Những vấn đề cơ bản về hệ thống cung cấp nước PCCC

Thủy lực ứng dụng trong phòng cháy chữa cháy (PCCC)

Ứng dụng trong phòng cháy chữa cháy của thủy lực

Các đại lượng vật lý và đơn vị đo sử dụng trong phương tiện chữa cháy

Áp suất và lưu lượng trong PCCC

Áp suất:

Khái niệm: Áp suất là một đại lượng vật lý, được đo bằng lực trên một đơn vị diện tích tác dụng theo chiều vuông góc với bề mặt của vật thể.

Trong kỹ thuật và trong đời sống của con người, trị số của áp suất không khí chiếm một vị trí quan trọng. Các áp suất phải đo thường lớn hơn hoặc bé hơn áp suất không khí, vì vậy ngoài số 0 tuyệt đối dùng làm gốc đo áp suất, người ta thường lấy áp suất không khí (Ký hiệu p_a) làm gốc đo các áp suất.

Khi lấy số 0 tuyệt đối làm gốc thì giá trị tuyệt đối của áp suất không khí p_a = 1at.

Áp suất tuyệt đối, áp suất dư, áp suất chân không.

Muốn đo được áp suất tuyệt đối phải đo trong buồng kín không còn chứa phân tử không khí nào, tức là trong chân không tuyệt đối. Nói cách khác, đo áp suất tuyệt đối là chọn giá trị 0 làm gốc đo, trên mặt đất, thông thường rất khó đo áp suất tuyệt đối. Các dụng cụ đo áp suất dùng trong kỹ thuật chỉ đo được

hiệu suất của áp suất tuyệt đối với áp suất không khí. Vì vậy, người ta dùng áp suất không khí p_a làm chuẩn đề so sánh.

Trị số chênh lệch giữa áp suất tuyệt đối với áp suất không khí được gọi là áp suất dư: p_ck = p_a – p_t

Hình 1.1. Cột phân biệt các loại áp suất

Trong thực tế, do các thiết bị PCCC và cứu nạn, cứu hộ đều sử dụng trong môi trường không khí, vì vậy thường lấy áp suất không khí làm gốc đo các loại áp suất, như vậy trong trường hợp đo áp suất bình thường, chỉ số trên các đồng hồ đo áp suất là chỉ số áp suất dư, trong các trường hợp cụ thể một số loại đồng hồ đo áp suất chân không khi cần thiết. Ví dụ : đồng hồ đo áp suất dư trên họng đẩy, đo áp suất chân không tại họng hút của xe, máy bơm chữa cháy ; đồng hồ đo áp suất dư tại bình chữa cháy xách tay…

Đơn vị đo áp suất

Hiện nay tai Việt Nam sử dụng hệ đo lường quốc tế, hệ đo lường SI (International System of Units) là hệ đo lường được sử dụng rộng rãi nhất. Hệ đo lường quốc tế SI đã được chọn làm bộ tiêu chuẩn thu gọn của hệ đo lường Mét – Kilôgam – Giây hiện hành, hơn là của hệ thống đo lường cũ Xentimét – Gam – Giây. Các nước Mỹ, Liberia và Myanma sử dụng đơn vị đo lường Mỹ (US Customary System) hoặc hệ thống inch – ounce. Trong hệ đo lường SI, thông thường để đo áp suất người ta dùng các đơn vị sau :

Niu tơn/mét vuông (N/m²) ; át mốt phe kỹ thuật (at), át mốt phe vật lý (atm), Pascal (Pa), bar, Pao/inch vuông (Psi).

