HỆ THỐNG CHỮA CHÁY TỰ ĐỘNG BẰNG BỌT FOAM

Công dụng – phân loại hệ thống chữa cháy foam
Nhiệm vụ của hệ thống chữa cháy tự động bằng bọt foam là phun bọt vào đám cháy để dập tắt đám cháy. Làm ngạt là một trong những cơ chế chữa cháy chính khi dùng bọt để chữa cháy, vì vậy hệ thống chữa cháy tự động bằng bọt thường dùng để chữa những đám cháy chất lỏng cháy, để bảo vệ từng máy móc, bộ phận riêng của quá trình công nghệ sản xuất hoặc là để chữa những đám cháy ở các phòng (hầm) dây cáp của nhà máy điện có thể tích không lớn hơn 1300m³.

Ảnh: Hệ thống chữa cháy bằng foam

Phân loại

+ Theo phương pháp chữa cháy có 2 loại:

Hệ thống chữa cháy bằng bọt theo thể tích.
Hệ thống chữa cháy bằng bọt theo diện tích bề mặt

+ Theo phương pháp kích thích khởi động, có 2 loại:

Hệ thống chữa cháy tự động bằng bọt khởi động bằng hệ thống Sprinkler
Hệ thống chữa cháy tự động bằng bọt khởi động bằng hệ thống báo cháy tự động.

MỘT SỐ HỆ THỐNG CHỮA CHÁY BẰNG BỌT FOAM THÔNG DỤNG
1/ THỐNG CHỮA CHÁY BẰNG ĐẦU PHUN BỌT FOAM
a) Một số thành phân cơ bản của hệ thống:

* Đầu phun bọt: Dùng để tạo bọt có bội số nở thấp từ dung dịch chất tạo bọt, đồng thời phun bọt vào gốc lửa.
* Bộ trộn foam: dùng để hòa trộn chất tạo bọt vào nước thành dung dịch chất tạo bọt với một tỉ lệ xác định.
b) Sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống chữa cháy bằng bọt

Hình 2.6: Sơ đồ- Nguyên lý hệ thống chữa cháy tự động bằng bọt foam kích hoạt bằng hệ thống Sprinkler.
1-Trung tâm điều khiển; 2-Thiết bị báo động; 2-Van chọn vùng; 4- Đầu phun Sprinkler
5-Đầu phun bot foam; 6- Đường ống kích hoạt; 7-Đường ống nhánh dẫn chất chữa cháy;
8-Đường ống chữa cháy chính; 9-Van mở bình thường; 10-Bình chứa bọt foam; 11-Bộ trộn foam;
12-Van một chiều; 13-Máy bơm chữa cháy; 14-Động cơ máy bơm; 15-Máy bơm bù; 16-Động cơ bơm bù;
17-Nguồn cung cấp nước chữa háy; 18-Bình tích áp suất; 19- Công tắc áp lực

c) Nguyên lý hoạt động của hệ thống chữa cháy bằng bọt foam:

Bình thường trong hệ thống đường ống chính đến các van chọn khu vực chữa cháy và đường ống kích thích luôn được duy trì một áp lực làm việc nhất định, áp lực này có được là do bơm bù áp tạo ra. Còn hệ thống đường ống nhánh dẫn dung đến các đầu phun bọt là không có dung dịch chất tạo bọt (đường ống khô). Do điều kiện khách quan, luôn có sự thất thoát dung dịch chất tạo bọt từ hệ thống đường ống về nguồn cấp nước do độ kín của các van. Khi đó áp lực trong hệ thống sẽ giảm chậm đến giá trị ngưỡng áp lực khởi động của công tắc áp lực điều khiển bơm bù, khi đó công tác áp lực điều khiển bơm bù làm việc tạo tín hiệu điện truyền về trung tâm điều khiển, trung tâm điều khiển sẽ điều khiển các rơ le cấp điện cho bơm bù hoạt động bù vào lượng dung dịch chất tạo bọt bị hao hụt trên đường ống, đồng thời tạo ra tín hiệu báo chế độ làm việc của bơm bù áp. Khi áp lực trong đường ống đạt đến giá trị áp lực làm việc ban đầu, công tác áp lực đạt đến ngưỡng ngắt, tạo tín hiệu điện truyền về trung tâm điều khiển và qua các rơ le sẽ ngắt nguồn điện cung cấp cho bơm bù, bơm bù sẽ tự ngắt.

