Hệ Thống Chữa Cháy Tự Động: Lựa Chọn Sprinkler, Foam hay Khí Cho Nhà Xưởng Của Bạn?

Khi lắp đặt hệ thống phòng cháy chữa cháy, “một kích cỡ vừa cho tất cả” là công thức dẫn đến thảm họa. Đặc thù sản xuất của bạn quyết định “vũ khí” chữa cháy. Bạn không thể dùng Sprinkler (nước) cho một đám cháy dầu, và bạn chắc chắn không muốn dùng Foam (bọt) cho một khu vực kỹ thuật chứa đầy tủ điện.

Lựa chọn đúng hệ thống chữa cháy tự động là một bài toán cân bằng giữa: (1) Loại nhiên liệu gây cháy (Class A, B, C), (2) Mức độ nhạy cảm của tài sản, và (3) Yêu cầu pháp lý từ quy chuẩn PCCC mới nhất (như QCVN 06, TCVN 7336, TCVN 7161).

Hãy phân tích 3 “gã khổng lồ” trong thế giới chữa cháy tự động: Nước (Sprinkler), Bọt (Foam), và Khí (Gas).

1. Hệ Thống Sprinkler (Nước): Giải Pháp Phổ Biến & Kinh Tế Nhất

Xem thêmCách Bố Trí Mặt Bằng Nhà Xưởng Thông Minh: Thiết Kế Module Để Mở Rộng Dễ Dàng

Đây là hệ thống chữa cháy tự động phổ biến nhất, chiếm đến 90% các công trình nhà xưởng thông thường.

• Nguyên lý hoạt động: Tấn công vào yếu tố “Nhiệt” của tam giác cháy. Nước hấp thụ nhiệt lượng, làm mát nhiên liệu xuống dưới điểm cháy.
• Cơ chế kích hoạt: Đầu phun Sprinkler có một ống thủy tinh chứa chất lỏng nhạy cảm với nhiệt. Khi nhiệt độ đạt ngưỡng (ví dụ 68°C), ống thủy tinh vỡ, van mở, và nước phun ra. Lưu ý: Chỉ đầu phun nào bị vỡ mới phun nước, không phải toàn bộ hệ thống (trừ hệ Deluge).

Các loại hệ thống Sprinkler chính (Theo TCVN 7336:2021):

• Hệ Ống Ướt (Wet Pipe System): Nước luôn có sẵn trong đường ống. Đây là hệ thống nhanh nhất, hiệu quả nhất, chi phí rẻ nhất.
• Hệ Ống Khô (Dry Pipe System): Đường ống chứa khí nén (hoặc Nitơ). Nước chỉ được giữ sau 1 van lớn. Khi đầu phun vỡ, khí xì ra, áp suất giảm, van lớn mở, nước mới tràn vào đường ống.
  • Mục đích: Dùng cho các khu vực có nguy cơ đóng băng (kho lạnh, khu vực không gia nhiệt vào mùa đông).
  • Nhược điểm: Chữa cháy chậm hơn (có độ trễ), chi phí lắp đặt và bảo trì cao hơn.
• Hệ Kích Hoạt Trước (Pre-Action System): Hệ thống “cẩn trọng” nhất. Cần 2 tín hiệu mới kích hoạt: (1) Hệ thống báo cháy (đầu báo khói) phát hiện, VÀ (2) Đầu phun Sprinkler vỡ. Nước chỉ tràn vào ống khi có báo cháy, và chỉ phun ra ở đầu phun bị vỡ.
  • Mục đích: Dùng cho khu vực có tài sản giá trị cao, sợ rò rỉ nước (VD: Trung tâm lưu trữ, bảo tàng, phòng máy tính CẤP ĐỘ THẤP).

2. Hệ Thống Foam (Bọt): Chuyên Gia Dập Cháy Chất Lỏng

Khi bạn thấy một đám cháy xăng dầu, bạn sẽ thấy lính cứu hỏa phun bọt trắng xóa. Đó chính là Foam. Đây là hệ thống chữa cháy tự động đặc thù.

