Hệ Thống Chữa Cháy Sprinkler là loại hệ thống chữa cháy phổ biến nhất hịện nay. Nó dập tắt đám cháy bằng cách phun nước trực tiếp vào khu vực đang cháy mà tại đó đầu phun sprinkler bị kích hoạt ở ngưỡng nhiệt độ đã được xác định trước. “Hệ Thống Sprinkler là một hệ thống liên kết các đường ống chạy ngầm dưới đất và trên mặt đất, được thiết kế theo những tiêu chuẩn của công nghệ chữa cháy. Có thể bố trí một hoặc nhiều nguồn cấp nước tự động.  Phần hệ thống nằm trên mặt đất là một mạng đường ống được thiết kế theo nguyên tắc “tính toán thủy lực” hoặc nguyên tắc “định cỡ đường ống”, và được lắp đặt bên trong một tòa nhà, một công trình kiến trúc, hoặc một khu vực, mà nhìn chung, nó nằm cao qúa đầu, và trên đường ống ấy, những đầu sprinklers được bố trí sao cho khi phun nước ra, nó bao trùm một vùng không gian được tính toán trước. Van điều khiển mỗi riser của hệ thống được đặt trên riser hoặc trên đường ống cấp nước cho nó. Mỗi riser của hệ thống sprinkler gồm có một thiết bị kích hoạt báo động khi hệ thống khởi động vận hành chữa cháy. Thường thì hệ thống được kích hoạt bằng nhiệt phát ra từ đám cháy, và nó phun nước ra phủ trên khu vực có cháy.

Nguyên lý hoạt động của đầu Sprinkler

Khi có sự cố cháy, nhiệt độ tại đầu Sprinkler sẽ tăng lên làm cho thủy ngân trong ống bị giản nở. Ống thủy ngân vỡ ra và làm rơi chốt nắp bít, nước được phun ra từ đầu Sprinkler và được tán thành hình chóp nón như hình bên dưới nhờ đĩa hướng dòng.

Nguyên lý đầu phun Sprinkler

Hệ thống Sprinkler kiểu khô (Dry system)

Hệ thống Sprinkler khô là hệ thống sprinkler có các đầu sprinklers tự động được gắn trong đường ống không có nước mà thay bằng không khí hay Nitrogen nén, có áp lực. Khi đầu phun Sprinkler hoạt động bởi nhiệt độ của đám cháy, khí sẽ thoát ra qua đầu phun làm giảm áp lực mở van hệ thống khô (dry pipe valve), cho phép nước chảy vào hệ thống đường ống đi đến đầu phun đã mở.

Hệ thống khô được sử dụng cho những khu vực mà hệ thống ướt không đáp ứng được như những nơi nhiệt độ có thể gây ra đóng băng nước. So với hệ thống ướt đòi hỏi phức tạp hơn về thiết kế, lắp đặt, bảo dưỡng cũng như hệ thống duy trì khí nén.

Hệ thống Sprinkler kiểu ướt (Wet system)

Hệ thống Sprinkler ướt là hệ thống có các đầu phun sprinkler tự động được gắn vào hệ thống đường ống luôn có chứa sẵn nước và được kết nối với nguồn nước cung cấp, nhờ đó nước sẽ phun ra ngay lập tức qua các đầu prinkler đã được mở do nhiệt độ của đám cháy. Do các thiết bị của hệ thống đơn giản và dễ dàng sử dụng nên hệ thống Sprinkler ướt được ứng dụng rộng rãi hơn so với các hệ thống khác.

Hệ thống Sprinkler kích hoạt trước (Preaction Sprinkler system)

Là hệ thống sprinkler có các đầu sprinklers tự động được gắn vào hệ thống đường ống có chứa không khí, có thể có hoặc không có áp lực, và có một hệ thống báo cháy bổ sung được lắp đặt tại cùng những khu vực có đặt đầu sprinkler. Khi hệ thống báo cháy kích hoạt, nó sẽ mở van cho phép nước chảy vào hệ thống đường ống, và rồi phun nước ra qua các sprinkler đã mở.

Hệ thống kích hoạt trước cũng giống như hệ thống Sprinkler xả tràn ngoại trừ là sử dụng đầu phun Sprinkler kín. Hệ thống này thích hợp cho những nơi chứa các thiết bị vật phẩm có giá trị hay những nhà kho mà không gian làm ảnh hưởng đến tính hoạt động hiệu quả của đầu phun như dễ va đập gây hư hỏng đầu phun. Van của hệ thống kích hoạt trước luôn luôn đóng và chỉ mở khi được kích hoạt bởi hệ thống báo cháy.

Hệ thống báo cháy sẽ kích hoạt mở van kích hoạt trước, để cho nước đi vào hệ thống đường ống. Nước vẫn chưa phun ra từ đầu phun cho đến khi nhiệt độ kích hoạt cho đầu phun mở ra và phun nước ra ngoài. Hoạt động lúc này của van kích hoạt trước giống như kiểu loại hệ thống Sprinkler ướt.

Hệ thống Sprinkler kiểu xả tràn (Deluge system)

Hệ thống xả tràn được sử dụng ở những nơi đòi hỏi cần một lượng nước lớn phun ra để nhanh chóng kiểm soát được đám cháy trên một phạm vi rộng, không cho đám cháy lan truyền đi. Van xả tràn có thể kích để hoạt động bằng hệ thống điện, khí nén hay áp lực nước. Bố trí sắp xếp đường ống của hệ thống xả tràn cũng giống như hai hệ thống đường ống ướt và khô nhưng có hai điểm khác biệt lớn :

Sử dụng các đầu phun Sprinkler theo tiêu chuẩn, nhưng các đầu phun này không có nút chặn và luôn mở, do yếu tố kích hoạt cảm ứng nhiệt của đầu phun bởi nhiệt độ của đám cháy đã loại bỏ, vì vậy khi van xả tràn mở ra, nước chảy vào hệ thống đường ống và đi đến tất cả các đầu phun đã mở, phun nước ra cùng một lúc.

Van xả tràn luôn luôn đóng và chỉ mở khi được kích hoạt do hệ thống báo cháy lắp riêng rẽ độc lập trong cùng khu vực với hệ thống đầu phun Sprinkler mở.

Hệ thống Sprinkler kết hợp xả tràn –kích hoạt trước (Combined Dry Pipe-Preaction System)

Là hệ thống sprinkler có các đầu sprinklers tự động được gắn vào hệ thống đường ống có chứa không khí, có áp lực, và có một hệ thống dò cháy bổ sung được lắp đặt tại cùng những vị trí có đặt đầu sprinkler. Khi hệ thống dò cháy kích hoạt, nó sẽ kích các thiết bị nhả và rồi thiết bị nhả này sẽ mở các Dry pipe valves cùng lúc mà không mất áp lực không khí trong hệ thống. Việc kích hoạt hệ thống báo cháy cũng làm mở các van xả khí đặt ở điểm cuối của feed main. Các van xả khí, thông thường, sẽ được mở trước khi các đầu sprinkler mở. Hệ thống dò cháy đồng thời cũng hoạt động như một hệ thống báo động….”