Hệ thống chữa cháy bằng khí là gì? Những đặc điểm bạn cần lưu ý!

Giới thiệu về hệ thống chữa cháy bằng khí

Hệ thống chữa cháy bằng khí là giải pháp phòng cháy chữa cháy (PCCC) tiên tiến, được thiết kế để bảo vệ các khu vực có giá trị cao như phòng server, trung tâm dữ liệu, kho tài liệu, phòng thí nghiệm và nhà máy sản xuất linh kiện điện tử.

So với các phương pháp truyền thống như nước hoặc bọt, hệ thống chữa cháy bằng khí có ưu điểm vượt trội là khả năng dập tắt đám cháy hiệu quả mà không gây hư hại đến thiết bị điện tử, tài liệu quý giá, đồng thời không để lại cặn bẩn sau khi xử lý. Điều này giúp giảm thiểu chi phí khắc phục hậu quả và thời gian phục hồi hoạt động sau sự cố.

Theo thống kê của Hiệp hội Phòng cháy Chữa cháy Quốc tế (NFPA), hệ thống chữa cháy bằng khí có tỷ lệ thành công trên 98% khi được bảo trì đúng quy cách, và giảm thiệt hại sau hỏa hoạn tới 85% so với các hệ thống chữa cháy truyền thống.

Thành phần chính của hệ thống chữa cháy bằng khí

Một hệ thống chữa cháy bằng khí hoàn chỉnh bao gồm các thành phần sau:

Bình chứa khí chữa cháy

• Làm bằng thép chịu áp lực cao, đáp ứng TCVN 6379:2010.
• Trang bị van điều áp kiểm soát lưu lượng khí khi kích hoạt.
• Bố trí theo cụm bình để đảm bảo lượng khí đủ cho khu vực bảo vệ.
• Hệ thống giám sát áp suất và mức khí hoạt động liên tục.

Hệ thống ống dẫn khí

• Sử dụng thép không gỉ hoặc thép carbon mạ kẽm chịu áp lực cao.
• Thiết kế mạng lưới phân phối tối ưu, đảm bảo xả khí đồng đều.
• Trang bị van một chiều, van điều áp tại các điểm quan trọng.
• Kích thước ống tính toán dựa trên lưu lượng và thời gian xả khí.

Đầu phun khí (Nozzle)

• Bố trí hợp lý trong khu vực bảo vệ, đảm bảo phân phối khí đồng đều.
• Thiết kế giảm tiếng ồn, tạo dòng khí phân tán nhanh.
• Nhiều loại góc phủ (180° hoặc 360°) tùy vị trí lắp đặt.
• Chất liệu bền bỉ, chịu nhiệt và áp suất cao.

Hệ thống kích hoạt và điều khiển

• Tự động: Kết nối với trung tâm báo cháy, xả khí khi phát hiện sự cố.
• Thủ công: Nút nhấn khẩn cấp tại vị trí dễ tiếp cận.
• Hệ thống trì hoãn xả khí (30-60 giây) giúp sơ tán kịp thời.
• Tích hợp cảnh báo sơ tán trước khi xả khí.

Cảm biến phát hiện cháy

• Đầu báo khói quang học có độ nhạy cao (0.5-2%/m).
• Đầu báo nhiệt kích hoạt khi nhiệt độ vượt ngưỡng hoặc tăng đột biến.
• Lắp đặt theo TCVN 5738:2001, đảm bảo tiêu chuẩn an toàn.
• Kết nối kép (cross-zoning) giảm thiểu báo động giả.

Hệ thống chữa cháy bằng khí hoạt động đồng bộ, giúp bảo vệ hiệu quả tài sản giá trị cao. Lựa chọn đúng thiết bị và bảo trì định kỳ sẽ đảm bảo hệ thống luôn sẵn sàng hoạt động khi cần thiết.

Nội dung liên quan:

Một số nguyên tắc đảm bảo an toàn phòng cháy chữa cháy trong hàn cắt kim loại

Các loại khí chữa cháy phổ biến và đặc tính kỹ thuật

Khí CO₂ (Carbon Dioxide)

• Nguyên lý hoạt động: Giảm nồng độ oxy xuống dưới 15% và làm lạnh vùng cháy.
• Nồng độ sử dụng: 34-50% thể tích không gian bảo vệ.
• Ứng dụng: Phòng máy phát điện, tủ điện, khu vực có nguy cơ cháy loại B, C.
• Ưu điểm: Chi phí thấp, hiệu quả cao với đám cháy dầu mỡ và thiết bị điện.
• Nhược điểm: Nguy hiểm cho con người khi nồng độ vượt 5%, yêu cầu hệ thống cảnh báo sơ tán.

