8. Kết cấu của luận văn
2.6 Đổi mới sang công nghệ "chất chữa cháy sạch"
2.6.1 Các nguyên tắc chung
Ở những nước phát triển, người ta thực hiện chủ trương tập trung thành các ngân hàng Halon và tái chế thành các chất không gây suy giảm tầng ôzôn. Cho đến nay, chưa có chất nào có tác dụng chữa cháy cao cũng như giá cả thấp ngang với các Halon 1301, 1211 và 2402 trước đây. Tuy vậy, các nhà khoa học trên thế giới đã nghiên cứu và đưa ra các chất thay thế mới có thể tạm chấp nhận được.
Các chất chữa cháy thay thế Halon có thể hướng vào 2 loại nhóm chất như sau:
- Các chất thay thế không giống Halon; - Các chất thay thế tương tự Halon;
Các chất chữa cháy này có thể là chất chữa cháy thông thường hoặc như chất chữa cháy mới được nghiên cứu ứng dụng.
Nguyên tắc chung đối với công nghệ thay thế Halon là: - Khả năng dập cháy đạt hiệu quả cao;
- An toàn cho con người và môi trường;
- Có tiềm năng làm suy giảm tầng ôzôn bằng 0 hoặc rất thấp; - Không gây nên các tác hại thứ cấp cho trang thiết bị liên quan; - Vận hành, bảo dưỡng dễ, ít tốn kém;
- Thiết kế, lắp đặt, dung tích, trọng lượng... càng đơn giản, nhỏ gọn càng tốt phù hợp mục đích, đối tượng sử dụng;
- Giá cả hợp lý, người sử dụng chấp nhận được.
2.6.2 Công nghệ thay thế không giống Halon
Việc thay thế đối với hệ thống chữa cháy cố định dùng Halon có thể sử dụng:
- Hệ thống chữa cháy bằng nước, như hệ thống Sprinkler phun sương mù;
- Hệ thống chữa cháy dùng bột chữa cháy; - Hệ thống chữa cháy bằng bọt hoà không khí;
- Hệ thống chữa cháy bằng khí trơ, như:
+ Inergen( gồm 52% nitơ, 40% agon và 8% cacbonđioxit ). + Agonit ( gồm 50% khí nitơ và 50% khí agon).
+ Khí Agon (gồm 100% khí agon). + Khí cacbonđioxít (CO2).
2.6.3 Chất thay thế tương tự Halon
Các chất tương tự Halon là các dẫn xuất halogen của hiđrocacbon không chứa các chất clo và brom. Các chất này có tiềm năng làm suy giảm tầng ôzôn bằng 0 hoặc rất nhỏ, nhưng tác dụng chữa cháy lại thấp hơn Halon, độc tính cao hơn và giá bán cũng đắt hơn nhiều.
Một số cơ sở sản xuất trộn các chất hidrocloflocacbon (HCFC) với hidroflocacbon (HFC), như “HCFC - Hỗn hợp E” là hỗn hợp giữa HCFC và HFC cùng một số phụ gia khác.
HCFC là các hợp chất không hoàn toàn giống Halon và ngoài việc chứa clo, flo và cacbon nó còn chứa hidro. Sự có mặt hidro trong HCFC làm giảm thời gian tồn tại HCFC trong khí quyển, và nó sẽ có ít tác dụng phá huỷ đối với tầng ôzôn hơn so với Halon và cloflocacbon, ví dụ như: chất chữa cháy sạch Halotron IIB (FS49C2 và còn gọi là HFC 3-4-9 C2, có ký hiệu thương mại là R866) là hỗn hợp của HFC125(C2HF5), HFC134a (C2H2F4) và CO2 theo tỷ lệ nhất định có tác dụng chữa cháy cao được dùng để thay thế Halon 1301.
Các chất thay thế tương tự trên đây được sử dụng chủ yếu để thay thế có hiệu quả cho Halon 1301, ngoài chất NAFS III và “HCFC-hỗn hợp E” dùng thay thế có hiệu quả đối với Halon 1211 .
Các peflocacbon cũng là các chất thay thế nhiều hứa hẹn, đặc biệt là peflobutan (C4F10 ), peflohexan (C3H8).
Hãng 3M của Mỹ đề xuất sử dụng chất hidrofloete đạt hiệu quả chữa cháy cao. Hy vọng rằng chất này có thể thay thế cho Halon 2402. Trong thực tế có nhiều cơ sở ở nước ta đã lắp đặt hệ thống chữa cháy FM-200 (HFC-
227ea - CF3CHFCF3), trong đó Nhà ga T1 Nội Bài cũng được thiết kế lắp đặt một số hệ thống loại này.
Do có rất nhiều phương án sử dụng các chất chữa cháy không phá huỷ tầng ôzôn như đã nêu trên, nên nhiệm vụ đặt ra là phải nghiên cứu, đánh giá các chất chữa cháy hiện đang sử dụng trong nước và nước ngoài để đưa ra các phương án lựa chọn ứng dụng các chất chữa cháy không phá huỷ tầng ôzôn trong hệ thống chữa cháy tự động phù hợp với điều kiên nước ta và có hiệu quả về mặt kinh tế, kỹ thuật.
Đối với ngành hàng không, đến nay chưa có chất chữa cháy nào có thể thay thế được Halon-1301. Chất này dập cháy rất nhanh mà lại không gây độc. Điều đó rất quan trọng đối với các máy bay và tàu vũ trụ, là những nơi có các khoảng không rất chật hẹp. Có thể nói Halon -1301 đang bảo vệ và chống cháy cho toàn thể các máy bay dân dụng toàn cầu. Tổng lượng Halon -1301 mà các máy bay luôn mang theo đến 700 tấn cùng với các thiết bị phòng chữa cháy. Con số đó còn lớn hơn cả sản lượng Halon hàng năm trên thế giới.
Để hình dung được tính chất và mức độ hiệu quả chữa cháy của các chất thay thế tương tự Halon có thể dẫn ra một số đại diện điển hình như nêu trong "ISO 14521-Phần 12 đến 14: Hệ thống chữa cháy bằng khí-Tính chất vật lý và thiết kế hệ thống" và cả trong"NFPA 2001-Hệ thống chữa cháy bằng các chất chữa cháy sạch", xem Bảng 9 sau đây:
Bảng 9. Các chất thay thế tương tự Halon
Ký hiệu Halon Tên gọi Công thức hoá học
FC-2-1-8 Peflopropan C3F8 FC-3-1-10 Peflobutan C4F10 HCFC Blend A Diclotrifloetan HCFC-123 (4,75%) CHCl2CF3 Clodiflometan HCFC-22 (82%) CHClCF2 Clotetrafloetan HCFC-124 (9,5%) CHClFCF3 HCFC-124 Clotetrafloetan CHClFCF3 HFC-125 Pentafloetan CHF2CF3 HFC-227ea (FM200) Heptaflopropan CF3CHFCF3 HFC-23 Triflometan CHF3 HFC-236fa Hexaflopropan CF3CH2CF3 FIC-13I1 Trifloiodua CF3I