Tổng quan về bảo vệ chống cháy bằng bọt

Có nhiều cách để dập tắt đám cháy. Tùy vào tình huống, hệ thống phòng cháy chữa cháy có thể được thiết kế để sử dụng các chất chữa cháy khác nhau. Nước thường được sử dụng vì dễ kiếm và hiệu quả trong nhiều trường hợp. Tuy nhiên, nước không phải lúc nào cũng là lựa chọn tốt nhất. Các lựa chọn khác bao gồm khí trơ, hóa chất khô hoặc ướt, và các loại bọt chữa cháy khác nhau. Trong bài viết này, chúng ta sẽ thảo luận về ứng dụng của bọt chữa cháy.

Thiết kế và bảo trì phù hợp cho một hệ thống phòng cháy chữa cháy bằng bọt đòi hỏi phải hiểu cách thức và lý do sử dụng bọt. Trước tiên, hãy cùng tìm hiểu các ứng dụng của bọt trong phòng cháy chữa cháy.

Khi nào nên sử dụng hệ thống phòng cháy chữa cháy bằng bọt

Bọt giãn nở cao cũng có thể được sử dụng để dập tắt đám cháy trong không gian kín. Khi được sử dụng trong đường hầm đường sắt, nhà chứa máy bay hoặc các không gian xác định khác, bọt rất hiệu quả trong việc nhanh chóng lấp đầy khu vực và dập tắt ngọn lửa.

Cuối cùng, bọt cũng có tác dụng làm mát giống như nước vì dung dịch bọt chủ yếu là nước (~ 97%).

Trước khi chúng ta tìm hiểu sâu hơn về những khái niệm này, hãy xem xét khi nào bọt phòng cháy chữa cháy không phù hợp.

Khi KHÔNG nên sử dụng bọt để phòng cháy

Bọt không được khuyến nghị trong các trường hợp sau:

• Electrical fire – Where high voltage electricity is involved, the use of foam is highly dangerous. Foam contains water, which is an electrical conductor. Therefore, the risk of electrocution is high. However, it is possible to use foam on an electrical fire if the electricity is first disconnected.
• 3-dimensional fires – Foam works best when it can form a blanket or barrier between flammable liquid and air. If a fire is spread out in three dimensional space the foam can’t smother it effectively.
• Pressurized gases – NPG, LPG, and other fuels which are gaseous at atmospheric temperature and must be pressurized and liquefied to store are typically not appropriate candidates for foam-based fire protection. These substances are very volatile and can release a large volume of vapors.
• Burning metals – When water or water-based substances are applied to some burning metals, it can form a chemical reaction that releases a lot of heat. It can actually explode like fireworks and create a very dangerous situation.

Các loại bọt chữa cháy

Bọt phân cực và không phân cực

Về mặt hóa học, có hai loại bọt chữa cháy chính: phân cực và không phân cực. Chúng tương ứng với hai loại chất lỏng dễ cháy chính. Việc sử dụng đúng loại bọt cho loại chất lỏng hiện diện là rất quan trọng.

• Polar foam is used for polar flammable liquids, meaning liquids whose molecules have a positive charge on one end and a negative charge on the other. These are typically solvents, such as alcohol, used in the chemical and petrochemical industries.
• Non-polar foam is designed for use with non-polar liquids, whose molecules do not carry a polarized electrical charge. These are typically hydrocarbons such as crude oil and gasoline.

Hầu hết các thiết bị phòng cháy chữa cháy được thiết kế sử dụng với nước đều có thể dùng cho cả hai loại bọt. Tuy nhiên, người thiết kế và nhân viên bảo trì cần nắm rõ các đặc tính của từng loại dung dịch/tinh chất bọt cụ thể và lựa chọn cài đặt thiết bị phù hợp cho từng loại.

Bọt giãn nở thấp so với bọt giãn nở cao

Một cách khác để phân loại bọt chữa cháy là dựa vào tỷ lệ giãn nở. Bọt được tạo ra bằng cách trộn dung dịch cô đặc bọt với nước để tạo thành dung dịch bọt. Dung dịch này sau đó đi qua một thiết bị phun (chẳng hạn như vòi phun), thiết bị này đưa không khí vào hỗn hợp và làm tăng đáng kể thể tích của bọt thành phẩm.

Bọt giãn nở thấp mô tả loại bọt có thể tích tăng lên từ 2 đến 20 lần so với mật độ nước khi trở thành bọt hoàn chỉnh. Loại bọt này thường được sử dụng khi mục đích là tạo ra một lớp màng ngăn cháy trên bề mặt chất lỏng dễ cháy.

Bọt giãn nở trung bình (mở rộng 20-200 lần) và bọt giãn nở cao (mở rộng 200-1000 lần) thường được sử dụng để nhanh chóng lấp đầy một không gian kín có diện tích lớn, chẳng hạn như tầng hầm, đường hầm mỏ hoặc nhà chứa máy bay.

Mỗi loại bọt và tỷ lệ giãn nở khác nhau yêu cầu thiết bị khác nhau và/hoặc các cài đặt khác nhau trên thiết bị. Các nhà thiết kế và nhân viên bảo trì nên tham khảo ý kiến của nhà sản xuất bọt và thiết bị để đảm bảo sử dụng đúng cách và tương thích.

Thiết Bị Chữa Cháy Dùng Bọt

Bộ trộn tỷ lệ

Dung dịch bọt bao gồm 1-6% chất tạo bọt, phần còn lại là nước. Trong một hệ thống phòng cháy chữa cháy bằng bọt điển hình, chất tạo bọt được lưu trữ trong một bồn chứa. Tỷ lệ chính xác giữa bọt và nước phụ thuộc vào loại bọt được sử dụng. Để đạt được tỷ lệ chính xác này cần có một thiết bị đặc biệt gọi là bộ trộn tỷ lệ, thiết bị này sẽ đưa lượng chất tạo bọt phù hợp vào đường ống nước.

Có hai loại bộ trộn chính: loại áp suất và loại khí quyển. Mỗi loại bộ trộn được thiết kế để hiệu quả ở một tỷ lệ phần trăm chất cô đặc nhất định.

Bộ trộn tỉ lệ khí quyển: Loại bộ trộn tỉ lệ này sử dụng áp suất khí quyển để hút chất tạo bọt qua hệ thống giống như một chiếc ống hút trong ly nước. Nước đi qua một lỗ nhỏ, tạo ra hiệu ứng Venturi, từ đó tạo ra lực hút đủ mạnh để kéo chất tạo bọt từ một bình chứa khí quyển nhỏ vào dung dịch. Loại bộ trộn tỉ lệ này được thiết kế để pha trộn 3-6% chất tạo bọt vào nước.

Van phun nước

Van xả tràn là một thành phần quan trọng trong bất kỳ hệ thống phòng cháy chữa cháy bằng bọt nào. Thông thường, sẽ có một van xả tràn trên đường ống nước. Ngoài van xả tràn chính, còn có một van bọt cung cấp dung dịch bọt cho bộ trộn tỷ lệ. Hầu hết các loại van xả tràn phòng cháy chữa cháy đều có thể sử dụng với nước, dung dịch bọt hoặc dung dịch cô đặc bọt.

Van điều khiển áp suất cũng là một thành phần quan trọng cần xem xét. Áp suất được kiểm soát cho phép tỷ lệ pha trộn và tốc độ ứng dụng chính xác hơn. Trong một hệ thống bọt, tốt nhất nên có điều khiển áp suất ở cả phía nước và phía bọt của hệ thống.

Thiết bị xả

Khi chất tạo bọt đã được pha trộn vào nước, cần sử dụng một thiết bị phun để đánh bông dung dịch thành bọt. Có nhiều loại thiết bị phun khác nhau phù hợp với từng loại bọt. Bọt giãn nở thấp có thể sử dụng với các vòi phun tiêu chuẩn. Bọt giãn nở trung bình và cao cần thiết bị chuyên dụng như máy tạo bọt có khả năng trộn một lượng lớn không khí vào dung dịch. Hệ thống tạo bọt cho loại bọt này có thể tăng thể tích dung dịch lên từ 200 đến 1000 phần trăm. 

Các loại hệ thống bảo vệ chống cháy bằng bọt cho bồn chứa

Các bồn chứa nhiên liệu lỏng là đối tượng ưu tiên cho việc bảo vệ chống cháy vì khối lượng lớn chất lỏng dễ cháy bên trong tạo ra nguy cơ cháy nổ cao. Khi thiết kế hệ thống này, điều quan trọng là phải xem xét loại bồn chứa. Có hai loại bồn chứa chính: bồn mái cố định và bồn mái nổi. Mỗi loại yêu cầu một hệ thống bảo vệ chống cháy bằng bọt khác nhau.

Bảo vệ chống cháy cho bể chứa mái nổi

Trong một bồn chứa có mái nổi, mái của bồn nổi tự do trên bề mặt chất lỏng. Khi chất lỏng được rút ra khỏi bồn, mái sẽ hạ xuống để loại bỏ không gian trống trong bồn. Loại bồn chứa này được thiết kế nhằm giảm thiểu hoặc loại bỏ sự hiện diện của hơi bên trong bồn. Điều này giúp giảm tốc độ bay hơi của chất lỏng. Nó cũng làm giảm khả năng xảy ra hỏa hoạn, vì chính hơi mới cháy chứ không phải chất lỏng. Tuy nhiên, chu vi của mái có một vòng đệm linh hoạt cho phép mái nổi. Hơi có thể thoát ra quanh vòng đệm này, tạo ra nguy cơ cháy nổ tiềm ẩn.

Trong trường hợp này, hệ thống bảo vệ chống cháy dưới bề mặt sẽ không hiệu quả vì mái thấp ngăn không cho lớp bọt phủ hình thành trên bề mặt chất lỏng. Thay vào đó, phần trên của mái được bảo vệ bằng thiết bị đặc biệt gọi là hồ bọt.

Hỗ trợ chuyên nghiệp cho hệ thống ứng dụng bọt

Bộ phận phòng cháy chữa cháy của BERMAD cam kết hoàn toàn về sự xuất sắc trong thiết kế và dịch vụ khách hàng. Để được hỗ trợ về thiết kế và ứng dụng hệ thống phòng cháy chữa cháy bằng bọt, vui lòng liên hệ với đại diện BERMAD tại khu vực của bạn.