Tiêu chuẩn NFPA 258 Quy trình thực hành được khuyến nghị để xác định lượng khói sinh ra từ vật liệu rắn.

Hiệp hội Phòng cháy chữa cháy Quốc gia (NFPA) xây dựng các tiêu chuẩn dựa trên sự đồng thuận, định hình các thực tiễn an toàn phòng cháy chữa cháy trên toàn thế giới. Tiêu chuẩn “NFPA 258 Hướng dẫn thực hành khuyến nghị về xác định sự hình thành khói từ vật liệu rắn”, được công bố trong khuôn khổ này, nổi bật như một nguồn tài liệu quan trọng đối với các kỹ sư phòng cháy chữa cháy khi đối phó với các đám cháy công nghiệp lớn. Mặc dù không phải là tiêu chuẩn bắt buộc, nhưng nó cung cấp hướng dẫn dựa trên bằng chứng về quản lý khói và nhiệt trong các khu vực có trần cao và thể tích lớn, một trong những khía cạnh phức tạp nhất của động lực học đám cháy.

NFPA 258, được biết đến là tiêu chuẩn về hút khói và nhiệt trong các vụ cháy công nghiệp lớn, là một khuyến nghị thực hành (không phải là tiêu chuẩn có yêu cầu bắt buộc) tập trung vào việc ước tính lượng khói sinh ra và thiết kế hệ thống thông gió cho các vụ cháy trong các cơ sở công nghiệp lớn như nhà kho, nhà máy sản xuất, nhà chứa máy bay và trung tâm phân phối. Phiên bản sửa đổi mới nhất của tiêu chuẩn này kết hợp dữ liệu thử nghiệm cháy hiện đại, mô hình động lực học chất lỏng tính toán và những bài học kinh nghiệm từ các sự kiện thực tế. Về cơ bản, tiêu chuẩn này áp dụng cho các khu vực có chiều cao trần ít nhất 6 m và tải trọng cháy vượt quá môi trường phun nước chữa cháy thông thường.

Tiêu chuẩn NFPA 258 giải quyết ba thách thức chính trong các vụ cháy trên diện rộng:

• Sự hình thành lớp khói: Sử dụng phương trình khói để dự đoán sự bốc lên và phân tầng của khói.
• Tích tụ nhiệt: Chúng tôi khuyến nghị kích thước lỗ thông gió phù hợp để hạn chế nhiệt độ trần nhà.
• Khả năng quan sát và độ bền: Cho phép thoát khói để bảo vệ các lối thoát hiểm.

Tốc độ sinh khói: Bản chất của tiêu chuẩn NFPA 258 là mô hình thực nghiệm được sử dụng để ước tính tốc độ giải phóng nhiệt đối lưu và lượng khói sinh ra. Tốc độ này được tính toán theo công thức được đưa ra trong tiêu chuẩn và góp phần vào mô hình cột khói đối xứng trục.

Kích thước và khoảng cách thông gió: Tiêu chuẩn NFPA 258 khuyến nghị tỷ lệ diện tích thông gió dựa trên kích thước đám cháy, chiều cao trần và rèm chắn gió.

• Đối với trần nhà có chiều cao từ 6 đến 9 m, tỷ lệ diện tích thông gió tối thiểu so với diện tích sàn là từ 1:100 đến 1:150.
• Đối với trần nhà có chiều cao từ 9 đến 18 m, tỷ lệ diện tích thông gió tối thiểu so với diện tích sàn là từ 1:75 đến 1:100.
• Đối với trần nhà có chiều cao từ 18 m trở lên, cần có tỷ lệ diện tích thông gió trên diện tích sàn tối thiểu là 1:50 hoặc phải thực hiện phân tích động lực học chất lỏng bằng máy tính.

Hệ thống thông gió tự động cần kích hoạt ở nhiệt độ 121 độ để tránh kích hoạt sớm.

