Báo cáo tổng kết khoa học nghiên cứu chế tạo vật liệu cao su blend chống cháy và các kết cấu cứu hộ hỏa hoạn khẩn cấp nhà cao tầng
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (11.13 MB, 245 trang )
ủy ban nhân dân thành phố Hồ Chí Minh
Viện kỹ thuật nhiệt đới và bảo vệ môi trờng
57A Trơng Quốc Dung, Phú Nhuận, TP. Hồ Chí Minh.
Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật đề tài:
NGHIÊN CứU CHế TạO VậT LIệU CAO SU
BLEND CHốNG CHáY Và CáC kết cấu CứU Hộ
HỏA HOạN KHẩN CấP NHà CAO TầNG
ks. Nguyễn thành nhân
5946
10/7/2006
TP. Hồ chí minh, 4-2006.
Bản quyền thuộc về Viện kỹ thuật nhiệt đới và bảo vệ môi trờng TP. Hồ Chí Minh.
Đơn xin sao chép toàn bộ hoặc một phần tài liệu này phải gửi đến Viện trởng Viện
Vktnđ&bvmt tp.hcm, trừ trờng hợp sử dụng với mục đích nghiên cứu.
Bkhcn
Vktnđ&bvmt tp.hcm
Bkhcn
Vktnđ&bvmt tp.hcm
Bkhcn
Vktnđ&bvmt tp.hcm
Danh sách những ngời thực hiện đề tI
1. KS. Nguyễn thành nhân, Trởng phòng đbnđvlpkt, Viện
KTNĐ & bvmt TP.HCM, Chủ nhiệm đề tài.
2. gs.ts. nguyễn việt bắc, Phó viện trởng Viện Hóa học vật liệu,
chủ trì nhánh
3. Pgs.Ts. đỗ quang kháng, Viện Hóa học, Viện khoa học công nghệ
Việt Nam, chủ trì nhánh.
4. ks. Vũ sơn lâm, Cục cảnh sát PCCC, chủ trì nhánh.
5. ks. Phạm ngọc lĩnh, Phó trởng phòng ĐBNĐVLPKT, Viện KTNĐ
& bvmt TP.HCM, Th ký đề tài.
6. ks. Nguyễn trờng hng, Viện ktnđ&bvmt tp.hcm.
7. ks. Nguyễn văn thành, Viện ktnđ&bvmt tp.hcm.
8. ks. Lê việt hùng, Viện ktnđ&bvmt tp.hcm.
9. ts. Huỳnh bạch răng, Viện ktnđ&bvmt tp.hcm.
10. Th.S. Chu chiến hữu, Viện Hóa học vật liệu.
11. Th.S. Trần hảI sơn , Viện Hóa học vật liệu.
12. CN. Đặng trần thiêm, Viện Hóa học vật liệu.
13. CN. Phạm minh tuấn, Viện Hóa học vật liệu.
14. cn. Phạm nh hoàn, Viện Hóa học vật liệu.
15. Th.S. LƯƠNG NHƯ HảI, Viện Hóa học.
16. Th.S. Vũ NGọC PHAN, Viện Hóa học.
17. KS. NGÔ Kế THế, Viện Hóa học.
Báo cáo nghiệm thu đề tài cấp nhà nớc KC.02.24
Tóm tắt
Nội dung nghiên cứu chính của đề tài này gồm những phần sau:
1) Thiết kế kết cấu và hình dạng của đệm hơi và ống tuột cứu
hộ để cứu ngời kịp thời nhanh chóng và an toàn khi hỏa
hoạn xảy ra nhng khả thi về công nghệ và tài chính.
2) Nghiên cứu chế tạo blend cao su, nhựa chống cháy đáp
ứng yêu cầu chế tạo đệm hơi và ống tuột cứu hộ.
3) Công nghệ chế tạo đệm hơi, ống tuột cứu hộ và các thiết bị
phụ kiện kèm theo.
4) Thí nghiệm và đánh giá toàn diện về đệm hơi và ống tuột
cứu hộ ngoài hiện trờng.
5) Thiết lập quy trình vận hành đệm hơi và ống tuột cứu hộ
khi có hỏa hoạn xảy ra.
i
Báo cáo nghiệm thu đề tài cấp nhà nớc KC.02.24
Mục lục
Lời mở đầu i
Chơng 1: Tổng quan 1
1.1.Tình hình cháy trên thế giới và ở Việt Nam 1
1.1.1.Tình hình cháy trên thế giới 1
1.1.2.Tình hình cháy ở Việt Nam 7
1.2. Sơ lợc về một số phơng tiện cứu hộ 8
1.2.1. Bạt cứu hộ 9
1.2.2. Lới cứu hộ 10
1.2.3. Đệm cứu hộ 11
1.2.4. Một số phơng tiện cứu hộ khác 13
1.3. Đệm hơi cứu hộ 14
1.4. ống tuột cứu hộ 18
1.5. Cơ chế cháy vật liệu và các phụ gia chống cháy 25
1.5.1. Cơ chế cháy vật liệu 25
1.5.2. Các phụ gia chống cháy 28
1.5.2.1. Giới thiệu chung về chất chống cháy cho polymer 28
1.5.2.1.1. Mục đích 28
1.5.2.1.2. Cơ chế hoạt động của phụ gia chống cháy 30
1.5.2.2. Chất chống cháy cho vật liệu polymer 32
1.5.2.3. Chất chống cháy cho cao su 50
1.5.2.4. Các phơng pháp khảo sát khả năng chống cháy của vật liệu. 51
1.6. Các chất chữa cháy 54
1.6.1. Phân loại các chất chữa cháy 54
1.6.2. Các chất chữa cháy thông dụng 55
1.6.2.1. Chất chữa cháy dạng lỏng 55
1.6.2.2. Các chất chữa cháy dạng khí 55
1.6.2.3. Các chất chữa cháy dạng bọt 56
1.6.2.4. Các chất chữa cháy dạng rắn 57
ii
Báo cáo nghiệm thu đề tài cấp nhà nớc KC.02.24
1.6.3. Bàn luận 57
1.7. Tình hình nghiên cứu chế tạo ứng dụng vật liệu cao su và cao su blend bền
nhiệt, chống cháy 58
1.8. Kết luận 63
Chơng 2: CáC điều kiện thực nghiệm 64
2.1. Vật liệu nghiên cứu 64
2.2. Phơng pháp nghiên cứu 67
chơng 3: Nhiên cứu chế tạo blend nhựa cao su
chống cháy 70
3.1. Nghiên cứu chế tạo vật liệu trên cơ sở PVC và NBR 70
3.1.1. Nghiên cứu chế tạo vật liệu cao su-nhựa blend nhiệt dẻo bền nhiệt,
chống cháy 70
3.1.1.1. Thành phần đơn chế tạo vật liệu 70
3.1.1.2. Chế tạo vật liệu cao su nhựa blend nhiệt dẻo 71
3.1.1.3. ảnh hởng của hàm lợng PVC ở giai đoạn tạo bột cao su
lên tính chất của polyme blend 71
3.1.1.4. ảnh hởng của nhiệt độ trộn ở giai đoạn tạo bột cao su lên tính
chất của polyme blend 73
3.1.1.5. Tính chất cơ nhiệt của polyme blend 74
3.1.1.6. So sánh tính chất của các vật liệu 75
3.1.1.7. Kết luận 76
3.1.2. Nghiên cứu chế tạo vật liệu cao su-nhựa blend bền nhiệt,chống cháy.77
3.1.2.1. Thành phần đơn chế tạo vật liệu 77
3.1.2.2. Chế tạo vật liệu cao su- nhựa blend tính năng cơ lý cao, bền
nhiệt, chống cháy 77
3.1.2.3.ảnh hởng của hàm lợng PVC tới tính chất cơ lý của vật liệu .78
3.1.2.4. ảnh hởng của hàm lợng PVC tới độ trơng trong dầu của vật
liệu 79
3.1.2.5. ảnh hởng của hàm lợng PVC tới hệ số già hoá của vật liệu 80
iii
Báo cáo nghiệm thu đề tài cấp nhà nớc KC.02.24
3.1.2.6. ảnh hởng của các loại độn gia cờng tới tính chất cơ lý của vật
liệu 81
3.1.2.7. ảnh hởng của các loại phụ gia chống cháy tới tính chất cơ lý
của vật liệu 82
3.2.1.8. ảnh hởng của phụ gia chống cháy tới tính chất gia công của
vật liệu 83
3.1.2.9. ảnh hởng của quá trình biến tới độ bền nhiệt và bền chống
