Giáo trình mô đun Lắp ráp hệ thống cứu hỏa - Nghề: Lắp ráp hệ thống động lực tàu thủy

CỤC HÀNG HẢI VIỆT NAM

TRƯỜNG CAO ĐẲNG HÀNG HẢI I

GIÁO TRÌNH

MÔ ĐUN: LẮP RÁP HỆ THỐNG

CỨU HỎA

NGHỀ: LẮP RÁP HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC

TÀU THỦY

TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG

(Ban hành kèm theo Quyết định số.....QĐ/ ngày......tháng........năm....của

Hiệu trường Trường Cao đẳng Hàng hải I )

Hải Phòng ,năm 2018

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN

Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được

phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.

Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh

thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.

LỜI GIỚI THIỆU

Cùng với xu hướng hội nhập, ngành sửa chữa và lắp ráp hệ thống động lực

tàu thủy nước ta đã và đang phát triển cả về số lượng và chất lượng, ngày càng

khẳng định được vị thế của mình ở ngành công nghiệp tàu thủy trong khu vực cũng

như trên thế giới.

Nhằm đáp ứng nhu cầu đào tạo cho học, sinh viên vốn kiến thức nhất định

để vận dụng nghề lắp ráp hệ thống động lực tàu thủy một cách an toàn, tin cậy và

đạt hiệu quả kinh tế cao, giáo trình “Lắp ráp hệ thống cứu hỏa” được biên soạn

trên cơ sở các giáo trình về Lắp ráp hệ thống động lực tàu thủy trong các nhà

máy, xí nghiệp cơ khí và các nhà máy đóng mới tàu thủy trong và ngoài nước.

Giáo trình “Lắp ráp hệ thống cứu hỏa” được biên soạn bởi nhóm tác giả là

những Thạc sỹ, kỹ sư trong nghề cơ khí lắp ráp, sửa chữa tàu thủy có nhiều kinh

nghiệm thực tiễn và nhiều năm tham gia giảng dạy, huấn luyện trong nhà trường,

mong muốn cung cấp cho người học những kiến thức cơ bản nhất về các kiến thức

cơ bản về lắp ráp hệ thống cứu hỏa, từ đó người học có thể vận dụng vào thực tiễn

nhằm Lắp ráp hệ thống cứu hỏa nói riêng và con tàu nói chung một cách an toàn,

tin cậy và đạt hiệu quả kinh tế cao.

Giáo trình phục vụ cho việc giảng dạy, học tập của giảng viên, học sinh sinh

viên trường Cao đẳng Hàng hải I. Đồng thời là tài liệu tham khảo cho công nhân

đang làm tại các nhà máy đóng mới và sửa chữa tàu thủy.

Trong quá trình biên soạn chúng tôi cố gắng nêu ra những quy trình công

nghệ, các công đoạn và nguyên công cơ bản nhất trong công tác lắp ráp hệ thống

cứu hỏa được thực hiện trong ngành công nghiệp tàu thủy tại Việt nam.

Tuy nhiên, trong quá trình biên soạn chắc chắn không tránh khỏi những

thiếu sót chúng tôi rất mong được sự góp ý của các đồng nghiệp và bạn đọc góp ý,

bổ sung cho cuốn giáo trình mô đun “Lắp ráp hệ thống cứu hỏa” được hoàn thiện

hơn.

