Đầu phun Sprinkler

Đầu phun sprinkler hay đầu phun nước chữa cháy/ đầu phun nước là một thiết bị trong hệ thống phun nước chữa cháy xả nước khi phát hiện ra ảnh hưởng của đám cháy, chẳng hạn như khi nhiệt độ môi trường vượt qua mức quy định.

Cấu Tạo Của Đầu Phun Sprinkler

Một đầu phun sprinkler hoàn chỉnh được cấu thành từ các thành tố bao gồm phần thân, bộ phận cảm ứng, nút chặn, tấm dẫn hướng. Mỗi bộ phận sẽ có một nhiệm vụ khác nhau giúp đầu phun sprinkler hoạt động một cách tốt nhất.

Thân Đầu Phun Sprinkler

Thân của đầu phun sprinkler là bộ phận tạo nên cấu trúc của đầu phun, nó có khả năng chịu được áp lực lớn như phun nước, phun bọt. Phần trên của thân có bộ cảm ứng nhiệt và bộ phận chặn làm kín nước giúp điều chỉnh hưởng phun nước thích hợp. Thân của đầu phun sprinkler được làm bằng chất liệu kim loại tốt, chống han gỉ, đa số được làm từ đồng hoặc mạ crom.

Bộ Phận Cảm Ứng Nhiệt Của Đầu Phun Sprinkler

Bộ phận cảm ứng của đầu phun sprinkler gồm một bình thủy tinh có chứa thủy ngân bên trong. Khi có cháy, nhiệt độ môi trường sẽ tăng lên nhanh chóng, nếu nhiệt độ cao vượt mức quy định, bình thủy tinh chứa thủy ngân sẽ bị vỡ khiến nút chặn bị rơi ra và giải phóng nước để chữa cháy.

Nút Chặn Của Đầu Phun Sprinkler

Nút chặn có tác dụng ngăn chặn nước trong hệ thống chữa cháy sprinkler không bị rò rỉ ra bên ngoài cùng với bộ phận cảm ứng. Khi gặp sự cố, bình thủy ngân vỡ, nút chặn sẽ rơi ra, nước được phun ra giúp dập tắt đáp cháy.

Tấm Dẫn Hướng Trên Đầu Phun Sprinkler

Tấm dẫn hướng được lắp trên thanh đầu phun đối diện với nút chặn để phun ra ngoài. Tấm dẫn hướng có tác dụng chia đều dòng nước phun ra và làm dòng nước tỏ rộng trên khu vực cháy, tấm dẫn hướng quyết định đến hướng của đầu phun.

Các Thông Số Kỹ Thuật Cơ Bản Của 1 Đầu Phun Sprinkler

Loại đầu phun, kích thước, hệ số K và nhiệt độ nổ là các thông số kỹ thuật liên quan đến đầu phun Sprinkler mà bạn cần biết. Trong phần này, chúng tôi sẽ đưa ra một số thông tin cơ bản về các thông số kỹ thuật này.

Các Loại Đầu Phun Sprinkler

Đầu phun Sprinkler được chia thành 3 loại theo hướng quay bao gồm:

Đầu phun Sprinkler quay xuống

Đầu phun Sprinkler quay lên

Đầu phun Sprinkler quay ngang

Theo tiêu chuẩn Việt Nam 7336-2003: Hệ thống chữa cháy Sprinkler tự động- Yêu cầu thiết kế và lắp đặt; nếu thi công hệ thống đường ống ướt thì có thể sử dụng đầu phun Sprinkler quay lên hay quay xuống đều được. Nhưng nếu là hệ thống đường ống luân phiên hoặc đường ống khô thì đầu phun Sprinkler phải hướng lên trên.

Kích Thước Đầu Phun Sprinkler

Tùy theo từng nhà sản xuất mà đầu phun Sprinkler được thiết kế với kích thước đầu phun khác nhau: DN15mm, DN20mm, DN25mm,… tuy nhiên, DN15mm và DN20mm là hai loại kích thước đầu phun Sprinkler thông dụng nhất ở Việt Nam.

Hệ Số K Của Đầu Phun Sprinkler

Trong thông số sản phẩm mà nhà sản xuất cung cấp các bạn sẽ thấy hệ số K chẳng hạn như K=5.6GPM/psi½; K=8GPM/psi½; K=11.2GPM/psi½.

Trong đó:

K là hệ số chi phí nước qua Sprinkler

GPM/psi1/2=GallonPhútPSI√

GallonPhút là lưu lượng nước

Psi là áp suất

Theo công thức tính toán chi phí nước đi qua Sprinkler trong TCVN 7336-2003, chi phí nước Q được tính như sau:

Q=KH−−√

Trong đó:

Q là chi phí nước đi qua Sprinkler (l/s)

K là hệ số chi phí nước qua Sprinkler

H là áp suất tự do trước Sprinkler (m)

Như vậy, K sẽ được tính theo công thức:

K=QH√

Nhiệt Độ Nổ Của Đầu Phun Sprinkler

Các đầu phun Sprinkler trên thị trường hiện nay được thiết kế với nhiều mức nhiệt độ kích hoạt khác nhau, chẳng hạn như: 57°C; 68°C; 79°C; 93°C; 141°C;…

Để hiểu rõ hơn về nhiệt độ nổ của đầu phun Sprinkler, các bạn vui lòng tham khảo nội dung “Nguyên Lý Hoạt Động Của Đầu Phun Sprinkler”.

