1. Van xả tràn – deluge valve là gì?
Van xả tràn hay deluge valve là một loại van điều khiển tự động trong hệ thống chữa cháy nước hoặc foam, hoạt động theo cơ chế màng ngăn – “Diaphragm Style” hoặc chốt cơ khí – “Mechanical Latching” (hiện nay ít dùng). Ở trạng thái bình thường nước được giữ lại ở trong valve và được điều khiển bởi hệ thống xả (trim).
Van thường được sử dụng trong các hệ thống chữa cháy cố định với hệ thống đường ống khô, khi van mở cho phép nước chảy vào trong đường ống và đi ra ngoài thông qua các đầu phun hở (hệ thống xả tràn-deluge system) hoặc đầu phun kín (hệ thống tác động trước-preaction) đã được kích hoạt.
Van xả tràn với ưu điểm là mở nhanh cung cấp khả năng phân phối một lượng nước lớn trong khoảng thời gian ngắn, nên nó được áp dụng để bảo vệ chữa cháy cho các khu vực có độ nguy hiểm cao như: phòng máy biến áp, kho lưu trữ, kho sân bay, nhà máy hóa chất, băng chuyền sản xuất…
2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động van xả tràn
Van xả tràn kiểu màng ngăn có cấu tạo gồm 3 thành phần cơ bản:
- Thân van
- Màng ngăn
- Nắp van
Nguyên lý hoạt động van xả tràn
Van xả tràn hoạt động dựa trên áp suất trong buồng màng ngăn để giữ cho màng ngăn chống lại áp lực từ đường nước vào. Ở trạng thái bình thường, áp lực trong buồng màng ngăn được tạo ra bởi lượng nước đi vào buồng thông qua đường ống dẫn kết nối với valve điều khiển chính của hệ thống.
Khi đường ống dẫn nước vào buồng màng ngăn được mở ra bởi hệ thống phát hiện cháy (đầu phun, đầu báo, nút khẩn…), nước xả ra khỏi buồng màng ngăn nhanh hơn quá trình tự làm đầy của nó thông qua bộ trim. Điều này làm cho áp suất trong buồng màng ngăn giảm xuống nhanh chóng, dẫn đến áp lực tác động lên màng ngăn cũng giảm xuống. Dưới áp lực từ đường nước cấp vào, màng ngăn co lại cho phép nước đi vào trong hệ thống đường ống.
Để hiểu rõ hơnnguyên lý hoạt động của van xả tràn các bạn có thể xem qua video dưới đây:
3. Phân loại van xả tràn
Dựa trên hướng lắp đặt thì van xả tràn có 2 loại là kiểu đứng và kiểu ngang
Hai loại này về nguyên lý hoạt động tương tự nhau chỉ khác về hướng đường ống lắp đặt, tùy thuộc vào yêu cầu và cấu trúc công trình mà lựa chọn loại valve phù hợp.
Ngoài ra mỗi deluge valve còn khác nhau về kích cỡ và kiểu nối ở ngõ vào và ngõ ra như:
- NỐI REN (Thread) x NỐI REN (Thread)
- NỖI RÃNH (Groove) x NỖI RÃNH (Groove)*
- NỐI BÍCH (Flange) x NỐI RÃNH (Groove)*
- NỐI BÍCH (Flange) x NỐI BÍCH (Flange)…
Về kích cỡ thì các nhà sản xuất thường có loại thông dụng: DN40, DN50, DN80, DN100, DN150, DN200.
Để deluge valve hoạt động đúng chức năng thiết kế thì bộ trim bắt buộc phải đi kèm. Bộ trim bao gồm các thành phần cơ bản như: ống kết nối, valve chức năng (các van xả, van kiểm tra, van ngắt, van điều áp…), nút khẩn, đồng hồ đo áp suất…
Ở mỗi hệ thống ứng dụng deluge valve khác nhau thì bộ trim cho valve cũng khác nhau tương ứng, ví dụ như:
- Hệ thống chữa cháy bọt (foam system)
- Hệ thống van xả tràn (deluge system):
+ Hệ thống van xả tràn kích hoạt bằng nước (wet pilot actuation / hydraulic release).
+ Hệ thống van xả tràn kích hoạt bằng khí (dry pilot actuation / pneumatic release).
+ Hệ thống van xả tràn kích hoạt bằng điện (electric actuation).