Khí FM-200 (HFC-227ea)

• Nguyên lý hoạt động: Hấp thụ nhiệt, phá vỡ phản ứng cháy.
• Nồng độ sử dụng: 7-9% thể tích không gian bảo vệ.
• Ứng dụng: Phòng server, thư viện, kho lưu trữ dữ liệu, thiết bị điện tử nhạy cảm.
• Ưu điểm: An toàn cho con người, không làm hỏng thiết bị.
• Nhược điểm: Chi phí cao, chỉ số GWP = 3220 (gây hiệu ứng nhà kính cao hơn khí tự nhiên).

Khí Novec 1230

• Nguyên lý hoạt động: Hấp thụ nhiệt và dập tắt đám cháy nhanh chóng.
• Nồng độ sử dụng: 4-6% thể tích không gian bảo vệ.
• Ứng dụng: Data center, bảo tàng, kho tài liệu quý, thiết bị điện tử cao cấp.
• Ưu điểm: Thân thiện môi trường (ODP = 0, GWP = 1), an toàn cho con người (NOAEL = 10%).
• Nhược điểm: Chi phí cao, yêu cầu không gian kín để đảm bảo hiệu quả.

Khí Trơ (IG-55, IG-541)

• Nguyên lý hoạt động: Giảm nồng độ oxy từ 21% xuống 12-15%, ngăn duy trì quá trình cháy.
• Nồng độ sử dụng: 35-50% thể tích không gian bảo vệ.
• Ứng dụng: Kho dữ liệu, phòng máy chủ, phòng điều khiển công nghiệp.
• Ưu điểm: Khí tự nhiên, không gây ô nhiễm (ODP = 0, GWP = 0).
• Nhược điểm: Cần lượng khí lớn, áp suất cao, yêu cầu hệ thống ống dẫn chịu lực.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống chữa cháy bằng khí

Hệ thống chữa cháy bằng khí vận hành theo quy trình chặt chẽ để đảm bảo an toàn và hiệu quả tối đa.

Quy trình kích hoạt tự động

• Phát hiện cháy: Đầu báo khói hoặc nhiệt phát hiện dấu hiệu cháy và gửi tín hiệu đến tủ điều khiển.
• Cảnh báo sơ tán: Còi báo động, đèn flash và hệ thống loa thông báo được kích hoạt để cảnh báo con người rời khỏi khu vực nguy hiểm.
• Thời gian trễ: Hệ thống trì hoãn 30-60 giây để đảm bảo sơ tán an toàn trước khi xả khí.
• Xác nhận tín hiệu: Kiểm tra tín hiệu từ nhiều đầu báo để tránh báo động giả (cross-zoning).
• Xả khí: Van điện từ mở, khí chữa cháy phun qua các đầu phun để bao phủ toàn bộ khu vực cần bảo vệ.
• Dập tắt đám cháy: Khí làm giảm nồng độ oxy hoặc hấp thụ nhiệt để ngăn chặn phản ứng cháy.
• Duy trì nồng độ: Hệ thống giữ mức nồng độ khí theo tiêu chuẩn NFPA 2001 trong tối thiểu 10 phút để tránh cháy tái bùng phát.

Theo Ông Nguyễn Văn Lộc, chuyên gia PCCC với 5 năm kinh nghiệm:

“Thời gian phản ứng nhanh là yếu tố quyết định hiệu quả của hệ thống chữa cháy bằng khí. Hệ thống hiện đại có thể phát hiện và dập tắt đám cháy trong 10-20 giây, giúp giảm thiểu thiệt hại đáng kể so với các phương pháp truyền thống.”

Ưu và nhược điểm của hệ thống chữa cháy bằng khí

Ưu điểm

• Bảo vệ thiết bị tối ưu: Không gây hư hại cho thiết bị điện tử, máy chủ, tài liệu quan trọng.
• Hiệu quả dập cháy cao: Loại bỏ oxy hoặc làm giảm nhiệt nhanh chóng, khống chế đám cháy trong 10-60 giây tùy loại khí.
• Không để lại cặn bẩn: Khí bay hơi hoàn toàn, không cần vệ sinh sau khi dập cháy, giúp giảm chi phí phục hồi.
• Phân phối đồng đều: Khí lan tỏa vào mọi khu vực, kể cả khe hở nhỏ trong không gian cần bảo vệ.
• Thời gian khôi phục nhanh: Không làm hư hỏng thiết bị, có thể vận hành trở lại ngay sau khi xử lý cháy.

