Hệ Thống Chữa Cháy Khí Novec 1230

Hệ thống chữa cháy khí Novec 1230

Hệ thống chữa cháy khí Novec 1230 là hệ thống chữa cháy bằng khí sạch, chữa cháy nhanh chóng và hiệu quả. Khí Novec 1230  không ảnh hưởng đến môi trường, con người và thiết bị.

Khí chữa cháy Novec 1230 được nghiên cứu và thử nghiệm, tập đoàn 3M có trụ sở tại St. Paul  Minnesota, 55144-1000, USA với hơn 110 năm kinh nghiệm.

Khoảng từ năm 2015, NOVEC 1230 bắt đầu được sử dụng để thay thế FM-200 trên phạm vi Châu Âu. Và những năm giữa thập niên 21 Novec 1230 đã được đưa vào sử dụng tại Việt Nam

Hệ thống chữa cháy khí Novec 1230
Hệ thống chữa cháy khí Novec 1230

Khí Novec 1230 là gì?

Khí Novec 1230 còn được gọi là nước khô tồn tại dưới dạng chất lỏng, không màu, không mùi và không dẫn điện, không ăn mòn kim loại, khi phun ra ngoài Novec 1230 sẽ hóa hơi.

Thành phần hóa học

Novec (1,1,1,2,2,4,5,5,5 – nonafluoro-4-trifluoromethyl-pentan-3-one), công thức hóa học CF3CF2C(O)CF(CF3)2 là một hợp chất của cacbon, flo và oxy.

Cấu tạo khí Novec 1230

Xem khí Novec 1230

Đặc điểm của khí chữa cháy Novec 1230

Ở trạng thái thông thường, Novec 1230 tồn tại dưới dạng chất lỏng, không màu, không mùi và không dẫn điện, không ăn mòn kim loại và nhanh chóng hóa hơi sau khi được phun ra nên không để lại cặn bã sau khi được sử dụng.

Chất lỏng Novec 1230 có nhiệt độ hóa hơi rất thấp, có khả năng bay hơi nhanh hơn 50 lần so với nước thông thường. Vì vậy, khi chữa cháy khí Novec 1230 sẽ nhanh chóng bay hơi và bao phủ toàn bộ không gian để dập tắt sự cháy.

Mặc dù Novec 1230 tồn tại ở dạng chất lỏng ở nhiệt độ thường, nhưng nó có thể dễ dàng đạt được nồng độ dập tắt đám cháy. Ở 25°C, Novec 1230 có thể hình thành nồng độ hơi lên đến 39% trước khi đạt đến trạng thái bão hòa. Trong khi đó, nồng độ Novec 1230 nói chung trong các thiết kế chữa cháy thường chỉ nằm trong khoảng 4.5 đến 7% theo thể tích không gian được bảo vệ. Đó là sự khác biệt lớn giữa thiết kế và nồng độ bão hòa cho thấy sự ngưng tụ hơi sẽ không xảy ra.

Nguyên lý chữa cháy của hệ thống khí Novec 1230

Novec 1230 này dập tắt đám cháy trên nguyên tắc hạ nhiệt độ đám cháy mà không tác động trực tiếp đến oxy. Điều này cho phép con người có thể thở, quan sát và rời nơi có cháy một cách an toàn. Novec 1230 sẽ hòa trộn đồng nhất với không khí, hỗn hợp không khí và Novec 1230 trong phòng sẽ ngăn đám cháy bùng phát

Ưu điểm và nhược điểm của hệ thống chữa cháy bằng khí Novec 1230

Mặc dù không được sử dụng phổ biến như hệ thống chữa cháy khí Nitơ, CO2, nhưng hệ thống chữa cháy khí Novec 1230 vẫn là một lựa chọn tuyệt vời với rất nhiều ưu điểm, cụ thể như sau:

Sạch sẽ, thân thiện với môi trường

Novec 1230 được xả ra nhanh chóng từ các bình chứa khí và chúng bay hơi ngay lập tức sau khi lửa được dập tắt mà không để lại bất kỳ chất cặn nào.

Khí Novec 1230 rất thân thiện với môi trường vì tuổi thọ của nó trong khí quyển chỉ tối đa 5 ngày. Trong khi đó các chất chữa cháy khí khác như FM200, CO2 có tuổi thọ trong khí quyển nhiều năm.

Chữa cháy hiệu quả

Hệ thống chữa cháy khí Novec 1230 dập tắt đám cháy nhanh và hiệu quả, nó dập tắt đám cháy chỉ trong 10 giây bằng cách cắt nguồn cung cấp oxy cho đám cháy. Khí Novec 1230 hòa trộn với không khí nó có khả năng ngăn chặn đám cháy bùng phát.

Với cùng một thể tích, một bình nước khô Novec 1230 có hiệu quả dập lửa cao hơn nhiều so với CO2 hay Nitơ.

An toàn cho con người và thiết bị

Novec 1230 dập tắt đám cháy trên nguyên tắc hạ nhiệt độ đám cháy mà không tác động trực tiếp đến oxy, do đó nó hoàn toàn an toàn cho con người và cả động vật.