Hải Phòng, ngày tháng năm 2018

Tham gia biên soạn

Chủ biên: Ths Vũ Huy Trường

3

MỤC LỤC

TT

1

Nội dung

Trang

3

Lời giới thiệu

2

Mục lục

4

3

Danh mục bảng biểu, hình vẽ

Nội dung

6

4

7

8

Bài 1: Công tác chuẩn bị lắp ráp hệ thống cứu hỏa

1. Chuẩn bị tài liệu, bản vẽ kỹ thuật.

8

2. Chuẩn bị các điều kiện phục vụ cho việc lắp ráp

3. Chuẩn bị dụng cụ, trang thiết bị trước khi lắp ráp hệ thống

3.1. Chuẩn bị dụng cụ

8

9

3.2. Trang thiết vị trước khi lắp ráp hệ thống

3.3. Hệ thống cứu hỏa bằng nước

9

3.4. Hệ thống cứu hỏa dùng CO₂

10

12

20

23

3.5. Hệ thống tự động cứu hỏa phun sương

3.6. Hệ thống các bình cứu hỏa xách tay

Bài 2: Lắp ráp bơm cứu hỏa chính và sự cố

1. Gá, lắp hệ bơm cứu hỏa sử dụng nước

1.1. Quy định của Đăng kiểm Việt Nam về hệ thống cứu hỏa bằng

nước

1.2. Gá, lắp hệ bơm cứu hỏa sử dụng nước

2. Lắp ráp bơm cứu hỏa sự cố

24

26

28

36

30

40

43

3. Gá, lắp đường ống và phụ kiện cho hệ thống cứu hỏa

Bài 3: Lắp ráp hệ thống cứu hỏa bằng khí CO₂

1. Lắp đặt giàn trai CO₂

2. Gá, lắp đường ống và phụ kiện cho hệ thống cứu hỏa bằng khí CO₂

3. Gá lắp vị trí các bình cứu hỏa xách tay

Bài 4: Thử hệ thống cứu hỏa

4

1. Gá lắp thiết bị đo, kiểm tra và phụ kiện

2. Gá lắp thiết bị an toàn và phụ kiện

43

44

47

3. Thử kín hệ thống và kiểm tra vận hành hệ thống

3.1. Quy trình các bước thử kín hệ thống

3.2. Quy trình các bước kiểm tra vận hành hệ thống cứu hỏa

Tài liệu tham khảo

6

5

Danh mục bảng biểu hình vẽ

Tên hình vẽ

TT

Trang

10

12

13

14

17

18

19

20

21

25

26

27

28

31

33

37

38

41

45

1. Hình 1.1. Sơ đồ nguyên lý hệ thống cứu hỏa bằng nước

2. Hình 1.2. Sơ đồ nguyên lý hệ thống cứu hỏa bằng CO₂

3. Hình 1.3. Sơ đồ hệ thống cứu hỏa phun sương

4. Hình 1.4. Hệ thống cứu hỏa phun sương buồng máy

5. Hình 1.5. Sơ đồ nguyên lý hệ thống cứu hỏa phun sương

6. Hình 1.6. Cấu tạo đầu phun sương

7. Hình 1.7. Đầu phun sương dạng ống thủy tinh

8. Hình 1.8. Đầu phun sương sử dụng miếng kim loại

9. Hình 1.9. Phân loại đầu phun theo kiểu lắp đặt

10. Hình 1.10. Phân loại đầu phun theo ứng dụng

11. Hình 1.11. Các bình cứu hỏa xách tay

12. Hình 2.1. Cấu tạo bơm cứu hỏa

13. Hình 2.2. Kiểm tra độ đồng tâm và gãy khúc

14. Hình 2.3. Bơm cứu hỏa sự cố

15. Hình 2.4. Hệ thống bơm cứu hỏa

16. Hình 2.5. Cuộn vòi cứu hỏa

17. Hình 2.6. Hộp chứa cuộn vòi cứu hỏa

18. Hình 3.1. Bình cứu hỏa xách tay

19. Hình 3.2. Hệ thống dàn chai cứu hỏa CO₂

20. Hình 3.3. Cấu tạo bình CO₂

21. Hình 4.1. Hệ thống bơm cứu hỏa

6

GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN

Tên mô đun:Lắp ráp hệ thống cứu hỏa

Mã mô đun:MĐ.6520112.34

Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun:

- Vị trí: Mô đun Lắp ráp hệ thống cứu hỏa được bố trí học sau với các mô đun,

môn học sau: Dung sai và thiết bị đo, Cơ kỹ thuật, Vật liệu cơ khí, Động cơ Diesel

1,2, Trang trí hệ thống động lực tàu thủy, Công nghệ lắp ráp, Tổ chức sản xuất,

Lắp ráp hệ thống làm mát, Lắp ráp hệ thống bôi trơn..các môn kỹ thuật cơ sở.

