HỆ THỐNG CỨU HỎA TRÊN TÀU

re11.3 HỆ THỐNG CỨU HỎA Để đảm bảo an toàn cho người, tàu hàng hóa có hỏa hoạn xảy tàu người ta phải trang bị hệ thống cứu hỏa Hệ thống cứu hỏa tàu gồm: hệ thống cứu hỏa dùng nước, hệ thống khí CO 2, hệ thống bình chữa cháy xách tay v.v… Tùy theo kết cấu, kích thước tàu mà người ta trang bị hệ thống cứu hỏa dùng nước kết hợp với hệ thống khí CO2 hệ thống bình chữa cháy xách tay có hệ thống cứu hỏa dùng nước với hệ thống bình chữa cháy xách tay Để việc cứu hoả đạt hiệu tốt chùng ta phải hiểu yếu tố tạo thành đám cháy, từ có biện pháp chữa cháy hiệu Để tồn đám cháy phải đảm bảo ba yếu tố sau: -Nguồn nhiệt -Chất cháy Ô xy tham gia vào phản ứng cháy Như để loại bỏ đám cháy cần loại bỏ yếu tố gây cháy đám cháy tự tắt Để dập tắt đám cháy có phương pháp dập cháy khác như: Phương pháp loại bỏ nguồn nhiêt thực cách hạ nhiệt độ đám cháy xuống Để hạ nhiệt độ đám cháy ta phun nước vào đám cháy, nước nhận nhiệt đám cháy hoá hơi, đám cháy nhiệt cho nước nhiệt độ đám cháy giảm, đám cháy tắt Phương pháp loại bỏ ô xy tham gia vào trình cháy thực hai cách: Đối với đám cháy thể tích kín ta phun khí trơ vào để đẩy ô xy Đối với đám cháy bề mặt ta dùng phương pháp bao trùm lên đám cháy phun bọt, bột, đám cháy nhỏ ta dùng chăn để phủ lên đám cháy Phương pháp thứ ba loại bỏ chất cháy cách ngăn không cho chất cháy tiếp tục bổ xung vào đám cháy chất cháy bị cháy hết, đám cháy tự tắt Trên tàu thường bố trí sẵn thiết bị chữa cháy sách tay hệ thống cứu hoả Sau ta nghiên cứu hệ thống cứu hoả tàu 11.3.1 HỆ THỐNG CỨU HOẢ DÙNG NƯỚC Hệ thống gồm bơm cứu hỏa lấy nước từ mạn tàu cấp vào hệ thống đường ống cứu hỏa Hệ thống ống cứu hỏa dẫn nước boong 136 tàu, lên hành lang buồng ở, thượng tầng, kho chứa vật tư v.v… Tại vị trí trang bị van, họng cứu hỏa vòi rồng Khi có hỏa hoạn xảy vị trí tàu ta chạy bơm cứu hỏa, mở van chặn dẫn nước lên boong cabin nước chờ sẵn van họng cứu hỏa Lúc ta việc lắp vòi rồng vào họng cứu hỏa gần nơi xảy hỏa hoạn mở van, nước phun vào đám cháy từ vòi rồng Ngoài bơm cứu hỏa có bơm khác tham gia vào công tác cứu hỏa bơm ballast, bơm phục vụ chung (G.S.P) Các bơm cứu hỏa phải có khả cung cấp toàn sản lượng cột áp định, không nhỏ 2/3 tổng sản lượng bơm hút khô Cột áp bơm quy định để cứu hoả nước cứu hoả cấp tới vị trí cao xa tàu Hình 11.8 Hệ thống cứu hoả dùng nước tàu Hình 11.8 thể sơ đồ hệ thống cứu hỏa dùng nước cách bố trí họng cứu hỏa van cứu hỏa tàu (hệ thống cứu hỏa dùng nước trang bị tàu) 137 11.3.2 HỆ THỐNG CỨU HOẢ DÙNG CO2 Hệ thống cứu hỏa dùng CO2 sử dụng rộng rãi để đảm bảo cứu hỏa cho hàng hóa chuyên chở, phòng, khoang tàu, buồng nồi khu vực buồng máy Lượng CO2 yêu cầu tính toán theo toàn thể tích lớn không gian chứa hàng hóa thể tích lớn không gian buồng máy Nó tính theo thể tích lớn hai thể tích Người ta yêu cầu thêm lượng CO khu vực máy móc mà có chai khí nén lớn, trình hỏa hoạn mà khí nén thoát khỏi chai khí nén ảnh hưởng lớn đến hiệu dập cháy hệ thống cứu hỏa Hình 11.9 