Hệ Thống Sprinkler (P1)

1. Khái niệm
Hệ thống sprinkler (Sprinkler system) là hệ thống chữa cháy sử dụng đầu phun (sprinkler) gắn trên hệ thống ống nước nối với nguồn cấp nước, đầu phun sẽ được kích hoạt khi nhiệt độ môi trường vượt quá định mức và nước sẽ phun ra để kiểm soát / dập tắt đám cháy. Vì vậy hệ thống sprinkler có khả năng tự động kiểm soát / dập tắt đám cháy.
Hệ thống chữa cháy tự động sprinkler được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới và có hơn 40 triệu đầu sprinkler được lắp đặt mỗi năm (Nguồn: Wikipedia).
Các Tiêu Chuẩn Tham Khảo Cho Việc Thiết Kế Hệ Thống Sprinkler:
- NFPA 13: Tiêu chuẩn thiết kế và tiêu chuẩn lắp đặt đầu phun sprinkler và hệ thống sprinkler
- NFPA 13D: Lắp đặt hệ thống chữa cháy tự động sprinkler trong nhà ở một và hai gia đình và khu nhà sản xuất
- NFPA 13R: Lắp đặt hệ thống chữa cháy tự động sprinkler trong khu dân cư với chiều cao bốn tầng trở lên
- NFPA 20: Tiêu chuẩn cho việc lắp đặt máy bơm cố định
- Bộ tiêu chuẩn TCVN 6305 (ISO 6182) Phòng cháy, chữa cháy-Hệ thống chữa cháy nước Sprinkler tự động
- Tiêu chuẩn 7336-2003-Hệ thống chữa cháy tự động sprinkler.
- TCVN 5040 – 1990: Thiết bị phòng cháy và chữa cháy – Kí hiệu hình vẽ dùng trên sơ đồ phòng cháy – Yêu cầu kĩ thuật
- TCVN 5760 – 1993: Hệ thống chữa cháy – Yêu cầu chung về thiết kế, lắp đặt và sử dụng
>>> Xem thêm: Tại sao bạn nên chọn mua đầu phun Sprinkler HJX?

2. Thành phần hệ thống

2.1 Đầu phun (sprinkler)
Đầu phun sẽ có các thuộc tính sau:
- Tốc độ đáp ứng: gồm đáp ứng nhanh và đáp ứng tiêu chuẩn.
- Đặc tính phân phối: gồm nồng độ phun và hình dạng phun. Hệ số K là một thông số đặc trưng của tính chất này.
- Diện tích bao phủ: chia thành loại bao phủ tiêu chuẩn và bao phủ rộng.
- Các giới hạn và phạm vi sử dụng.
- Hướng và cách thức lắp đặt bố trí: hướng lên, hướng ngang, hướng xuống; lắp âm trần, gắn tường
Bảng 1: Đặc tính xả của đầu phun

Bảng 2: Kích thước lỗ phun

Ngoài ra đầu phun còn đặc trưng bởi nhiệt độ kích hoạt của chúng, là nhiệt độ tại đó đầu phun sẽ kích hoạt và mở ra để xả nước.

Bảng 3: Nhiệt độ kích hoạt, phân loại và mã đầu phun

Bảng 4: Diện tích bảo vệ và khoảng cách của đầu phun hướng xuống hướng lên cho khu vực nguy cơ thấp

>>> Xem thêm: Đầu phun Sprinkler - Cấu tạo - Nguyên Lý hoạt động?

Bảng 5: Diện tích bảo vệ và khoảng cách của đầu phun hướng xuống hướng lên cho khu vực nguy cơ thường

Bảng 6: Diện tích bảo vệ và khoảng cách của đầu phun hướng xuống hướng lên cho khu vực nguy cơ cao

Bảng 7: Diện tích bảo vệ và khoảng cách của đầu phun hướng xuống hướng lên cho khu vực kho hàng xếp đống cao

Từ các thuộc tính ta có thể phân thành các nhóm phân loại đầu phun sau và ứng dụng của chúng:
- Đầu hướng xuống hoặc hướng lên thông thường: được phép sử dụng trong tất cả các phân loại nguy cơ
- Đầu phun vách tường là đầu phun định hướng phun về 1 bên: chỉ được sử dụng trong các trường hợp sau
+ Phân loại nguy cơ thấp đối với trần nhà phẳng (ngang hoặc nghiêng)
+ Phân loại nguy cơ thông thường đối với trần nhà phẳng.
+ Bảo vệ khu vực bên dưới cửa trượt trần.
- Đầu phun bao phủ rộng là loại đầu phun có độ bao phủ được mở rộng tối đa.
- Đầu phun hở là loại đầu phun không có bộ phận cảm biến nhiệt.
- Đầu phun phản ứng nhanh, ngăn chặn sớm ESFR. Đầu phun ESFR được phép sử dụng trong khu vực nguy cơ thấp và nguy cơ thông thường, nhiệt độ định mức đầu phun là mức thông thường (ordinary). Đầu phun ESFR chỉ được lắp đặt ở trần nhà có độ nghiêng thấp hơn 16.7%. Chỉ được sử dụng đầu phun ESFR trong hệ thống wet pipe.
- Đầu phun giọt lớn CMSA. Đầu phun giọt lớn có thể tạo ra giọt nước lớn giúp nước dễ thâm nhập vào cháy. Đầu phun CMSA được phép dùng trong hệ thống wet pipe, dry pipe, preaction. Đầu phun CMSA thường được sử dụng để bảo vệ khu vực lưu trữ hàng hóa.