- Tính chất: Lắp ráp hệ thống cứu hỏa là mô đun bắt buộc chuyên môn nghề trong

chương trình đào tạo Cao đẳng Lắp ráp hệ thống động lực tàu thủy nhằm hình

thành kỹ năng lắp ráp hệ thống cứu hỏa theo đúng quy trình đảm bảo các yêu cầu

kỹ thuật;

- Ý nghĩa và vai trò của mô đun: Đây là mô đun đào tạo chuyên môn nghề, cung

cấp cho sinh viên các kỹ năng cơ bản nhất của nghề Lắp ráp hệ thống động lực tàu

thủy

Mục tiêu của mô đun:

- Về kiến thức:

+ Trình bày được sơ đồ và nguyên lý làm việc của hệ thống cứu hỏa chính

và sự cố;

+ Mô tả được sơ đồ bố trí hệ thống cứu hỏa bằng khí CO₂;

- Về kỹ năng:

+ Lập quy trình công nghệ lắp ráp đường ống và thiết bị của hệ thống cứu

hỏa trên tàu thủy;

+ Thực hiện được lắp ráp ống và thiết bị của hệ thống cứu hỏa trên tàu thủy,

đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật;

- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:

Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động sáng tạo

trong học tập và rèn luyện, phát huy khả năng làm việc theo nhóm. Đảm bảo an

toàn và vệ sinh công nghiệp.

Nội dung của mô đun:

7

BÀI 1: CÔNG TÁC CHUẨN BỊ LẮP RÁP HỆ THỐNG CỨU HỎA

Mã Bài:MĐ. 6520112.34.01

Giới thiệu:

Hệ thống cứu hỏa có nhiệm vụ dập tắt đám cháy, đảm bảo an toàn cho con

người và hàng hóa trên tàu. Hệ thống cứu hỏa dưới tàu gồm: Hệ thống cứu hỏa

bằng nước, hệ thống dùng khí CO₂, hệ thống các bình cứu hỏa xách tay...

Mục tiêu:

- Trình bày được công việc chuẩn bị lắp ráp hệ thống cứu hỏa;

- Thực hiện được công việc chuẩn bị lắp ráp hệ thống cứu hỏa bằng nước, hệ

thống dùng khí CO₂, hệ thống các bình cứu hỏa xách tay, theo quy trình, đảm bảo

yêu cầu kỹ thuật;

- Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động sáng tạo

trong học tập và rèn luyện, phát huy khả năng làm việc theo nhóm.

Nội dung chính:

1. Chuẩn bị tài liệu, bản vẽ kỹ thuật.

- Bản vẽ thuyết minh quy trình lắp ráp hệ thống cứu hỏa bằng nước, hệ

thống cứu hỏa sự cố;

- Bản vẽ thuyết minh quy trình lắp ráp hệ thống cứu hỏa bằng CO₂;

- Bản vẽ lắp;

- Bản vẽ kết cấu;

- Sơ đồ nguyên lý hoạt động.

2. Chuẩn bị các điều kiện phục vụ cho việc lắp ráp

- Chuẩn bị nhân lực cho việc lắp ráp;

- Chuẩn bị hồ sơ phục vụ cho quá trình thi công;

- Chuẩn bị bản vẽ nguyên công;

- Hồ sơ hoàn công lắp ráp hệ thống cứu hỏa bàng nước, sự cố và bằng khí

CO₂và các bình cứu hỏa xách tay....

3. Chuẩn bị dụng cụ, trang thiết bị trước khi lắp ráp hệ thống

3.1. Chuẩn bị dụng cụ

- Các dụng cụ tháo, lắp như Clê các loại, mỏ lết, kìm, tô vít.v.v;

- Thước lá;

8

- Thước Rơ đờ căn;

- Bu lông ê cu;

- Mặt bích nối ống;

- Các loại đường ống;

- Đèn khò;

- Que hàn;

- Bìa lanh cơ rít;

- Cao su tấm chịu dầu;

- Mỡ công nghiệp;

- Khí nén.

3.2. Trang thiết bị trước khi lắp ráp hệ thống

- Thiết bị nâng hạ và vận chuyển phải được kiểm tra kỹ lưỡng và phải đảm

bảo là tuyệt đối an toàn;

- Van thông;

- Bơm cứu hỏa sự cố độc lập;

- Bơm cứu hỏa hỏa độc lập;

- Các loại ống phục vụ cho lắp ráp hệ thống cứu hỏa bằng nước và bằng

CO₂;

- Các van tại các đầu họng của vị trí cứu hỏa;

- Ống rồng cứu hỏa;

- Các loại lăng phun cứu hỏa;

- Các van phục vụ cho hệ thống cứu hỏa bằngCO₂;

- Các chai CO₂;

- Các loại bình cứu hỏa xách tay;

- Các thiết bị cảm ứng cháy;

- Các trang bị cho người phòng cháy cứu hỏa ;

3.3. Hệ thống cứu hỏa bằng nước

3.3.1 Sơ đồ nguyên lý

9

Hình 1.1. Sơ đồ nguyên lý hệ thống cứu hỏa bằng nước

1. Van thông biển.

4. Ống dẫn.

