Hệ thống phòng cháy chữa cháy

Để đảm bảo công tác phòng cháy chữa cháy (PCCC), người dân cũng như chủ đầu tư (CĐT) công trình cần thiết kế và lắp đặt hệ thống PCCC phù hợp với đặc thù công trình để có thể khắc phục được các đám cháy khác nhau. Tuy nhiên, tại Việt Nam, ở nhiều nơi, ý thức của người dân và CĐT trong công tác PCCC chưa cao. Theo thống kê của Bộ Công an, năm 2015 cả nước đã xảy ra 2.792 vụ cháy, trong đó xảy ra nhiều vụ cháy lớn tại các khu dân cư, chung cư, chợ và trung tâm thương mại, gây thiệt hại nghiêm trọng về người và tài sản. Vì vậy, việc tìm hiểu và xây dựng một hệ thống PCCC hiệu quả là vô cùng quan trọng.

Bài viết này sẽ giới thiệu tổng quan về nguyên lý của hệ thống PCCC và một số giải pháp PCCC cơ bản cho các tòa nhà, để cung cấp cho người dân và CĐT những hiểu biết sơ bộ về PCCC, từ đó có thể lựa chọn giải pháp và lắp đặt các hệ thống hợp lí và hiệu quả.

Đầu tiên, chúng ta cần hiểu rõ nguyên lý hình thành một đám cháy. Một đám cháy xảy ra dựa trên ba yếu tố cần là:

• Ôxy
• Nguồn nhiệt
• Chất cháy

Và ba điều kiện đủ là:

• Ôxy phải lớn hơn 14%
• Nguồn nhiệt phải đạt tới giới hạn bắt cháy của chất cháy
• Thời gian tiếp xúc của 3 yếu tố đủ để xuất hiện sự cháy

Như vậy, để phòng ngừa và dập tắt được đám cháy thì chúng ta cần loại bỏ một trong những yếu tố tạo thành sự cháy trên. Trên cơ sở đó, bốn phương pháp chính để dập tắt đám cháy được xây dựng như sau:

• Phương pháp làm lạnh là hạ nhiệt độ của vùng cháy xuống thấp hơn nhiệt độ tắt dần hoặc hạ nhiệt độ của chất cháy xuống thấp hơn nhiệt độ bốc cháy của nó. Phương pháp này được áp dụng chủ yếu để dập đám cháy chất rắn, còn đối với chất lỏng và khí thì ít khi áp dụng vì việc hạ nhiệt độ của vùng cháy xuống thấp hơn nhiệt độ bốc cháy là rất khó để thực hiện.
• Phương pháp cách ly các chất phản ứng với vùng cháy là ngăn cách sự tiếp xúc giữa các chất cháy và chất ôxy hoá ở vùng phản ứng cháy. Phương pháp này được áp dụng để dập tắt hầu hết các dạng đám cháy, tuy nhiên cần kết hợp phun nước làm mát để loại trừ sự cháy trở lại.
• Phương pháp giảm nồng độ các chất phản ứng là làm cho nồng độ của các chất tham gia phản ứng cháy giảm xuống thấp hơn giới hạn bốc cháy của chúng. Có thể thực hiện phương pháp này bằng cách thay đổi tỷ lệ giữa chất cháy và chất ôxy hoá hoặc giữ nguyên tỷ lệ nhưng đưa thêm vào vùng cháy những loại chất trơ (không tham gia phản ứng cháy), cụ thể là bằng cách phun nước, phun sương hơi nước, khí trơ, bột chữa cháy.
• Phương pháp kìm hãm (ức chế) hoá học phản ứng cháy là làm mất khả năng hoạt hoá các tâm hoạt động của phản ứng cháy chuỗi. Các chất được sử dụng để dập cháy theo phương pháp này gồm một số loại bột chữa cháy.

Trên thực tế, công tác PCCC thường sử dụng kết hợp nhiều phương pháp với nhau, một phương pháp sẽ đóng vai trò chủ đạo còn các phương pháp còn lại đóng vai trò bổ trợ.

Một khi đã nắm được những nguyên lí hình thành đám cháy và chữa cháy, việc hiểu cơ chế hoạt động của hệ thống PCCC sẽ trở nên dễ dàng hơn. Một hệ thống PCCC có hai thành phần là hệ thống báo cháy và hệ thống chữa cháy.

1. Hệ thống báo cháy

Hệ thống báo cháy có vai trò quan trọng trong công tác PCCC vì nó giúp phát hiện kịp thời đám cháy đang bùng phát, đồng thời cảnh báo cho cư dân trong tòa nhà và lực lượng cứu hỏa. Hệ thống báo cháy tự động thường có ba thành phần: một là trung tâm báo cháy (gồm bo mạch xử ký, bộ nguồn, ác quy), hai là thiết bị đầu vào (gồm đầu báo và công tắc khẩn), ba là thiết bị đầu ra (gồm bảng hiện thị phụ, chuông báo, đèn báo).