Với áp lực bình chứa khí 34.5 bar, nó cũng an toàn hơn so với các hệ thống chữa cháy khí khác.

Không dẫn điện, không để lại cặn bã và không ăn mòn thiết bị

Novec 1230 không ảnh hưởng đến nhôm, sắt, đồng và các loại vật liệu khác như nhựa, cao su,… Do đó, nó không gây ra bất kỳ tác hại nào đến các thiết bị điện, điện tử, vật dụng thông thường trong khu vực chữa cháy.

Tiết kiệm chi phí và thuận tiện khi nạp sạc

Khi cần nạp khí, việc nạp khí có thể được thực hiện tại chỗ. Điều này giúp giảm thiểu thời gian và tiền bạc liên quan đến việc ngắt kết nối và vận chuyển bình chứa khí để nạp lại.

Tiết kiệm không gian

Do được nén với khối lượng lớn trong bình chứa nên hệ thống chữa cháy khí Novec 1230 giúp tiết kiệm không gian và cả chi phí đầu tư thiết bị, bình chứa.

Novec 1230 là một hệ thống chữa cháy tiên tiến với nhiều ưu điểm tuyệt vời, nhưng cũng vì thế chi phí mà chủ đầu tư cần bỏ ra cũng nhiều hơn so với các hệ thống chữa cháy khí khác như FM200, CO2.

Thành phần chính trong hệ thống chữa cháy khí Novec 1230

Hệ thống chữa cháy bằng Novec 1230 gồm có 2 thành phần chính đó là phần cơ và phần điện.

  • Phần cơ bao gồm: bình chữa khí Novec 1230 và các phụ kiện kèm theo như van điện từ, đồng hồ giám sát áp lực bình, khớp nối, đầu phun xả khí, giá giữ bình, bảng cảnh báo.
  • Phần điện bao gồm: tủ điều khiển chữa cháy, đầu báo khói, đầu báo nhiệt, nút nhấn kích hoạt xả khí, nút nhấn trì hoãn, chuông báo cháy, còi đèn chớp báo cháy
Sơ đồ và thành phần thiết bị chính trong hệ thống chữa cháy khí Novec 1230

Bình chứa khí Novec 1230

Khí Novec được chứa trong bình chữa cháy thép dưới dạng lỏng với áp suất 25 bar hoặc 50 bar. Mỗi bình chứa sẽ có một đồng hồ đo áp lực, một ngõ nối vào hệ thống đường ống và hai cổng để kết nối với thiết bị kích hoạt xả khí. Kèm theo mỗi bình chứa khí là các nắp đậy an toàn và nắp bảo vệ lắp vào ngõ xả và kích của bình khi không sử dụng.

Thị trường bán bình chữa cháy thường có các chuẩn 22L, 40L, 80L, 100L, 140L, 180L đối với hệ thống 50 bar và các chuẩn 52L, 106L, 147L, 180L với hệ thống 25 bar.

Đầu kích hoạt xả khí

Đầu kích hoạt xả khí được gắn trực tiếp trên bình khí. Có 3 loại đầu kích hoạt: loại kích hoạt tự động bằng điện, loại kích hoạt tự động bằng khí, loại kích hoạt bằng tay.

Đầu phun

Đầu phun được sử dụng để phun khí vào vùng cần bảo vệ. Đầu phun có hai loại, loại phun 180° và loại phun 360° với nhiều đường kính trong và kích thước lỗ phun khác nhau tùy theo vị trí sử dụng và yêu cầu thiết kế. Đầu phun làm bằng đồng thau hoặc inox.

Hệ thống đường ống dẫn khí

Hệ thống ống dẫn khí là loại ống thép đen hoặc ống thép tráng kẽm, tuân theo tiêu chuẩn ASTM 53 grade A hoặc tương đương. Hệ thống ống dẫn khí được sơn màu đỏ.

Tủ điều khiển

Tủ điều khiển chữa cháy nhận tín hiệu báo cháy từ các đầu dò khói, xử lý, kích hoạt điều khiển xả khí và điều khiển hệ thống báo động. Thời gian kích hoạt từ 5 giây đến 60 giây tùy chế độ cài đặt và thời gian phun từ 8 – 10 giây tùy lượng khí được thiết kế.

Tủ điều khiển sử dụng điện áp 230VAC, dòng điện 3A và có một nguồn ắc quy dự phòng để cấp điện trong thời gian 24h khi xảy ra tình trạng mất điện.

Đầu dò

Các đầu dò dùng trong hệ thống Novec thông thường là đầu dò khói, loại quang điện (photoelectric). Chỉ một số ứng dụng đặc biệt cần sử dụng đầu dò nhiệt.

Đầu dò khói có nhiệm vụ phát hiện khói và gửi tín hiệu báo động về tủ điều khiển. Hệ thống đầu dò khói sẽ được lắp đặt theo nguyên tắc cross-zone (2 vùng chéo) để tăng hiệu quả dò khói và tránh tình trạng xả khí khi có báo cháy giả.

