Nắm bắt được các nguyên tắc kĩ thuật của các phương tiện chữa cháy như các loại chất chữa cháy và thiết bị chữa cháy. Đồng thời nắm vững các kĩ thuật chữa cháy bao gồm cấu tạo, nguyên lí hoạt động và cách sử dụng các thiết bị chữa cháy thông dụng.
1. Các phương tiện chữa cháy
Chất chữa cháy là chất đưa vào đám cháy để dập tắt cháy. Chất chữa cháy có nhiều dạng như rắn, lỏng và khí. Mỗi chất có tính chất và phạm vi ứng dụng riêng nhưng phải đảm bảo các yêu cầu cơ bản sau:
– Có hiệu quả chữa cháy cao, có nghĩa là phải ít tiêu hao chất chữa cháy.
– Dễ kiếm và rẻ.
– Không gây độc hại với người khi sử dụng, bảo quản.
– không làm hư hỏng thiết bị cứu chữa và các thiết bị, đồ vật cứu chữa.
Hiệu quả chữa một đám cháy càng cao nếu cường độ phun chất chữa cháy càng lớn. Cường độ chất chữa cháy là lượng chất cháy (tính bằng kg, l…) cần để dập tắt 1m2 đám cháy trong thời gian 1s, đơn vị tính bằng kg/m2s hoặc l/m2s. Đôi khi tính cho 1m3 thể tích đám cháy kg/m3s hoặc l/m3s. Cường độ chất chữa cháy được trình bày trong bảng 1.
Bảng 1. Cường độ phun chất chữa cháy đối với các loại chất cháy.
| Tên chất cháy | Tên chất chữa cháy | ||||
| Nước l/m2s | Hơi nướ kg/m2s | Bụi nước l/m2s | Bọt hoá học l/m2s | Bọt hoà không khí l/m2s | |
| Chất rắn | 0,15-0,5 | ||||
| Chất lỏng | 0,002-0,005 | 0,2 | |||
| Xăng dầu | 0,5-1,5 | ||||
Cường độ chất chữa cháy càng lớn thì thời gian chữa cháy càng ngắn. Nói chung thời gian chữa cháy các đám cháy khoảng vài phút đến nửa giờ. Ở Việt nam có nhiều chất chữa cháy được sử dụng.
– Nước: nước có ẩm nhiệt hoá hơi lớn, làm giảm mạnh nhiệt của các đám cháy. Lượng nước phun vào các đám cháy phụ thuộc vào cường độ và diện tích đám cháy. Để giảm thời gian phun nước người ta thêm vào một vài hợp chất hoạt động để giảm sức căng bề mặt của vật liệu để nước thấm nhanh vào vật liệu. Nước có giá thành rẻ được sử dụng rộng rãi để chống cháy. Tuy nhiên nước không thể chữa những đám cháy có kim loại hoạt động như K, Na, Ca hoặc các chất có nhiệt độ cháy cao hơn 1700oC.
– Bụi nước: phun nước dưới áp suất cao sẽ tạo ra bụi nước làm tăng diện tích tiếp xúc giữa bụi nước với đám cháy, làm cho nhiệt độ đám cháy giảm xuống, hạm chế sự thâm nhập của ôxy vào vùng cháy. Bụi nước chỉ sử dụng khi dòng bụi nước trùm kín bề mặt đám cháy.
– Hơi nước: trong công nghiệp, hơi nước rất sẵn và dùng để chữa cháy. Hơi nước công nghiệp thường có áp suất cao nên có khả năng dập tắt đám cháy tương đối tốt. Tác dụng chính của hơi nước là pha loãng nồng độ chất cháy và ngăn cản ôxy đi vào vùng cháy. Thực nghiệm cho thấy lượng hơi nước cần thiết phải chiếm 35% thể tích nơi cần chữa cháy thì mới có hiệu quả.
– Bọt chữa cháy: còn gọi là bọt hoá học. Bọt hoá học được tạo ra từ phản ứng giữa hai chất: Al2(SO4)3 và NaHCO3. Cả hai chất đều tan trong nước và bảo quản trong các bình riêng. Khi sử dụng trộn hai dung dịch với nhau sẽ xảy ra phản ứng:
Al2(SO4)3 + 6H2O = 2Al(OH)3↓ + 3H2SO4
H2SO4 + 2NaHCO3 = Na2SO4 + 2H2O + 2CO2
Al(OH)3 là kết tủa dạng hạt màu trắng tạo ra các màng mỏng và nhờ có khí CO2 tạo ra bọt. Nó có tác dụng cách li đám cháy với không khí bên ngoài, ngăn cản sự xâm nhập của ôxy vào vùng cháy và tác dụng chính là cách li. Bọt còn có tác dụng phụ là hạ thấp nhiệt độ đám cháy. Bọt có khối lượng riêng 0,11-0,22g/cm3 nên nổi trên mặt nước và trên mặt chất lỏng đang cháy. Để tăng độ bền của bọt ngưới ta có thể thêm một số chất như FeSO4 thì bọt có thể tồn tại trong 40 phút.