- Hệ thống tác động trước (preaction system):
+ Một tác động, kích hoạt bằng điện (single interlock, electric)
+ Hai tác động, kích hoạt bằng điện – khí (double interlock, electric – pneumatic):
+ Hai tác động, kích hoạt bằng điện – điện (double interlock, electric – electric)
Sự khác nhau giữa các hệ thống chữa cháy sử dụng deluge valve:
- Deluge system: là hệ thống bảo vệ và chữa cháy cố định với các đầu phun hở. Nước được giữ lại ở deluge valve và được điều khiển bởi một hệ thống xả (TRIM). Khi bộ trim hoạt động, van xả tràn mở và nước chảy ra ngoài qua tất cả các đầu phun.
Bộ trim của hệ thống van xả tràn có 3 loại dựa trên nguyên lý kích hoạt: áp suất thủy lực, không khí và điện.
+ Bộ trim xả dựa trên áp suất thủy lực (wet pilot actuation / hydraulic release): sử dụng một hệ thống đường ống chứa đầy nước kết nối trực tiếp với buồng màng ngăn cùng với các đầu phun kín (được xem như là thiết bị phát hiện cháy) được lắp cùng với các đầu phun hở trong khu vực bảo vệ. Khi bộ trim hoạt động (đầu phun kín kích hoạt) nước chảy ra ngoài làm giảm áp suất trong buồng màng ngăn dẫn đến deluge valve mở.
+ Bộ trim xả dựa trên áp suất không khí (dry pilot actuation / pneumatic release): sử dụng một hệ thống đường ống khô kết nối với buồng màng ngăn thông qua bộ valve kích hoạt dựa trên áp suất không khí (dry pilot actuation) cùng với các đầu phun kín (được xem như là thiết bị phát hiện cháy) được lắp cùng với các đầu phun hở trong khu vực bảo vệ. Khi bộ trim hoạt động (đầu phun kín kích hoạt) làm giảm áp suất không khí trong đường ống làm kích hoạt bộ valve “Air Actuator”, cho phép nước trong buồng màng ngăn chảy ra ngoài dẫn đến giảm áp suất và deluge valve mở.
+ Bộ trim xả dựa trên hệ thống điện (electric actuation): sử dụng một hệ thống báo cháy gồm tủ điều khiển cùng với các đầu báo phát hiện cháy và van điện từ để điều khiển buồng màng ngăn. Khi có cháy xảy ra tủ kích hoạt van điện từ làm nước trong buồng màng ngăn chảy ra ngoài dẫn đến áp suất giảm và deluge valve mở.
- Preaction system: là hệ thống bảo vệ và chữa cháy cố định với các đầu phun kín. Nước được giữ lại ở van xả tràn và được điều khiển bởi một bộ trim. Khi trim xả hoạt động, deluge valve mở và nước chảy ra ngoài qua tất cả các đầu phun.
“Tác động trước” ở đây có nghĩa là hệ thống phát hiện cháy hoặc điều khiển xả phải hoạt động trước khi các đầu phun kín kích hoạt. Cho phép nước từ nguồn cấp đến ngay tại đầu phun khi hệ thống hoạt động.
Preaction system sử dụng trim xả tương tự như trong deluge system và được phân loại thành:
+ Hệ thống một tác động, kích hoạt bằng điện (Electric-Single Interlock Preaction): Một tác động có nghĩa là chỉ cần một tác động để mở van xả tràn và chỉ có trim xả (ở đây là hệ thống tủ báo cháy và van điện từ) mới được quyền mở van xả tràn. Áp suất không khí trong đường ống chữa cháy sẽ được giám sát để đảm bảo đầu phun kín không mở trước bộ trim, trong trường hợp đầu phun kín hoạt động trước bộ trim sẽ chỉ có lỗi áp suất thấp được thông báo mà không có lệnh mở valve.
+ Hệ thống hai tác động kích hoạt bằng điện – khí (Electric/Pneumatic-Double Interlock Preaction): cần hai tác động là hệ thống báo cháy với van điện từ và áp suất không khí từ đường ống đầu phun kín kích hoạt bộ valve khí đều xảy ra trước khi van xả tràn mở. Một trong hai tác động xảy ra trước thì sẽ chỉ có thông báo lỗi.