2. Bơm cứu hoả.

3,5. Đầu nối với vòi rồng.

3.3.2 Nguyên lý làm việc

Hệ thống này gồm bơm cứu hoả chính hút nước từ ngoài tàu cấp vào hệ

thống đường ống cứu hoả. Hệ thống ống cứu hoả dẫn nước ra ngoài boong tàu, lên

hành lang, cabin, các kho chứa vật tư, các tầng trong buồng máy… Tại các vị trí

này đều trang bị các van, các họng và các vòi rồng.

Khi có hoả hoạn chỉ cần khởi động bơm cứu hoả là nước đã chờ sẵn ở các

van của các họng cứu hoả. Lúc đó ta chỉ việc lắp vòi rồng vào họng cứu hoả gần

đám cháy nhất và mở van phun nước vào đám cháy.

Ngoài bơm cứu hoả chính còn có các bơm khác có thể cung cấp nước cứu hoả

như: Bơm phục vụ chung, bơm ballast, bơm cứu hoả sự cố…

Các bơm cứu hoả phải có khả năng cung cấp toàn bộ sản lượng ở cột áp đã

định, không nhỏ hơn 2/3 tổng sản lượng bơm hút khô. Cột áp đã định nằm trong

phạm vi từ 3,2 bar đối với tàu khách trọng tải 4.000 tấn hoặc 2,4 bar đối với tàu

hàng trọng tải nhỏ hơn 1.000 tấn.

Tuỳ thuộc vào tính chất đặc biệt của đám cháy mà lựa chọn phương pháp cứu

hỏa hợp lý, không được dùng nước dập đám cháy dầu và điện.

3.4. Hệ thống cứu hoả dùng CO₂

10

Dùng để dập những đám cháy ở những không gian kín như: Cabin, hầm hàng,

buồng máy, kho vật tư…

Khí CO₂được chứa trong chai bằng thép dưới dạng thể lỏng (mỗi chai nặng

khoảng 20  45 kg) được đặt tập trung tại một buồng chứa. Trên đỉnh mỗi chai đều

được lắp các van xả và ống dẫn CO₂tới các nơi cần xả.

Khí CO₂có thể nạp trực tiếp từ buồng CO₂hoặc từ trạm điều khiển. Số lượng

chai CO₂xả cho mỗi khu vực đã được tính toán và chỉ dẫn rõ ràng tại buồng chai

CO₂và trạm điều khiển.

Hệ thống xả CO₂tới các khu vực phải được lắp các thiết bị báo động bằng âm

thanh, ánh sáng và tự động ngắt các quạt thông gió.

Hệ thống CO₂thường kết hợp với hệ thống lấy mẫu khói để sao cho hoả hoạn

có thể được phát hiện sớm, kịp thời tại một bảng chỉ báo đặt tại buồng lái. Bảng

này có nhiều đồng hồ chỉ báo các khu vực khác nhau trên tàu.

Khi có hoả hoạn xảy ra tại khu vực nào đó trên tàu thì ngay lập tức đồng hồ chỉ

báo tương ứng với khu vực đó trên bảng sẽ sáng (nhấp nháy và còi báo động sẽ

kêu) báo cho người trực ca biết.

Thiết bị phát hiện hoả hoạn gồm các kiểu sau:

- Thiết bị phát hiện khỏi dựa vào nguyên tắc ion hoá hoặc nguyên lý tế bào

quang điện.

- Những phần tử cảm ứng nhiệt.

- Những phần tử cảm ứng tốc độ tăng của nhiệt độ.

- Những thiết bị phát hiện ngọn lửa.

Mỗi loại thiết bị trên đều có các ưu nhược điểm riêng của nó, do vậy trong hệ

thống phải bố trí ít nhất từ hai thiết bị cảm biến trở lên.