Nhược điểm

• Chi phí đầu tư cao: Đắt hơn 1.5 – 3 lần so với hệ thống chữa cháy truyền thống.
• Yêu cầu không gian kín: Phòng phải đạt độ kín tiêu chuẩn để duy trì nồng độ khí hiệu quả.
• Bảo trì định kỳ: Cần kiểm tra hệ thống thường xuyên để đảm bảo hoạt động chính xác.
• Một số loại khí có rủi ro: CO₂ gây ngạt ở nồng độ cao, cần phương án thoát hiểm an toàn.
• Tính toán kỹ lưỡng: Hệ thống phải được thiết kế chính xác dựa trên thể tích không gian và loại khí sử dụng.

Tiêu chuẩn và quy định kỹ thuật

Hệ thống chữa cháy bằng khí phải tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế và Việt Nam để đảm bảo an toàn, hiệu quả và tuân thủ pháp luật.

Tiêu chuẩn quốc tế

• NFPA 2001: Tiêu chuẩn về hệ thống chữa cháy bằng khí sạch.
• NFPA 12: Tiêu chuẩn về hệ thống chữa cháy bằng CO₂.
• ISO 14520: Tiêu chuẩn về thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống chữa cháy bằng khí.

Tiêu chuẩn Việt Nam

• TCVN 7161-1:2009: Tiêu chuẩn về hệ thống chữa cháy tự động bằng khí.
• TCVN 6379:2010: Yêu cầu kỹ thuật đối với thiết bị chữa cháy.
• QCVN 06:2022/BXD: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về an toàn cháy cho nhà và công trình.

Quy trình bảo trì theo tiêu chuẩn

• Kiểm tra áp suất bình: 12 tháng/lần.
• Kiểm tra van và thiết bị kích hoạt: 6 tháng/lần.
• Thử kín phòng: 24 tháng/lần để đảm bảo khả năng giữ khí chữa cháy.
• Kiểm định bình chứa: 5 năm/lần theo TCVN 6156:1996.

Ứng dụng thực tế của hệ thống chữa cháy bằng khí

Trung tâm dữ liệu (Data Center)

Các trung tâm dữ liệu lớn như FPT, Viettel, VNPT sử dụng FM-200, Novec 1230 để bảo vệ máy chủ, thiết bị mạng, hệ thống lưu trữ. Khí chữa cháy dập tắt lửa nhanh mà không gây hư hại cho thiết bị công nghệ đắt tiền.

Kho tài liệu, thư viện, bảo tàng

Thư viện Quốc gia Việt Nam, Bảo tàng Lịch sử Quốc gia và các kho lưu trữ tài liệu quý thường dùng Novec 1230, IG-55. Những loại khí này không ảnh hưởng đến giấy, sách, hiện vật, giúp bảo tồn tài sản văn hóa và lịch sử.

Phòng điều khiển và trạm biến áp

Các nhà máy điện, trạm biến áp như Nhà máy Nhiệt điện Phả Lại, Trạm biến áp 500kV sử dụng CO₂, FM-200 để bảo vệ tủ điện, hệ thống điều khiển. Khí chữa cháy này giúp dập tắt lửa nhanh, tránh tổn thất do chập cháy điện.

Nhà máy sản xuất điện tử

Các nhà máy Samsung, LG tại Việt Nam sử dụng Novec 1230, FM-200 để bảo vệ dây chuyền sản xuất linh kiện điện tử. Hệ thống này giúp giảm thiểu rủi ro cháy mà không làm hỏng vi mạch, bo mạch nhạy cảm.

Hệ thống chữa cháy bằng khí là giải pháp tối ưu cho các khu vực yêu cầu bảo vệ thiết bị giá trị cao, tài liệu quan trọng và hạ tầng công nghệ, đảm bảo an toàn mà không gây hư hại sau khi dập cháy.