4. Ứng dụng van xả tràn
Hệ thống xả tràn được sử dụng ở những nơi đặc biệt nguy hiểm, đòi hỏi xả tràn một lượng nước lớn trong thời gian ngắn để ngăn chặn đám cháy lan rộng, chúng cũng có thể được sử dụng để làm lạnh bề mặt để tránh làm biến dạng hoặc vỡ các thùng chứa nguyên liệu, dây chuyền sản xuất hoặc chống nổ máy biến áp. Và một số ứng dụng khác như với khu vực hoặc kho có chứa vật liệu có nhiệt độ cháy thấp, thùng chứa chất lỏng dễ cháy, khu vực khai thác dầu, các hệ thống xử lý sản phẩm. Khi thiết kế một hệ thống xả tràn cần phải có thông tin cụ thể về mức độ nguy hiểm cần được bảo vệ.
Foam system sử dụng deluge valve để kiểm soát và dập tắt đám cháy ở những nơi cần bao phủ và làm lạnh vật liệu cháy như: nhà máy khai thác, nhà chứa máy bay, khu vực có chứa chất lỏng dễ cháy.
Preaction system thường được sử dụng ở những nơi nhạy cảm với nước như thư viện, kho lưu trữ tài liệu, phòng lưu trữ mỹ thuật, phòng máy tính…
5. Hướng dẫn lắp đặt và vận hành van xả tràn
5.1 Hướng dẫn lắp đặt tyco deluge valve
Một vài lưu ý khi lắp đặt tyco deluge valve:
- Deluge valve phải được lắp đúng với bộ trim tương ứng theo từng hệ thống.
- Lắp đặt valve ở một nơi dễ nhìn thấy và tiếp cận.
- Van, bộ trim và các thành phần ống dẫn phải được duy trì ở nhiệt độ tối thiểu là 4°C.
- Không được lắp hệ thống cáp dò nhiệt lên thân van và bộ trim.
Bước 1: Tất cả các ống nối, phụ kiện và thiết bị phải được làm sạch các gờ, cặn trước khi lắp đặt. Sử dụng chất bịt kín (cao su non) lên ren đực của các ống nối.
Bước 2: Lắp tất cả các thiết bị của bộ trim vào valve
Bước 3: Kiểm tra lại các một chiều (Check Valve), bộ lọc (Strainer), van cầu (Globe Valve)… đảm bảo đã lắp đúng theo hướng mũi tên chỉ báo hướng nước chảy.
Bước 4: Đường ống kết nối đến ống phễu xả (Drip Funnel Drain) phải được uống mượt không có nếp gãy, gấp để tránh cản trở dòng chảy.
Bươc 5: Xả chính (Main Drain) và phễu xả (Drip Funnel Drain) có thể kết nối với nhau thông qua van một chiều (Check Valve) nằm phía dưới và cách phểu xả ít nhất 30 cm.
Bước 6: Điều chỉnh hướng ống và van xả nước sao cho không ảnh hưởng tới thiết bị cũng như con người.
Bước 7: Kết nối van điều khiển nước buồng màng ngăn (Diaphragm Supply Valve) vào van điều khiển chính (Main Control Valve).
Đối với hệ thống xả tràn kích hoạt khô:
Bước 8: Lắp bộ duy trì áp suất (Air Maintenance Device) cho hệ thống.
Bước 9: Cài đặt công tắc báo động áp suất thấp theo tài liệu mỗi nhà sản xuất.
Bước 10: Cài đặt van giảm áp theo tài liệu nhà sản xuất.
Bước 11: Trước khi kiểm tra hệ thống cần siết chặt các đai ốc màng ngăn trên thân van theo trình tự chéo để tránh nước rò rỉ.
5.2. Hướng dẫn cài đặt tyco deluge valve
Để khởi tạo lần đầu cho valve hoạt động, reset lại valve sau khi kiểm tra hoặc có sự kiện cháy thực hiện các bước sau (tham khảo hình 5, 6, 7):
Bước 1: Đóng van điều khiển chính hệ thống (B).
Bước 2: Đóng van cấp nước màng ngăn (P). Đối với hệ thống kích hoạt khô, đóng van cấp không khí (T).
Bước 3: Mở van xả chính (D), van xả hệ thống (E) và tất cả các van xả phụ khác. Sau khi nước ngừng xả, đóng các van xả phụ và van xả hệ thống. Vẫn để van xả chính (D) mở.
Bước 4: Nhấn nút trên van xả tự động (F) để chắc chắn nó đang mở.
Bước 5: Tháo và làm sạch lọc màng ngăn (Q), sau đó lắp lại.