>>> Xem thêm: Bí quyết lắp đặt và bảo trì đầu phun sprinkler đúng tiêu chuẩn

2.2 Van điều khiển
Tùy theo loại hệ thống mà sử dụng loại van khác nhau. Các cụm van của các loại hệ thống sẽ được bố trí theo FIGURE A.8.16.1.1.

2.3 Hệ thống cấp nước
Mỗi hệ thống sprinkler sẽ có ít nhất 1 hệ thống cấp nước tự động.
Hệ thống cấp nước phải có khả năng cung cấp đủ lưu lượng và áp lực thỏa mãn các yêu cầu theo các tiêu chuẩn và tính toán. Lượng nước dự trữ phải đủ thời gian duy trì theo quy định.
Hệ thống cấp nước sẽ thuộc các loại sau hoặc sự kết hợp các loại với nhau:
- Kết nối với hệ thống cấp nước công cộng (waterworks systems).
- Kết nối với hệ thống bơm chữa cháy (fire pump).
- Kết nối với bồn nước áp suất (pressure tank).
- Kết nối với bể cao (gravity tank).
- Kênh, sông suối, ao hồ.

>>> Xem thêm: Một số ký hiệu tiêu chuẩn đầu phun Sprinkler Tyco

2.4 Hệ thống đường ống
a) Vật liệu ống: 
Đường ống phải thỏa các tiêu chuẩn trong Bảng

Bảng 8: Tiêu chuẩn cho đường ống

Hình A.3.4.7: Looped System

Hệ thống kiểu vòng lặp (looped) có tính chất thủy lực tốt hơn hệ thống kiểu hình cây (tree). Dù có tính chất thủy lực tốt hơn hệ thống tree nhưng so với hệ thống gridded thì kém hơn. Các tính toán thủy lực cho hệ thống gridded cũng phức tạp hơn so với hệ thống looped. Thêm nữa là hệ thống kiểu vòng lặp không có nhiều giới hạn và ràng buộc như hệ thống  kiểu lưới
- Hệ thống kiểu lưới Gridded system
Một hệ thống mà các ống dẫn chính song song với nhau được nối với nhau thông qua nhiều ống nhánh, do đó nước đến đầu phun có nhiều đường đi và các ống nhánh cũng giúp vận chuyển nước giữa các ống dẫn chính.
Vì có nhiều đường đi cho nước nên kiểu đường ống này giảm nguy cơ mất mác thủy lực so với cá kiểu đường ống khác. Vì sự phức tạp của hệ thống nên cần phải có sự hỗ trợ của phần mềm máy tính khi thiết kế và đánh giá hệ thống. Hình dưới đây mô tả một ví dụ về hệ thống kiểu lưới (gridded).

d) Khớp nối và phụ kiện
Khớp nối và phụ kiện phải thỏa các yêu cầu tiêu chuẩn trong bảng sau.
Bảng 12: Vật liệu khớp nối, phụ kiện và kích thước

>>> Xem thêm: Hệ thống chữa cháy drencher là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

3. Phân loại hệ thống chữa cháy sprinkler
3.1 Hệ thống đường ống ướt
Một hệ thống chữa cháy sprinkler sử dụng đầu phun tự động gắn trên các đường ống chứa nước và nối với nguồn cấp nước sao cho khi đầu phun bị vỡ nước sẽ xả ra qua đầu phun ngay lập tức.
Hệ thống sprinkler ống ướt là loại hệ thống sprinkler đơn giản và tin cậy nhất. Hệ thống được kích hoạt xả nước khi và chỉ khi các đầu phun vỡ bởi nhiệt từ đám cháy. Exhibit 3.8 mô tả một ví dụ của hệ thống sprinkler ống ướt sử dụng van báo động một chiều.