• Nguyên lý hoạt động: Tấn công 2 yếu tố: (1) Oxy: Bọt (hỗn hợp nước + dung dịch tạo bọt + không khí) nhẹ hơn xăng dầu, nó sẽ nổi lên, tạo một lớp màng “niêm phong” (blanketing), ngăn oxy tiếp xúc với nhiên liệu. (2) Nhiệt: Lượng nước trong bọt sẽ làm mát đám cháy.
• Phân loại (Độ nở):
  • Độ nở thấp (Low Expansion): Bọt “đặc”, nặng. Dùng để phun trực tiếp, xa, dập tắt các vũng dầu loang.
  • Độ nở trung bình (Medium): Bọt “xốp” hơn, dùng để bao phủ khu vực.
  • Độ nở cao (High Expansion): Bọt cực “nhẹ”, tỷ lệ nở 500:1. Dùng để “lấp đầy” toàn bộ một không gian kín (như hangar máy bay, kho chứa lớn).

3. Hệ Thống Khí Sạch (Clean Agent): “Vệ Sĩ” Của Tài Sản Vô Giá

Đây là hệ thống chữa cháy tự động “sạch” và đắt tiền nhất. Nó dập tắt lửa mà không để lại bất kỳ dư lượng (nước, bột, bọt) nào.

Loại 1: Khí Hóa Học (FM-200, Novec 1230)

• Nguyên lý: Tấn công vào “Phản ứng chuỗi hóa học” của tam giác cháy (hấp thụ nhiệt ở cấp độ phân tử). Chúng dập lửa cực nhanh (dưới 10 giây).
• FM-200 (HFC-227ea): Rất phổ biến, hiệu quả. Nhược điểm: Là khí HFC, có tiềm năng gây hiệu ứng nhà kính (đang dần bị hạn chế).
• Novec 1230 (FK-5-1-12): Giải pháp “xanh” thay thế FM-200. Là chất lỏng ở dạng nén, bay hơi thành khí khi phun. An toàn tuyệt đối với môi trường (GWP < 1) và an toàn cho con người ở nồng độ thiết kế.

Loại 2: Khí Trơ (Inert Gases: IG-55, IG-100, Inergen)

• Nguyên lý: Tấn công vào “Oxy”. Các khí này (Nitơ, Argon) được xả đầy phòng, làm giảm nồng độ Oxy từ 21% xuống dưới 15% (ngưỡng lửa bị dập tắt).
• Ưu điểm: “Sạch” tuyệt đối, không tác động môi trường.
• Nhược điểm: Cần rất nhiều bình khí (áp suất cao), tốn diện tích lưu trữ. Gây ngạt nếu nồng độ Oxy xuống quá thấp, đòi hỏi phải có cảnh báo và thời gian trễ (time delay) để người thoát ra trước khi xả khí.

4. Bảng So Sánh Nhanh & Yêu Cầu Pháp Lý

Việc lựa chọn hệ thống nào không chỉ dựa vào ý muốn chủ quan, mà phải tuân thủ QCVN 06:2022/BXD. Quy chuẩn này sẽ phân loại công năng (F5.1, F5.2, F4.3…) và chỉ định rõ khu vực nào bắt buộc phải trang bị hệ thống chữa cháy tự động. Sau đó, việc lắp đặt chi tiết phải tuân theo các TCVN chuyên ngành như:

• TCVN 7336:2021: Về hệ thống Sprinkler.
• TCVN 7161-1:2009 (ISO 14520): Về hệ thống chữa cháy bằng khí (FM-200, Novec…).

Câu Hỏi Thường Gặp (FAQ)

Để tìm hiểu sâu hơn về các loại đám cháy (Class A, B, C, D, K), bạn có thể tham khảo thêm tại Wikipedia về Phân loại đám cháy (Fire Class).