1.1 Hệ thống chữa cháy bằng khí sạch FM-200

Hệ thống cảnh báo cháy và chữa cháy tự động bằng khí sạch FM200 (HFC-227EA)  tự động xác định đám cháy, cảnh báo cháy, phân tích loại trừ để hạn chế đến mức thấp nhất trường hợp xả khí khi báo động giả và tự động kích hoạt chữa cháy bằng khí sạch trong trường hợp xẩy cháy – thời gian xả hết khí để dập tắt hoàn toàn đám cháy dưới 10 giây. Hệ thống loại trừ được các nhân tố gây cháy đồng thời làm mất nhiệt của đám cháy theo mô tả chi tiết hệ thống trong tiêu chuẩn NFPA2001. Chất khí sạch được sử dụng không ảnh hưởng đến thiết bị cũng như con người trong phòng server, không ảnh hưởng đến môi trường. Lưu trữ trong điều kiện áp suất thấp, dễ dàng bảo dưỡng. Hệ thống bao gồm : Bình chứa khí, cụm van đầu bình, đĩa xả khí, hệ thống ống dẫn khí, đầu phun xả khí, bộ phận kích hoạt xả khí, trung tâm kích hoạt xả khí tự động, đầu dò khói, nút nhấn tạm dừng xả khí, nút nhấn báo động xả khí, các thiết bị phát tín hiệu báo động (chuông, đèn), biển báo khu vực xả khí, modul điều khiển xả khí

Trước đây, Halon – công thức hóa học CF3Br – được đánh giá là một chất chữa cháy hiệu quả nhất ở nhiều lĩnh vực ứng dụng. Tuy nhiên, trong thời gian gần đây các kết quả nghiên cứu đã chứng minh rằng Halon là tác nhân chính gây phá hủy tầng ozone, do đó Halon đã bị cấm sử dụng trên thế giới.
Để có được một chất chữa cháy sạch, hiệu quả và an toàn thay thế Halon, Công ty Hóa chất Great Lakes (Mỹ) đã nghiên cứu và cho ra đời sản phẩm FM-200 dùng trong các ứng dụng chữa cháy hiện nay.

1.2 Định nghĩa
FM-200 (Heptafluoropropane, công thức hóa học C3F7H) là một chất khí không màu, không mùi, không dẫn điện, chỉ chứa cacbon, hydro và flo. Do không chứa clo và brom, FM-200 không phá hủy tầng ozone và được dùng thay thế cho Halon trong các ứng dụng chữa cháy ở nhiều lĩnh vực khác nhau.
FM-200 dập cháy theo phương thức vật lý. Khi tiếp xúc với đám cháy, các phân tử FM-200 nhanh chóng hấp thu nhiệt lượng của đám cháy. Nhiệt độ đám cháy giảm mạnh và đám cháy nhanh chóng được dập tắt.
Ngoài tính chất không phá hủy tầng ozone, FM-200 còn được chứng nhận là một chất khí sạch, không gây ô nhiễm môi trường.
Đặc biệt, FM-200 không tác động đến sức khỏe của con người, nhất là đối với những người mắc các chứng bệnh về hô hấp.
FM-200 có thể được sử dụng cho các ứng dụng chữa cháy ở những khu vực có người làm việc.
FM-200 không gây hư hỏng cho các thiết bị điện tử nhạy cảm do tính chất không dẫn điện.
FM-200 không tạo ra phản ứng hóa học với các loại vật liệu thông thường, sẽ không phá hủy các trang thiết bị trong khu vực chữa cháy bằng FM-200.
Do có khả năng được nén với khối lượng lớn trong bình chứa dưới áp suất cao, hệ thống FM-200 giúp tiết kiệm không gian và cả chi phí đầu tư thiết bị, bình chứa cho hệ thống so với sử dụng Cacbon dioxide và Inertgas (các loại khí trơ).
Nhờ tất các tính chất trên, FM-200 trở thành chất chữa cháy an toàn và hiệu quả nhất hiện nay trên thế giới.

1.3 Hệ thống chữa cháy SFS – FM 200

Hệ thống chữa cháy bằng khí sạch SFS-FM 200 là hệ thống được nghiên cứu và sản xuất theo tiêu chuẩn TCVN 7161-1 và các tiêu chuẩn quốc ty NFPA 2001( Mỹ), NFSC 107A( Hàn Quốc)

2.Tinh chất vật lý SFS – FM 200

-Tên hóa học: Heptafluoropropane (CF3CHFCF3)
-Trọng lượng phân tử: 170.03
-Điểm sôi @ 760 mm Hg: 2.55oF (-16.4oC)
-Điểm đông : -204oF (-131.1oC)
-Nhiệt độ tới hạn: 215oF (101.7oC)
-Áp suất tới hạn (psia): 422 psia (2912 kPa)
-Thể tích (ft3/lbm) (cc/mole): 0.0258 (274)
-Mật độ (lbm/ft3): 38.8 (621 kg/m3)
-Nhiệt độ hóa lỏng (BTU/lb-Fo) @ 77oF (25oC): 0.283 (1.184 kj/kg/oC)
-Nhiệt độ bay hơi (BTU/lb-oF) @ áp suất không đổi 1 ATM @ 77oF (25oC):0.1932 (0.808 kj/kg/oC)
-Heat of Vaporization (BTU/lb) at Boiling Point: 57.0 (132.6 kj/kg)
-Tính dẫn nhiệt (BTU/h ftoF) của chất lỏng @ 77oF (25oC): 0.040 (0.069w/moC)
-Viscosity, Liquid (lb/ft hr) @ 77oF (25oC): 0.443 (0.184 centipoise)
-Áp suất bay hơi (psia) @ 77oF (25oC): 66.4 (457.7 kPa)
-Khả năng tác động đến tầng Ozone: 0
-Đánh giá thời gian tác động (năm): 31-42
-LC50 (Rats; 4hrs – ppm): >800,000

3. Vậy hệ thống SFS – FM 200 được sử dụng để bảo vệ những khu vực nào?

Trước khi xác định hoá chất chữa cháy cho 1 khu vực cần phải dựa vào các yếu tố sau:

• Lớp đám cháy: Class A (lớp A), Class B, Class C, để chọn hóa chất chữa cháy cho hiệu quả.
• So sánh chi phí giữa các phương án để chọn chi phí tối thiểu nhất có thể đầu tư: hệ thống chữa cháy nước (chi phí thấp nhất, không chữa cháy được cho các thiết bị điện tử, giấy tờ có giá trị cao, vì khi phun xả sẽ làm hư thiết bị); bột ABC (chi phí thấp, không chữa cháy được các thiết bị điện tử vì sẽ làm hư thiết bị); khí CO2 (chi phí thấp, chữa cháy hiệu quả cho đám cháy liên quan đến điện, gây ngạt và bỏng lạnh khi phun xả), Aerosol Stat-X (chi phí hợp lý cho phòng máy chủ (server room) trung bình dưới 200m3), FM 200 (chi phí cao hơn, chữa cho các khu vực đắt tiền, an toàn khi phun xả cho con người, Nitơ (N2) (chi phí cao, gây ngạt sau khi phun xả khí, nồng độ Oxy dưới 10%).
• Khu vực chữa cháy có những yêu cầu đặt biệt gì? Ví dụ như: khu vực cần chữa cháy là khu vực có người hoạt động, cần phải lựa chọn chất chữa cháy an toàn cho sức khỏe con người phòng trường hợp khi phun xả vẫn còn người trong phòng thì không gây nguy hiểm gì cho người ở trong phòng.
• Kết hợp các yếu tố nêu trên sẽ lựa chọn được phương án chữa cháy tối ưu cho từng khu vực.
• Khí sạch FM 200 rất linh hoạt có thể sử dụng để chữa cháy cho hầu hết các lớp đám cháy A, B, C
• Vì vậy hệ thống chữa cháy khí FM 200 có thể được ứng dụng chữa cháy hiệu quả cho rất nhiều khu vực và được sử dụng rất rộng rãi tại thị trường Việt Nam hiện nay:

– Data center (Trung tâm dữ liệu)

– Telecommunication Facilities (Phòng thiết bị viễn thông)

– Computer Operations (Phòng máy tính)

– Control Rooms (Phòng điều khiển)

– Shipboard (Marine) Systems (Phòng máy cho tàu biển)

– Rare Book Libraries (Thư viện sách quý hiếm)

– Universities and Museums (Viện bảo tàng)

– Art Galleries (Phòng trưng bày nghệ thuật)

– Record & Storage Facilities (Thiết bị ghi hình và kho lưu trữ)

– Petrochemical Installations (Ngành công nghiệp hóa dầu)

– Pharmaceutical & Medical Facilities (Phòng chứa thiết bị y tế)

– Electronics & Data Processing Equipment (Phòng Thiết bị điện tử và kho dữ liệu, kho lưu trữ)

Như vậy các khu vực chứa các thiết bị đắt tiền nêu trên như trung tâm dữ liệu (data center), kho lữu trữ tài liệu, phòng máy chủ (server room), thư viện….. nên sử dụng hệ thống chữa cháy khí sạch FM 200.

4. Phần mềm thiết kế và tính toán của SFS – FM 200

Phầm mềm thiết kế và tính toán cho hệ thống chữa cháy bằng khí sạch SFS – FM 200 là phần mềm G.S.I. Đây là một trong những đơn vị cung cấp phần mềm nổi tiếng và có tính ưu Việt hơn so với các phần mền khác đang hiện hành

Hạng mục cần biết khi thiết kế khí SFS – FM 200

Dưới đây là điều kiện áp dụng thiết kế

– Hình thức xả khí: hệ thống xả khí toàn khu vực (Total Flooding System)

– Nhiệt độ làm việc: 0 ~ 55°C`

– Mật độ nạp: 82.5l ( 485kg/m3 ~ 885kg/m3), 140l( 486kg/m3 ~ 857kg/m3)

– Áp lực nạp: 4.137kPt tại nhiệt độ chuẩn 21°C

– Dải nạp: bình 82.5l (40kg ~ 73kg); bình 140l (68kg~ 120kg)

– Nồng độ thiết kế: đám cháy A, C 7.9 % (Nồng độ chữa cháy 5.833%), Đám cháy B – 9.204% (Nồng độ chữa cháy 7.08%)

– Đường ống sử dụng: Ống thép các bon cho dung dịch nước (lớn hơn KS D 3562 Sch 40 / lớn hơn ASTM A53 Sch 40 )

– Hình thức đường áp: Balanced hoặc đường ống Unbalanced