11

Hình 1.2. Sơ đồ nguyên lý hệ thống cứu hỏa bằng CO₂

3.5. Hệ thống cứu hỏa phun sương

Hệ thống cứu hỏa phun sương hoạt động chính xác và tin cậy sẽ góp phần

đảm bảo an toàn cháy nổ trong khu vực buồng máy của con tàu. Hệ thống cứu hỏa

phun sương cần thường xuyên được đưa vào làm việc, phối hợp với hệ thống tự

động báo cháy để thực hiện phong chống cháy trên tàu thủy

Hệ thống tự động cứu hỏa phun sương phải được đặt tại buồng máy và ứng

cứu bằng phun sương đảm bảo về độ tin cậy, đảm bảo cao nhất độ an toàn cho các

thiết bị buồng máy khi có sự cố cháy xảy ra. Hệ thống cần phải thực hiện 2 chức

năng: Thứ nhất, thu thập và xử lý tín hiệu từ các cảm biến khói và nhiệt, hoặc từ

các nút ấn; Thứ hai, xuất tín hiệu điều khiển các thiết bị báo động và tạo sương ở

đúng khu vực yêu cầu. Vì hệ thống được trang bị trên tàu thủy và có chức năng

quan trọng đảm bảo an toàn cháy nổ trên tàu thủy, nên nó phải được điều khiển bởi

2 chế độ: Bằng tay và tự động. Việc lựa chọn chế độ được thực hiện nhờ vị trí đặt

của 1 công tắc xoay (đặt trên panel điều khiển bơm và các van điện từ).

Hệ thống được lắp đặt trong tất cả những bộ phận máy móc quan trọng của

tàu thủy và có khả năng hoạt động độc lập hoàn toàn với các hệ thống chữa cháy

khác như hệ thống tạo bọt, hệ thống khí CO₂, hệ thống chữa cháy phun sương có

chức năng bảo vệ an toàn cho khu vực phòng máy và các thiết bị máy móc bên

trong.

12

Hình 1.3. Sơ đồ hệ thống cứu hỏa phun sương

Hệ thống chữa cháy phun sương thường được lắp đặt trong các buồng máy như lò

đốt, nồi hơi, máy phát, động cơ xi lanh chính, buồng lọc, buồng khí trơ và bộ phận

đánh lái…

Nước cao áp được phun vào thông qua một vòi phun đặc biệt với áp lực

khoảng từ 4MPa đến 10MPa tùy vào thiết kế của hệ thống, phá vỡ cấu trúc của giọt

nước, giúp tạo ra sương. Hơi nước (sương) có khả năng chữa cháy tốt hơn, nâng

cao hiệu quả của hệ thống. Khoảng cách giữa hai vòi phun phải được đảm bảo

thích hợp, sao cho diện tích phun bao phủ toàn bộ khu vực.

Hình 1.4. Hệ thống cứu hỏa phun sương buồng máy

13

3.5.1. Phương thức hoạt động hệ thống

Công tắc khởi động ở bảng điều khiển chính phải luôn ở chế độ AUTO để hệ

thống kích hoạt một cách tự động.

* Bắt đầu kích hoạt:

- Kích hoạt tự động: hệ thống bắt đầu phun sương vào vùng phát hiện khói

hoặc lửa, đồng thời loa và đèn cảnh báo trong khu vực cũng được khởi động.

- Kích hoạt bằng tay: hệ thống có thể được kích hoạt bằng tay từ bảng điều

khiển hoặc từ nơi hỏa hoạn một cách độc lập với hệ thống chung.

Để hệ thống luôn trong trạng thái sẵn sàng hoạt động, các điều kiện sau phải

được đáp ứng đầy đủ:

- Mực nước còn đủ trong bể chứa

- Nguồn điện còn hoạt động tốt

- Hệ thống báo cháy hoạt động ổn định

- Van thông hơi và van một chiều phải được đóng kín

- Không gian xung quanh vòi phun phải thoáng, không có vật cản

* Ngưng hoạt động:

Sau khi chắc chắn ngọn lửa đã được dập tắt hoàn toàn, hệ thống có thể được

tắt bằng tay tại các bảng điều khiển khu vực hoặc bẳng điều khiển chính.