Ngoài ra người ta còn dùng chiều cao cột chất lỏng để đo áp suất như milimet thuỷ ngân (mmHg), mét cột nước (m.c.n). Quan hệ giữa các đơn vị trên như sau :

1N/m² = 1 Pa = 0,00001 bar 1mmHg = 133,469 N/m²

1 bar = 10 N/cm² = 10⁵ N/m² 1 atm = 760 mmHg = 1,033 at

1 at = 9,81.10⁴N/m² = 1KG/cm²1 at = 1 bar

1 at = 10 m.c.n 1 psi = 0,0689 bar

1 at = 735 mmHg 1 bar = 14,504 psi

Hệ thống đơn vị đo áp suất thường gặp trên các đồng hồ đo của phương tiện PCCC và cứu nạn, cứu hộ. Đối với các loại phương tiện có xuất xứ Châu Âu, Nhật Bản, Việt Nam có các loại đơn vị đo áp suất theo hệ SI: N/m²; Bar; Mpa; at… như trên xe chữa cháy: ZIL (Nga) MAN, Mercedes (Áo, Đức); Nissan, Hino (Nhật Bản)…các loại máy bơm chữa cháy như Tohatsu, Shibaura (Nhật Bản) Sides (Pháp). Khi sử dụng các

loại phương tiện PCCC và cứu nạn, cứu hộ có xuất xứ Mỹ, thường gặp các loại đơn vị đo áp suất Psi (viết tắt của từ Per Square Inch là số Pao áp suất trên một insơ vuông vật chịu tác dụng). Như vậy khi sử dụng các phương tiện PCCC và cứu nạn, cứu hộ, người sử dụng cần phải chú ý quy đổi đơn vị cho đồng nhất.

Lưu lượng

Khái niệm: Lưu lượng là lượng chất lỏng đi qua mặt cắt ướt trong một đơn vị thời gian.

Lưu lượng trong đường ống hoặc kênh dẫn là thể tích chất lỏng đi qua mặt cắt vuông góc của một đường ống hoặc lòng dẫn của kênh trong một đơn vị thời gian.

Lưu lượng ký hiệu là Q, đơn vị đo thường là m³/s; 1/s.

Đối với các phương tiện PCCC và cứu nạn, cứu hộ, thường thấy các địa lượng về lưu lượng, cột áp ở các phương tiện như: Lưu lượng và cột áp trong đường ống của hệ thống cung cấp nước chữa cháy vách tường, lưu lượng và cột áp tại trụ nước chữa cháy, lưu lượng và cột áp trong đường ống, đầu phun, máy bơm của hệ thống chữa cháy tự động Sprinkler, Drencher, chữa cháy tự động bằng khí CO₂, khí FM200.

Tổn thất năng lượng

khi nước hoặc các loại chất lỏng chuyển động trong đường ống, dòng chảy sẽ gặp phải ma sát giữa dòng chảy với thành ống, đây chính là lực ma sát thuỷ lực (sức cản thuỷ lực do ma sát). Để thắng sức cản do ma sát và giữ được chuyển động dòng chảy cần phải có một lực có phương cùng phương chuyển động của chất lỏng và bằng lực cản tác động lên chất lỏng, tức là cần

có sự tiêu hao năng lượng. Năng lượng cần thiết để thắng lực cản được gọi là tổn thất năng lượng, xét theo yếu tố thuỷ lực đây là cột áp cần thiết để thắng sức cản nên gọi là tổn thất cột áp.

Tổn thất cột áp cần để thắng sức cản do ma sát được gọi là tổn thất cột áp theo chiều dài hoặc tổn thất cột áp dọc đường và ký hiệu là h_d. Tuy nhiên tổn thất cột áp, xuất hiện trong chuyển động của chất lỏng không chỉ phụ thuộc vào ma sát của thành rắn giới hạn dòng chảy, mà còn phụ thuộc vào sự thay đổi đường kính ống chứa dòng chảy, cũng tạo nên sức cản đối với chuyển động của chất lỏng và gây nên tổn thất năng lượng. Còn có những nguyên nhân đáng kể khác cũng tạo nên tổn thất cột áp, như sự thay đổi đột ngột hướng chuyển động của chất lỏng.

Vậy tổn thất cột áp được tạo ra bởi sự thay đổi hình dạng của dòng chảy được gọi là tổn thất cột áp cục bộ hoặc gọi tắt là tổn thất cục bộ và được ký hiệu là h_c. Do đó, tổn thất cột áp trong chuyển động của chất lỏng bao gồm tổn thất cột áp dọc đường và tổn thất cột áp cục bộ, tức là:

h_w = h_d + h_c ;m.c.n. (1-1)

Trong đó:

h_w – Tổng tổn thất cột áp (tổn thất năng lượng); m.c.n.

h_c – Tổn thất cột áp cục bộ (tổn thất năng lượng cục bộ); m.c.n.

