Thiết kế hệ thống chữa cháy Foam cần được tính toán dựa trên loại chất cháy, diện tích bảo vệ, cường độ phun và thời gian chữa cháy. PCCC Ngày Đêm triển khai thiết kế hệ thống chữa cháy bọt theo hướng đồng bộ giữa hồ sơ, thiết bị và khả năng vận hành thực tế.
Bọt Foam là gì?
Bọt Foam là chất chữa cháy được tạo thành từ nước và chất tạo bọt theo một tỷ lệ nhất định. Khi được phun lên bề mặt chất lỏng cháy, lớp bọt tạo thành màng phủ giúp cách ly nhiên liệu với oxy và hạn chế hơi cháy phát tán.
Để thiết kế hệ thống chữa cháy Foam đạt hiệu quả, cần xác định chính xác loại nhiên liệu trước khi lựa chọn chất tạo bọt. Giải pháp thường được ứng dụng tại kho nhiên liệu, khu vực sản xuất, trạm bơm, nhà máy và các khu vực có nguy cơ cháy chất lỏng.
Chất tạo bọt phải phù hợp với đặc tính của đám cháy và phương pháp phun. TCVN 7278-3:2025 quy định các yêu cầu kỹ thuật đối với chất tạo bọt chữa cháy độ nở thấp dùng cho chất lỏng cháy hòa tan được với nước.
Sơ đồ nguyên lý hệ thống chữa cháy bọt Foam
Nguyên lý cơ bản của thiết kế hệ thống chữa cháy bọt có thể mô tả theo chuỗi: nguồn nước → thiết bị định lượng Foam → van điều khiển → đường ống → thiết bị phun → lớp bọt chữa cháy. Tùy công trình, hệ thống có thể sử dụng bồn chứa Foam, proportioner, van Deluge, đầu phun Foam hoặc thiết bị tạo bọt chuyên dụng.
Khi phát hiện cháy, hệ thống điều khiển kích hoạt phương án xả đã được phê duyệt. Nước chữa cháy đi qua cụm phối trộn để kết hợp với chất tạo bọt trước khi được đưa đến khu vực bảo vệ.
Trong thiết kế hệ thống chữa cháy Foam, các thành phần phải được tính toán đồng bộ. Nguồn nước, bơm, bồn Foam, thiết bị định lượng và đường ống phải đáp ứng cùng một chế độ lưu lượng và áp lực.
Giải pháp thiết kế hệ thống chữa cháy Foam đạt yêu cầu
Một phương án thiết kế hệ thống chữa cháy Foam đạt yêu cầu không chỉ dừng ở việc bố trí đầu phun trên bản vẽ. Kỹ sư phải xác định nguy cơ cháy, cường độ phun, diện tích tính toán, lưu lượng, áp lực và thời gian phun.
Thiết kế hệ thống chữa cháy bọt cũng cần kiểm tra đồng thời mặt bằng kiến trúc, công năng, thiết bị công nghệ và nguồn nước hiện hữu. Cách tiếp cận này giúp hạn chế tình trạng bản vẽ phù hợp nhưng hệ thống thực tế thiếu lưu lượng hoặc không đủ áp lực.
Xác định nhóm nguy cơ cháy và cường độ phun bọt
Xác định nhóm nguy cơ cháy là bước đầu tiên khi thiết kế hệ thống chữa cháy Foam. Cùng là chất lỏng cháy nhưng xăng dầu, dung môi phân cực và các hóa chất khác có thể yêu cầu loại Foam cũng như chế độ phun khác nhau.
Cường độ phun không nên lấy một giá trị cố định cho mọi công trình. Theo TCVN 7336:2021, thông số thiết kế PCCC được xác định theo nhóm nguy cơ, phương pháp chữa cháy và điều kiện bảo vệ cụ thể.
Diện tích tính toán cũng phải được xác định theo đúng trường hợp áp dụng. Các giá trị như 60 m², 90 m², 120 m² hoặc 180 m² chỉ được sử dụng trong những trường hợp tương ứng của tiêu chuẩn, không phải mức mặc định cho mọi hệ thống.
