Hệ thống chữa cháy khí Nitơ

Hệ thống chữa cháy khí nitơ hay nitrogen là một trong những hệ thống chữa cháy khí trơ được lựa chọn sử dụng phổ biến ở Việt Nam với nhiều ưu điểm tuyệt vời như: khả năng chữa cháy hiệu quả cao, thân thiện với môi trường, không phá hủy tầng ozone, không gây hại cho con người và không để lại cặn bã sau khi phun,…

Hệ Thống Chữa Cháy Khí Nitơ (N2) IG-100 Là Gì?

Hệ thống chữa cháy khí IG-100 với thành phần là khí N2 được sử dụng để dập tắt hoặc ngăn chặn sự lan rộng của lửa với nguyên lý giảm nồng độ oxy trong đám cháy.

Thành Phần Khí IG-100 Là Gì?

Thành phần khí IG-100 100% là khí Nitơ. Khí Nitơ là một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên tố có ký hiệu N2 và số nguyên tử bằng 7, nguyên tử khối bằng 14. Ở điều kiện bình thường, nitơ là một chất khí không màu, không mùi, không vị và khá trơ.

Nitơ chiếm khoảng 78% khí quyển Trái Đất và là thành phần của mọi cơ thể sống, chủ yếu ở dạng các amino axit (và protein); nó cũng có trong các axit nucleic (DNA và RNA). Cơ thể người có chứa khoảng 3% nitơ theo trọng lượng (vi.wikipedia.org).

Đặc Điểm Khí N2

Nitơ là giải pháp phòng cháy tuyệt vời và là công cụ chữa cháy, làm giảm nồng độ oxy một cách hiệu quả với những đặc điểm sau:

Khí Nitơ có mật độ khí dập cháy thấp nhất trong các loại khí trơ kể cả khí Argon và loại khí trộn giữa Nitơ và Argon.

Nitơ có hiệu năng dập lửa cao nhất. Việc dập tắt đám cháy (ngọn lửa) được thực hiện bằng cách giảm nồng độ oxy trong không khí xuống mức dưới 13.9% (mật độ khí chữa cháy để dập tắt lửa).

Khí Nitơ là loại thích hợp nhất cho hệ thống dập lửa bao trùm do nó không tạo ra các sản phẩm phân huỷ do nhiệt và do vậy nó rất an toàn đối với con người.

Khí Nitơ không có khả năng sản sinh ra các loại khí ăn mòn trong quá trình phân huỷ nhiệt, không tác động xấu tới môi trường.

Khí nitơ (mật độ 1.251g/l ở STP, khối lượng nguyên tử trung bình 28.00 g/mol) nhẹ hơn so với không khí và có thể lấp đầy toàn bộ không gian vùng lân cận của đám cháy giúp kiểm soát hỏa hoạn một cách hiệu quả (en.wikipedia.org).

Khí nitơ có nhiệt độ nóng chảy thấp (-210,1°C, độ dẫn nhiệt 24 mW/mK tại NTP) giúp tản nhiệt ở khu vực bịt kín, chính vì vậy, nó được phép sử dụng để ngăn ngừa và kiểm soát nhiệt/ cháy tự phát ở các khu vực kín (nopr.niscair.res.in).

Nitơ là một loại khí không độc hại có sẵn trong khí quyển.

Nguyên Lý Hoạt Động Của Hệ Thống Chữa Cháy Khí Nitơ (IG-100)

Tùy thuộc theo từng trường hợp cũng như cấu tạo của từng loại mà hệ thống chữa cháy khí nitơ sẽ hoạt động dưới sự tác động trực tiếp của con người hoặc hoạt động tự động. Về nguyên tắc, hệ thống chữa cháy khí nitơ chỉ hoạt động tự động khi nhận được tín hiệu từ hai đầu báo nhiệt và khói trên hai kênh khác nhau.

Bình thường, khi không cháy, hệ thống chữa cháy khí nitơ làm việc ở chế độ thường trực, trung tâm điều khiển báo cháy và chữa cháy tự động sẽ hiển thị trạng thái làm việc của các thiết bị chính trong hệ thống.

Khi có hỏa hoạn diễn ra, các yếu tố môi trường thay đổi kích thích đầu báo cháy làm việc. Nếu chỉ có một kênh báo cháy làm việc thì tủ trung tâm điều khiển sẽ phát ra tín hiệu báo cháy và chỉ thị khu vực đang diễn ra cháy; lúc này, hệ thống phun khí nitơ chữa cháy chưa làm việc.