Khi có cháy, nhiệt độ tại nơi cháy tăng lên và đạt đến nhiệt độ làm việc của đầu phun. Đầu phun (trên đường ống kích hoạt) làm việc và dung dịch foam trong đường ống kích thích sẽ phun vào đám cháy, khi đó có sự chênh lệch áp lực bên trong cụm van chọn khu vực chữa cháy giữa đường ống chính và nhờ đường ống kích hoạt, nhờ đó kích hoạt mở cửa van đưa dung dịch foam từ đường ống chính qua đường ống nhánh dẫn dung dịch foam qua các đầu phun tạo bọt hòa không khí vào đám cháy. Do lưu lượng phun dung dịch foam chữa cháy lớn, áp lực trong hệ thống giảm rất nhanh, bơm bù làm việc nhưng không bù đủ lượng dung dịch chất chữa cháy, nên áp lực trong hệ thống đường ống tiếp tục giảm. Khi áp lực dung dịch foam trong đường ống giám đến mức ngưỡng làm việc của công tắc áp lực điều khiển bơm chữa cháy, thì công tắc áp lực của máy bơm chữa cháy sẽ làm việc, thông qua trung tâm điều khiển sẽ khởi động máy bơm chữa cháy hoạt động tiếp tục cấp nước từ nguồn qua thiết bị định lượng hút foam chữa cháy từ bình chứa với một tỉ lệ nhất định tạo thành dung dịch chất tạo bọt cung cấp cho hệ thống chữa cháy. Khi đó trung tâm điều khiển sẽ điều khiển rơle ngắt điện bơm bù, máy bơm bù sẽ không làm việc, đồng thời trung tâm cũng phát ra các tín hiệu báo động và báo trạng thái làm việc của các bơm.

- Trong trường hợp máy bơm chữa cháy chính không hoạt động vì hư hỏng thì sau một thời gian nhất định, trung tâm điều khiển chữa cháy tự động sẽ điều khiển rơle khởi động máy bơm chữa cháy dự phòng hoạt động cung cấp nước cho quá trình chữa cháy.

- Xong khi chữa cháy xong cần phải tắt máy bơm, thay các vòi phun đã làm việc, bảo dưỡng các thiết bị chính và đưa hệ thống vào trạng thái trực.

2/ HỆ THỐNG CHỮA CHÁY TỰ ĐỘNG BẰNG BỌT KÍCH HOẠT BẰNG HỆ THỐNG CHỮA CHÁY TỰ ĐỘNG.
a) Sơ đồ - Nguyên lý hoạt động

Hình 2.7 Sơ đồ – nguyên ký hệ thống chữa cháy tự động bằng bọt foam kích hoạt bằng hệ thống báo cháy tự động

1- Trung tâm điều khiển; 2- Thiết bị báo động; 3- Các đầu báo cháy; 4- Đầu phun bọt foam; 5- Van cơ điện khu vực; 6- Đường ống chính;
7- Van mở bình thường; 8- Bơm và động cơ bơm chữa cháy; 9- Bơm và động cơ bơm dự phòng; 10- Nguồn cung cấp nước chữa cháy;
11- Van một chiều; 12- Bộ trộn foam; 13- Bình chứa bọt foam (Foam tank).

b) Các thiết bị chính trong hệ thống

Các thiết bị chính trong hệ thống chữa cháy tự động bằng bọt khởi động bằng báo cháy tự động tương tự như các thiết bị chính trong hệ thống chữa cháy tự động bằng bọt khởi động bằng dây dẫn động có khóa nóng chảy và hệ thống chữa cháy Drencher kích hoạt bằng báo cháy tự động.

c) Nguyên lý hoạt động của hệ thống

- Bình thường hệ thống ở chế độ thường trực, các van điện khu vực ở trạng thái đóng, trên hệ thống đường ống không có chất chữa cháy. Trên trung tâm điều khiển báo cháy và chữa cháy tự động hiển thị trạng thái trực của hệ thống báo cháy và trạng thái làm việc của các van, các máy bơm.

- Khi xảy ra cháy trong các khu vực được bảo vệ, các yếu tố môi trường cháy thay đổi (nhiệt độ tăng, nồng độ khói tăng, xuất hiện ngọn lửa) sẽ tác động lên các đầu báo cháy. Các yếu tố môi trường này đạt ngưỡng làm việc của các đầu báo cháy thì các đầu báo cháy sẽ làm việc tạo ra tín hiệu điện truyền về trung tâm điều khiển báo cháy, chữa cháy tự động. Trung tâm điều khiển sẽ phát lệnh báo động, chỉ thị khu vực cháy đồng thời tạo ra tín hiệu điều khiển thiết bị ngoại vi để kích hoạt các rơle làm việc cấp điện cho các van cơ điện khu vực cháy làm việc (tương ứng trạng thái mở) và điều khiển các rơle cấp điện cho máy bơm chữa cháy làm việc. Khi đó nước sẽ được hút từ nguồn cung cấp nước, đẩy lên hệ thống đường ống, qua thiết bị định lượng (bộ trộn foam) hút dung dịch bọt foam từ bình chứa foam với một tỉ lệ nhất định để hòa trộn với nước thành dung dịch chất tạo bọt, qua hệ thống đường ống, qua van cơ điện khu vực đã mở, qua các đầu phun foam tạo thành bọt hòa không khí phun vào đám cháy.

- Hồi phục hệ thống về trạng thái sẵn sàng chữa cháy: Sau khi chữa cháy xong phải hồi phục lại hệ thống báo cháy, đưa các van cơ điện trở về trạng thái đóng, bão dưỡng lại các thiết bị trong hệ thống.

3/ HỆ THỐNG CHỮA CHÁY BẰNG BỌT FOAM CHO BỂ CHỨA XĂNG DẦU
a) Sơ đồ - nguyên lý hoạt động

Hình 2.8: Sơ đồ- Nguyên lý hệ thống chữa cháy tự động bằng bọt các bể chứa xăng dầu, chất lỏng dễ cháy

b) Nguyên lý hoạt động của hệ thống foam

- Bình thường hệ thống ở trạng thái thường trực, trung tâm điều khiển hệ thống sẽ hiển thị trạng thái làm việc của các thiết bị chính trong hệ thống.

- Khi cháy trong bể chứa (1) các đầu báo cháy (3) làm việc (thương là loại đầu báo cháy chống nổ). Tín hiệu truyền đến trung tâm điều khiển (15), tại đây trung tâm điều khiển sẽ xử lý và phát ra tín hiệu báo động, đồng thời tạo ra tín hiệu điều khiển các rơle cấp điện mở van dẫn động điện từ (8) và điều khiển các rơle cấp điện cho các máy bơm (12; 13). Sau khi được đóng điện, máy bơm chữa cháy (12) làm việc hút nước từ nguồn nước (14) và đẩy qua bộ trộn foam (10) hút dung dịch foam từ bính chứa foam (9) theo một tỉ lệ nhất định (thường từ 3 đến 6%) để hòa trộn với nước tạo thành dung dịch chất tạo bọt, dung dịch chất tạo bọt nhận được qua thiết bị trộn foam (bộ trộn foam) chảy đến đường ống dẫn dung dịch chất tạo bọt (6), sau đó vào đường ống vòng dẫn dung dịch chất tạo bọt (4) và các thiết bị tạo bọt (2). Bọt hòa không khí tạo thành trong lăng phun bọt (2) được phun vào bề mặt chất lỏng cháy ở bể chứa (1). Còn máy bơm làm mát (13), sau khi được khởi động sẽ truyền nước từ nguồn nước (14) vào đường ống chính dẫn nước làm mát (7) và đường ống vòng dẫn nước làm mát (5) để làm mát bể cháy.