Hệ thống cứu hỏa CO2 Khí CO2 chứa chai thép dạng thể lỏng (nặng khoảng 45 kg) Ở hệ thống CO thiết kế cho việc chữa cháy khu vực hầm hàng buồng máy việc cứu hoả hầm hàng thường thực tay để điều khiển việc xả CO tới hầm hàng riêng rẽ tùy thuộc vào thể tích không gian hầm hàng VIệc xả CO2 cho hầm hàng thường thực buồng chứa CO2 Ở vị trí xả có dẫn xả CO cho khu vực Các chai CO2 để thẳng đứng xếp thành cụm, van xả chai CO lắp đỉnh chai nối với ống dẫn CO2 Trên chai CO2 có cấu dùng để giải phóng CO từ xa Tất hệ thống xả CO2 tới khu vực mà người cần lui tới ví dụ như: buồng máy, buồng bơm…) phải lắp thiết bị tự động báo động đèn, còi để báo cho người biết mà rời khỏi khu vực trước xả CO2 Để việc cứu hoả CO buồng máy an toàn hiệu trình chữa cháy CO2 buồng máy thực theo bước sau 138 Đóng tất cửa buồng máy cửa thông gió để cô lập đám cháy vời bên Tắt tất quạt thông gió bơm dầu chạy để ngăn không cho không khí chất cháy tiếp tục xâm nhập vào khu vực cháy Đóng van đóng nhanh dầu từ xa để nghăn không cho dầu tiếp tục xâm nhập vào đám cháy Dùng phương tiện thông báo để người lại buồng máy thoát kịp khỏi buồng máy lối thoát cố Dùng vật cứng đập kính hộp đặt chìa khoá cửa trạm điều khiển xả CO2 lấy chìa khoá để mở hộp điều khiển xả CO Khi cửa trạm điều khiển mở tiếp điểm cử tự động báo động đèn còi xuống buồng máy để báo động chuẩn bị xả CO2 xuống buồng máy dể buồng máy nhanh chòng rời khỏi buồng máy (Thông thường mở cửa trạm điều khiển xả CO2 quạt thông gió bơm dầu dừng hoạt động) Chờ khoảng từ 5-10 phút sau điều khiển mở van xả CO xuống buồng máy Chờ thời gian đẻ buồng máy nguội hẳn vào buồng máy để kiểm tra Hình 11.9 sơ đồ hệ thống cứu hoả CO buồng máy Để xả CO2 người ta dùng chai CO2 điều khiển để mở van chặn phân phối CO2 van chai CO riêng rẽ khác Các chai CO2 điều khiển đặt ngăn điều khiển thường ngắt khỏi hệ thống điều khiển Để cho hệ thống điều khiển hoạt động người ta chế tạo ống mềm có cút bắt nhanh vào miệng chờ tương ứng hệ thống để nối chai CO điều khiển vào hệ thống Khi van chặn chai điều khiển mở CO từ chai điều khiển tác động vào van chặn hệ thống cứu hỏa làm van mở Van chặn dạng piston CO điều khiển tác động đẩy thắng sức căng lò xo, mở cửa van ra, đồng thời CO điều khiển qua lỗ thứ hai để vào hàng chai CO mở van chai CO2 Hệ thống cứu hỏa dùng CO2 thường kết hợp với hệ thống lấy mẫu khói để cho hỏa hoạn phát sớm kịp thời bảng báo đặt buồng lái Bảng có tín hiệu báo khu vực khác tàu Khi có hỏa hoạn xảy khu vực bảng sáng (nhấp nháy còi báo động kêu) báo cho người trực biết 139 Mỗi khoang hầm hàng nối riêng rẽ với bảng phát cháy đường ống nhỏ Một quạt hút lắp trần buồng lái liên tục hút khí hầm hàng cho qua thiết bị phát hỏa hoạn bảng Do khói từ đám cháy hầm hàng phát báo bảng tín hiệu, đồng thời còi đèn báo động làm việc báo cho biết khói xuất chỗ tàu Một van ba ngả lắp đường ống bảng báo cháy Bình thường van mở để thông hầm hàng với bảng báo cháy Khi phát thấy hỏa hoạn van xoay cách ly bảng báo cháy