cháy của vật liệu 86
3.1.2.10. ảnh hởng của quá trình biến tới cấu trúc hình thái của vật liệu
89
3.1.2.11. Kết luận 90
3.1.3. Đánh giá kết quả nghiên cứu chế tạo vật liệu 91
3.1.3. 1. Kết quả đánh giá chất lợng vật liệu cao su blend chống cháy, chịu
nhiệt 91
3.1.3.2. Kết quả đánh giá chất lợng vật liệu cao su blend tính năng
cơ lý cao, bền nhiệt 92
3.2. Nghiên cứu chế tạo Blend chống cháy trên cơ sở PVC và ENR 93
3.3. Nghiên cứu chế tạo Blend chống cháy trên cơ sở cao su clopren và ENR. 106
3.4. Kết luận 120
Chơng 4: Chế tạo vật liệu đệm hơi v ống tuột cứu hộ
122
4.1. Lớp chịu lực (vật liệu dệt) 122
4.1. 1. Tính ma sát 125
4.1.2. Tính hấp thụ và thẩm thấu các chất của vải 126
4.1.3. Tính chịu nhiệt 127
4.1.4. Tính chịu lửa 127
4.1.5. Tính nhiễm tĩnh điện 128
4.1.6. Tác động của vi sinh vật 129
iv
Báo cáo nghiệm thu đề tài cấp nhà nớc KC.02.24
4.2. Chế tạo vật liệu đệm hơi cứu hộ 130
4.2.1. Chế tạo vật liệu khung chịu lực 131
4.2.2. Chế tạo keo dán KKC 133
4.2.3. Chế tạo vật liệu áo bọc ngoài 134
4.3. Chế tạo vật liệu ống tuột cứu hộ 138
4.3.1. Chế tạo vật liệu lớp chịu lực ống tuột cứu hộ 138
4.3.2. Chế tạo vật liệu lớp co dãn ống tuột cứu hộ 141
4.3.3. Chế tạo lớp chịu lửa 143
4.3.4. Kết luận 144
Chơng 5: Thiết kế chế tạo đệm hơi v ống tuột
cứu hộ 145
5.1. Thiết kế chế tạo đệm hơi cứu hộ 145
5.1.1. Thiết kế hình dạng và tính toán kết cấu đệm hơi cứu hộ 145
5.1.1.1. Lựa chọn hình dáng 145
5.1.1.2. Tính toán kết cấu đệm hơi cứu hộ 145
5.1.1.2.1. Khung chịu lực 146
5.1.1.2.2. áo bọc ngoài 152
5.1.2. Chế tạo đệm hơi cứu hộ 152
5.1.2.1. Chế tạo khung chịu lực 152
5.1.2.2. Chế tạo áo bọc ngoài 153
5.1.3. Nguồn cung cấp hơi cho đệm hơi cứu hộ 155
5.1.4. Đo đạc các thông số kỹ thuật của đệm hơi cứu hộ 156
5.1.5. Hớng dẫn sử dụng đệm hơi cứu hộ 159
5.1.6. Kết luận 161
5.2. Thiết kế chế tạo ống tuột cứu hộ 162
5.2.1. Thiết kế chế tạo ống tuột cứu hộ nghiêng 165
5.2.1.1. Thiết kế ống tuột cứu hộ nghiêng 165
5.2.1.2. Thiết kế và chế tạo khung đầu ống tuột 166
v
Báo cáo nghiệm thu đề tài cấp nhà nớc KC.02.24
5.2.1.3. Chế tạo ống tuột nghiêng 171
5.2.1.3.1. Chế tạo lớp chịu lực ống tuột nghiêng 171
5.2.1.3.2. Chế tạo lớp ngoài (lớp chống lửa) của ống tuột cứu hộ
nghiêng 172
5.2.1.3.3. Kết nối các lớp ống tuột cứu hộ nghiêng 172
5.2.1.4. Quy trình vận hành ống tuột cứu hộ nghiêng 174
5.2.1.5. Kết luận 176
5.2.2. Thiết kế chế tạo ống tuột cứu hộ đứng 177
5.2.2.1. Thiết kế ống tuột cứu hộ đứng 177
5.2.2.2. Chế tạo ống tuột cứu hộ đứng 178
5.2.2.2.1. Chế tạo lớp co dãn ống tuột cứu hộ đứng 178
5.2.2.2.2. Kết nối các lớp ống tuột cứu hộ đứng 178
5.2.2.3. Quy trình vận hành ống tuột cứu hộ đứng 181
5.2.2.4. Kết luận 186
5.3. Các kết quả khác 186
chơng 6: Kết luận V KIếN LUậN 187
Tài liệu tham khảo 190
Phụ lục 198
vi
B¸o c¸o nghiÖm thu ®Ò tµi cÊp nhµ n−íc KC.02.24
Danh môc c¸c ch÷ viÕt t¾t
ABS Akrylonitryle Butadiene Styrene.