Hình 3.8 Wet Pipe Sprinkler Riser with Alarm Check Valve. (Courtesy of Stephan Laforest)

3.2 Hệ thống xả tràn (Deluge)
Một hệ thống sprinkler sử dụng đầu phun hở hoặc lỗ phun được gắn vào hệ thống đường ống nối với nguồn cấp nước, giữa hệ thống đường ống và nguồn cấp nước là một van xả tràn, sự đóng mở của van này được điều khiển bởi hệ thống phát hiện cháy, các đầu dò phát hiện cháy sẽ được gắn cùng khu vực với các đầu phun. Khi van xả tràn mở, nước từ nguồn cấp sẽ đi vào đường ống và phun ra ở tất cả các đầu phun.
Hệ thống sprinkler xả tràn thường được dùng cho khu vực nguy cơ cao về cháy và yêu cầu xả nước bảo vệ toàn bộ khu vực. Nhà chứa máy bay là một ví dụ thích hợp để sử dụng hệ thống sprinkler xả tràn. Exhibit 3.5 mô tả một ví dụ về hệ thống sprinkler sử dụng hệ thống dò cháy nhiệt hoặc khói.

Hình 3.5 Deluge System. (Courtesy of Stephan Laforest)

3.3 Hệ thống tác động sớm
Hệ thống sprinkler tác động sớm là hệ thống sprinkler chữa cháy sử dụng đầu phun gắn lên hệ thống đường ống có chứa hoặc không chứa khí nén, và sử dụng hệ thống phát hiện cháy bổ sung để kích hoạt xả nước, đầu dò được bố trí cùng khu vực với các đầu phun. Hệ thống phát hiện cháy và kích hoạt xả nước có thể là loại dùng nguyên lý thủy lực, dùng van điện, dùng van khí nén.
Hệ thống chữa cháy sprinkler tác động sớm dùng để bảo vệ các khu vực yêu cầu sự phản ứng nhanh và có các yêu cầu về nước khắc khe ví dụ như kho lanh, phòng máy tính, bảo tàng…
Hệ thống tác động sớm chia thành 3 loại:
a) Hệ thống một tác động (Single interlock system): nước được cấp vào hệ thống khi và chỉ khi hệ thống phát hiện cháy kích hoạt.
b) Hệ thống hai tác động (Double interlock system): nước được cấp vào hệ thống khi hệ thống phát hiện cháy kích hoạt và đầu phun kích hoạt.
c) Hệ thống không tác động (Non-inerlock system): nước được cấp vào hệ thống khi hệ thống phát hiện cháy kích hoạt hoặc đầu phun kích hoạt.
Hệ thống hai tác động double interlock được thiết kế để dùng trong các khu vực như kho lạnh. Hệ thống hai tác động (double interlock) có thời gian phản ứng sự cố lâu hơn so với hệ thống một tác động (single interlock) và mở nhiều đầu phun hơn.
Exhibit 3.7 mô tả một hệ thống chữa sprinkler cháy tác động sớm loại hai tác động (double interlock system).
Không dùng kiểu đường ống hệ thống kiểu lưới (gridded system) cho hệ thống dry pipe.
Đầu phun thường dùng cho hệ thống tác động sớm là loại hướng lên hoặc các loại đầu phun chống đông (dry sprinkler). Các đầu phun bố trí sao cho không giữ lại nước, tránh trường hợp bị tắc ống do đóng băng

Hình 3.7 Example of Preaction System. (Courtesy of Viking®)

3.4 Hệ thống đường ống khô
Hệ thống sprinkler đường ống khô (dry pipe sprinkler) là hệ thống chữa cháy sử dụng đầu phun gắn trên hệ thống đường ống có chứa khí nén và nối với nguồn cấp nước qua van khô (dry), đầu phun kích hoạt sẽ cho phép áp lực nước thắng áp lực khí trong đường ống và làm mở van dry để nước đi vào hệ thống và xả ra nơi đầu phun.
Hệ thống đường ống khô thường được sử dụng ở những khu vực lạnh và băng giá.
Loại sprinkler thường được dùng hệ thống đường ống khô là loại hướng lên hoặc các loại đầu phun đống đông (dry sprinkler). Các đầu phun bố trí sao cho không giữ lại nước, tránh trường hợp bị tắc ống do đóng băng.
Không dùng kiểu đường ống kiểu lưới (gridded system) cho hệ thống đường ống khô

Hình 3.6 Dry Pipe System. (Courtesy of Viking®)

4. Mua đầu phun Sprinkler chất lượng ở đâu?

An Bình là đơn vị Nhập khẩu & phân phối đầu phun Sprinkler uy tín số 1 tại Việt Nam. Với hơn 14 năm kinh nghiệm nhập khẩu và phân phối thiết bị PCCC & BHLĐ, chúng tôi cam kết mọi thiết bị đầu phun Sprinkler được phân phối bởi An Bình đều là hàng chính hãng, đạt chất lượng, đạt tiêu chuẩn an toàn phòng cháy chữa cháy. Mua sản phẩm do An Bình cung cấp, bạn sẽ có được sản phẩm tốt, phù hợp với nhu cầu và được trải nghiệm chất lượng dịch vụ chăm sóc khách hàng chu đáo, tận tình.

Hotline: 0903.235.627 Gọi để được tư vấn miễn phí và mua hàng bạn nhé.