Với các kho hàng thương mại điện tử đạt quy mô khổng lồ và các cơ sở lưu trữ pin lithium-ion tăng nhanh chóng, nguy cơ cháy nổ quy mô lớn đã đạt mức cao nhất mọi thời đại. Tiêu chuẩn NFPA 258 thu hẹp khoảng cách giữa dữ liệu thực nghiệm và thiết kế dựa trên hiệu suất, cho phép các kỹ sư:

• Nhằm giảm nguy cơ hít phải khói cho lực lượng cứu hộ.
• Bảo vệ hàng tồn kho, vốn có số lượng rất lớn.
• Tuân thủ các phương án thay thế về hiệu suất của IBC (thùng chứa dùng để lưu trữ và vận chuyển chất lỏng và chất rắn) (Mục 909)

Ngày nay, tiêu chuẩn NFPA 258 là nền tảng cho việc kiểm soát khói hiệu quả trong các tòa nhà lớn nhất thế giới. Trong thời đại của những nhà kho khổng lồ và hàng hóa phức tạp, việc bỏ qua tiêu chuẩn này là điều không thể.

Tóm lại, việc sinh khói từ vật liệu rắn là một yếu tố quan trọng trong an toàn cháy nổ: khói có thể làm giảm tầm nhìn, gây phơi nhiễm các chất độc hại và cản trở công tác sơ tán và chữa cháy. Tiêu chuẩn NFPA 258 đề cập đến cách đo lượng khói sinh ra từ vật liệu trong điều kiện thử nghiệm được kiểm soát.

Mục tiêu chính của tiêu chuẩn này là cung cấp phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn hóa để xác định mật độ quang học riêng của khói do vật liệu rắn tạo ra khi tiếp xúc với dòng nhiệt và điều kiện thử nghiệm xác định. Mật độ quang học riêng là thước đo lượng khói được tạo ra trên mỗi đơn vị khối lượng của mẫu thử liên quan đến sự giảm tầm nhìn. Nói cách khác, ứng dụng được đề xuất này giúp các nhà sản xuất, nhà phát triển tiêu chuẩn, phòng thí nghiệm và cơ quan quản lý:

• Để xác định lượng khói mà một vật liệu cụ thể tạo ra khi cháy hoặc phân hủy trong điều kiện thử nghiệm.
• Cung cấp dữ liệu so sánh giữa các vật liệu (để lựa chọn vật liệu tạo ra ít khói hơn).
• Nhằm hỗ trợ các quyết định kỹ thuật về an toàn cháy nổ, đặc biệt trong những tình huống mà việc phát sinh khói là mối quan ngại đáng kể (ví dụ: trong không gian kín, đường hầm, phương tiện giao thông và nội thất tòa nhà).

Tiêu chuẩn này áp dụng cho các vật liệu rắn (trái ngược với chất lỏng hoặc chất khí) trong điều kiện tiếp xúc xác định, cho phép so sánh nhất quán.

Một số đặc điểm chính của phương pháp thử nghiệm được mô tả như sau:

• Buồng thử nghiệm (buồng mật độ khói) được sử dụng để cho mẫu vật liệu tiếp xúc với dòng nhiệt bức xạ trong điều kiện môi trường được kiểm soát.
• Lượng khói tạo thành được đo bằng phương pháp quang học (sự suy giảm ánh sáng) để tính toán mật độ quang học riêng của khói.
• Kết quả được báo cáo dưới dạng mật độ quang học riêng trên mỗi đơn vị khối lượng hoặc các chỉ số tương tự.
• Các mẫu cần được xử lý sơ bộ (ví dụ như bằng cách sấy khô) để độ ẩm không ảnh hưởng đến kết quả.
• Phương pháp này tương đương hoặc giống hệt với phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn để xác định mật độ quang học riêng của khói do vật liệu rắn tạo ra được mô tả trong tiêu chuẩn ASTM E662. Nhiều nguồn tài liệu liệt kê tiêu chuẩn ASTM E662 là tiêu chuẩn NFPA 258.

Do sự tương đương này, nhiều phòng thí nghiệm và nhà cung cấp thiết bị sử dụng buồng đo mật độ khói được thiết kế theo tiêu chuẩn ASTM E662 và mô tả chúng là phù hợp với tiêu chuẩn NFPA 258.

Trong nhiều năm qua, tổ chức của chúng tôi, với đội ngũ nhân viên có năng lực và kinh nghiệm, đã thấu hiểu nhu cầu của khách hàng, cung cấp các dịch vụ thử nghiệm tiên tiến mà họ yêu cầu và hỗ trợ trong việc thiết lập, triển khai và cải tiến các hệ thống quản lý. Trong khuôn khổ này, chúng tôi cũng cung cấp các dịch vụ thử nghiệm cho các doanh nghiệp theo tiêu chuẩn "NFPA 258 Thực hành được khuyến nghị để xác định sự hình thành khói từ vật liệu rắn".