Hệ thống báo cháy được phân loại làm hệ thống báo cháy thông thường (Conventional Fire Alarm System) và hệ thống báo cháy theo địa chỉ (Addressable Fire Alarm system). Trong khi hệ thống báo cháy thông thường chỉ có khả năng báo cháy cho một khu vực rộng, hệ thống báo cháy địa chỉ sẽ truyền dẫn tín hiệu từ từng đầu báo riêng biệt về đến trung tâm điều khiển, để phát hiện điểm gây cháy chính xác, cụ thể. Với tính năng kỹ thuật cao, hệ thống báo cháy địa chỉ dùng để lắp đặt tại các công trình lớn, được chia ra làm từng điểm độc lập.

2. Hệ thống chữa cháy

Hệ thống chữa cháy được chia làm ba loại: sử dụng nước, sử dụng bọt và sử dụng khí.

Sử dụng nước

Hệ thống chữa cháy bằng nước quen thuộc nhất là hệ thống sprinkler- hệ thống chữa cháy tự động với đầu phun kín luôn ở chế độ thường trực.

Với một hệ thống sprinkler thông thường, các đầu sprinkler được gắn vào hệ thống ống có chứa sẵn nước và nước sẽ được phun ra ngay lập tức khi từng sprinkler riêng lẻ mở do nhiệt từ đám cháy kích hoạt. Còn với hệ thống sprinkler hồng thủy, tất cả các sprinkler đã được lắp đặt sẽ phun nước cùng một lúc khi hệ thống báo cháy đặt gần các sprinkler được kích hoạt.

Hệ thống sprinkler có ưu điểm là lắp đặt nhanh, không tốn nhiều chi phí, nhưng thường chỉ là phương pháp chữa cháy tạm thời, không phù hợp để dập các đám cháy lớn. Bên cạnh đó, hệ thống này gặp phải hạn chế là gây hư hỏng cho các thiết bị và tài sản quý giá.

Sử dụng bọt

Hệ thống chữa cháy bằng nước không có tác dụng trong các đám cháy hình thành từ xăng hay dầu. Khi đó, người ta phải sử dụng hệ thống chữa cháy bằng bọt (foam). Foam được tạo bởi nước, bọt cô đặc và không khí. Tùy vào loại bọt được dùng, hệ thống bọt có thể chữa cháy bằng nhiều cách, hoặc phủ trùm lên trên bề mặt chất cháy một lớp bọt dày, dập tắt ngọn lửa và cách ly nhiên liệu với không khí, hoặc làm lạnh nhiên liệu bằng lượng nước có chứa trong bọt.

Tại Việt Nam, có rất nhiều nhà phân phối bọt chữa cháy với giá thành từ rẻ đến đắt. Tuy nhiên có một điểm cần lưu ý là mỗi một loại bọt có thành phần khác nhau, và có tốc độ khắc phục khác nhau. Khi một đám cháy xảy ra thì tốc độ chữa cháy được ưu tiên hàng đầu để hạn chế tối đa thiệt hại về người và tài sản. Vì vậy, người dân và CĐT các tòa nhà không nên quá tiết kiệm mà sử dụng các loại bọt có giá thành rẻ với hiệu suất làm việc thấp, vì nếu chẳng may cháy nổ xảy ra, thì thiệt hại để lại còn lớn hơn nhiều số tiền đầu tư ban đầu bỏ ra.

Sử dụng khí

So với hệ thống chữa cháy sử dụng nước và bọt, hệ thống sử dụng khí ưu việt hơn cả nhờ có thể sử dụng trong các khu vực có máy móc và thiết bị điện tử.

Hai phương pháp chữa cháy bằng khí phổ biến nhất hiện nay là bằng khí CO2 và khí trơ. Sử dụng bình CO2 để chữa cháy có ưu điểm là giá thành rẻ, nhưng do đặc tính CO2 gây suy hô hấp và có thể dẫn đến tử vong nên không thể sử dụng bình khi trong phòng có người. Hơn nữa, nếu không biết cách sử dụng, người dùng rất dễ bị bỏng lạnh khi sử dụng bình này. Còn với phương pháp khí trơ, do khí trơ không gây ảnh hưởng tới hô hấp, nên có thể sử dụng khi có mặt con người. Hỗn hợp khí trơ hay được sử dụng để chữa cháy là hỗn hợp bao gồm Cacbon Dioxit, Nitơ và Argon.

Tóm lại, một hệ thống PCCC cần có hệ thống báo cháy và hệ thống chữa cháy. Mỗi một hệ thống lại phù hợp với tính chất khác nhau của đám cháy, cũng như là đặc thù công trình. Người dân cũng như CĐT công trình nên coi trọng công tác PCCC, cũng như nên tham khảo ý kiến chuyên gia để có thể tích hợp hệ thống phù hợp nhất cho công trình của mình.