Van giảm áp chữa cháy và cách chọn theo thông số hệ thống

Ở tòa nhà cao tầng, bơm chữa cháy phải tạo áp lực đủ lớn để nước lên được tầng trên cùng. Hệ quả là các tầng thấp nhận áp lực rất cao: mở van góc ra, lăng giật mạnh khó cầm, vòi có thể bị bung, đầu phun làm việc ngoài thông số. Van giảm áp chữa cháy được lắp để đưa áp lực về mức an toàn và ổn định. Bài viết giải thích khi nào cần van giảm áp chữa cháy, các loại van phổ biến, thông số cần có khi chọn, vị trí lắp và cách bảo trì để van luôn hoạt động đúng.

Van giảm áp chữa cháy là gì?

Van giảm áp chữa cháy là van tự động giảm áp lực nước phía sau van xuống mức cài đặt, bất kể áp lực phía trước cao hơn bao nhiêu (trong giới hạn làm việc của van). Khi lưu lượng thay đổi, van tự điều chỉnh độ mở để giữ áp lực đầu ra ổn định.

Trong hệ thống PCCC, van giảm áp chữa cháy giúp:

• Bảo vệ người sử dụng: áp lực tại lăng vừa phải, người cầm lăng kiểm soát được dòng nước.
• Bảo vệ thiết bị: cuộn vòi, khớp nối, đầu phun sprinkler không phải chịu áp lực vượt định mức.
• Ổn định lưu lượng: các họng nước ở tầng thấp và tầng cao làm việc gần với thông số thiết kế hơn.

Áp lực tối đa cho phép tại họng nước, đầu phun được quy định trong tiêu chuẩn thiết kế và tài liệu thiết bị. Khi áp lực tính toán vượt giới hạn này, kỹ sư thiết kế sẽ bố trí van giảm áp chữa cháy hoặc giải pháp chia vùng áp lực.

Khi nào cần lắp van giảm áp chữa cháy?

Không phải hệ thống nào cũng cần van giảm áp chữa cháy. Các trường hợp thường gặp:

• Nhà cao tầng: chênh lệch độ cao lớn khiến tầng thấp có áp lực cao hơn nhiều tầng trên.
• Hệ thống dùng chung bơm cho nhiều khu vực có yêu cầu áp lực khác nhau.
• Họng nước gần trạm bơm trong nhà xưởng lớn, áp lực ngay sau bơm cao.
• Kết nối với nguồn nước áp lực cao như đường ống cấp nước ngoài nhà.

Ngược lại, công trình thấp tầng, quy mô nhỏ có thể không cần van giảm áp nếu áp lực tính toán đã nằm trong giới hạn. Quyết định cuối cùng dựa trên tính toán thủy lực trong hồ sơ thiết kế.

Các loại van giảm áp chữa cháy phổ biến

Van góc giảm áp

Van góc giảm áp tích hợp chức năng giảm áp ngay tại họng nước vách tường. Mỗi họng có một van, lắp thay cho van góc thường. Ưu điểm là gọn, xử lý riêng từng họng; phù hợp các tầng thấp của nhà cao tầng. Một số model cho phép điều chỉnh áp lực đầu ra trong một dải nhất định.

Van giảm áp lắp trên đường ống

Van lắp trên đường ống nhánh hoặc trục đứng, giảm áp cho cả một khu vực hoặc một nhóm tầng. Thường có hai kiểu:

• Van tác động trực tiếp: dùng lò xo và màng hoặc piston, cấu tạo đơn giản, phù hợp cỡ nhỏ và vừa.
• Van có van điều khiển phụ (pilot): điều chỉnh chính xác hơn, ổn định ở lưu lượng lớn, dùng cho trục chính, trạm bơm.

So sánh nhanh

Tiêu chí	Van góc giảm áp	Van giảm áp đường ống trực tiếp	Van giảm áp có pilot
Vị trí	Tại họng nước	Đường ống nhánh	Trục chính, trạm bơm
Phạm vi tác dụng	Một họng	Một khu vực	Nhiều tầng, cả vùng
Cỡ thường gặp	D50, D65	Nhỏ và vừa	Vừa và lớn
Độ chính xác	Đủ dùng	Trung bình	Cao
Bảo trì	Đơn giản	Trung bình	Cần kỹ thuật viên

Thông số cần có khi chọn van giảm áp chữa cháy

Để chọn đúng van giảm áp chữa cháy, cần chuẩn bị các thông số sau từ hồ sơ thiết kế:

1. Áp lực đầu vào tối đa: áp lực cao nhất tại vị trí lắp, kể cả khi bơm chạy ở lưu lượng thấp.
2. Áp lực đầu ra yêu cầu: áp lực cần có sau van để họng nước hoặc đầu phun làm việc đúng.
3. Lưu lượng thiết kế: lưu lượng lớn nhất qua van khi chữa cháy, và lưu lượng nhỏ nhất.
4. Cỡ đường ống và kiểu nối: DN, nối ren, mặt bích hay ngàm.
5. Áp lực làm việc định mức của van: phải lớn hơn áp lực lớn nhất của hệ thống.
6. Vật liệu và chứng nhận: thân đồng, gang dẻo hoặc vật liệu phù hợp; có chứng nhận, kiểm định theo quy định.

Chọn van theo cỡ ống mà bỏ qua lưu lượng là lỗi phổ biến. Van quá lớn so với lưu lượng thực tế có thể dao động, điều chỉnh kém chính xác; van quá nhỏ gây tổn thất áp lực lớn.

Vị trí và cách lắp van giảm áp chữa cháy

Cách lắp ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả của van giảm áp chữa cháy. Nguyên tắc chung:

• Lắp lọc Y phía trước van để chặn cặn bẩn làm kẹt cơ cấu điều chỉnh.
• Lắp đồng hồ áp lực trước và sau van để theo dõi, cài đặt và kiểm tra.
• Có van chặn hai phía (và đường bypass nếu thiết kế yêu cầu) để bảo trì mà không phải dừng toàn hệ thống.
• Đúng chiều dòng chảy theo mũi tên trên thân van.
• Có đường thử hoặc vị trí xả để kiểm tra áp lực đầu ra khi có lưu lượng.
• Bố trí ở nơi dễ tiếp cận, không bị che khuất bởi trần, tường kín.

Sau khi lắp, van giảm áp chữa cháy cần được cài đặt và kiểm tra áp lực đầu ra ở cả trạng thái tĩnh (không có dòng chảy) và trạng thái động (đang xả nước).

Ví dụ minh họa: vì sao tầng thấp cần van giảm áp chữa cháy

Xét một tòa nhà giả định cao 20 tầng, mỗi tầng 3,5 m. Để họng nước tầng trên cùng đủ áp lực, bơm phải tạo cột áp đủ bù chiều cao khoảng 70 m cộng tổn thất đường ống và áp lực yêu cầu tại lăng. Khi đó, tại họng nước tầng 1, áp lực tĩnh sẽ cao hơn tầng trên cùng khoảng 70 m cột nước, tương đương gần 7 bar.

Hệ quả nếu không có van giảm áp chữa cháy ở các tầng thấp:

• Mở van góc, lăng giật mạnh, một người khó giữ.
• Cuộn vòi và khớp nối chịu áp lực lớn hơn nhiều so với tầng trên.
• Lưu lượng tại họng tầng thấp vượt thiết kế, bể nước cạn nhanh hơn dự kiến.

Kỹ sư thiết kế thường xử lý bằng một trong hai cách: lắp van góc giảm áp cho các tầng thấp, hoặc chia hệ thống thành nhiều vùng áp lực với van giảm áp chữa cháy trên trục đứng. Số liệu trên chỉ nhằm minh họa; giới hạn áp lực và giải pháp cụ thể phải theo tính toán thủy lực của từng công trình.

Bảo trì van giảm áp chữa cháy

Van giảm áp chữa cháy làm việc không thường xuyên, chỉ thật sự điều chỉnh khi có dòng chảy. Vì vậy cần kiểm tra định kỳ:

• Đọc đồng hồ trước và sau van, so với giá trị cài đặt ban đầu.
• Thử xả nước để kiểm tra áp lực động sau van.
• Vệ sinh lọc Y trước van theo lịch bảo trì.
• Kiểm tra rò rỉ ở thân van, nắp, các mối nối.
• Ghi nhận kết quả vào sổ bảo trì để phát hiện xu hướng sai lệch.

Nếu áp lực sau van tăng dần theo thời gian hoặc dao động mạnh, có thể màng, lò xo hoặc cơ cấu điều khiển đã hỏng, cần kỹ thuật viên kiểm tra. Xem thêm quy trình chung trong bài bảo trì hệ thống PCCC định kỳ.

Sai lầm thường gặp với van giảm áp chữa cháy

• Lắp van giảm áp chữa cháy không có lọc phía trước, cặn làm kẹt van sau vài năm.
• Chọn van theo cỡ ống, không theo lưu lượng.
• Không có đồng hồ sau van, không ai biết van đang giảm áp đúng hay không.
• Dùng van nước dân dụng thay cho van chuyên dụng PCCC, không chịu được áp lực, không có kiểm định.
• Tự ý chỉnh áp lực đầu ra mà không đối chiếu thiết kế.

Câu hỏi thường gặp về van giảm áp chữa cháy

Van góc giảm áp có thay được van góc thường không?

Được, nếu cùng cỡ, cùng kiểu đầu nối và phù hợp áp lực tại vị trí lắp. Việc thay cần đối chiếu với thiết kế.

Van giảm áp chữa cháy có làm giảm lưu lượng không?

Van làm giảm áp lực, đồng thời có tổn thất nhất định. Nếu chọn đúng cỡ và lưu lượng, họng nước vẫn đạt lưu lượng thiết kế.

Có cần van giảm áp cho hệ sprinkler không?

Tùy áp lực tại các đầu phun. Khi áp lực vượt giới hạn làm việc của đầu phun hoặc thiết kế yêu cầu, sẽ bố trí van giảm áp theo vùng.

Bao lâu nên kiểm tra van giảm áp chữa cháy một lần?

Theo kế hoạch bảo trì hệ thống và khuyến cáo của nhà sản xuất. Tối thiểu nên kiểm tra trong mỗi đợt bảo trì định kỳ của hệ thống chữa cháy.

Mua van giảm áp chữa cháy tại baochay.vn

baochay.vn cung cấp van góc giảm áp DN50 VGA-50, van góc chữa cháy giảm áp TGA-113A và các van, phụ kiện đường ống chữa cháy khác. Kỹ thuật viên có thể kiểm tra áp lực thực tế tại công trình và tư vấn chọn van giảm áp chữa cháy phù hợp. Nếu đang thiết kế mới hoặc cải tạo, tham khảo dịch vụ tư vấn thiết kế hệ thống PCCC.

Tóm lại, van giảm áp chữa cháy giúp áp lực tại họng nước và đầu phun ở mức an toàn, ổn định. Chọn van theo áp lực vào, áp lực ra và lưu lượng; lắp kèm lọc, đồng hồ, van chặn; kiểm tra định kỳ. Tham khảo thêm về yêu cầu trang bị trong TCVN 3890:2023. Cần tư vấn, gọi hotline 0979 114 114.