3.5.2. Sơ đồ cấu tạo

Hình 1.5. Sơ đồ nguyên lý hệ thống cứu hỏa phun sương

14

* Một số thành phần cơ bản của hệ thống

- Trung tâm điều khiển hệ thống chữa cháy tự động

Trung tâm điều khiển hệ thống chữa cháy tự động có nhiệm vụ nhận các tín

hiệu từ các công tắc áp lực đưa về để điều khiển hoạt động của hệ thống. Do đặc

điểm làm việc của hệ thống chữa cháy tự động phun sương không sử dụng hệ

thống báo cháy nên trung tâm điều khiển hệ thống chữa cháy không có sẵn các

thiết bị báo động báo các trạng thái làm việc của hệ thống.

Trong trung tâm thường có phần nguồn; phần tiếp nhận và xử lý tín hiệu từ

thiết bị mở máy; phần tạo tín hiệu báo trạng thái làm việc của máy nén khí, các

máy bơm chữa cháy; phần rơle khởi động các máy bơm chữa cháy, máy nén khí;

phần hiển thị một số công năng của hệ thống.

- Đầu phun nước nước chữa cháy phun sương: Đầu phun của hệ thống thực

hiện đồng thời hai chức năng vừa là cảm biến nhiệt vừa là vòi phun nước. Đối với

hệ thống chữa cháy phun sương, đầu phun kín là bộ phận nhạy cảm với nhiệt độ và

chỉ phun nước khi nhiệt độ của môi trường đạt một giá khi nhất định, người ta

phân bố chúng theo tuyến ống và số lượng đã quy định trên một diện tích thiết kế

- Máy bơm chữa cháy

Máy bơm chữa cháy có nhiệm vụ cung cấp nước chữa cháy cho hệ thống vòi

phun thông qua đường ống khi hệ thống chữa cháy làm việc.

Trong hệ thống chữa cháy tự động sprinkler có hai loại bơm được sử dụng

là: bơm chữa cháy động cơ điện và bơm chữa cháy động cơ xăng hoặc diezel.

Thông thường máy bơm chữa cháy động cơ điện được sử dụng để tận dụng năng

lượng có công suất lớn của mạng điện xoay chiều. Và máy bơm chữa cháy động cơ

diezel được sử dụng trong những trường hợp đòi hỏi độ tin cậy cao của hệ thống.

- Máy bơm bù (bơm duy trì áp lực)

Bơm bù có nhiệm vụ duy trì áp lực nước làm việc trên toàn bộ hệ thống

đường ống cấp nước chữa cháy cho đầu phun sprinkler.

Bơm bù được điều khiển tự động từ trung tâm điều khiển hệ thống chữa cháy

tự động thông qua sự làm việc của công tắc áp lực khởi động bơm bù.

Bơm bù thường là các bơm điện, hầu như không sử dụng bơm bù động cơ

xăng hoặc diezel.

- Cụm van kiểm tra báo động

Cụm van kiểm tra báo động có nhiệm vụ:

15

Cho dòng nước chảy qua khi các đầu phun làm việc.

Tạo ra tín hiệu truyền về trung tâm điều khiển khi hệ thống chữa cháy.

Kiểm tra áp lực làm việc bình thường của hệ thống.

Về nguyên lý làm việc: van kiểm tra mở máy phát tín hiệu nhờ có sự liên kết

với các đường ống mà ở đó đặt các van khóa vòi nước, các thiết bị đo và thiết bị tín

hiệu.

- Công tắc áp lực: Công tắc áp lực có nhiệm vụ tạo ra tín hiệu điện truyền về

trung tâm điều khiển khi áp lực trong đường ống giảm xuống một giá trị nào đó,

giá trị này thay đổi tùy theo từng vị trí lắp đặt công tắc áp lực.

3.5.3. Nguyên lý hoạt động

Hệ thống chữa cháy phun sương hệ thống chữa cháy với đầu phun kín luôn ở

chế độ thường trực, các vòi phun chỉ làm việc khi nhiệt độ môi trường tại đó đạt

đến một giá trị làm việc nhất định. Vì vậy hệ thống phun sương chỉ có khả năng

chữa cháy theo điểm trên một diện tích bảo vệ nhất định.

