Sprinkler là một thiết bị thuộc hệ thống chữa cháy tự động bằng nước được sử dụng rất phổ biến hiện nay. Trong công tác phòng cháy chữa cháy, sprinkler đóng vai trò vô cùng quan trọng. Vậy sprinkler là gì? Hệ thống chữa cháy sprinkler hoạt động như thế nào? Bài viết sau đây sẽ cập nhật những thông tin cơ bản nhất liên quan đến sprinkler.

Giới thiệu tổng quát sprinkler là gì?

Nếu không am hiểu về lĩnh vực phòng cháy chữa cháy thì chắc chắn không thể biết rõ sprinkler là gì. Sprinkler là đầu phun nước chữa cháy trong hệ thống chữa cháy tự động bằng nước. Đầu phun sprinkler chỉ hoạt động khi nhiệt độ môi trường tại khu vực đó đạt đến một ngưỡng giá trị được kích hoạt. Do đó, hệ thống sprinkler chỉ có khả năng chữa cháy cục bộ trên một diện tích bảo vệ nhất định.

 

Sprinkler system là gì?

Đầu phun sprinkler có thể thực hiện đồng thời cả hai chức năng đó là cảm biến nhiệt và làm vòi phun nước. Hệ thống sprinkler được phân bố theo tuyến ống và số lượng dựa trên một diện tích thiết kế. 

Cấu tạo đầu phun sprinkler

Về cơ bản, đầu phun sprinkler được cấu tạo bởi 4 thành phần chính sau đây:

Khung đầu phun (frame)

Đây là thành phần quan trọng tạo nên cấu trúc cho đầu phun. Nó có khả năng chịu được áp lực nước từ đường ống phun ra. Khung sẽ giữ bộ cảm ứng nhiệt và nút chặn để làm kín nước, đồng thời nâng đỡ tấm dẫn hướng để phun nước chuẩn xác. Khung đầu phun thường được làm từ đồng thau hoặc thép mạ crôm để chống gỉ sét.

Bộ cảm biến nhiệt (heat sensitive operating)

Bộ phận này có chức năng kiểm soát nhiệt độ môi trường để phun nước. Ở điều kiện nhiệt độ bình thường, bộ cảm biến nhiệt sẽ giữ cố định chốt chặn, ngăn không cho nước xả ra. Bộ cảm biến nhiệt thường được sử dụng là ống thủy tinh chứa thủy ngân hoặc thanh kim loại dễ nóng chảy.

Các bộ phận cấu tạo của đầu phun chữa cháy sprinkler

Chốt chặn (cap) 

Bộ phận này làm nhiệm vụ bịt kín lỗ phun nước, không để nước rò rỉ ra ngoài. Khi bộ cảm biến nhiệt hoạt động (đứt hoặc vỡ) thì chốt chặn sẽ rơi ra và nước trong đường ống được phun ra ngoài. 

Tấm dẫn hướng (deflector)

Bộ phận này được lắp phía trên khung đầu phun, đối diện với chốt chặn. Chức năng của tấm dẫn hướng là chia đều dòng nước phun, giúp cho dòng nước có thể tỏa rộng ra trên bề mặt diện tích chữa cháy, mang lại hiệu quả chữa cháy tốt hơn. 

Phân loại đầu phun Sprinkler

Đầu phun chữa cháy sprinkler được phân thành nhiều loại dựa trên các tiêu chí khác nhau. Cụ thể như:

Phân loại đầu phun chữa cháy sprinkler theo kiểu lắp đặt

Theo kiểu lắp đặt, đầu phun chữa cháy sprinkler được chia thành 3 loại cơ bản đó là:

• Đầu phun sprinkler hướng lên (Upright Sprinkler).

• Đầu phun sprinkler hướng xuống (Pendent Sprinkler).

• Đầu phun sprinkler hướng ngang (Horizontal Sprinkler).

Phân loại đầu phun chữa cháy theo ứng dụng

Dựa vào một số đặc tính về dòng chảy, tầm bao phủ hay thời gian phản ứng,… đầu chữa cháy sprinkler có thể phân loại như sau:

• Đầu chữa cháy sprinkler phản ứng nhanh (Quick Response Sprinkler).

• Đầu chữa cháy sprinkler tầm phủ rộng (Extended Coverage Sprinkler).

• Đầu chữa cháy sprinkler giọt lớn (Large Drop Sprinkler).

• Đầu phun chữa cháy sprinkler (tyco illusion sprinkler) cho các trụ sở cơ quan.

• Đầu phun chữa cháy sprinkler cho kệ hàng (In-Rack-Sprinkler).

Các loại đầu phun chữa cháy sprinkler phổ biến

Một số loại đầu phun sprinkler đặc biệt

• Đầu phun sprinkler trần (Flush Sprinkler).

• Đầu phun sprinkler lắp chìm (Recessed Sprinkler).

• Đầu phun sprinkler lắp chìm có nắp đậy (Concealed Sprinkler).

• Đầu phun sprinkler được phủ bảo vệ (Coated Sprinkler).

Nguyên lý hoạt động của đầu phun sprinkler là gì?

Có thể thấy, sprinkler là một phụ kiện quan trọng trong hệ thống phòng cháy chữa cháy. Vậy nguyên lý hoạt động của đầu phun sprinkler là gì? 

Bộ phận chốt chặn (cap) của đầu phun sprinkler được giữ cố định bằng một cơ chế kích hoạt. Cơ chế phổ biến nhất đó là ống thủy tinh chứa chất lỏng giãn nở khi gặp nhiệt độ cao. Chất lỏng này được thiết kế giãn nở ở một nhiệt độ nhất định như: 57°C, 68°C, 79°C,... gây nứt, vỡ ống thủy tinh. Khi đó, áp lực của nước sẽ khiến cho chốt chặn rơi ra ngoài và nước từ đường ống phun ra. Dòng chảy của nước được điều hướng nhờ tấm dẫn hướng trên đầu phun, phủ trực tiếp lên đám cháy và dập tắt chúng. 

Nguyên lý hoạt động của sprinkler là gì?

Các thông số kỹ thuật cơ bản của đầu phun sprinkler

Để lựa chọn loại đầu phun sprinkler phù hợp với từng công trình cần dựa vào các thông số kỹ thuật của nó. Vậy thông số kỹ thuật của sprinkler là gì? Tùy thuộc vào mỗi nhà sản xuất mà tiêu chuẩn thiết kế đầu phun sprinkler sẽ khác nhau. Tuy nhiên, về cơ bản, các thông số kỹ thuật của hệ thống chữa cháy sprinkler gồm có:

Hệ số K

Hệ số K của sprinkler là gì? Theo nguyên lý hoạt động, nước được xả ra thông qua lỗ phun của đầu chữa cháy sprinkler. Khi đó, đường kính và các đặc tính thủy lực của lỗ phun sẽ quyết định dòng chảy và áp suất tại đầu phun. Hệ số K của sprinkler là con số chỉ định nhằm thể hiện đặc tính thủy lực của đầu phun.

Sprinkler có hệ số K càng lớn thì dòng chảy càng mạnh, tuy nhiên áp lực dòng chảy lại yếu. Ngược lại, sprinkler có hệ số K càng nhỏ thì dòng chảy được tạo ra cũng nhỏ, nhưng áp lực dòng chảy cao. Áp lực tạo ra tại đầu phun rất quan trọng bởi nó quyết định đến hiệu quả chữa cháy của sprinkler.

Nhiệt độ kích hoạt của sprinkler

Đây là nhiệt độ làm cho bóng thủy tinh bị vỡ ra hoặc khung kim loại nóng chảy. Nó phá vỡ cấu trúc bịt kín đầu phun khiến cho nước trong đường ống phun ra. Theo tiêu chuẩn NFPA, nhiệt độ kích hoạt của đầu phun sprinkler được chia thành 6 mức như sau:

• 135°F – 170°F: mức nhiệt độ thông thường.

• 175°F – 225°F: mức nhiệt độ trung bình.

• 250°F - 300°F: mức nhiệt độ cao.

• 325°F - 375°F: mức nhiệt độ tương đối cao.

• 400°F - 475°F: mức nhiệt độ rất cao.

• Từ 500°F trở lên: nhiệt độ vô cùng cao.

Lưu ý: Nhiệt độ kích hoạt đầu phun sprinkler phải cao hơn nhiệt độ bình thường của khu vực lắp đặt sprinkler. 

Thông số kỹ thuật của đầu chữa cháy sprinkler là gì?

Áp lực hoạt động của sprinkler

Áp lực hoạt động của đầu phun sprinkler là áp lực mà tại đó cơ cấu của đầu sprinkler không thể bị phá hủy. Theo tiêu chuẩn NFPA, áp lực tại đầu phun sprinkler khi hoạt động tối thiểu phải đạt 7 PSI (0.5 BAR).

Bán kính bảo vệ sprinkler

Đây là thông số quan trọng trong quá trình sử dụng đầu phun sprinkler nhằm bảo vệ cho các công trình. Dựa vào bán kính đầu phun sprinkler sẽ tính được diện tích bảo vệ của đầu phun sprinkler. Từ đó, tùy thuộc vào diện tích của khu vực cần bảo vệ sẽ tính toán ra số lượng đầu phun cần lắp đặt để bảo vệ cho toàn bộ khu vực đó. 

Cách lắp đặt và bảo trì đầu phun Sprinkler đúng chuẩn

Việc lắp đặt đầu phun sprinkler cần phải thực hiện một cách cẩn trọng, đảm bảo tính chính xác để sprinkler có thể hoạt động đúng chức năng. Dưới đây là hướng dẫn chi tiết về cách lắp đặt cũng như bảo trì đầu phun sprinkler chuẩn nhất.

Cách lắp đặt đầu phun sprinkler (không có nắp chụp)

• Bước 1: Xác định đúng loại đầu phun sprinkler theo vị trí lắp đặt. 

• Bước 2: Sử dụng cao su non bao quanh phần ren của sprinkler. Tiếp đến dùng tay lắp sprinkler vào đường ống.

• Bước 3: Sử dụng cờ-lê 6 loại W để siết chặt đầu phun sprinkler vào đường ống. Tuy nhiên, cần lưu ý tránh tác động lực quá mạnh từ 9.5 đến 19.0 Nm đối với loại đầu phun DN15 và từ 13.4 đến 26.8 Nm đối với loại đầu phun DN20.

Cách lắp đặt đầu phun sprinkler (có sử dụng nắp chụp)

• Bước 1: Tiến hành gắn nắp chụp vào đầu phun sprinkler. Dùng cao su non quấn quanh phần ren của sprinkler, sau đó lắp sprinkler kèm nắp chụp vào đường ống.

• Bước 2: Dùng cờ-lê 7 loại W siết chặt đầu phun sprinkler vào đường ống. Tuy nhiên, tránh tác động lực quá mạnh từ 9.5 đến 19.0 Nm đối với loại đầu phun DN15 và từ 13.4 đến 26.8 Nm đối với loại đầu phun DN20.

• Bước 3: Trượt phần nắp chụp của đầu phun sprinkler cho đến khi mép nắp chụp khít với trần nhà. 

Hướng dẫn lắp đặt và bảo trì hệ thống sprinkler đúng cách

Hướng dẫn bảo trì đầu phun sprinkler đúng cách

• Thường xuyên kiểm tra đầu phun sprinkler, nếu có dấu hiệu ăn mòn hay rò rỉ thì phải lập tức thay thế.

• Không được sơn, mạ, tráng đầu phun sprinkler, giữ nguyên hiện trạng của nhà sản xuất.

• Các đầu phun sprinkler sau khi xảy ra hỏa hoạn mà vẫn chưa kích hoạt nếu bị tiếp xúc với các chất sinh ra do đám cháy và không thể làm sạch được thì buộc phải thay thế cái mới. 

Hy vọng những chia sẻ trên đây sẽ giúp quý khách hiểu rõ sprinkler là gì để có thể ứng dụng một cách hiệu quả. Hiện tại, Dandat.Flex chuyên sản xuất và cung cấp các thiết bị đầu phun sprinkler cho các đơn vị thiết kế, thi công hệ thống phòng cháy chữa cháy. Quý khách hàng có nhu cầu hãy liên hệ ngay với Dandat.Flex để được hỗ trợ và tư vấn chi tiết nhất.