Ngược lại, nếu cả hai kênh báo cháy đồng thời làm việc thỉ tủ trung tâm sẽ phát tín hiệu báo động, chỉ thị khu vực cháy; cùng lúc tủ trung tâm sẽ tự động chuyển sang chế độ xả khí. Sau một khoảng thời gian trễ nhất định, trung tâm điều khiển sẽ tạo ra tín hiệu điện đưa tới van mở cơ điện.

Khi van mở cơ điện bị tác động, nó sẽ kích hoạt mở bình khí mồi để đưa khí từ bình này theo đường ống kích thích mở van lựa chọn khu vực cháy.

Khi đó, khí nitơ sẽ từ bình chứa qua van pittong cổ bình, qua ống góp, qua van lựa chọn khu vực, qua hệ thống đường ống và qua vòi phun vào khu vực cháy,

Các Thiết Bị Chính Trong Hệ Thống Chữa Cháy Khí Nitơ (IG-100)

Một hệ thống chữa cháy khí nitơ được cấu thành từ 9 thiết bị chính bao gồm tủ điều khiển xả khí, đầu báo cháy, còi đèn báo xả khí, nút nhấn báo cháy, nút ấn xả khí + tạm dừng xả khí bằng tay, đầu phun xả khí, bình khí+ phụ kiện, đường ống và hệ thống cảnh báo xả khí.

Tủ Điều Khiển Xả Khí

Tủ điều khiển xả khí có khả năng giám sát và điều khiển các hệ thống chữa cháy. Module được tích hợp các công I/O để kết nối với nút xả khẩn cấp, nút dừng khẩn cấp, nút tạm ngừng để bảo trì hệ thống, chuông báo chữa cháy, trung tâm báo cháy,…

Đầu Báo Cháy (Khói, Nhiệt)

Đầu báo cháy (khói, nhiệt) là thiết bị nhạy cảm với các sự cố cháy (phát sinh khói, sự gia tăng nhiệt độ,…); chúng có nhiệm vụ phát hiện đám cháy và truyền thông tin về tủ điều khiển trung tâm.

Còi Đèn Báo Xả Khí

Còi, đèn báo xả khí thường được bố trí ngay trước cửa ra vào phòng nhằm kịp thời thông báo cho người bên trong nhanh chóng thoát ra ngoài và những người bên ngoài không vào vùng xả khí.

Nút Nhấn Báo Cháy

Nút ấn báo cháy được cài đặt kết nối với hệ thống báo cháy và chữa cháy sử dụng thủ công bởi con người. Khi phát hiện ra đám cháy, người phát hiện chỉ việc nhấn nút, tín hiệu sẽ nhanh chóng truyền thông tin về tủ trung tâm báo cháy và tủ điều khiển xả khí.

Nút Ấn Xả Khí Và Tạm Dừng Xả Khí Bằng Tay

Trong trường hợp có cháy nhưng hệ thống chữa cháy tự động chưa kịp thời hoạt động, người phát hiện đám cháy có thể ấn nút xả khí khẩn cấp. Lúc này, tín hiệu sẽ được chuyển về trung tâm và trung tâm chữa cháy sẽ phát lệnh xả khi ngay lập tức.

Đồng thời, người phát hiện đám cháy cũng có thể ấn nút tạm dừng xả khí trong trường hợp phát hiện đám cháy giả hoặc trong trường hợp cần thiết khác.

Đầu Phun Xả Khí

Đầu phun xả khí có kết cầu là đầu phun hở có nhiệm vụ phân phối khí đến khu vực cần bảo vệ sao cho đảm bảo về lượng và mật độ khí phù hợp nhất. Kích thước đầu phun và số lượng đầu phun và kích thước các lỗ thoát khí trên đầu phun phải được tính toán cẩn thận để đảm bảo hiệu quả chữa cháy tốt nhất.

Bình Khí Và Phụ Kiện

Bình khí là vật dụng lưu trữ lượng khí nitơ cần thiết để phục vụ hoạt động chữa cháy. Ngoài bình khí chính, trong hệ thống chữa cháy khí nitơ còn có bình khí mồi có nhiệm vụ mở van lựa chọn khu vực và kích hoạt bình chứa khí làm việc.

Các phụ kiện đi kèm bình bao gồm hệ thống van, đầu phun xả khí, hệ thống ống dẫn khí, bảng cảnh báo và đồng hồ giám sát áp lực của bình chứa.

Đường Ống

Khí từ bình chứa được cấp vào ống góp dẫn đến các khu vực cần chữa cháy bằng ống dẫn khí. Đường ống dẫn trong hệ thống chữa cháy khí nitơ phải kín, có khả năng chịu áp suất cao (tiêu chuẩn SCH40, SCH80.. tuỳ vào hệ thống cụ thể). Trước khi lắp đặt thiết bị phải được thử áp lực – áp lực thử có giá trị bằng 1,5 lần áp lực làm việc lớn nhất của hệ thống.

