đã được chấp nhận và phù hợp với áp suất làm việc và nhiệt độ hoạt động của khí chữa cháy FM200.
Bằng cách tuân thủ các yêu cầu này trong quá trình thiết kế, hệ thống chữa cháy khí FM200 sẽ hoạt động hiệu quả và đảm bảo an toàn cho môi trường và tài sản.
Van xả áp
Trong các hệ thống mà chỗ lắp van có các đoạn ống đóng kín thì các đoạn ống đó phải được trang bị như sau:
Bộ phận báo về việc có khí chữa cháy bị giữ ở trong ống;
Phương tiện để thông khí an toàn bằng tay;
Van tự động xả khí để giảm áp.
Các loại van, phụ kiện hệ thống chữa cháy khí FM200
Vận hành tự động
Các hệ thống tự động phải được điều khiển bởi sự phát hiện cháy tự động và kích hoạt các cơ cấu thích hợp cho hệ thống chữa cháy, sự cố cháy và cũng phải được trang bị các cơ cấu vận hành bằng tay. Khi sử dụng hai hoặc nhiều bộ phát hiện, như là các đầu báo khói hoặc lửa thì hệ thống chỉ nên vận hành sau khi đã nhận được các tín hiệu từ hai bộ phát hiện.
Vận hành bằng tay
Để đảm bảo an toàn và hiệu quả cho hệ thống chữa cháy khí FM200, cần có một phương án vận hành bằng tay. Phương án này bao gồm một bộ điều khiển được đặt bên ngoài hoặc gần lối ra chính từ khu vực được bảo vệ. Ngoài tính năng tự động, hệ thống cũng cần có các trang bị sau:
Một hoặc nhiều cơ cấu vận hành bằng tay, đặt xa bình chứa khí FM200.
Một cơ cấu điều khiển bằng tay để thực hiện điều khiển trực tiếp bằng cơ khí hoặc thiết bị điều khiển điện. Thiết bị này cần giám sát nguồn cung cấp điện và báo hiệu khi nguồn không ổn định.
Vận hành bằng tay cần đồng bộ hóa các van kích hoạt tự động để mở và phân phối khí chữa cháy một cách hiệu quả.
Hệ thống điều khiển xả khí FM200
An toàn và cảnh báo
Trong việc thiết kế hệ thống chữa cháy khí FM200, các yếu tố đặc biệt như tín hiệu báo động và thời gian trễ đóng vai trò quan trọng. Đặc biệt, trong các khu vực không gây nguy hiểm nghiêm trọng cho con người và tài sản nếu có sự trễ, hệ thống cần phải được trang bị tín hiệu báo động trước khi phun khí chữa cháy. Điều này cung cấp thời gian đủ để sơ tán người và chuẩn bị cho việc xử lý sự cố.
Cơ cấu làm trễ thời gian chỉ nên được sử dụng để đảm bảo an toàn cho việc sơ tán hoặc chuẩn bị cho việc phun khí chữa cháy. Đồng thời, cửa mở ra ngoài cần phải được trang bị cơ cấu tự đóng và có thể mở từ bên trong, tạo điều kiện thuận lợi cho việc sơ tán trong trường hợp khẩn cấp.
Hơn nữa, các tín hiệu báo động liên tục bằng ánh sáng và âm thanh bên trong khu vực bảo vệ cũng như bằng ánh sáng bên ngoài khu vực cần được kích hoạt và duy trì hoạt động cho đến khi khu vực đã an toàn. Điều này giúp cảnh báo và hướng dẫn người dùng một cách hiệu quả trong trường hợp cần thiết.
Giám sát và điều khiển các hệ thống khác
Trường hợp hệ thống báo cháy tự động dùng để điều khiển hệ thống chữa cháy tự động thì mỗi điểm trong khu vực bảo vệ phải được kiểm soát bằng 2 đầu báo cháy tự động thuộc 2 kênh hoặc 2 địa chỉ khác nhau.
Thời gian xả khí
Khí không hóa lỏng (khí nén): không quá 60 giây
Thời gian duy trì
Thời gian duy trì không được nhỏ hơn 10 phút
Yêu cầu điều khiển thiết bị ngoại vi
Các hệ thống thông gió cưỡng bức phải dừng hoặc ngắt tự động nếu hoạt động của chúng ảnh hưởng xấu đến hiệu suất của hệ thống chữa cháy hoặc làm cho đám cháy lan rộng. Các hệ thống thông gió cần thiết để đảm bảo sự an toàn cho phép không phải dừng lại khi hệ thống chữa cháy hoạt động, khi đó phải tính thêm lượng khí chữa cháy để duy trì nồng độ thiết kế đối với khoảng thời gian bảo vệ quy định.
Tính toán lượng khí FM200 dùng trong hệ thống
Công thức tính lượng khí FM200
Trong đó:
Q: Thể tích khí IG-100 (m3);
V: Thể tích nguy hiểm thực (m3); nghĩa là thể tích được rào lại trừ đi các cấu trúc hoặc công trình cố định không thấm khí chữa cháy
Sr: Thể tích riêng chuẩn, Sr = 0,8583 (m3/kg)
S: Thể tích riêng (m3/kg), S = k1 + k2T;
k1 = 0,79968
k2 = 0,00293
T: Nhiệt độ thiết kế trong khu vực nguy hiểm.
c: Nồng độ %, lấy theo bảng 4 TCVN 7161-13:2009
Khối lượng FM200 dự phòng
Khi có yêu cầu, lượng dự trữ phải là bội số của lượng cung cấp chính theo quy định của cơ quan có thẩm quyền (yêu cầu dự trữ 100% khi sử dụng cụm bình cho nhiều khu vực bảo vệ)
Trường hợp sử dụng 01 cụm bình khí chữa cháy cho từ 02 khu vực trở lên (sử dụng van chọn vùng) thì yêu cầu dự trữ 100%
Khi cần bảo vệ liên tục, cả hai nguồn cấp chính và dự trữ phải được nối cố định với ống góp và phải được bố trí để dễ dàng chuyển đổi.
Hệ thống chữa cháy khí FM200 điển hình
Hệ thống chữa cháy khí FM200 điển hình
Lưu đồ hoạt động của hệ thống chữa cháy khí FM200
Lưu đồ hoạt động của hệ thống chữa cháy khí FM200
Sơ đồ nguyên lý hệ thống chữa cháy khí FM200
Sơ đồ nguyên lý hệ thống chữa cháy khí FM200
Sơ đồ không gian hệ thống chữa cháy khí FM200
Sơ đồ không gian hệ thống chữa cháy FM200
Bản vẽ hệ thống chữa cháy khí FM200 file CAD
Bản vẽ hệ thống chữa cháy khí FM200 file CAD tham khảo: link Download
Hệ thống chữa cháy bằng khí FM200 là một giải pháp an toàn và hiệu quả trong việc bảo vệ cháy cho nhiều loại ứng dụng khác nhau, đặc biệt là trong các môi trường mà việc sử dụng nước hoặc các chất lỏng khác có thể gây hại hoặc gây thiệt hại.
Trên đây Hanata đã hướng dẫn chi tiết các bạn thiết kế hệ thống chữa cháy khí FM200. Hy vọng bài viết này sẽ hữu ích cho các bạn đang tìm hiểu và làm việc trong lĩnh vực phòng cháy chữa cháy.
Hãy để chúng tôi giúp bạn tư vấn các giải pháp tổng thể về hệ thống PCCC An toàn và tin cậy cho công trình của bạn. Liên hệ với chúng tôi ngay hôm nay để biết thêm thông tin và nhận được báo giá tốt nhất!
