BÌNH CHỮA CHÁY GỐC NƯỚC
Bình chữa cháy gốc nước là loại bình chữa cháy sử dụng chất chữa cháy chính là nước, thường được pha thêm các phụ gia để tăng hiệu quả dập lửa và giảm thiểu thiệt hại. Loại bình này hoạt động dựa trên nguyên lý làm lạnh, cách ly oxy và tạo màn chắn ngăn lửa lan truyền.
Bình chữa cháy gốc nước và chất chữa cháy gốc nước: Nguyên lý, phân loại và ứng dụng
An toàn phòng cháy chữa cháy (PCCC) là một yếu tố cực kỳ quan trọng trong đời sống hiện đại, từ các hộ gia đình, văn phòng, nhà xưởng đến các công trình công cộng. Trong vô số các thiết bị và hệ thống PCCC, bình chữa cháy xách tay đóng vai trò thiết yếu như một tuyến phòng thủ đầu tiên, giúp kiểm soát và dập tắt đám cháy ngay từ khi mới phát sinh, giảm thiểu thiệt hại về người và tài sản. Trong số các loại bình chữa cháy phổ biến, bình chữa cháy gốc nước và các chất chữa cháy gốc nước là một trong những lựa chọn lâu đời, hiệu quả và ngày càng được cải tiến để đáp ứng các yêu cầu PCCC đa dạng.
1. Chất chữa cháy gốc nước (water-based extinguishing agents)
Như tên gọi, chất chữa cháy gốc nước có thành phần chính là nước. Nước là một chất chữa cháy tự nhiên, sẵn có và hiệu quả đối với nhiều loại đám cháy. Tuy nhiên, để tăng cường khả năng chữa cháy, khắc phục những hạn chế của nước tinh khiết và mở rộng phạm vi ứng dụng, người ta thường bổ sung thêm các chất phụ gia vào nước.
1.1. Nguyên lý chữa cháy chính
Chất chữa cháy gốc nước hoạt động dựa trên một hoặc nhiều nguyên lý sau:
Làm lạnh (Cooling):
Đây là cơ chế chính của nước. Khi phun vào đám cháy, nước hấp thụ một lượng nhiệt lớn từ vật liệu đang cháy và môi trường xung quanh để hóa hơi (chuyển từ lỏng sang khí). Quá trình này làm giảm nhanh chóng nhiệt độ của vùng cháy xuống dưới nhiệt độ bắt lửa của vật liệu, khiến phản ứng cháy không thể tiếp tục duy trì. Mỗi kg nước có thể hấp thụ một lượng nhiệt đáng kể trong quá trình tăng nhiệt độ và hóa hơi.
Cách ly Oxy (Smothering/Oxygen Depletion):
Khi nước hóa hơi, thể tích của nó tăng lên hàng nghìn lần, tạo ra một lượng lớn hơi nước. Hơi nước này có thể thay thế không khí (và oxy trong đó) xung quanh vùng cháy, làm giảm nồng độ oxy cần thiết cho sự cháy. Cơ chế này đặc biệt hiệu quả với các hệ thống phun sương nước (water mist) hoặc khi hơi nước bị giữ lại trong một không gian kín. Đối với các chất tạo bọt (foam), lớp bọt phủ lên bề mặt chất lỏng cháy sẽ ngăn chặn sự tiếp xúc giữa nhiên liệu và oxy trong không khí.
Pha loãng nhiên liệu (Fuel Dilution):
Mặc dù ít quan trọng hơn, đối với một số nhiên liệu lỏng có thể hòa tan trong nước (như cồn), việc phun nước vào có thể làm loãng nhiên liệu, giảm nồng độ của nó đến mức không đủ để duy trì sự cháy.
Phản ứng hóa học (Chemical Reaction – Saponification):
Đây là cơ chế đặc trưng của các chất chữa cháy hóa chất ướt (wet chemical) dùng cho đám cháy loại K/F (dầu ăn, mỡ động thực vật). Các hóa chất gốc kiềm (như Potassium Acetate, Potassium Citrate, Potassium Carbonate) trong dung dịch nước phản ứng với dầu mỡ nóng (quá trình xà phòng hóa), tạo thành một lớp xà phòng dày, không cháy trên bề mặt. Lớp xà phòng này vừa cách ly oxy, vừa ngăn chặn hơi dầu mỡ thoát ra, đồng thời dung dịch nước cũng làm nguội dầu mỡ.
