NFPA 20 là tiêu chuẩn của Hiệp hội Phòng cháy Chữa cháy Quốc gia Hoa Kỳ về lựa chọn và lắp đặt bơm chữa cháy cố định. Tên đầy đủ là “Standard for the Installation of Stationary Pumps for Fire Protection”. Bơm trong phạm vi của tiêu chuẩn là bơm cấp nước cho hệ thống sprinkler, họng nước vách tường và trụ nước chữa cháy ngoài trời.
Khi hồ sơ thiết kế ghi “bơm chữa cháy chuẩn NFPA 20”, người mua cần hiểu câu đó đòi hỏi những gì ở bơm, động cơ, tủ điều khiển và cả phòng bơm. Phần dưới đi qua từng phần, rồi đối chiếu với hai dòng bơm cứu hoả Ebara theo tiêu chuẩn NFPA 20 trên web.
Tiêu chuẩn này điều chỉnh những gì
NFPA 20 không dừng ở thân bơm. Theo bài tổng hợp của hội kỹ sư cấp thoát nước Mỹ (ASPE), tiêu chuẩn đặt yêu cầu tối thiểu cho việc chọn và lắp bơm, nguồn điện, bộ điều khiển và thử nghiệm nghiệm thu. Bảo trì sau khi bàn giao thì do một tiêu chuẩn khác của NFPA là NFPA 25 quy định.
Một hệ thống bơm hoàn chỉnh theo hướng này gồm:
| Thành phần | Việc nó làm | Điều cần nhớ |
|---|---|---|
| Bơm chữa cháy chính | Cấp lưu lượng và áp cho hệ thống | Ly tâm trục ngang, hút một cửa, trục đứng hoặc inline đều gặp trong tài liệu |
| Động cơ dẫn động | Kéo bơm | Động cơ điện hoặc diesel |
| Bơm bù áp (jockey) | Giữ áp trong ống khi không cháy | Nhỏ hơn bơm chính nhiều |
| Tủ điều khiển | Tự khởi động bơm khi áp tụt | Phải là loại dùng riêng cho bơm chữa cháy |
| Ống hút, ống xả, van, đồng hồ áp | Nối bơm với nguồn nước và mạng ống | Giảm tổn thất, không để khí lọt vào ống hút |
| Nguồn nước | Bể chứa, hồ, giếng hoặc mạng cấp nước | Đủ dung tích và lưu lượng trong suốt thời gian chữa cháy |
Công trình ở Việt Nam có bắt buộc theo NFPA 20 không
NFPA 20 là tiêu chuẩn nước ngoài. Công trình của bạn có phải theo hay không còn tuỳ yêu cầu trong hồ sơ thiết kế, hợp đồng và ý kiến của cơ quan thẩm duyệt PCCC.
Cách hỏi gọn nhất: trong hồ sơ thiết kế đã ghi bơm theo tiêu chuẩn nào, và đơn vị thẩm duyệt có chấp nhận tiêu chuẩn đó không. Bơm vẫn phải đáp ứng quy định PCCC hiện hành của Việt Nam, kể cả khi thiết kế tham chiếu thêm NFPA 20.
Bơm phải đạt đặc tính nào
Phần này là chỗ NFPA 20 khác nhất với bơm công nghiệp thông thường. Theo ASPE, bơm ly tâm phải cho:
- 100 phần trăm lưu lượng định mức ở áp định mức;
- không dưới 150 phần trăm lưu lượng định mức ở áp không thấp hơn 65 phần trăm áp định mức.
Ví dụ giả định để thấy ý nghĩa: bơm định mức 100 m3/h ở cột áp 80 m. Khi bị kéo tới 150 m3/h (nhiều đầu phun cùng mở), nó vẫn phải giữ được ít nhất 65% của 80 m, tức 52 m. Bơm thường chỉ cần đẹp ở điểm định mức thì sẽ không qua được điều kiện này.
Ngược lại, nhu cầu lớn nhất của hệ thống (tính theo thuỷ lực) không được vượt 150 phần trăm lưu lượng danh định của bơm. ASPE cũng khuyến cáo điểm làm việc thiết kế nên nằm ở phần giữa đường đặc tính, tránh vùng trên khoảng 140 phần trăm và dưới khoảng 90 phần trăm lưu lượng định mức vì bơm kém ổn định và kém hiệu suất ở hai đầu.