ACM Cao su acrylat.
ATH Nh«m hydroxyt.
BDP Bisphenol A bis–diphenyl Photphat.
CDP Cresyl–di-phenylphotphat.
CPF Polyetylen Clo hãa.
C.R Cao su Clopren.
CSTN Cao su thiªn nhiªn
DBP Dibuthylphlatat.
DCHP Dicyclohexylphtalate.
DOA Dioctyladypate.
DOP Dioctylphtalate.
DMF Dimethylformamide.
EPDM Cao su Etylen Propylen dien ®ång trïng hîp.
ENR Cao su Epoxy hãa.
EVA Etylen Vinyl Acetat ®ång trïng hîp.
MEK Methylethylketone
MH Magie Hydroxyt.
NBR Cao su Nitryl Butadien.
IIR Cao su butyl.
LOI Lowest Oxygen Index.
RDP Resorcinol bis di-phenyl Photphat.
PA Polyamide.
PC Polycacbonate.
PDMS Cao su Silicon
PE Polyethylene.
PES Polyester.
PET Polyetylen Terephtalat.
vii
B¸o c¸o nghiÖm thu ®Ò tµi cÊp nhµ n−íc KC.02.24
PP Polypropylene.
PMMA Poly Metyl Matacrylat.
PU Polyurethane.
PS Poly Styren
PVC Poly Vinyl Clorua.
SBR Cao su Styren Butadien.
TCEP Tris (2-chloroethyl) Photphat.
TCP Tri Cresyl Photphat.
TCPP Tris (2 chloro-1-methyethyl) photphate.
TDPP Tris (2 chloro-1-(Chloro methyl) ethyl) photphate.
TiPP Tri (iso-propyl-phenyl) photphate.
TPP Tri–phenyl photphate.
UL Underwrite Laboratories (Temp. indes).
viii
Báo cáo nghiệm thu đề tài cấp nhà nớc KC.02.24
LờI Mở ĐầU
Hàng năm trên thế giới có rất nhiều ngời chết, tàn tật bởi các nguyên nhân
liên quan đến cháy và nhất là cháy các nhà cao tầng, nhng nhà cao tầng ngày một
nhiều hơn. Vì vậy, các phơng tiện cứu hộ hỏa hoạn khẩn cấp nhà cao tầng trở nên
hết sức cần thiết và đợc coi là trang bị bắt buộc gần nh ở tất cả mọi quốc gia. Các
phơng tiện cứu hộ cũng nh dùng để chế tạo ra chúng ngày càng hoàn thiện, đa
dạng để đạt đợc độ tin cậy cao nhất, nhng giá thành của chúng lại rất cao. Sau vụ
cháy ITC tại Tp Hồ Chí Minh, nớc ta có nhập thử một số phơng tiện cứu hộ
trong đó có đệm hơi và ông cứu hộ, nhng giá thành rất cao, khó có thể triển khai,
áp dụng rộng rãi đợc.Chỉ có nghiên cứu, chế tạo đệm hơi và ống tuột cứu hộ trong
nớc mới có hy vọng giảm giá thành. Và khi đó mới trang bị đại trà đợc.