với khu vực cháy mở đường ống tới buồng đặt chai CO để sẵn sàng xả CO2 tới vị trí hỏa hoạn Những thiết bị báo cháy gồm kiểu sau: Thiết bị phát khói dựa vào nguyên tắc ion hóa nguyên lý tế bào quang điện Những phần tử cảm biến nhiệt Những phần tử cảm biến tốc độ tăng nhiệt độ Những thiết bị phát lửa Mỗi loại có ưu điểm hệ thống thường bố trí hai loại tùy theo thể tích không gian cần bảo vệ Nguồn sáng Tế bào quang điện Ống dài 30 cm Thấu kính Thấu kính Khoang hoạt hóa sinh học a Sensor cảm ứng khói Kim loại melamine tương tự Giá đỡ Tiếp điểm mạch báo Khe hở động Thanh lưỡng kim A Tấm chặn Thanh lưỡng kim B Thanh A Thanh B Cốc kim loại mỏng 140 b Sensor cảm ứng nhiệt Hình 11.9 Các sensor cảm ứng Số đầu cảm thiết bị cảm biến khói đặt vị trí thích hợp theo quy định khoang hàng, buồng chứa sơn, buồng máy, ca bin Kết hợp với việc lắp đặt thiết bị điều khiển bố trí buồng lái buồng điều khiển cứu hỏa Thiết bị điều khiển gồm bảng báo cháy nối với đầu cảm thiết bị cảm biến khói, chuyển đổi nguồn điện cấp tàu phù hợp với điện áp thiết bị sử dụng, nguồn ắc quy dự phòng Bảng báo cháy khu vực có hỏa hoạn đồng thời điều khiển hệ thống đưa tín hiệu báo động Trên số tàu, hệ thống cứu hỏa dùng CO trên, người ta trang bị hệ thống phun nước có đầu phun bố trí vị trí thích hợp khu vực cần bảo vệ có đám cháy xảy (nước phun đầu phun nhờ áp lực khí nén chứa chai gió) người ta dùng hệ thống khí Halon CF3Br hay hệ thống bình bọt hóa học Ta nghiên cứu kỹ hệ thống tài liệu chuyên dùng 11.3.3 HỆ THỐNG KHÍ TRƠ Trên tàu dầu, tàu chở hóa chất để phòng ngừa hoả hoạn xảy cho hầm hàng người ta thường trang bị hệ thống khí trơ để ngăn ngừa hoả hoạn xảy Khí trơ khí hỗn hợp khí mà chứa thành phần oxy hay nói cách khác chứa lượng ô xy không đủ để trì cho cháy, chẳng hạn khói lò nồi sau rửa, làm làm mát Những khí cháy nhiên liệu hòa trộn với không khí theo lượng thích hợp thể tích kín cần tia lửa nhỏ (mà điều dễ xảy điều kiện tàu) phát cháy nhanh, đặc biệt két chứa nhiên liệu tàu dầu Chính chức hệ thống khí trơ đưa khí trơ vào két hàng (két chứa dầu thô, xăng, nhiên liệu hóa chất cháy nổ v.v….) để làm loãng không khí lượng ô xy khoang không đủ để đám cháy xảy chí có tia lửa khả cháy nổ xảy Hỗn hợp khí Hydrocacbon không khí cháy nổ thành phần nằm vùng mà người ta gọi "vùng cháy được", vùng cháy nổ Khi ta cấp khí trơ vào hỗn hợp khí Hydrocacbon không khí làm giảm nồng độ ô xy đến giới hạn không cháy 141 Khi thiết kế hệ thống khí trơ, phải ý điều sau đây: Khí thoát nồi mà chứa nhiều thành phần gây ăn mòn thành phần phải loại Khí phải làm mát Phải tiến hành kiểm tra, đo đạc để tránh khí hydrocacbon chảy ngược trở lại khu vực không an toàn Phải trang bị thiết bị ngắt để đảm bảo khí thoát từ nồi không cấp đến hệ thống khí trơ thực việc thổi muội cho nồi Ở tàu dầu chở loại hàng khác phải thật cẩn thận để không xảy ô nhiễm loại vào loại Hình vẽ sau sơ đồ ví dụ hệ thống khí trơ, nhiên chi tiết khác nguyên lý giống tất hệ thống khí trơ dùng khí