Cho nên khi nhận chào hàng, hãy xin đường đặc tính Q-H của chính model đó, không chỉ con số lưu lượng và cột áp lớn nhất. Cách đọc đường này nằm ở bài cách chọn bơm chữa cháy theo lưu lượng và cột áp.
Động cơ điện và động cơ diesel
NFPA 20 cho phép hai loại động cơ dẫn động, và mỗi loại có yêu cầu riêng.
Bơm điện. Động cơ phải khởi động trực tiếp được ở điện áp và tần số định mức. Nguồn điện nên là đường cấp riêng, không dùng chung với phụ tải khác, tuyến dây đi tránh vùng dễ cháy. Công trình cao tầng hoặc theo yêu cầu của cơ quan thẩm duyệt cần thêm nguồn thứ hai, thường là máy phát, với bộ chuyển nguồn không làm bơm ngắt.
Bơm diesel. Mỗi động cơ cần hai nguồn khởi động độc lập, thường là hai bộ ắc quy với bộ nạp riêng, để tủ điều khiển luân phiên giữa hai nguồn ở các lần khởi động tự động. Hệ thống nhiên liệu, làm mát và ống xả phải tính cho tải đầy. Bài của KPS và của Đại Nam cùng nhắc thêm: khi bể nước nằm thấp hơn bơm (hút âm) thì dùng bơm trục đứng, tránh bơm trục ngang.
Chưa chắc nên chọn loại nào thì gửi bảng tính thuỷ lực qua hotline, kỹ thuật sẽ nói rõ điều kiện nào hợp với điện, điều kiện nào cần diesel.
Bơm bù áp: nhỏ nhưng quyết định bơm chính có chạy oan hay không
Bơm bù áp giữ áp trong đường ống ổn định khi không có cháy, bù những chỗ rò nhỏ và dao động nhiệt. Nhờ vậy bơm chính không phải khởi động mỗi khi áp tụt chút ít. Theo ASPE, loại này không bắt buộc phải có chứng nhận dành cho bơm chữa cháy, nhưng phải được cơ quan thẩm quyền chấp thuận.
Lưu lượng của nó phải nhỏ hơn lưu lượng của một đầu phun. Nếu bơm bù lớn hơn, một đầu phun mở ra vẫn không làm áp tụt đủ để đánh thức bơm chính.
Thứ tự cài áp là phần dễ sai nhất. ASPE nêu quy tắc: áp dừng của bơm bù bằng áp chạy không tải (churn) của bơm chính cộng áp tĩnh nhỏ nhất của nguồn cấp; áp khởi động của bơm bù thấp hơn áp dừng ít nhất 10 psi (khoảng 0,7 bar); áp khởi động của bơm chính thấp hơn áp khởi động của bơm bù 5 psi (khoảng 0,34 bar). Mỗi bơm chính thêm vào thì hạ thêm 10 psi. Nếu trình tự bị đảo, bơm chính sẽ chạy trước bơm bù hoặc không chạy khi cần.
Chứng nhận và hồ sơ kèm theo bơm
Bơm chữa cháy theo NFPA 20 thường phải được tổ chức độc lập thử nghiệm và liệt kê cho mục đích chữa cháy, điển hình là UL hoặc FM Global. Tủ điều khiển cũng phải là loại dùng riêng cho bơm chữa cháy, lắp ráp và thử tại nhà máy. Khi chủ đầu tư yêu cầu chuẩn này, hãy xin kèm:
- chứng nhận của đúng model và đúng cấu hình bơm, động cơ, tủ điều khiển;
- đường đặc tính Q-H từ nhà máy, vì nghiệm thu sẽ đối chiếu với đường này;
- hướng dẫn vận hành và bảo trì, danh mục phụ tùng.
Nghiệm thu tại hiện trường đo ở ba điểm: không lưu lượng (churn), lưu lượng định mức và 150 phần trăm lưu lượng định mức, đồng thời ghi áp hút, áp xả, và với bơm điện thì thêm điện áp, dòng điện. Kết quả được so với đường đặc tính của nhà máy.