Dùng hệ thống này cho các cơ sở có mức độ nguy hiểm cháy thấp, nguy cơ

cháy trung bình. Đặc điểm chính của hệ thống này là đường ống luôn chứa đầy

nước và được duy trì ở một áp

Bình thường trong mạng đường ống luôn được duy trì trong một áp lực làm

việc nhất định, áp lực này có được là do bơm bù tạo ra. Do điều kiện khách quan,

luôn luôn có sự thất thoát nước từ mạng 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 làm việc tạo tín hiệu điện truyền

về tủ trung tâm điều khiển, trung tâm điều khiển sẽ điều khiển các rơle cấp điện

cho bơm bù hoạt động bù vào lượng nước bị hao hụt trên đường ống, đồng thời tạo

ra tín hiệu báo chế độ làm việc của bơm bù. Khi áp lực trong đường ống đạt đến

giá trị áp lực làm việc ban đầu, công tắc áp lực đạt ngưỡng ngắt, tạo tín hiệu điện

truyền về trung tâm điều khiển và qua các rơ le sẽ cắt nguồn điện cung cấp cho

bơm bù, bơm bù tự ngắt.

Khi nhiệt độ tại nơi có cháy tăng lên và đạt đến nhiệt độ kích hoạt của đầu

phun sương. Đầu phun sương được kích hoạt và nước trong đường ống dưới áp lực

qua đầu phun sẽ phun vào đám cháy, khi đó bơm bù làm việc. Do lưu lượng chữa

cháy lớn, áp lực trong hệ thống giảm rất nhanh, bơm bù làm việc nhưng không bù

đủ lượng nước chữa cháy, nên áp lực trong hệ thống đường ống tiếp tục giảm. Khi

áp lực nước trong đường ống giảm đến mức ngưỡng làm việc của công tắc áp lực

điều khiển bơm chữa cháy, khi đó 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

16

tiếp tục cấp nước cho hệ thống chữa cháy. Đồng thời, trung tâm điều khiển sẽ điều

khiển rơle ngắt điện bơm bù, máy bơm bù sẽ không làm việc. Song song đó, trung

tâm điều khiển cũng phát 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

Sau khi chữa cháy xong cần phải tắt bơm, thay các đầu phun đã được kích

hoạt, bảo dưỡng các thiết bị chính và đưa hệ thống về trạng thái trực.

3.5.4. Cấu tạo đầu phun sương

Đầu phun sương chữa cháy trong hệ thống chữa cháy tự động. Đầu phun

sương được kích hoạt khi nhiệt độ của đám cháy đạt ngưỡng kích hoạt chữa cháy

của bộ cảm biến nhiệt trên đầu phun. Đầu phun sương thực hiện đồng thời hai chức

năng vừa là cảm biến nhiệt, vừa là vòi phun nước. Đầu phun sương được phân bố

theo tuyến ống và số lượng được quy định trên một diện tích thiết kế

Cảm biến nhiệt: đây là bộ phận điều khiển xả nước; ở điều kiện bình thường

nó giữ cố định chốt chặn, không cho nước xả ra. Cảm biến nhiệt thường được sử

dụng là ống thủy tinh chứa chất lỏng hoặc là thanh kim loại dễ nóng chảy

Chốt chặn hay khóa hãm: có chức năng bịt kín lỗ phun nước không cho nước

chảy ra khi đầu phun chưa được kích hoạt phun nước.

Tấm định hướng: được lắp phía trên khung đầu phun và đối diện lỗ phun

nước, có chức năng phân tán dòng nước từ lỗ phun nước, làm tăng hiệu quả chữa

Hình 1.6. Cấu tạo đầu phun sương

17

cháy và độ bao phủ của đầu phun. Các kiểu thiết kế tấm định hướng xác định kiểu

lắp đặt đầu phun như: hướng lên, hướng xuống, hướng ngang…

* Nguyên lý hoạt động đầu phun sương

Đầu phun sương thông thường có chốt chặn được giữ cố định bằng một cơ

chế kích hoạt. Loại cơ chế kích hoạt phổ biến nhất là ống thủy tinh chứa chất lỏng

giãn nở khi gặp nhiệt độ nóng. Chất lỏng này được thiết kế để giãn nở ở một nhiệt

độ nhất định (57°C, 68°C, 79°C, 93°C…) và làm vỡ ống thủy tinh. Khi đó dưới áp

lực nước phía sau làm cho chốt giữ rơi ra ngoài, cho phép nước phun ra lên tấm

định hướng đã được thiết kế để phân tán dòng nước, phủ trực tiếp lên đám cháy.