Hệ Thống Cảnh Báo Xả Khí

Hệ thống cảnh báo xả khí sẽ phát ra tín hiệu cảnh báo với 2 mức:

Hệ thống cảnh báo mức 1: Phát ra khi 1 trong hai đầu báo trong cùng khu vực gửi tín hiệu báo cháy về tủ điều khiển. Lúc này, hệ thống chữa cháy vẫn chưa phun xả khí.

Hệ thống cảnh báo mức 2: Khi cả 2 loại đầu báo trong cùng khu vực bị tác động và gửi tín hiệu về tủ điều khiển. Lúc này, tủ điều khiển sẽ tác động chuông và còi đèn của khu vực đó, để báo cho mọi người có sự cố cháy và hệ thống chuẩn bị phun xả khí.

Ưu, Nhược Điểm Của Hệ Thống Chữa Cháy Khí Nitơ (IG-100)

Hệ thống chữa cháy khí nitơ được sử dụng phổ biến tại Việt Nam vì những ưu điểm tuyệt vời mà nó mang lại. Dẫu có nhiều ưu điểm, nhưng xét đến cùng giống như hầu hết những hệ thống khác nó vẫn có một vài nhược điểm mà chúng ta sẽ cùng tìm hiểu trong phần này.

Ưu Điểm Của Hệ Thống Chữa Cháy Khí Nitơ (IG-100)

Những ưu điểm mà hệ thống chữa cháy khí nitơ mang đến bao gồm: chữa cháy hiệu quả, an toàn cho con người, thiết bị và môi trường.

Chữa Cháy Hiệu Quá

Nitơ là một loại khí trơ dập tắt lửa dựa trên nguyên lý suy giảm oxy. Trong một không gian kín hầu như tất cả các đám cháy đều có thể dập tắt trong chưa đầy 60 giây khi nồng độ oxy giảm dưới 15%. Nitơ có khả năng làm giảm nồng độ oxy đến xấp xỉ 12,5%.

An Toàn Cho Thiết Bị Và Vật Dụng

Khi nhận được tín hiệu báo cháy, hệ thống chữa cháy sẽ kích hoạt và phủ một lớp khí nitơ thích hợp lên mọi thiết bị đồ đạc trong nhà đồng thời ngăn sự lan tỏa, phát cháy của đám cháy khi cách ly oxi khỏi đám cháy mà không cần sử dụng thêm nước hay bọt.

Khi không sử dụng thêm bất cứ chất nào khác và khí nitơ thì không gây ra sương, sương giá,… không ăn mòn kim loại nên nó hoàn toàn an toàn với các thiết bị, vật dụng được làm từ kim loại. Ngoài ra, hiệu quả cách ly khí nitơ cũng cao hơn và không tạo ra khí phân hủy.

Thân Thiện Với Con Người

Nitơ không có nguy cơ gây ngộ độc cho người như Carbon Dioxide (CO2); ở những khu vực có cháy, mọi người có thể hít phải khí nitơ khi hệ thống chữa cháy khí nitơ hoạt động ở mức chấp nhận được đối với phơi nhiễm ở người trong khoảng thời gian ngắn. Nó cũng không che phủ tầm nhìn khi chúng ta sơ tán trong đám cháy vì nitơ là một chất không màu, trong suốt.

Thân Thiện Với Môi Trường

Khí nitơ là khí trơ được tìm thấy trong tự nhiên vì vậy nó hoàn toàn không phải hủy môi trường. Hệ số phá hủy tầng ozone của nitơ là “không” và hệ số khiến trái đất nóng lên cũng bằng “không”.

Nhược Điểm Của Hệ Thống Chữa Cháy Khí Nitơ (IG-100)

Khí nitơ cần được bảo quản trong các bình có vỏ dày (vì áp suất cao đến 200 Bar), dẫn đến tốn nhiều không gian lắp đặt hơn so với thông thường. Do nhẹ hơn không khí nên hiệu quả của hệ thống chữa cháy khí nitơ ở những nơi thoáng gió không cao.

Ngoài ra, ở thị trường Việt Nam, bình chứa khí nitơ chỉ có 1 kích cỡ thông dụng là 80L, khi lắp đặt phải kết hợp cụm nhiều bình dẫn đến tốn nhiều không gian hơn. Bình chứa áp lực cao, có nguy cơ gây nổ vì thế phải để riêng biệt với khu vực cần chữa cháy.