Trong tính toán, thiết kế hệ thống cung cấp nước chữa cháy, hệ thống, chữa cháy tự động bằng nước, việc chọn đường kính ống, chủng loại vòi phun, chọn các thông số máy bơm, đều phải căn cứ vào tính toán tổn thất năng lượng trên các đoạn ống và tổn thất năng lượng trên toàn bộ hệ thống, việc xác định tổn thất cột áp trong chuyển động của dòng chảy trong các ống là một trong những bài toán quan trọng của thuỷ lực – một phần của tính toán, thiết kế hệ thống.

Để tính toán tổn thất năng lượng (thực chất là tính toán cột áp bơm hoặc nguồn cung cấp áp lực) có thể căn cứ vào công thức sau:

Tổn thất cục bộ:

h_c = S.q²h_c = S.q² , m.c.n. (1-2)

Trong đó: S: sức cản của vật gây ra sức cản cục bộ (van, khoá, trụ nước hoặc đoạn uốn cong trên đường ống cung cấp nước chữa cháy…) được lấy trong các số liệu về phương tiện, thiết bị PCCC đã cho trước

Tổn thất dọc đường:

h_d = S_olQ²h_d = S_olQ²

hoặc h_d = S.q²h_d = S.q² , m.c.n. (1-3)

Trong đó: S_o – Sức cản riêng; ()².m()² .m

S – Sức cản đoạn ống; (S=S_o.l)

Các giá trị S_o; S lấy trong các bảng tính toán cho trước

Tags: PCCC phòng cháy chữa cháy

Giờ bán hàng

Tư vấn sản phẩm

Hướng dẫn cách thoát hiểm khi cháy nhà ống

Một số yếu tố gây mất an toàn trong công tác PCCC của nhà ống

Nghị định mới quy định chi tiết một số điều và biện pháp thi hành luật phòng cháy & chữa cháy

Bảng đối chiếu thẩm duyệt thiết kế PCCC – Hệ thống báo cháy

Bảng đối chiếu thẩm duyệt thiết kế PCCC – Hệ thống chữa cháy tự động bằng nước

Lợi ích của việc lắp đặt các thiết bị báo cháy trong các khu vực tòa nhà và nhà ở

Bảng đối chiếu thẩm duyệt thiết kế PCCC – Hệ thống báo cháy

Phòng cháy chữa cháy là gì?

NHỮNG YÊU CẦU CẦN CHUẨN BỊ HỒ SƠ NỘP CẢNH SÁT PCCC

Một số khái niệm cơ bản về Tuyên truyền, cổ động Phòng cháy chữa cháy

CÁCH NHÌN MỚI VỀ CHẤT TẠO BỌT FOAM CHỮA CHÁY

TCVN 9383:2012 THỬ NGHIỆM KHẢ NĂNG CHỊU LỬA – CỬA ĐI VÀ CỬA CHẮN NGĂN CHÁY

Những vấn đề cơ bản về hệ thống cung cấp nước PCCC

Thủy lực ứng dụng trong phòng cháy chữa cháy (PCCC)

Các đại lượng vật lý và đơn vị đo sử dụng trong phương tiện chữa cháy

Áp suất và lưu lượng trong PCCC

Áp suất:

Áp suất tuyệt đối, áp suất dư, áp suất chân không.

Đơn vị đo áp suất

Lưu lượng

Tổn thất năng lượng

Những vấn đề cơ bản về hệ thống cung cấp nước PCCC

Thủy lực ứng dụng trong phòng cháy chữa cháy (PCCC)

Các đại lượng vật lý và đơn vị đo sử dụng trong phương tiện chữa cháy

Áp suất và lưu lượng trong PCCC

Áp suất:

Áp suất tuyệt đối, áp suất dư, áp suất chân không.

Đơn vị đo áp suất

Lưu lượng

Tổn thất năng lượng

Bài viết liên quan: