Hệ thống chữa cháy FM200

1. Chất chữa cháy khí FM200

1.1 Khí FM200 là gì?

Khí FM200 (HFC-277ea) có tên hóa học là Heptafluoropropane và công thức hóa học là CF3CHFCF3, là một chất khí không màu, không mùi, không vị, không dẫn điện và nặng hơn không khí.
Đặc tính:
– Khối lượng phân tử: 03 g/mol
– Nhiệt độ sôi ở 1 atm: -16 oC
– Nhiệt độ đông: -131.1 oC
– Khối lượng riêng: 621 kg/m3
– Khả năng tác động đến tầng ozone: 0
– Thời gian tồn tại trong thiên nhiên: (31 – 42) năm

CF3CHFCF3 có ưu điểm không phá hủy tầng ozone (Khả năng gây hiệu ứng nhà kính thấp với thông số GWP – Global Warming Potential = 3500, khả năng phá hủy tầng ODP – Ozone Depletion Potential = 0.), không chứa các nguyên tử chlorine hoặc bromin), an toàn cho con người và môi trường. Do đó, khí FM200 là một chất chữa cháy lý tưởng dùng để thay thế cho Halon (có đặc điểm phá hủy tầng ozon) hay CO2, Nitơ (có khả năng gây tử vong con người).

FM200 phù hợp sử dụng dập tắt các đám cháy:
– Loại A: gỗ hoặc các loại vật liệu xenlulo
– Loại B: các chất lỏng dễ cháy
– Loại C: các loại thiết bị điện

1.2 Nguyên lý chữa cháy 

Trong khi các chất chữa cháy khác dập tắt đám cháy bằng cách giảm nồng độ oxy thì FM200 dập tắt đám cháy bằng cách hấp thụ nhiệt của đám cháy và gây gián đoạn phản ứng đốt cháy.
Có nghĩa là khi FM200 được phun ra, nó sẽ hấp thụ nhiệt, làm hạ nhiệt độ đám cháy xuống dưới ngưỡng gây cháy nhằm dập tắt đám cháy mà không tác động đến oxy và vật liệu cháy. Điều này cho phép con người có thể quan sát, thở và rời khu vực có cháy một cách an toàn.

1.3 Ưu điểm của chất chữa cháy khí FM200

1.3.1 An toàn
Như đã đề cập bên trên, khí FM200 khi chữa cháy sẽ không làm giảm nồng độ hấp thụ khí oxy nên khi khí được phun ra con người vẫn có thể thở, quan sát và tiến hành các biện pháp khắc phục cháy cần thiết.

Ngoài ra, FM200 không dẫn điện, không ăn mòn kim loại và không tác động đến các loại vật liệu khác như nhựa, cao su hay các hợp chất trong ngành điện. Do đó, FM200 không gây ra bất kỳ tác hại nào đến các thiết bị điện, điện tử hay trang thiết bị trong khu vực chữa cháy.

1.3.2 Vệ sinh
Sau khi phun vào khu vực chữa cháy, FM200 bốc hơi ngay, không lưu lại các cặn bã hoặc dầu và nó dễ dàng được loại bỏ hoàn toàn bằng cách thông gió. Do đó loại trừ được chi phí vệ sinh sau khi dập tắt đám cháy và tiết kiệm thời gian khắc phục hậu quả của đám cháy.

2. Phân biệt khí FM200 với HFC227ea

Hiện nay khái niệm FM200 trở nên rất phổ biến, và trên thị trường có 2 tên gọi khác nhau về chất chữa cháy này: FM200 và HFC227ea
– FM200: là tên thương mại đã được đăng kí độc quyền của Dupont hay hiện nay là Chemours. Và chất chữa cháy với tên gọi này có xuất xứ Mỹ/Trung Quốc.
– HFC227ea: là công thức hóa học của chất chữa cháy khí FM200 và nó cũng được các nhà sản xuất khác sử dụng làm tên sản phẩm trong việc giao dịch mua bán (do vấn đề bản quyền nên các nhà sản xuất khác không được sử dụng tên gọi FM200 cho chất chữa cháy này).

Đôi nét về lịch sử ra đời của chất chữa cháy khí FM200 (HFC227ea)
Nghị định thư Montréal về các chất làm suy giảm ozone được ký kết vào ngày 16 tháng 09 năm 1987 và có hiệu lực từ ngày 01 tháng 01 năm 1989 nhằm bảo vệ tầng ozone bằng cách loại bỏ dần việc sản xuất nhiều các chất được cho có nguy cơ gây suy giảm ozone. Theo đó, Halon 1301 sẽ không được phép sử dụng trong hệ thống phòng cháy chữa cháy. Chính phủ nhiều quốc gia trên thế giới đã yêu cầu ngừng sản xuất chất chữa cháy này.