Bước 6: Reset lại hệ thống tự động kích hoạt:
- Hệ thống kích hoạt ướt: thay thế các đầu phun đã kích hoạt hoặc reset nút khẩn bằng tay.
- Hệ thống kích hoạt khô: thay thế các đầu phun đã kích hoạt hoặc reset nút khẩn, nạp lại áp suất không khí.
Hệ thống kích hoạt điện: reset hệ thống tủ báo cháy.
Bước 7: Mở trạm điều khiển tay (M) và sau đó mở van cấp nước màng ngăn (P). Sau khi nước không được lọc xả hết ra từ trạm điều khiển (M) thì đóng lại.
Bước 8: Sau khi nước đã được lọc xả ra hết thông qua bộ reset bằng tay (N) thì nhấn và giữ nút trên bộ reset (N) cho đến khi áp suất trên đồng hồ màng ngăn (K) được 1 bar và nước dừng chảy qua ống xả của bộ reset (N). Đối với hệ thống kích hoạt ướt mở tất cả các van xả trên đường ống kích hoạt để không khí thoát ra ngoài sau đó đóng lại.
Lưu ý: Sau khi mở van xả không khí trên đường ống kích hoạt thì kiểm tra lại bộ reset (N) để đảm bảo không có nước xả ra. Nếu có nước xả ra thì thực hiện lại bước 8.
Bước 9: Xác nhận lại buồng màng ngăn deluge valve đã giữ được áp suất bằng cách:
- Tạm thời đóng valve cấp nước cho màng ngăn (P) và quan sát đồng hồ đo áp suất màng ngăn (K).
- Nếu áp suất trên đồng hồ giảm thì phải thay thế màng ngăn hoặc tìm kiếm các rò rỉ để khắc phục trước khi đến bước tiếp theo.
- Nếu áp suất trên đồng hồ không giảm thì mở lại valve cấp nước màng ngăn (P).
Bước 10: Mở một phần van điều khiển chính (B). Đóng chậm van xả chính (D) ngay khi có nước xả ra từ van xả chính (D). Quan sát rò rỉ ở van tự động xả (F), nếu có rò rỉ thì tiến hành xử lý trước khi đến bước kế tiếp.
Lưu ý: Khi mở một phần van điều khiển chính (B) áp suất trong màng ngăn có thể sẽ tăng lên, điều này là bình thường. Nếu áp suất tăng lên lớn hơn quy định của nhà sản xuất thì phải giảm áp suất xuống bằng cách mở tạm thời và một phần trạm điều khiển (M), tuy nhiên không để áp suất ở buồng màng ngăn (K) thấp hơn áp suất nước cung cấp (J) điều này sẽ làm deluge valve lỗi.
Bước 11: Mở hoàn toàn van điều khiển chính (B).
5.3 Hướng dẫn bảo trì van xả tràn
Các trường hợp có thể xảy khi vận hành hệ thống van xả tràn và biện pháp khắc phục (tham khảo hình 5,6,7):
Áp suất nước cung cấp (J) thấp hơn mức bình thường:
Lưu ý: trong trường hợp áp suất nước cung cấp giảm xuống (có thể do vỡ đường nước hoặc đang sửa chữa), sau đó là giảm áp suất trong buồng màng ngăn (do rò rỉ buồng màng ngăn, rò rỉ trên đường ống kết nối hoặc van một chiều)
Ngay lập tức đóng van điều khiển chính (B) và tiến hành các bước sau để reset hệ thống:
Bước 1: Trước khi áp suất nước cung cấp phục hồi, đóng van điều khiển chính (B) và quan sát đồng hồ áp suất nước cung cấp (J) có nằm trong khả năng cho phép hay không.
Bước 2: Nếu áp suất của buồng màng ngăn thấp hơn mức bình thường, kiểm tra các rò rỉ (nếu có) từ buồng màng ngăn trước khi reset hệ thống.
Bước 3: Sau khi áp suất nước cung cấp phục hồi (J) thì tiến hành reset hệ thống như đã hướng dẫn ở phần cài đặt tyco deluge valve
Kiểm tra dòng chảy báo động:
Để kiểm tra dòng chảy báo động mở valve kiểm tra báo động (G). Khi đó nó cho phép nước chảy qua công tắc áp suất (C) và chuông báo động. Sau khi hoàn thành kiểm tra, đóng lại valve kiểm tra (G). Để đảm bảo nước rút hết khỏi đường ống báo động nhấn nút trên valve tự động xả (F).
Kiểm tra hoạt động deluge valve kích hoạt ướt:
Để xác nhận deluge valve hoạt động đúng thực hiện các bước sau đây:
Bước 1: Nếu muốn ngăn nước chảy ra ngoài thực hiện:
- Đóng van điều khiển hệ thống chính (B). Mở van xả chính (D).
- Mở van điều khiển hệ thống chính (B) vượt qua vị trí mà nước bắt đầu chảy ra ở van xả chính (D).
- Đóng chậm van xả chính (D).
Bước 2: Mở bộ “Inspector’s Test Connection”:
Bước 3: Quan sát lượng nước đi vào trong hệ thống.
Bước 4: Đóng van điều khiển hệ thống chính (B).
Bươc 5: Đóng van cấp nước cho màng ngăn (P).
Bước 6: Reset deluge valve.
Kiểm tra hoạt động van xả tràn kích hoạt khô:
Để xác nhận van xả tràn hoạt động đúng thực hiện các bước sau đây:
Bước 1: Nếu muốn ngăn nước chảy ra ngoài thực hiện:
- Đóng van điều khiển hệ thống chính (B). Mở van xả chính (D).
- Mở van điều khiển hệ thống chính (B) vượt qua vị trí mà nước bắt đầu chảy ra ở van xả chính (D).
- Đóng chậm van xả chính (D).
Bước 2: Mở bộ “Inspector’s Test Connection”.
Bước 3: Quan sát lượng nước đi vào trong hệ thống.
Bước 4: Đóng van điều khiển hệ thống chính (B).
Bươc 5: Đóng van cấp nước cho màng ngăn (P).
Bước 6: Reset van xả tràn.
Kiểm tra hoạt động van xả tràn kích hoạt điện:
Để xác nhận van xả tràn hoạt động đúng thực hiện các bước sau đây:
Bước 1: Nếu muốn ngăn nước chảy ra ngoài thực hiện:
- Đóng van điều khiển hệ thống chính (B). Mở van xả chính (D).
- Mở van điều khiển hệ thống chính (B) vượt qua vị trí mà nước bắt đầu chảy ra ở van xả chính (D).
- Đóng chậm van xả chính (D).
Bước 2: Kích hoạt hệ thống tủ điều khiển chữa cháy để mở van điện từ.
Bước 3: Quan sát lượng nước đi vào trong hệ thống.
Bước 4: Đóng van điều khiển hệ thống chính (B).
Bước 5: Đóng van cấp nước cho màng ngăn (P).
Bước 6: Reset deluge valve.
Kiểm tra hoạt động bộ van kích hoạt khí (Dry Pilot Actuator):
Để xác nhận van kích hoạt khí hoạt động đúng thực hiện các bước sau đây:
Bước 1: Đóng van điều khiển hệ thống chính (B).
Bước 2: Mở van xả chính (D).
Bước 3: Mở bộ “Inspector’s Test Connection”.
Bước 4: Xác nhận có dòng chảy từ bộ van kích hoạt khí (R).
Bước 5: Xác nhận áp suất buồng màng ngăn giảm xuống dưới 25% so với áp suất nước cung cấp.
Bước 6: Đóng “Inspector’s Test Connection” và nạp lại áp suất cho đường ống kích hoạt bằng cách:
+ Nước sẽ ngừng chảy ra từ bộ van kích hoạt khí (R) nhưng vẫn còn chảy ra ở bộ reset bằng tay (N).
+ Nhấn và giữ nút reset (N) đến khi nước ngưng chảy.
+ Áp suất sẽ tăng lên ở buồng màng ngăn.
+ Sau khi áp suất ở buồng màng ngăn phục hồi, xem xét rò rỉ ở bộ kích hoạt khí (R) và bộ reset (N). Phải giải quyết vấn đề rò rỉ (nếu còn) trước khi sang bước tiếp theo.
Bước 7: Mở một phần van điều khiển chính (B). Đóng chậm van xả chính (D) ngay khi có nước xả ra từ van xả chính (D). Quan sát rò rỉ ở van tự động xả (F), nếu có rò rỉ thì tiến hành xử lý, nếu không có rò rỉ thì van xả tràn đã sẵn sàng hoạt động và mở hoàn toàn van điều khiển (B).
Tư vấn, bán hàng Tel/Zalo: 0912 426 152