Xác định thời gian phun và lượng Foam dự trữ
Thời gian phun là thông số quan trọng trong thiết kế hệ thống chữa cháy bọt. Theo TCVN 7336:2021, thời gian phun có thể khác nhau tùy nhóm nguy cơ và phương pháp chữa cháy được lựa chọn.
Lượng chất tạo bọt cần được tính từ lưu lượng dung dịch, tỷ lệ hòa trộn và thời gian phun. Với những trường hợp thuộc phạm vi áp dụng của TCVN 7336:2021, lượng chất tạo bọt dự trữ phải được xác định theo yêu cầu tương ứng của tiêu chuẩn và phương án thiết kế.
Lựa chọn loại chất tạo bọt Foam
Lựa chọn đúng Foam quyết định trực tiếp đến hiệu quả của thiết kế hệ thống chữa cháy Foam. Chất tạo bọt phải tương thích với loại nhiên liệu và thiết bị tạo bọt được sử dụng.
Với chất lỏng cháy không hòa tan trong nước, có thể lựa chọn loại Foam được chứng nhận phù hợp với nhiên liệu. Với dung môi phân cực, cần sử dụng chất tạo bọt có khả năng kháng cồn theo yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm.
Tỷ lệ hòa trộn 3% hoặc 6% là những cấu hình thường gặp trên thị trường. Tuy nhiên, thiết kế hệ thống chữa cháy bọt phải căn cứ vào thông số của chất tạo bọt, proportioner và yêu cầu của nhà sản xuất thay vì mặc định một tỷ lệ cho mọi công trình.
Thiết kế bồn chứa và thiết bị phối trộn Foam
Bồn chứa Foam có nhiệm vụ lưu trữ chất tạo bọt cô đặc trước khi hệ thống hoạt động. Với cấu hình bladder tank, chất tạo bọt được chứa trong túi bên trong bồn và được đưa vào dòng nước nhờ áp lực hệ thống.
Trong thiết kế hệ thống chữa cháy Foam, proportioner phải được lựa chọn theo dải lưu lượng làm việc thực tế. Cần kiểm tra sự tương thích giữa bồn chứa, thiết bị định lượng, loại Foam và lưu lượng nước để bảo đảm tỷ lệ hòa trộn.
Thiết kế phương án kích hoạt và liên động
Phương án kích hoạt cần được xác định ngay từ giai đoạn thiết kế hệ thống chữa cháy bọt. Hệ thống có thể kết hợp đầu báo cháy, tủ điều khiển, van Deluge và các thiết bị phát hiện cháy chuyên dụng.
Logic liên động phải phù hợp với đặc điểm nguy cơ và phương án bảo vệ của công trình. Ngoài chế độ tự động, cần có phương án điều khiển thủ công để người vận hành xử lý khi hệ thống điều khiển tự động gặp sự cố.
Hướng dẫn tính toán lưu lượng khi thiết kế hệ thống chữa cháy bọt Foam
Tính toán lưu lượng là bước quan trọng trong thiết kế hệ thống chữa cháy Foam. Lưu lượng phải đủ để các thiết bị phun hoạt động đúng thông số tại khu vực tính toán bất lợi nhất.
Với hệ thống chữa cháy theo diện tích, nguyên tắc tính cơ bản có thể biểu diễn bằng công thức Q = I × A. Trong đó Q là lưu lượng dung dịch Foam, I là cường độ phun và A là diện tích tính toán.
Ví dụ, nếu cường độ phun thiết kế là 0,10 l/s.m² và diện tích tính toán là 120 m², lưu lượng dung dịch lý thuyết là 12 l/s, tương đương 43,2 m³/h. Đây là giá trị cơ sở để tiếp tục thực hiện tính toán thủy lực.
Sau đó, kỹ sư phải kiểm tra đường kính ống, chiều dài tuyến ống, tổn thất áp lực và áp suất tại đầu phun. Kết quả tính toán được sử dụng để lựa chọn bơm, đường ống và các thiết bị liên quan.
Những thiết bị chính trong hệ thống chữa cháy bọt Foam
Một hệ thống hoàn chỉnh gồm nhiều thiết bị phối hợp với nhau. Vì vậy, thiết kế hệ thống chữa cháy bọt phải xem xét toàn bộ chuỗi từ nguồn nước đến thiết bị phun cuối cùng.
Các thiết bị thường gặp gồm bơm chữa cháy, bồn chứa chất tạo bọt, proportioner, van điều khiển, đường ống, đầu phun Foam và hệ thống điều khiển. Cấu hình cụ thể phụ thuộc vào loại công trình và phương pháp chữa cháy.
Bồn chứa chất tạo bọt
Bồn chứa phải có dung tích phù hợp với lượng Foam cần sử dụng trong chế độ thiết kế. Dung tích này được xác định dựa trên lưu lượng, tỷ lệ hòa trộn, thời gian phun và lượng dự trữ theo yêu cầu.
Khi thiết kế hệ thống chữa cháy Foam, cần kiểm tra thêm vật liệu bồn và túi chứa có tương thích với loại chất tạo bọt hay không. Điều này giúp hạn chế suy giảm chất lượng Foam trong quá trình lưu trữ.
Thiết bị định lượng Foam
Proportioner có nhiệm vụ đưa chất tạo bọt vào dòng nước theo tỷ lệ đã xác định. Thiết bị phải làm việc ổn định trong dải lưu lượng mà hệ thống thực tế có thể phát sinh.
Việc lựa chọn sai dải làm việc có thể khiến tỷ lệ hòa trộn không đạt yêu cầu. Vì vậy, thiết bị định lượng phải được lựa chọn cùng với loại Foam và cấu hình thủy lực của toàn hệ thống.
Đầu phun và thiết bị tạo bọt
Đầu phun có nhiệm vụ phân phối dung dịch Foam lên khu vực cần bảo vệ. Tùy phương án, hệ thống có thể sử dụng đầu phun bọt, foam chamber, foam maker, monitor hoặc thiết bị tạo bọt chuyên dụng.
Trong thiết kế hệ thống chữa cháy bọt, vị trí và khoảng cách thiết bị phun phải được tính theo đặc tính của thiết bị. Không nên bố trí theo kinh nghiệm hoặc sao chép từ một công trình khác.
Dịch vụ thiết kế hệ thống chữa cháy Foam từ PCCC Ngày Đêm
Thiết kế hệ thống chữa cháy Foam đòi hỏi kỹ sư phải hiểu rõ đặc tính chất cháy, phương pháp tạo bọt và yêu cầu thủy lực của từng công trình. PCCC Ngày Đêm triển khai giải pháp từ khảo sát hiện trạng, phân tích nguy cơ cháy đến tính toán và hoàn thiện hồ sơ thiết kế. Mục tiêu là tạo ra hệ thống có thể thi công, vận hành và kiểm tra thực tế, thay vì chỉ đáp ứng trên bản vẽ.
PCCC Ngày Đêm có đội ngũ hơn 100 kỹ sư tốt nghiệp chuyên ngành, được đào tạo và có chứng chỉ nghiệp vụ PCCC, hành nghề chuyên ngành phù hợp. Doanh nghiệp đã triển khai và hoàn thiện hơn 10.000 dự án, phục vụ trên 500 doanh nghiệp tại nhiều tỉnh thành. Kinh nghiệm này giúp đội ngũ có cơ sở xử lý các bài toán khác nhau tại nhà máy, nhà xưởng, kho chứa, khu vực nhiên liệu và công trình có nguy cơ cháy chất lỏng.
Điểm nổi bật trong thiết kế hệ thống chữa cháy Foam tại PCCC Ngày Đêm là khả năng kết nối giữa thiết kế – thiết bị – thi công – nghiệm thu. Kỹ sư không chỉ xác định vị trí đầu phun mà còn tính toán cường độ phun, lưu lượng, áp lực, diện tích bảo vệ, thời gian phun và lượng chất tạo bọt. Cấu hình bồn Foam, proportioner, van điều khiển, đường ống và thiết bị phun được lựa chọn đồng bộ theo phương án.
Việc tính toán đúng ngay từ đầu giúp hạn chế sửa đổi hệ thống và kiểm soát chi phí đầu tư. Liên hệ PCCC Ngày Đêm để được tư vấn thiết kế hệ thống chữa cháy Foam.