1.2. Các loại chất chữa cháy gốc nước phổ biến
Nước tinh khiết (Plain Water):
Là loại đơn giản nhất, chủ yếu dùng cho đám cháy chất rắn thông thường (Đám cháy loại A: gỗ, giấy, vải, nhựa…). Rẻ tiền, sẵn có, thân thiện môi trường. Hạn chế: Không dùng cho đám cháy chất lỏng dễ cháy (Loại B), đám cháy khí (Loại C), đám cháy kim loại (Loại D) và đặc biệt nguy hiểm khi dùng cho đám cháy liên quan đến điện (do nước dẫn điện) và đám cháy dầu mỡ nhà bếp (Loại K/F – gây bắn tóe).
Nước có phụ gia làm ướt (Water with Wetting Agents):
Các chất hoạt động bề mặt được thêm vào nước để giảm sức căng bề mặt của nó. Điều này cho phép nước thấm sâu hơn và nhanh hơn vào các vật liệu cháy xốp hoặc đóng kiện chặt (như kiện bông, vải, mùn cưa), làm tăng hiệu quả làm lạnh và dập tắt các đám cháy âm ỉ. Hiệu quả chủ yếu với đám cháy loại A.
Nước có phụ gia chống đông (Water with Antifreeze):
Các chất như Glycol hoặc Canxi Clorua được thêm vào để hạ điểm đóng băng của nước, cho phép bình chữa cháy hoạt động ở môi trường nhiệt độ thấp mà không bị đông đá. Thường dùng cho bình chữa cháy loại A đặt ở khu vực ngoài trời hoặc kho lạnh.
Dung dịch tạo bọt (Foam solutions – AFFF, FFFP, AR-AFFF):
AFFF (Aqueous Film-Forming Foam – Bọt tạo màng nước): Là hỗn hợp nước và chất tạo bọt gốc fluorinated surfactant. Khi phun ra, nó tạo thành một lớp màng nước mỏng trên bề mặt chất lỏng cháy (như xăng, dầu), ngăn chặn hơi nhiên liệu thoát ra và tiếp xúc với oxy. Đồng thời, lớp bọt dày phủ lên trên lớp màng có tác dụng làm mát và cách ly. Rất hiệu quả cho đám cháy loại B (chất lỏng dễ cháy không hòa tan trong nước) và cũng hiệu quả cho đám cháy loại A.
FFFP (Film-Forming Fluoroprotein Foam – Bọt Fluoroprotein tạo màng):
Tương tự AFFF nhưng có thêm protein, tạo lớp bọt bền hơn, chịu nhiệt tốt hơn, thích hợp cho các ứng dụng cần lớp phủ bọt lâu dài.
AR-AFFF (Alcohol-Resistant AFFF – Bọt AFFF kháng cồn):
Được thiết kế đặc biệt cho các đám cháy chất lỏng dễ cháy có thể hòa tan trong nước (polar solvents) như cồn, acetone. Nó tạo ra một màng polymer ngăn cách giữa lớp bọt và nhiên liệu, tránh bị nhiên liệu phá hủy. Dùng cho cả loại B thông thường và loại B có cồn.
Lưu ý: Một số loại bọt AFFF cũ chứa PFAS/PFOS gây lo ngại về môi trường. Các loại bọt mới hơn, thân thiện môi trường (Fluorine-Free Foams – FFF) đang ngày càng phổ biến.
Hóa chất uớt (Wet Chemical):
Là dung dịch nước chứa các muối gốc kiềm (thường là hợp chất của Kali). Được thiết kế đặc biệt cho đám cháy loại K/F (dầu ăn, mỡ động thực vật trong bếp). Cơ chế chính là phản ứng xà phòng hóa và làm nguội. Rất hiệu quả và an toàn cho loại đám cháy này.
Sương Nước (Water Mist):
Sử dụng vòi phun đặc biệt để tạo ra các hạt nước siêu nhỏ (như sương mù). Các hạt nhỏ này có tổng diện tích bề mặt rất lớn, giúp hấp thụ nhiệt cực kỳ hiệu quả (làm lạnh nhanh) và hóa hơi nhanh chóng, tạo ra lượng lớn hơi nước để cách ly oxy. Do hạt nhỏ và thường dùng nước khử ion (deionized water), hệ thống sương nước có thể an toàn khi sử dụng gần thiết bị điện (đạt chuẩn Class C ở một số quốc gia/tiêu chuẩn) và ít gây hư hại do nước so với phun tia nước thông thường. Cũng hiệu quả với đám cháy loại A và có thể dùng cho một số đám cháy loại B và F/K trong điều kiện nhất định.
2. Bình chữa cháy gốc nước (Water-based fire extinguishers)
Bình chữa cháy gốc nước là thiết bị chứa các chất chữa cháy gốc nước nêu trên và một tác nhân đẩy (khí nén) để phun chất chữa cháy ra ngoài khi cần.
2.1. Cấu Tạo Cơ Bản
Một bình chữa cháy gốc nước điển hình bao gồm các bộ phận chính:
Vỏ bình (Cylinder): Thường làm bằng thép hoặc nhôm, chứa chất chữa cháy và khí đẩy.
Cụm van (Valve Assembly): Gắn trên cổ bình, điều khiển việc phun chất chữa cháy. Bao gồm tay xách (carrying handle), cò bóp (operating lever), chốt an toàn (safety pin/pull pin).
Ống dẫn trong (Siphon Tube/Dip Tube): Ống đi từ van xuống gần đáy bình để hút chất chữa cháy lỏng lên.
Vòi phun (Nozzle/Hose and Nozzle):
Định hướng và tạo dạng tia phun (tia đặc, tia sương, tia bọt…).
Đồng hồ đo áp suất (Pressure Gauge – đối với loại bình áp suất trực tiếp): Chỉ thị áp suất khí đẩy bên trong bình, cho biết bình còn hoạt động tốt hay không.
Chất chữa cháy (Extinguishing Agent): Một trong các loại chất chữa cháy gốc nước đã nêu.
Khí đẩy (Propellant): Thường là Nitơ (Nitrogen) hoặc không khí nén. Có hai dạng chính:
Áp suất trực tiếp (Stored Pressure): Khí đẩy được nén chung với chất chữa cháy trong vỏ bình. Đây là loại phổ biến nhất cho bình xách tay.
Bình khí đẩy riêng (Cartridge Operated): Một bình khí nén nhỏ (cartridge) chứa CO2 hoặc Nitơ được gắn bên trong hoặc bên ngoài vỏ bình. Khi kích hoạt (thường bằng cách ấn một cần hoặc đập núm), khí từ cartridge sẽ nạp vào vỏ bình chính, tạo áp lực đẩy chất chữa cháy ra ngoài. Loại này thường bền hơn trong môi trường khắc nghiệt.
2.2. Các Loại Bình Chữa Cháy Gốc Nước Phổ Biến
Dựa trên chất chữa cháy bên trong, có các loại bình gốc nước chính:
Bình chữa cháy nước (Water Extinguisher):
Chứa nước tinh khiết hoặc nước có phụ gia chống đông/làm ướt. Chỉ dùng cho đám cháy loại A. Thường có vỏ màu đỏ toàn bộ hoặc có dải màu trắng/nhãn ghi “WATER”.
Bình chữa cháy bọt (Foam Extinguisher):
Chứa dung dịch AFFF, FFFP, AR-AFFF hoặc FFF. Dùng cho đám cháy loại A và B. Thường có vỏ màu đỏ với dải màu kem (cream) hoặc nhãn ghi “FOAM”.
Bình Chữa Cháy Hóa Chất Ướt (Wet Chemical Extinguisher): Chứa dung dịch hóa chất ướt gốc kiềm. Thiết kế đặc biệt cho đám cháy loại K/F (dầu mỡ bếp). Cũng có thể dùng cho đám cháy loại A. Thường có vỏ màu đỏ với dải màu vàng (yellow) hoặc nhãn ghi “WET CHEMICAL”.
Bình Chữa Cháy Sương Nước (Water Mist Extinguisher):
Chứa nước tinh khiết (thường là khử ion) và có vòi phun đặc biệt tạo sương. Dùng hiệu quả cho loại A, an toàn cho loại C (nếu được chứng nhận), và có thể dùng cho loại K/F. Ít gây hại tài sản. Thường có vỏ màu đỏ với dải màu trắng hoặc nhãn ghi “WATER MIST”.
3. Ưu Điểm và Nhược Điểm của Bình Chữa Cháy Gốc Nước
3.1. Ưu Điểm:
Hiệu quả cao với đám cháy loại A: Nước là chất làm lạnh tuyệt vời cho các vật liệu rắn thông thường.
Hiệu quả chuyên dụng: Các loại bình bọt, hóa chất ướt rất hiệu quả cho các loại đám cháy mục tiêu (Loại B, Loại K/F).
Thân thiện môi trường: Nước là chất tự nhiên, không độc hại, không gây suy giảm tầng ozone. Các chất phụ gia mới (như bọt FFF) ngày càng thân thiện hơn.
Tác dụng làm mát mạnh: Giúp ngăn chặn đám cháy bùng phát trở lại.
An toàn cho người sử dụng: Không gây ngạt (trừ trường hợp hơi nước quá nhiều trong không gian rất kín), không độc hại khi tiếp xúc (trừ một số phụ gia đậm đặc).
Chi phí hợp lý: Bình chữa cháy nước thường có chi phí ban đầu và chi phí nạp lại thấp nhất.
Ít gây hại tài sản (đối với Water Mist): Bình sương nước giảm thiểu thiệt hại do nước gây ra.
3.2. Nhược Điểm:
Hạn chế về loại đám cháy: Bình nước tinh khiết không dùng được cho loại B, C, D, K/F và rất nguy hiểm với điện. Bình bọt thường không hiệu quả với đám cháy khí và kim loại, và có thể dẫn điện (mặc dù ít hơn nước).
Nguy cơ điện giật: Hầu hết các bình gốc nước (trừ sương nước khử ion được chứng nhận) đều không an toàn khi sử dụng gần thiết bị có điện.
Gây hư hại do nước: Việc phun nước hoặc dung dịch lỏng có thể làm hỏng các thiết bị điện tử, tài liệu, đồ đạc nhạy cảm với nước.
Vấn đề đóng băng: Bình chứa nước có thể bị đóng băng ở nhiệt độ dưới 0°C trừ khi có phụ gia chống đông.
Khó dọn dẹp (đối với bọt): Lớp bọt sau khi chữa cháy cần được dọn dẹp.
Trọng lượng và kích thước: Bình gốc nước thường nặng hơn các loại bình khác (như CO2, bột) cùng dung tích do tỷ trọng của nước.
4. Sử Dụng và Bảo Trì Bình Chữa Cháy Gốc Nước
4.1. Cách Sử Dụng (Phương pháp P.A.S.S.)
Khi có cháy, nếu quyết định sử dụng bình chữa cháy, hãy giữ bình tĩnh và thực hiện theo các bước sau (ghi nhớ từ viết tắt P.A.S.S.):
P – Pull (Kéo): Kéo chốt an toàn ra khỏi cụm van. Chốt này ngăn việc vô tình bóp cò.
A – Aim (Nhắm): Hướng vòi phun vào gốc đám cháy (phần đáy của ngọn lửa), không phải vào ngọn lửa đang bùng lên cao. Đối với đám cháy chất lỏng (Loại B dùng bình bọt), phun nhẹ nhàng lên bề mặt hoặc vào thành thùng chứa để bọt chảy xuống phủ lên bề mặt. Đối với đám cháy dầu mỡ (Loại K/F dùng bình hóa chất ướt), phun nhẹ nhàng từ khoảng cách an toàn để tránh làm bắn dầu mỡ nóng.
S – Squeeze (Bóp): Bóp chặt hai tay của cò bóp và tay xách để phun chất chữa cháy.
S – Sweep (Quét): Quét vòi phun qua lại một cách chậm rãi bao phủ toàn bộ gốc đám cháy cho đến khi lửa tắt hoàn toàn. Tiếp tục quan sát đề phòng lửa bùng phát trở lại.
Lưu ý quan trọng khi sử dụng:
Luôn đảm bảo có lối thoát hiểm phía sau lưng bạn.
Chỉ sử dụng bình chữa cháy khi đám cháy còn nhỏ và có thể kiểm soát được. Nếu đám cháy quá lớn hoặc lan nhanh, hãy sơ tán ngay lập tức và gọi cứu hỏa.
Giữ khoảng cách an toàn với đám cháy (thường được ghi trên nhãn bình, khoảng 1-3 mét tùy loại).
Biết rõ loại bình chữa cháy bạn đang dùng phù hợp với loại đám cháy nào. Sử dụng sai loại bình có thể làm đám cháy lan rộng hơn hoặc gây nguy hiểm (ví dụ: dùng nước cho đám cháy điện).
4.2. Bảo Trì và Kiểm Tra
Để đảm bảo bình chữa cháy luôn ở trạng thái sẵn sàng hoạt động:
Kiểm tra định kỳ (hàng tháng bởi người sử dụng):
Đảm bảo bình đặt đúng vị trí quy định, dễ thấy, dễ lấy.
Kiểm tra chốt an toàn và tem niêm phong còn nguyên vẹn.
Kiểm tra đồng hồ áp suất (đối với bình áp suất trực tiếp): Kim chỉ phải nằm trong vùng màu xanh lá cây (vùng hoạt động tốt).
Kiểm tra vỏ bình có bị hư hỏng, ăn mòn, rò rỉ không.
Kiểm tra vòi phun có bị tắc nghẽn, nứt vỡ không.
Kiểm tra và bảo dưỡng bởi đơn vị có chuyên môn (thường là 6 tháng hoặc 1 năm/lần): Thực hiện kiểm tra chi tiết hơn, có thể bao gồm cân trọng lượng, kiểm tra chất lượng chất chữa cháy, kiểm tra hoạt động của van.
Nạp lại (Recharge): Bình chữa cháy phải được nạp lại ngay sau mỗi lần sử dụng (dù chỉ phun một ít) hoặc khi đến hạn nạp lại theo quy định của nhà sản xuất hoặc tiêu chuẩn PCCC.
Thử nghiệm thủy lực (Hydrostatic Test): Vỏ bình phải được thử nghiệm chịu áp lực nước định kỳ (thường là 5 năm/lần đối với bình gốc nước) để đảm bảo độ bền, chống nổ.
5. Kết Luận
Bình chữa cháy gốc nước và các chất chữa cháy gốc nước là một phần không thể thiếu trong hệ thống PCCC hiện đại. Từ loại bình nước đơn giản, hiệu quả cho đám cháy gỗ, giấy đến các loại bình bọt, hóa chất ướt, sương nước chuyên dụng cho các loại đám cháy phức tạp hơn như chất lỏng dễ cháy hay dầu mỡ nhà bếp, chúng cung cấp các giải pháp chữa cháy linh hoạt và đáng tin cậy.
Việc hiểu rõ nguyên lý hoạt động, phân loại, ưu nhược điểm và cách sử dụng, bảo trì từng loại bình chữa cháy gốc nước là vô cùng quan trọng. Điều này không chỉ giúp lựa chọn đúng loại bình cho từng khu vực và nguy cơ cháy cụ thể mà còn đảm bảo an toàn và hiệu quả khi cần thiết phải đối mặt với hỏa hoạn. Bên cạnh việc trang bị đầy đủ, việc thường xuyên kiểm tra, bảo dưỡng và tổ chức huấn luyện sử dụng bình chữa cháy cho mọi người là yếu tố then chốt để phát huy tối đa vai trò của những “người lính cứu hỏa thầm lặng” này trong việc bảo vệ tính mạng và tài sản. Cùng với sự phát triển của công nghệ, các chất chữa cháy gốc nước và thiết kế bình chữa cháy sẽ tiếp tục được cải tiến để trở nên hiệu quả hơn, an toàn hơn và thân thiện hơn với môi trường.
Xem thêm các loại bình chữa cháy khác:
Bình bột ABC I Bình bột BC I Bình khí Co2 I Bình foam I Bình tự động
Công ty Thiết bị PCCC Bình An hiện đang phân phối các loại bình chữa cháy gốc nước tại Hải Phong và giao hàng trên toàn quốc.
Chi tiết xin liên hệ:
CÔNG TY TNHH THIẾT BỊ PCCC BÌNH AN
Km 92 Quốc lộ 5 Phường Hồng Bàng, Hải Phòng
Điện thoại: 0862.119.114 hoặc 039 362 8279
Email: tbpcbinhan@gmail.com
Website: https://pcccbinhan.com.vn