thải từ nồi 10 11 12 13 17 16 14 16 15 Két dầu 15 Két dầu Dầu thô Hình 11.10 Hệ thống khí trơ Nồi hơi, Tháp lọc, Quạt gió, Thiết bị làm kín, Van nồi hơi, Van hút quạt, Van nạp khí Mặt bích bịt , Van xả quạt, 10 Van xả khí quyển, 11 Van cấp khí chính, 12 Van thông hơi, 13 Van chiều, 14 Van boong, 15 Van nhánh, 16 Van xả khí, 17 Bộ phá chân không/áp suất Khí thải nồi hút qua tháp lọc dùng nước biển để lọc đốt, tạp chất Nước biển làm mát khí thải từ nhiệt độ (trên 135 0C) xuống nhiệt độ cao nhiệt độ nước biển 100C đến 200C 142 Tháp lọc hình chữ nhật thép mềm chứa "cái bẫy" nhiều cửa Mỗi "bẫy" có nắp chụp xẻ rãnh chụp lên cửa "Cái bẫy" Nước biển vào tháp lọc phía chảy qua "bẫy" Một loạt vách ngăn bố trí để đảm bảo "bẫy" ngập sâu khoảng 20 mm nước Những "bẫy" bố trí cho nước dẫn từ lớp "bẫy" sang "bẫy" khác Khí thải vào tháp lọc đáy qua phần nước đệm, lên qua chồng "bẫy" chui qua lớp nước "cái bẫy", qua khe nắp chụp mà khe phân phối khí thải qua bề mặt thoáng nước "bẫy" Tại đỉnh chuồng "bẫy" người ta bố trí thiết bị tách nước lẫn khí thải Phía thiết bị tách nước người ta đặt đầu phun nước dể rửa tháp lọc sau làm việc Hình 11.11 Tháp lọc khí 1.Thân tháp lọc, Tấm chắn, Bầu làm mát, Ống dẫn khí, Vòi phun nước làm mát, Đường nước biển vào, Lưới lọc, Đường khí ra, Vòi phun ẩm, 10 Đường ống dẫn nước, 11 Vách chặn, 12 Van nhánh, 13 Van xả khí, 14 Bộ phá chân không/áp suất Sản lượng nước biển dùng tháp lọc thay đổi phạm vi tùy theo thiết kế tháp lọc thông thường sử dụng lượng nước biển khoảng từ 100tấn/giờ đến 350 tấn/giờ 143 Những phân tích thành phần đặc trưng khí thải trước sau lọc sau: Trước Sau CO2 - 12% O2 - 4,5% SO2 0,2% 0,0% N2 84% 77% Những tạp chất lại khí trơ nước tạp chất rắn Kết cấu tháp lọc khí trơ có nhiều kiểu, nhiên nguyên lý hoạt động giống Hình 11.10 kiểu kết cấu tháp lọc đưa cho ta tham khảo nghiên cứu Trong hệ thống khí trơ, quạt sử dụng có sản lượng gấp khoảng 1,33 lần sản lượng lớn bơm làm hàng trình bơm dỡ hàng khí trơ phải cấp liên tục vào két Quạt dẫn động động điện tuabin thiết kế có hai quạt, làm việc để dự phòng Do ăn mòn tự nhiên khí thải nên vật liệu chế tạo quạt phải chọn cẩn thận Cánh quạt sử dụng thép không gỉ hợp kim đồng, niken nhóm Vỏ quạt thép bên có phủ chất epoxy keo than đá Trong thực tế khai thác ổ đỡ quạt bị hỏng nguyên nhân thường cánh quạt cân có tạp chất bẩn bám cánh, nên người ta có lắp vòi phun quạt để thường xuyên phun nước rửa cánh quạt Khí vào 12 Khí 10 11 Hình 11.12 Thiết bị làm kín 144 Thân, Ống làm kín, Tấm lọc, Cửa xả, Ống hướng, Tấm chắn, Đường nước làm kín, Ống hâm, Ống hâm, 10 Ống thoát khí, 11 vách ngăn, 12 Đường khí Khí trơ quạt xả tới két phải qua ''đệm kín" để chắn không cho khí từ két ngược lại khu vực buồng máy khu vực an toàn hệ thống không hoạt động Điều mà người khai thác phải quan tâm nước cấp vào "đệm kín" lúc phải trì, đặc biệt hệ thống không hoạt động Ở tàu dầu chạy động Diesel khí xả động Diesel có hàm lượng oxy tương đối cao dùng làm khí trơ Do người ta sử dụng khí xả từ nồi phụ Điều đặc biệt có lợi tàu đậu cảng có hàng lúc nồi phụ chạy cấp tới bơm làm hàng (có thể cấp tới tuabin lai máy phát điện - trang bị) người ta lấy khí thải nồi phụ làm khí trơ Tuy nhiên tàu hành trình biển nồi phụ ngừng hoạt động người ta phải tìm nguồn cấp khí trơ thay Một thiết bị sinh khí trơ đốt dầu kiểu "HOLMES" dùng cho mục đích thiết bị trang bị tàu hàng khô làm nhiệm vụ cứu hỏa Loại có sản lượng 100-4000 m 3/giờ, với áp suất 0,138 bar chí tới bar cần Ở thiết bị dầu từ két chứa bơm bánh hút bơm qua phin lọc, qua thiết bị điều chỉnh áp suất tới phận đốt phần điều khiển việc đốt Không khí cấp vào cho trình cháy nhờ máy nén thể tích Dầu không khí hòa trộn theo tỷ lệ thích hợp thiết bị phun hòa trộn đốt Thiết bị lắp đỉnh buồng đốt Khi hỗn hợp cháy sản phẩm cháy khỏi buồng đốt phía chúng đổi hướng lên qua phần làm mát bao quanh buồng đốt Khí trơ làm mát nhờ tiếp xúc trực tiếp với nước biển nhiệt độ cao nhiệt độ nước biển khoảng 20 C Nước biển làm mát vỏ buồng đốt lấy tất khí có lưu huỳnh khỏi khí trơ Vì loại sản lượng cố định nên người ta trang bị van giảm áp đặt đường xả khí trơ để cần thiết giảm lượng khí trơ tiêu thụ xuống Việc khởi động hệ thống hoàn toàn tự động nhờ ấn nút Trong trình làm việc hệ thống có phần tử cảm ứng cháy buồng đốt, cảm ứng mực nước làm mát Trong điều kiện nguy cấp hệ thống tự động dừng tín hiệu báo động đưa Trong hệ thống khí trơ, người ta lắp thiết bị phân tích thành phần oxy khí thải khí trơ Thiết bị phân tích nối với mạch báo động Khi nồng độ ôxy vượt giá trị mong muốn có báo động Ngoài người ta trang bị thêm đồng hồ đo nồng độ ôxy xách tay để kiểm tra két xem có bảo đảm khí trơ không Ngược lại đồng hồ xách tay dùng để kiểm tra không khí 145 két xem có đảm bảo cho sống người xuống kiển tra vệ sinh két Một thiết bị báo nồng độ hỗn hợp khí mà cháy trang bị với hệ thống khí trơ để đo khí trơ không khí két Loại thông dụng thiết bị báo dạng sợi xúc tác Thiết bị dùng sợi bạch kim sấy nóng để xúc tác với ôxy hỗn hợp khí cháy (hơi oxy nằm vùng "có thể cháy" Khi tiếp xúc với sợi bạch kim nóng oxy làm tăng nhiệt độ sợi bạch kim lên làm điện trở sợi bạch kim thay đổi Điện trở tỷ lệ với nồng độ khí tích tụ vùng "có thể cháy" Người ta đo giá trị điện trở biết nồng độ hỗn hợp khí tích tụ giới hạn cháy Thiết bị thường vạch từ - 100% L.F.L (giới hạn cháy dưới) 146 ... nước tàu Hình 11.8 thể sơ đồ hệ thống cứu hỏa dùng nước cách bố trí họng cứu hỏa van cứu hỏa tàu (hệ thống cứu hỏa dùng nước trang bị tàu) 137 11.3.2 HỆ THỐNG CỨU HOẢ DÙNG CO2 Hệ thống cứu hỏa. .. dự phòng Bảng báo cháy khu vực có hỏa hoạn đồng thời điều khiển hệ thống đưa tín hiệu báo động Trên số tàu, hệ thống cứu hỏa dùng CO trên, người ta trang bị hệ thống phun nước có đầu phun bố trí... chứa chai gió) người ta dùng hệ thống khí Halon CF3Br hay hệ thống bình bọt hóa học Ta nghiên cứu kỹ hệ thống tài liệu chuyên dùng 11.3.3 HỆ THỐNG KHÍ TRƠ Trên tàu dầu, tàu chở hóa chất để phòng