Chuông báo cháy và đèn chớp/còi báo cháy

Chuông màu đỏ, đường kính 6”. Sử dụng điện áp 24VDC. Đèn chớp ánh sáng trắng, tích hợp còi. Sử dụng điện áp 24VDC.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống chữa cháy khí Novec 1230

Giống như hầu hết các hệ thống chữa cháy khí khác, hệ thống chữa cháy khí Novec 1230 cũng được kích hoạt bằng 2 cách tự động và bằng tay

Kích hoạt tự động

Hệ thống sẽ kích hoạt phun xả tự động sau khi trải qua 2 mức cảnh báo:

Cấp độ 1: Khi chỉ có 1 loại đầu báo (khói hoặc nhiệt) cảm biến được đám cháy. Chuông sẽ bị tác động để phát tín hiệu cảnh báo cháy (Còi/đèn vẫn chưa bị tác động). Buzzer tủ kêu, đèn báo zone tương ứng sáng, màn hình tủ điều khiển hiển thị zone tương ứng. Di tản tất cả mọi người ra khỏi phòng. Kiểm tra để xác định tín hiệu báo cháy là thật hay giả. Ở cấp độ này van điện từ vẫn chưa được kích hoạt.

Cấp độ 2: Khi cả 2 loại đầu báo (khói và nhiệt) cảm biến được đám cháy.  Chuông và còi/đèn sẽ bị tác động để cảnh báo. Buzzer tủ kêu, màn hình hiển thị quá trình đếm ngược thời gian, đèn báo zone tương ứng sáng. Di tản tất cả mọi người ra khỏi khu vực có cháy. Thời gian từ lúc có tín hiệu còi/đèn đến lúc khí được xả là 30-60 giây (tùy vào lập trình). Nếu trong khoảng thời gian đếm ngược giây mà mọi người vẫn chưa ra khỏi khu vực, nhấn và giữ nút trì hoãn (Abort) để tạm ngưng chế độ đếm ngược. Khi buông nút trì hoãn (Abort) van xả khí sẽ được kích hoạt sau thời đếm ngược.

Chế độ kích hoạt bằng tay

Hệ thống chữa cháy Novec 1230 có thể được kích hoạt vật lý bằng cách nhấn nút “EXTINGHUISHANT RELEASE”.

Tiêu chuẩn thiết kế hệ thống chữa cháy khí Novec 1230

Đến nay, tại Việt Nam vẫn chưa có tiêu chuẩn thiết kế riêng hệ thống chữa cháy khí Novec 1230, vì vậy hầu hết các đơn vị thiết kế và thi công sẽ dựa vào tiêu chuẩn NFPA 2001: Tiêu chuẩn thiết kế cho hệ thống khí sạch của quốc tế.

Mật độ thiết kế

Mật độ thiết kế của hệ thống chữa cháy khí Novec 1230 theo NFPA 2001 như sau:

  • Đám cháy lớp A: 6.6%
  • Đám cháy lớp B: 8.7%
  • Đám cháy lớp C: 7% hoặc 7.5%

Lưu ý khi thiết kế và tính toán khối lượng

Khối lượng Novec 1230 cần thiết được tính toán phải đủ để chữa cháy cho khu vực cần bảo vệ.

Theo tiêu chuẩn NFPA 2001 năm 2011, mật độ thiết kế cho đám cháy bề mặt loại C tối thiểu 4.7% về thể tích. Mật độ thiết kế phụ thuộc vào nhiệt độ thấp nhất của khu vực cần bảo vệ. Khi tính toán khối lượng hóa chất cho khu vực có người, phải chú ý đến mức nhiệt độ cao nhất của khu vực, mật độ Novec 1230 không được phép vượt mức 10%

Ứng dụng của hệ thống chữa cháy khí Novec 1230

Với những ưu điểm nỗi bật là khí sạch, chữa cháy nhanh, hiệu quả. Hệ thống Novec 1230  được sử dụng để chữa cháy, bảo vệ cho các thiết bị hoặc các vùng đặc biệt, nơi nghiêm cấm sử dụng các tác nhân dẫn điện, nơi có yêu cầu cao về vấn đề vệ sinh.

Hệ thống Novec được sử dụng trong các khu vực sau:

  • Phòng máy chủ, phòng điều khiển, chứa thiết bị xử lý dữ liệu (phòng server, data center)
  • Phòng biến áp, bảng điện
  • Động cơ của tàu lớn, tàu nhỏ,…
  • Phòng chứa thiết bị y tế, công nghiệp giá trị cao
  • Thư viện, kho sách quý, bảo tàng, phòng trưng bày nghệ thuật
  • Các trạm thu phát sóng vô tuyến
  • Kho chứa khí và chất lỏng dễ cháy
  • Nhà máy hóa dầu, trạm dầu khí trên biển, trạm bơm dầu khí.

Các hệ thống chữa cháy khí Novec 1230 phổ biến.