Hình 1.7. Đầu phun sương dạng ống thủy tinh

Một số ít đầu phun sử dụng cơ chế kích hoạt gồm 2 miếng kim loại (spring arms)

liên kết lại với nhau bằng mối hàn (solder).

Hình 1.8. Đầu phun sương sử dụng miếng kim loại

18

Cấu tạo đầu chữa cháy phun sương sử dụng miếng kim loại nóng chảy

Ở trạng thái bình thường hai thanh này giữ cố định cho chốt chặn (plug)

ngăn không cho nước chảy ra khi đầu phun chưa được kích hoạt phun nước, khi

mối hàn gặp nhiệt độ cao bị nóng chảy, hai thanh kim loại (spring arm) tách nhau

ra, giải phóng cho chốt chặn (plug) cho phép nước phun ra.

Đầu phun sprinker cần một ít thời gian để ống thủy tinh vỡ hoặc mối hàn

nóng chảy từ lúc nhiệt độ đạt ngưỡng kích hoạt và tiếp tục tăng lên được gọi là thời

gian phản ứng

3.5.5. Phân loại đầu phun sương

3.5.5.1. Phân loại đầu phun sương theo kiểu lắp đặt

Dựa trên kiểu lắp đặt, đầu phun sprinkler có 3 loại cơ bản như sau:

- Đầu phun hướng lên: là đầu phun có tấm định hướng ở phía trên khung đầu

phun sao cho nước phun ra từ lỗ đầu phun hướng lên trên đập vào tấm định

hướng, nước phun ra có dạng hình nón hướng lên.

- Đầu phun hướng xuống: là đầu phun có tấm định hướng ở phía dưới khung

đầu phun sao cho nước phun ra từ lỗ đầu phun hướng xuống trên đập vào tấm định

hướng, nước phun ra có dạng hình nón hướng xuống.

- Đầu phun sprinkler hướng ngang: đây là đầu phun được dùng để lắp gần

tường và trần nhà với tấm định hướng song song với mái hoặc trần. Nước phun ra

khỏi đầu phun có dạng hình cong của 1/4 hình cầu.

Hình 1.9. Phân loại đầu phun theo kiểu lắp đặt

3.5.5.2. Phân loại đầu phun theo ứng dụng

Dựa trên các đặc tính về dòng chảy, thời gian phản ứng, tầm bao phủ… mà

đầu phun thường được phân loại theo các dòng như sau:

19

- Đầu phun phản ứng nhanh: là đầu phun được thiết kế với thành phần cảm

biến nhiệt phản ứng nhanh với nhiệt độ và được xem là đầu phun chuyên dụng.

Ứng dụng của đầu phun phản ứng nhanh có thể được giới hạn bởi xếp loại lớp dân

cư và mức nguy hiểm của khu vực bảo vệ, cần tham khảo mã ứng dụng trong các

quy định.

- Đầu phun tầm phủ rộng: Đây là đầu phun được thiết kế với tầm phủ bảo vệ

của nước phun ra lớn hơn nhiều so các đầu phun thông thường (tầm bao phủ tối đa

của đầu phun được nhà sản xuất cung cấp trong tài liệu đặc tính của đầu phun).

Đầu phun tầm phủ rộng thường được sử dụng cho khu vực có mức nguy hiểm thấp

và có trần phẳng.

Hình 1.10. Phân loại đầu phun theo ứng dụng

- Đầu phun giọt lớn: đây là đầu phun đặc biệt được thiết kế để nước phun

xuống có dạng hình nón, tuy nhiên nước phun ra có giọt nước lớn để thấm vào các

đám cháy khó dập tắt bằng các đầu phun thông thường. Các đám cháy này thường

đặc biệt nghiêm trọng, chúng tạo ra ngọn lửa lớn và các dòng đối lưu không khí

làm lệch hướng dòng nước của các đầu phun thông thường trước khi đến được

ngọn lửa. Các giọt nước lớn với khối lượng lớn có hiệu quả hơn trong việc thâm

nhập vào ngọn lửa.

3.6. Hệ thống các bình cứu hỏa xách tay

20