Nguyên Lý Hoạt Động Của Đầu Phun Sprinkler

Mỗi đầu phun sprinkler được giữ kín bằng một bình thủy tinh đựng thủy ngân nhạy cảm với nhiệt độ hoặc liên kết kim loại hai phần được giữ với nhau bằng một hợp kim dễ nổ. Bình thủy tinh đựng thủy ngân hoặc liên kết thủy tinh có tác dụng tạo áp lực lên nút chặn để ngăn nước thoát ra cho đến khi nhiệt độ môi trường xung quanh đầu phun sprinkler đạt đến nhiệt độ kích hoạt trong thiết kế. Do mỗi đầu phun sprinkler được kích hoạt độc lập khi đạt đến mức nhiệt định trước nên số lượng vòi phun hoạt động chỉ giới hạn ở những nơi gần đám cháy do đó tối đa hóa áp lực nước có sẵn từ nơi bắt nguồn đám cháy.

Bình thủy tinh bị vỡ do sự giãn nở nhiệt của thủy ngân ở bên trong. Thời gian cần thiết để bình thủy tinh vỡ phụ thuộc vào nhiệt độ. Dưới nhiệt độ quy định, nó không bị vỡ và ngược lại khi đạt đến nhiệt độ quy định nó sẽ vỡ. Thời gian đáp ứng được biểu thị dưới dạng chỉ số thời gian phản hồi (RTI) thường có giá trị trong khoảng từ 35 đến 250 m/s, trong đó giá trị càng thấp thể hiện sự phản hồi càng nhanh.

Theo quy trình thử nghiệm tiêu chuẩn (không khí 135°C với vận tốc 2,5 m/s), bình thủy tinh 68°C sẽ vỡ trong vòng 7 đến 33 giây, tùy thuộc vào RTI. Độ nhạy của đầu phun sprinkler có thể bị ảnh hưởng xấu nếu bình thủy tinh được sơn màu.

Khi bình thủy tinh vỡ, nước sẽ được đẩy ra ngoài với áp lực lớn, dòng chảy của nước được điều hướng nhờ tấm dẫn hướng trên đầu phun tác động đến đám cháy và dập tắt.

Nhằm đảm bảo an toàn cho hệ thống, hệ thống phòng cháy chữa cháy chỉ hoạt động khi có nhiệt độ thay đổi, tránh trường hợp báo kích hoạt giả, đầu phun có nhiệt độ được kích hoạt theo màu sắc trên bầu bình thủy tinh của đầu phun sprinkler. Nhiệt độ chính là mấu chốt trong việc vận hành, kiểm soát hệ thống hoạt động.

Quy Định Về Đầu Phun Sprinkler Trong Hệ Thống Chữa Cháy Đường Ống Ướt

Theo TCVN 7336:2003: Phòng cháy chữa cháy- Hệ thống Sprinkler tự động- yêu cầu thiết kế và lắp đặt, đầu phun sprinkler phải đảm bảo những yêu cầu cơ bản như sau:

Nhiệt Độ Tác Động Của Các Đầu Phun Sprinkler

Nhiệt độ tác động của các sprinkler trong hệ thống sprinkler chữa cháy bằng nước được quy định như sau:

Khi lắp đặt trong các phòng có nhiệt độ không khí cực đại đến 55°C thì nhiệt độ tác động là: 68°C hoặc 72°C.

Khi lắp đặt trong các phòng có nhiệt độ không khí cực đại từ 56°C đến 70°C thì nhiệt độ tác động là: 93°C.

Khi lắp đặt trong các phòng có nhiệt độ không khí cực đại từ 71°C đến 100°C thì nhiệt độ tác động là: 141°C.

Khi lắp đặt trong các phòng có nhiệt độ không khí cực đại từ 101°C đến 140°C thì nhiệt độ tác động là: 182°C.

Số Lượng Đầu Phun Sprinkler Trong Hệ Thống Chữa Cháy Đường Ống Ướt

Hệ thống đường ống ướt phải được thiết kế sao cho số lượng đầu sprinkler do một bộ van khống chế (kể cả những vòi ở phần cuối nối thêm) không vượt quá số lượng như sau:

Đối với cơ sở nguy cơ cháy thấp: 500 đầu sprinkler

Đối với cơ sở nguy cơ cháy trung bình và cao: 1000 đầu sprinkler

Khi tính toán số lượng sprinkler trong một hệ thống hỗn hợp bao gồm cả khu vực có nguy cơ cháy thấp và nguy cơ cháy trung bình và/ hoặc khu vực có nguy cơ cháy cao, thì số lượng đầu phun sprinkler thực tế trong khu vực có nguy cơ cháy thấp phải tăng gấp đôi. Số lượng này phải cộng với số đầu phun trong khu vực có nguy cơ cháy trung bình và/ hoặc khu vực có nguy cơ cháy cao và tổng số đầu sprinkler không được vượt quá 1000.