Nghiên cứu điển hình: Hệ thống chữa cháy tại trung tâm dữ liệu FPT

Trung tâm dữ liệu FPT tại Hà Nội là một trong những data center hiện đại bậc nhất Việt Nam, với diện tích hơn 1,000m². Năm 2020, trung tâm đã đầu tư lắp đặt hệ thống chữa cháy bằng khí Novec 1230 với tổng giá trị gần 2 tỷ đồng.

Hệ thống bao gồm 12 bình chứa khí Novec 1230 dung tích 120L, hệ thống ống dẫn và đầu phun được tính toán kỹ lưỡng để đảm bảo phun khí đồng đều trong toàn bộ khu vực server. Thời gian phản ứng của hệ thống chỉ dưới 10 giây kể từ khi phát hiện cháy.

Khi trung tâm gặp sự cố chập điện vào tháng 8/2021, hệ thống đã kích hoạt kịp thời, dập tắt đám cháy trong vòng 15 giây mà không gây hư hại cho bất kỳ thiết bị nào, giúp tiết kiệm hàng triệu USD thiệt hại tiềm tàng và thời gian khôi phục hệ thống.

Hướng dẫn lựa chọn hệ thống chữa cháy bằng khí phù hợp

Để chọn hệ thống chữa cháy bằng khí hiệu quả, cần xem xét các yếu tố sau:

Xác định nhu cầu bảo vệ

• Loại tài sản: Server, thiết bị điện tử, tài liệu, hóa chất.
• Giá trị tài sản: Tài sản càng đắt đỏ, càng nên đầu tư hệ thống hiện đại.
• Khả năng chịu gián đoạn: Hệ thống cần đảm bảo thời gian phục hồi nhanh sau sự cố.

Đánh giá không gian cần bảo vệ

• Diện tích và thể tích: Quyết định lượng khí cần thiết.
• Độ kín của phòng: Ảnh hưởng đến khả năng duy trì nồng độ khí chữa cháy.
• Khả năng tiếp cận: Xác định vị trí bình chứa, đường ống, không gian bảo trì.

Lựa chọn loại khí phù hợp

• FM-200, Novec 1230: Phù hợp với phòng máy chủ, thiết bị điện tử giá trị cao, khu vực có người.
• CO₂: Dành cho khu vực ít người, thiết bị công nghiệp nặng.
• Khí trơ (IG-55, IG-541): Bảo vệ môi trường, an toàn, không độc hại.

Cân nhắc yếu tố kinh tế

• Chi phí đầu tư: Gồm thiết bị, lắp đặt, nghiệm thu.
• Chi phí vận hành: Bảo trì định kỳ, nạp lại khí sau khi kích hoạt.
• Chi phí vòng đời: Đánh giá thời gian sử dụng và chi phí thay thế linh kiện.

“Đầu tư hệ thống chữa cháy bằng khí chất lượng cao có thể tốn kém ban đầu, nhưng chi phí này chỉ là một phần nhỏ so với thiệt hại khi xảy ra hỏa hoạn. Với trung tâm dữ liệu, chỉ một giờ gián đoạn có thể gây tổn thất hàng trăm triệu đồng.”

Kết luận

Với Đa Phúc hệ thống chữa cháy bằng khí là giải pháp PCCC tiên tiến, lý tưởng cho khu vực có tài sản giá trị cao, nơi không thể dùng nước hoặc bọt. Với khả năng dập tắt cháy nhanh, không gây hư hại thiết bị, không để lại cặn bẩn, hệ thống này ngày càng được ứng dụng rộng rãi tại Việt Nam.

Dù chi phí đầu tư cao, nhưng lợi ích về bảo vệ tài sản, giảm thiểu gián đoạn và thiệt hại thứ cấp là không thể bỏ qua. Lựa chọn loại khí phù hợp cần dựa trên hiệu quả dập cháy, an toàn cho người, tác động môi trường và chi phí vận hành.

Để hệ thống hoạt động ổn định và sẵn sàng, bảo trì định kỳ theo tiêu chuẩn là yếu tố bắt buộc. Một hệ thống chữa cháy hiệu quả không chỉ giúp bảo vệ tài sản mà còn đảm bảo an toàn lâu dài. Để được tư vấn về giải pháp phòng cháy chữa cháy hiệu quả nhất, bạn vui lòng liên hệ tới Đa Phúc theo hotline: 0971546866 để được hỗ trợ nhanh chóng nhất nhé!

Một số phương pháp phòng chống cháy nổ mà bạn nên biết, chi tiết tại:

Các phương pháp phòng chống cháy nổ hiệu quả nhất hiện nay