Hai dòng bơm Ebara theo chuẩn này
Trên web hiện có hai model. Thông số lấy từ trang sản phẩm:
| Thông số | FSPA | CNPA |
|---|---|---|
| Công suất tối đa | 350 kW | 450 kW |
| Lưu lượng tối đa | 1.100 m3/h | 1.920 m3/h |
| Tổng cột áp tối đa | 160 m | 150 m |
| Tốc độ | 1450 đến 2900 vòng/phút | 1450 đến 2900 vòng/phút |
| Buồng bơm | Gang | Gang |
| Cánh bơm | Gang hoặc đồng | Gang hoặc đồng |
| Nhiệt độ nước | Đến +90 độ C | Đến +90 độ C |
| Ứng dụng ghi trên trang | Toà nhà, chung cư, nhà xưởng vừa và lớn, động cơ điện | Toà nhà, chung cư, nhà xưởng vừa và lớn, động cơ điện |
Các số trong bảng là giới hạn lớn nhất của cả dòng. Lưu lượng lớn nhất và cột áp lớn nhất không xảy ra cùng lúc, nên công trình cụ thể vẫn cần tra đường đặc tính của cấu hình được chọn. Cùng danh mục bơm cứu hoả Ebara còn có các dòng động cơ điện và diesel khác không đứng trong nhóm NFPA 20.
Năm câu nên hỏi trước khi đặt bơm “chuẩn NFPA 20”
- Bản vẽ và bảng tính thuỷ lực ghi lưu lượng định mức và cột áp định mức là bao nhiêu?
- Điểm 150 phần trăm lưu lượng của model này còn lại bao nhiêu phần trăm cột áp, theo đường cong nhà máy?
- Tủ điều khiển và động cơ đi kèm có chứng nhận cho bơm chữa cháy không, của tổ chức nào?
- Bơm bù áp chọn theo lưu lượng rò cho phép của hệ thống hay chỉ chọn “cho đủ”?
- Phòng bơm có đủ chỗ cho thông gió, thoát nước, lối thao tác bảo trì và thử bơm hay chưa?
Sau khi bàn giao, việc kiểm tra và chạy thử nên theo quy định PCCC hiện hành và lịch của đơn vị bảo trì; xem thêm các chế độ bảo dưỡng định kỳ máy bơm chữa cháy.
Câu hỏi thường gặp
NFPA 20 và NFPA 25 khác nhau thế nào?
NFPA 20 nói về chọn và lắp đặt bơm, kèm nghiệm thu. NFPA 25 nói về kiểm tra, thử nghiệm và bảo trì hệ thống sau khi đã đưa vào sử dụng.
Bơm bù áp có phải đạt chuẩn NFPA 20 như bơm chính không?
Không cần chứng nhận dành cho bơm chữa cháy, nhưng phải được cơ quan thẩm quyền chấp thuận và cỡ bơm phải hợp lý với độ rò của hệ thống.
Bơm ly tâm trục ngang có dùng được theo NFPA 20 không?
Có, đây là một trong các kiểu bơm phổ biến trong tài liệu. Chỉ khi hút âm thì KPS và Đại Nam khuyên dùng bơm trục đứng.
Một bơm điện đạt NFPA 20 có cần nguồn dự phòng không?
Nhà cao tầng hoặc theo yêu cầu của cơ quan thẩm duyệt cần thêm nguồn thứ hai, thường là máy phát. Công trình nhỏ hơn thì xem hồ sơ thiết kế và ý kiến thẩm duyệt.
Mua bơm chữa cháy ở Việt Nam có cần ghi NFPA 20 trong hợp đồng không?
Chỉ ghi khi hồ sơ thiết kế hoặc chủ đầu tư yêu cầu. Ghi thì nên kèm đường đặc tính, chứng nhận và biên bản nghiệm thu ba điểm, để sau này có cái đối chiếu.
Có sẵn bảng tính thuỷ lực thì chỉ cần đọc hai con số lưu lượng và cột áp yêu cầu qua hotline 091-828-3355, kỹ thuật Ebara sẽ so với FSPA và CNPA trước khi báo bước tiếp theo.