Để đáp ứng nhu cầu chữa cháy cũng như đáp ứng nghị định Montréal, tập đoàn hóa chất Great Lakes đã nghiên cứu và phát triển khí chữa cháy sạch với tên gọi ban đầu là 1,1,1,2,3,3,3-Heptafluoropropane, hoặc HFC227ea, thay thế cho chất chữa cháy Halon 1301.
Great Lakes được xem là nhà sản xuất và cung cấp HFC227ea duy nhất từ năm 1992 đến năm 2000 và khai thác thị trường HFC227ea dưới tên thương mại “FM-200TM” đã đăng ký bản quyền thương hiệu.
Vào thời điểm năm 2000, công ty hóa chất DuPont cũng bước vào thị trường HFC-227ea với thương hiệu riêng gọi là “FE-227”, sau đó đã đăng ký bản quyền với thương hiệu “FM-200®”. Sau này Great Lakes bán bản quyền thương hiệu “FM-200TM” cho Chemours. Hiện nay, Chemours (thương hiệu “FM-200TM”) đã mua lại Dupont (thương hiệu “FM-200®”), trở thành nhà sản xuất HFC227ea hàng đầu trên thế giới đạt đầy đủ tiêu chuẩn UL/FM dưới thương hiệu “FM-200TM”.

Vậy, về bản chất FM200 và HFC227ea là tên gọi cho cùng một hợp chất hoá học có công thức C3HF7 với tên khoa học là Heptafluoropropane. Tuy nhiên, FM200 là thương hiệu được Chemours/ Dupont đăng ký sử dụng độc quyền còn HFC227EA là thương hiệu thường được các đơn vị sản xuất hóa chất khác sử dụng.
Trên thị trường thương hiệu HFC227EA lại chia làm 2 loại khác:
– HFC227EA đạt tiêu chuẩn UL/FM
– HFC227EA không đạt tiêu chuẩn UL/FM, hầu hết được sản xuất tại Trung Quốc: Đây là sản phẩm giá rẻ, không đảm bảo được chất lượng cũng như hiệu quả chữa cháy. Người sử dụng cần xem xét kỹ lưỡng khi lựa chọn sản phẩm này.

3. Hệ thống chữa cháy FM200

3.1 Tổng quan về hệ thống chữa cháy FM200

Hệ thống FM200 là hệ thống chữa cháy sử dụng khí chữa cháy FM200 (HFC227ea). Hệ thống này cung cấp khả năng dập tắt đám cháy hiệu quả và đặc biệt phù hợp với những khu vực có rủi ro cháy do các tác nhân điện hoặc điện tử.
Hệ thống chữa cháy FM200 không được sử dụng cho các khu vực có chứa những chất sau:
– Pyrotechnic (chất liệu làm pháo hoa)
– Reactive metals (kim loại dễ phản ứng hóa học): sodium, potassium, magnesium, titanium, uranium và plutonium.
– Metal hydrides. (kim loại thuỷ tinh)
Một hệ thống FM200 có 2 chức năng: báo cháy và chữa cháy tự động. Và gồm những thành phần chính sau:

3.1.1 Bình khí FM200

Đầu phun được sử dụng để phun khí vào vùng cần bảo vệ.
Đầu phun có hai loại, loại có góc phun 180° và 360° với nhiều đường kính trong và kích thước lỗ phun khác nhau tùy theo vị trí sử dụng và yêu cầu thiết kế. Đầu phun làm bằng thép không gỉ hoặc bằng đồng thau.
Lưu ý: kích thước lỗ phun phải được tính toán bằng phần mềm thiết kế chuyên dụng của hãng để đảm bảo hệ thống hoạt động có hiệu quả (phun xả khí trong vòng 8-10s).

3.1.4 Tủ điều khiển xả khí

Tủ điều khiển chữa cháy nhận tín hiệu báo cháy từ các đầu báo khói hoặc nhiệt, điều khiển thiết bị báo động và điều khiển xả khí.
Tủ điều khiển hoạt động dựa trên nguyên tắc phải nhận đủ tín hiệu báo cháy từ 2 vùng đầu báo (cross-zone) trước khi kích hoạt hệ thống chữa cháy.

3.1.5 Các đầu báo (Khói/nhiệt)

Các đầu báo dùng trong hệ thống FM200 thông thường là đầu báo khói loại quang điện (photoelectric). Đầu báo nhiệt chỉ được sử dụng cho một số ít ứng dụng.
Đầu báo khói có nhiệm vụ phát hiện khói và gửi tín hiệu báo động về tủ điều khiển chữa cháy. Các đầu dò khói sẽ được lắp đặt theo nguyên tắc 2 vùng chéo (cross-zone) để tăng hiệu quả báo khói và tránh tình trạng xả khí khi có báo cháy giả.