Bọt hoá học được nạp vào các bình chữa cháy dùng để chữa cháy xăng dầu hay các chất lỏng khác. Nó được dùng rộng rãi để chữa cháy hầm tàu, tunel, hầm nhà của xí nghiệp, kho tàng, nhà máy. Muốn sử dụng bọt hoá học cần phải có các thiết bị như bơm nước, phễu tạo bọt, cầu phun bọt. Các thiết bị này được đặt cố định ở các kho xăng dầu, hoặc bố trí trên các xe chữa cháy chuyên nghiệp.
Bình bọt không được dùng để chữa cháy các đám cháy bột kim loại, đất đèn, dung dịch nước… Ngoài loại bọt trên, trong kĩ thuật chống cháy người ta còn sử dụng loại bột hoà không khí được chế tạo bằng cách khuấy trộn không khí với chất tạo bọt. Thể tích bọt tạo ra rất lớn gấp hai lần so với bọt hoá học nên hiệu quả chữa cháy tốt hơn. Loại bọt này có thể dùng để chữa cháy các đám cháy xăng dầu và các chất lỏng khác.
– Bột chữa cháy: ở dạng rắn, đó là các hợp chất vô cơ và hữu cơ không cháy, nhưng chủ yếu là chất vô cơ dùng để chữa cháy các đám cháy kim loại, chất rắn và chất lỏng.
Để chữa cháy kim loại người ta dùng bột khô gồm CaCO3 (96,5%) + graphite (1%) + xà phòng (1%) + xà phòng nhôm (1%) + axit steric (0,5%). Dùng khí nén để vận chuyển bột chữa cháy vào đám cháy. Cường độ chất chữa cháy vào khoảng 6,2-7,0 kg/m2s.
– Các loại khí chữa cháy: CO2, N2 dùng để pha loãng nồng độ chất cháy. Ngoài ra còn có tác dụng làm lạnh đám cháy vì khí CO2, N2 thoát ra từ bình khí nén áp suất cao thu nhiệt. Khi giảm đột ngột đến áp suất khí quyển thì bản thân khí bị lạnh đi theo hiệu ứng tiết lưu (giãn khí đoạn nhiệt). Khí CO2 được giãn từ áp suất 60 at với nhiệt độ thường xuống áp suất 1 at thì nhiệt độ là -178oC. Ở nhiệt độ này CO2 đóng rắn dạng tuyết khi bốc hơi sẽ làm giảm nhiệt độ của đám cháy. Khi dùng khí CO2 để chữa cháy thì nồng độ O2 trong vùng cháy giảm đến 14-16%, đám cháy dễ bị dập tắt. Không được dùng CO2, N2 để chữa cháy phân đạm, kim loại kiềm, kiềm thổ và các hợp chất tecmit (hỗn hợp bột kim loại Al và bột Fe3O4), thuốc súng.
– Các hợp chất halogen: chữa cháy bằng hợp chất halogen có hiệu quả lớn. Tác dụng chính của nó là ức chế, kìm hãm tốc độ cháy. Các chất này dễ thấm ướt vào bề mặt cháy nên hay dùng để chữa cháy các chất dễ thấm ướt như bông, vải, sợi…
Bảng 2. Nồng độ chất chữa cháy đối với các loại chất cháy.
| Chất chữa cháy
| Nồng độ chất chữa cháy (% thể tích) | |||
| Toluen | Xăng | Rượu etylic | Aceton | |
| Brometyl (CH3Br) | 1,7 | 4,0 | 4,5 | 3,6 |
| Tetraclorua cacbon (CCl3) | 3,5 | 7,5 | 10,5 | 7,5 |
Trong thực tế người ta thường dùng phương pháp hỗn hợp để vừa hãm tốc độ cháy, vừa làm lạnh đám cháy và pha loãng chất cháy. Theo phương pháp này thì hỗn hợp CO2 với halogen đáp ứng được.
2. Kĩ thuật chữa cháy
Muốn phát huy hết tính năng của các phương tiện chữa cháy, chúng ta cần phải nắm vững cấu tạo, chức năng và cách sử dụng của từng thiết bị chữa cháy.
a) Bình bọt AB-P10 (loại 10 lít)
– Cấu tạo: thân bình có dạng hình trụ tròn làm bằng thép và được sơn màu đỏ để dễ nhận biết. Bình chứa dung dịch NaHCO3 (B) có màu trắng, vị mặn. Ở giữa bình có một chai thuỷ tinh hoặc nhựa chứa dung dịch Al2S4 (A) có màu ngà, vị chua. Phía gần cổ bình có núm vòi phun, nắp bình bằng sắt được bắt chặt với thân bình bằng ốc vít có quai xách.
– Chức năng: bình bọt thường để chữa các đám cháy xăng dầu, cồn rượu và một số chất lỏng cháy khác. Khi phun vào đám cháy, bọt nhẹ hơn vật cháy nên nổi lên bề mặt, liên kết với nhau tạo thành lớp màng ngăn không cho không khí tiếp xúc với vật cháy, làm cho lửa tắt. Mặt khác, trong bọt có nước nên khi phun vào đám cháy, nước làm hạ nhiệt độ đám cháy. Thời gian phun một bình là 1 phút, tầm phun xa từ 8-10m, diện tích đám cháy có thể khống chế từ 1-2m2.
