Van xả áp suất bơm chữa cháy – Tuân thủ NFPA 20

Nước là phương tiện dập lửa hiệu quả nhất, rẻ nhất và dễ kiếm nhất đối với các đám cháy thông thường. Lực lượng cứu hỏa sử dụng nước dưới nhiều hình thức khác nhau trong phần lớn các tình huống phòng cháy chữa cháy.

Để nước chữa cháy thực hiện tốt chức năng của mình, nó phải được cung cấp với áp suất và lưu lượng cần thiết. Vì vậy, hầu hết thời gian cần có máy bơm chữa cháy. Nhiều hệ thống cũng yêu cầu thiết bị điều chỉnh áp suất, bao gồm Van xả áp và Van điều khiển áp suất. Các tiêu chuẩn như NPFA 20 bao gồm các yêu cầu liên quan đến máy bơm và các thiết bị phòng cháy chữa cháy liên quan đến áp suất khác.

Thiết kế hệ thống phòng cháy chữa cháy với van xả áp và van điều khiển áp suất đòi hỏi trình độ chuyên môn cao. Các nhà thiết kế cần tuân thủ nghiêm ngặt các hướng dẫn và quy định phòng cháy chữa cháy khắt khe (bao gồm NFPA, yêu cầu của chính phủ và bảo hiểm) để tránh những sai lầm như sử dụng van xả áp để điều chỉnh áp suất trong đường ống chính của hệ thống phòng cháy chữa cháy.

Hãy cùng xem xét kỹ hơn các hướng dẫn của NFPA dành cho các van điều chỉnh áp suất nước chữa cháy này.

Tuân thủ NFPA 20 đối với Van xả áp suất (PRV)

Van xả áp được định nghĩa bởi NFPA 20 (3.3.67.5 Van xả) là “Một thiết bị cho phép chuyển hướng chất lỏng để giới hạn áp suất vượt mức trong hệ thống.”

Nói chung, một PRV là một thiết bị an toàn, được thiết kế để bảo vệ hệ thống chịu áp lực trong trường hợp xảy ra sự cố quá áp. Sự cố quá áp đề cập đến bất kỳ tình huống nào khiến áp suất trong hệ thống tăng vượt quá áp suất thiết kế quy định hoặc áp suất làm việc tối đa cho phép. Vì van xả áp là thiết bị an toàn, nên có rất nhiều quy chuẩn và tiêu chuẩn được đặt ra để kiểm soát thiết kế và ứng dụng của chúng.

Đối với máy bơm ly tâm, NFPA 20 (4.19.1.2) yêu cầu rằng “một van xả áp phải được lắp đặt tại nơi có máy bơm chữa cháy động cơ diesel và khi tổng áp suất ngừng (churn) danh định ròng cộng với áp suất hút tĩnh tối đa, đã điều chỉnh theo độ cao, vượt quá 121 phần trăm áp suất mà các thành phần của hệ thống được thiết kế chịu đựng.”

Theo tiêu chuẩn, van xả áp suất được yêu cầu lắp đặt khi động cơ diesel quay nhanh hơn bình thường, vì áp suất tỷ lệ với bình phương tốc độ quay của bơm. Đây là một trường hợp khá hiếm; nếu các bơm tạo ra áp suất thấp hơn mức áp suất định mức của các thành phần hệ thống phòng cháy chữa cháy [thường là 175 psi (12,1 bar)] tại 110 phần trăm tốc độ định mức, thì không cần lắp đặt van xả áp suất.

Hình 01 – Bơm chữa cháy chạy dầu diesel 

Hình 02 – Van xả áp từ BERMAD

Tiêu chuẩn này đặc biệt không cho phép sử dụng van xả áp chính trên máy bơm chữa cháy điện, ngoại trừ trường hợp sử dụng bộ điều khiển tốc độ biến đổi. Bộ điều khiển tốc độ biến đổi phải mặc định vận hành ở tốc độ định mức không đổi. Trong trường hợp bộ điều khiển tốc độ biến đổi bị hỏng, tốc độ định mức có thể dẫn đến tình trạng quá áp cho hệ thống. Trong trường hợp này, cần phải có van xả áp.

Khi thiết kế máy bơm chữa cháy, điều rất quan trọng là người thiết kế phải lựa chọn máy bơm phù hợp với yêu cầu của hệ thống, nhằm tránh việc gây áp lực quá cao cho hệ thống rồi sau đó phải sử dụng các thiết bị điều chỉnh áp suất để bù đắp.

Tuân thủ NFPA 20 cho van điều áp (PCV)

Một thiết bị quan trọng khác nhằm đảm bảo lưu lượng và áp suất nước đủ trong trường hợp xảy ra hỏa hoạn là van điều áp (PCV).

Van điều áp được định nghĩa bởi NFPA 20 (3.3.67.3) [14,2013] là “một van giảm áp điều khiển bằng pilot được thiết kế nhằm mục đích giảm áp suất nước đầu ra xuống một giá trị cụ thể trong cả điều kiện có dòng chảy (dư) và không có dòng chảy (tĩnh).”

Van điều chỉnh áp suất hút được liệt kê cho dịch vụ bơm chữa cháy được phép sử dụng trong trường hợp cơ quan chức năng yêu cầu duy trì áp suất dương trên đường ống hút. Các van này nên được lắp đặt theo khuyến nghị của nhà sản xuất trên đường ống giữa bơm và van một chiều xả.

Các tiêu chuẩn tuân thủ phòng cháy chữa cháy khác cho van điều áp

Các thiết bị kiểm soát áp suất khác, bao gồm cả van điều áp (PCV) lắp đặt phía hạ lưu của van cách ly xả, nằm ngoài phạm vi của NFPA 20. Khi được cơ quan phòng cháy chữa cháy cho phép, chúng nên được lắp đặt theo tiêu chuẩn liệt kê và lắp đặt phù hợp, chẳng hạn như NFPA 13 hoặc NFPA 14.

NFPA 14 quy định điều kiện sử dụng van điều chỉnh áp suất và xác định áp suất tối đa tại điểm nối ống cứu hỏa do các giới hạn áp suất khác nhau được thiết lập. Khi áp suất tĩnh tại điểm nối ống cứu hỏa 2½ in. (65 mm) vượt quá 175 psi (12,1 bar), phải lắp đặt thiết bị điều chỉnh áp suất được phê duyệt để giới hạn áp suất tĩnh và áp suất dư tại đầu ra của điểm nối ống cứu hỏa không vượt quá 175 psi (12,1 bar) (7.2.3.2*). Có thể cần bố trí hệ thống ống dẫn sao cho có thể lắp đặt riêng các thiết bị điều chỉnh áp suất cho các điểm nối ống cứu hỏa Loại I và Loại II.

Hình dưới đây minh họa việc tuân thủ tất cả các yêu cầu:

Cần Hỗ Trợ Thiết Kế Phòng Cháy Chữa Cháy?

Các kỹ sư của BERMAD luôn sẵn sàng cung cấp cho bạn những hướng dẫn chuyên môn về các ứng dụng và hệ thống phòng cháy chữa cháy. Để tìm hiểu thêm, nhấn vào đây để liên hệ với đại diện BERMAD tại khu vực của bạn.