Hiện nay, phòng sạch đang ngày càng phổ biến và nhận được sự quan tâm của các tổ chức, cá nhân, ứng dụng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp dược phẩm, thực phẩm, mỹ phẩm, công nghệ sinh học, điện tử,… các ngành yêu cầu về việc kiểm soát mức độ bụi và các thành phần trong không khí. Hệ thống phòng sạch đáp ứng các tiêu chuẩn phòng sạch sẽ giúp đảm bảo chất lượng và nâng cao hiệu quả của quá trình sản xuất.
Phòng sạch (cleanroom) là phòng có nồng độ hạt trong không khí được kiểm soát và được xây dựng, sử dụng để giảm thiểu sự đưa vào, tạo ra và lưu giữ các hạt trong không khí, đồng thời kiểm soát các thông số liên quan khác trong phòng như nhiệt độ, độ ẩm, áp suất khi cần thiết. Khi tất cả các yếu tố trong phòng đều được kiểm soát sẽ giúp hạn chế tối đa việc nhiễm khuẩn hoặc nhiễm chéo của sản phẩm trong quá trình nghiên cứu, sản xuất đảm bảo vô trùng. Phòng sạch thường được quy định và phân loại theo tiêu chuẩn Federal Standard 209 E, tiêu chuẩn ISO 14644-1 và tiêu chuẩn TCVN 8664-1:2011 với mật độ các hạt nằm trong dải kích thước từ 0,1 μm đến 5 μm.
Với đặc điểm của các phòng sạch có nồng độ các hạt trong môi trường như vậy để có thể phát hiện và cảnh báo cháy đòi hỏi phải sử dụng các hệ thống báo cháy đặc biệt phù hợp với môi trường lắp đặt. Do vậy, đầu báo cháy kiểu hút với ngưỡng làm việc trong khoảng từ 0,005%/m đến 20%/m là một lựa chọn phù hợp.
Đầu báo cháy khói kiểu hút là loại đầu báo cháy chủ động, tự động lấy mẫu thông qua các miệng hút lấy mẫu không khí trên hệ thống đường ống và đưa mẫu không khí (hút) từ khu vực bảo vệ đến thiết bị để phân tích và phát hiện dấu hiệu cháy (khói, thay đổi thành phần hóa học của môi trường).
Trên thị trường hiện nay có nhiều hãng thiết bị đầu báo cháy khói kiểu hút như HSSD, VESDA với cấu tạo và nguyên lý làm việc cơ bản như sau:
Về cấu tạo: Các đầu báo cháy khói kiểu hút được thiết kế theo kiểu module và thường gồm những bộ phận cơ bản sau:
- Ống góp: dùng để lấy mẫu không khí trong khu vực bảo vệ thông qua hệ thống đường ống lấy mẫu để đưa về phân tích. Ống góp thường gồm các loại Laser Plus, Laser Scaner, Laser Compact. Tùy theo mỗi loại đầu báo mà chiều dài đường ống lấy mẫu không khí cho phép khác nhau. Quá trình thiết kế đầu báo cháy khói kiểu hút quan trọng nhất là phải tính toán, bố trí đường ống lấy mẫu (vị trí lắp đặt, số lượng, đường kính của các lỗ hút...).
- Quạt hút: dùng để tạo ra sự chênh lệch áp suất trong và ngoài ống lấy mẫu để hút không khí từ khu vực bảo vệ về đầu báo để phân tích. Tốc độ quạt hút có thể điều chỉnh được để đảm bảo lưu lượng dòng khí không hút về đầu báo.
- Bộ lọc khí: dùng để lọc các hạt bụi có trong không khí lấy mẫu nhằm hạn chế sự ảnh hưởng của môi trường khu vực lấy mẫu tới sự làm việc của đầu báo. Bộ lọc khí thường gồm bộ lọc 1, bộ lọc 2. Bộ lọc 1 có thể lọc được các hạt bụi có kích thước lớn hơn 20 μm, bộ lọc 2 có thể lọc được các hạt bụi có kích thước lớn hơn 0,3 μm.
- Buồng laser: bao gồm 1 nguồn phát laser và 2 đầu thu laser, không khí từ bộ lọc 1 được đưa vào vùng không gian giữa đầu phát và đầu thu laser. Các hạt khói sẽ làm tán xạ đường đi của các tia laser, tùy theo nồng độ khói có trong không khí lấy mẫu mà lượng tia laser đến đầu thu sẽ khác nhau tạo ra trạng thái làm việc tương ứng (Alert, Action, Pre-Alarm, Alarm).
Nguyên lý, đặc điểm kỹ thuật của đầu báo cháy khói kiểu hút: Với nguyên tắc phân tích các hạt không khí bằng laser, đầu báo cháy khói kiểu hút có thể đạt độ nhạy cao hơn 1000 lần so với hệ thống báo khói thông thường, với độ nhạy trong khoảng từ 0,005%/m đến 20%/m. Đầu báo cháy hút không khí từ khu vực được bảo vệ bằng quạt hút thông qua mạng lưới đường ống lấy mẫu (trên đường ống lấy mẫu có tính toán đục các lỗ hút) tại các vị trí được xác định dọc theo mạng đường ống dẫn qua đó không khí được hút vào. Các hạt khói đi vào buồng laser khi đạt ngưỡng báo động sẽ chuyển sang trạng thái báo động và hiển thị trên màn hình LCD. Một số đặc điểm kỹ thuật:
- Ngưỡng làm việc: có thể thay đổi từ 0,005%/m đến 20%/m.
- Chức năng Auto Learn: cho phép đầu báo cháy tự động lập biểu đồ khói để theo dõi sự thay đổi nồng độ khói trong khu vực được bảo vệ. Từ đó đưa ra mức ngưỡng cài thích hợp.
- Đặc tính phân tích sự gia tăng khói: sự biến thiên của khói sẽ được phát hiện và cảnh báo mặc dù nồng độ khói chưa đạt ngưỡng báo động. Điều này đặc biệt có ý nghĩa để phát hiện các hiện tượng quá tải trong hệ thống cáp, dây dẫn ở các hầm cáp, sàn cáp trong các phòng điều khiển, phòng máy chủ….
- Hiển thị trạng thái: tình trạng làm việc của đầu báo cháy khói kiểu hút được hiển thị ngay trên mỗi đầu báo. Để theo dõi toàn bộ hệ thống, các thiết bị có thể kết nối với các module hiển thị, tối đa tới 20 module hiển thị khác nhau.
- Khả năng nối mạng: Các đầu báo cháy khói kiểu hút có thể hoạt động độc lập hoặc nối mạng với nhau thành hệ thống. Khi đó, mỗi đầu báo là một địa chỉ riêng (1 zone), số lượng thiết bị trên mỗi mạng không quá 250 thiết bị (thiết bị ở đây là các đầu báo, module hiển thị hoặc thiết bị giao tiếp…).
Thu Hằng – P4/C07 (http://canhsatpccc.gov.vn/)