– Cách sử dụng: sau khi lấy bình ra khỏi vị trí, tay phải xách bình đến cách đám cháy từ 5-7m, rồi dùng tay trái rút que sắt thông vòi, lật ngược và xóc mạnh bình một vài lần. Một vài giây sau đó bọt sẽ phun ra.
– Cách bảo quản: bình bọt AB có 2 loại hoá chất để tách biệt nhau nhưng lại thông nhau ở trên cổ bình nên khi vận chuyển phải đặt thẳng đứng, không được để nghiêng, ngã. Nên có giá treo hoặc đỡ, tránh làm đổ bình, thường xuyên kiểm tra vòi phun, để bình ở nơi râm mát.
– Cách pha thuốc bột AB: cho một gói thuốc A vào 0,95 lít nước ấm, khuấy đều, dùng vải lọc để nguội và cho vào bình nhựa. cho một gói thuốc B vào 6 lít nước, khuấy đều, đổ vào bình sắt, cho bình nhựa vào và đậy nắp bình lại.
b) Bình khí CO2:
– Cấu tạo: Bình chữa cháy khí CO2 có nhiều loại khác nhau nhưng cấu tạo giống nhau gồm bình thép chịu lực chứa CO2 lỏng, van xả, ống dẫn khí và loa phun. Khí CO2 được nén dưới áp suất lớn, hoá lỏng và được chứa trong các bình thép chịu lực có các cỡ khác nhau 2kg, 6kg, 8kg.
– Chức năng: vì không duy trì sự cháy nên người ta sử dụng CO2 làm chất chữa cháy. Do khí CO2 có tỉ khối lớn nên khi phun vào đám cháy, chúng bám vào bề mặt của chất cháy và đẩy không khí ra ngoài, làm ngạt đám cháy. Mặt khác do CO2 dạng lỏng khi phun ra ngoài dạng tuyết, nhiệt độ -74oC và làm lạnh đám cháy. Không dùng bình khí CO2 để dập tắt các đám cháy có bột Al và Mg vì CO2 tác dụng được với chúng, giải phóng cacbon và sinh nhiệt lớn. Không dùng bình CO2 để dập đám cháy có nhiệt độ cao hơn 1500oC vì sẽ sinh ra CO và lại cháy tiếp. Không chạm tay vào ống kim loại xả CO2 vì sẽ bị bỏng lạnh. Dùng bình CO2 để dập các đám cháy thiết bị điện tử vì không làm chập các vi mạch.
– Cách sử dụng: lấy bình ra khỏi giá đỡ, nhanh chóng mang bình đến đám cháy, đặt bình xuống đất, tay trái rút chốt an toàn rồi cầm loa phun hướng vào gốc lửa, tay phải văn mở van xả khí. Loa phun càng gần gốc lửa càng tốt, phun liên tục cho đến khi lửa tắt hẳn.
– Cách bảo quản: bình khí CO2 có thể sử dụng nhiều lần, vì vậy cần phải bảo quản tốt. Nếu trong bình còn CO2 thì đóng van để sử dụng tiếp. Nếu hết thì phải nạp đầy lại để sẵn sàng phòng cháy chữa cháy.
c) Bình bột khô chữa cháy:
– Cấu tạo: so với một số chất chữa cháy khác, bột khô có nhiều ưu điểm hơn. Bột khô gồm NaHCO3 dạng mịn và chất phụ gia chống vón cục được nạp vào bình thép chịu lực. Bình bột khô trên thị trường có nhiều cỡ khác nhau 2kg, 4 kg, 5kg và 6kg. Để tiện sử dụng loại 4kg là thông dụng nhất. Trên bình còn có ghi thêm các chữ cái A, B, C, D, E tương ứng với các chất chống cháy dạng rắn, lỏng, khí và kim loại.
– Chức năng: bột đưa vào vào đám cháy nhờ hơi khí đẩy ra qua cơ cấu van và ống dẫn của bình. Khi bột được phun vào đám cháy chúng xâm nhập vào vùng cháy tạo thành một đám mây bột, làm hạn chế các phản ứng cháy nhờ giảm lượng khí O2. Mặt khác dưới tác dụng nhiệt của đám cháy, bột chảy ra phủ lên vật cháy, ngăn không khí không tiếp xúc được vật cháy và dập tắt đám cháy.
– Cách sử dụng: không dùng bình bột để dập các đám cháy thiết bị điện tử vì bột mịn sẽ làm chập các vi mạch. Nếu khống chế cháy được thì thiết bị cũng không còn dùng được nữa.
– Cách bảo quản: bình bột khô có thể bảo quản từ 6-12 tháng, nếu điều kiện bảo quản tốt thì sẽ được lâu hơn.
(Lytuong.net – Nguồn: Giáo trình Kỹ thuật an toàn điện, Trường cao đẳng nghề công nghiệp Hà Nội)