Đề tài KC . 02. 24 tập trung nghiên cứu chế tạo và triển khai thử nghiệm thực
tế một số đệm hơi và ống tuột cứu hộ. Sau khi tính toán các thông số Kỹ thuật nh:
Độ bền, độ chịu nhiệt, áp suất làm việc, đờng kính các lớp,. . .
Đề tài đã chế tạo vật liệu thích hợp với yêu cầu và công nghệ chế tạo từ vật
liệu dệt và blend cao su nhựa chống cháy. Các quy trình công nghệ chế tạo cũng
nh huớng dẫn sử dụng các sản phẩm cứu hộ cũng đợc xây dựng.
Trong quá trình thực hiện, đề tài đã sử dụng các phơng tiện và công cụ khảo
sát tiên tiến nhất hiện có trong nớc để nghiên cứu vật liệu và thiết kế thử nghiệm
sản phẩm . Tất cả những công việc đó đợc bởi các cán bộ của Viện kỹ thuật nhiệt
đới và bảo vệ môi trờng TP. Hồ Chí Minh, Viện Hóa học vật liệu, Viện Hóa học,
Cục Cảnh sát Phòng cháy chữa cháy.
Đề tài đã đợc hoàn thành với sự giúp đỡ nhiệt tình của ban chủ nhiệm chủ
nhiệm chơng trình KC.02 của Bộ Khoa học công nghệ,. . .
Chúng tôi xin chân thành cám ơn tất cả các đơn vị và cá nhân nói trên
ix
Báo cáo nghiệm thu đề tài cấp nhà nớc KC.02.24
Chơng 1
TổNG QUAN
1.1.
Tình hình cháy trên thế giới và ở Việt Nam.
1.1.1.
Tình hình cháy trên thế giới.
Hỏa hoạn là một trong những sự cố xảy ra rất phổ biến trong hoạt động
của con ngời. Nguyên nhân của hỏa hoạn rất đa dạng, có thể là do chập điện,
sản xuất bất cẩn, do sinh hoạt (nấu nớng, sởi nóng, thờ tự (thắp nến, hơng,
đốt vàng mã, đốt pháo)) hoặc do cháy nổ bất ngờ, do khủng bố, tai nạn, cẩu thả
trong sử dụng, vận hành thiết bị, phơng tiện. Các quốc gia công nghiệp hóa đều
có thống kê chi tiết hàng năm về số lợng, kiểu loại các vụ cháy, số lợng
thơng vong, tìm hiểu, phân loại các nguyên nhân cháy để tìm giải pháp kỹ thuật
và quản lý nhằm khắc phục hậu quả hỏa hoạn và giảm thiểu các thiệt hại của
chúng. Những báo cáo tổng hợp hàng năm và nhiều năm này là những nguồn t
liệu quý để có thể đánh giá mức độ thiệt hại to lớn do hỏa hoạn đem lại, qua đó
rút ra những bài học kinh nghiệm để có thể bảo vệ tính mạng, tài sản của con
ngời.
Trong tài liệu tổng kết gần đây nhất công bố 9/ 2005, tác giả M. J. Karter
jr đã đánh giá những tổn hại do hỏa hoạn gây ra trên lãnh thổ Hoa Kỳ trong năm
2004 [1]. Báo cáo có những số liệu đáng chú ý sau [1]:
Số lợng các vụ hỏa hoạn có sự can thiệp của lính cứu hỏa là 1.550.500
vụ, ít hơn năm 2003 là 2,2% trong đó có 526000 vụ cháy xảy ra trong các kết
cấu xây dựng, 297.000 vụ xảy ra trên các phơng tiện vận tải (ít hơn năm trớc
4,8%).
Theo thống kê trên đây có nghĩa là mỗi phút ở Mỹ lại xảy ra 1 vụ hỏa
hoạn trong các kết cấu xây dựng còn trong các khu nhà ở là 77 giây/vụ cháy.
Trên toàn lãnh thổ Hoa Kỳ cứ 135 phút có một ngời tử vong và cứ 30 phút có
một ngời bị thơng vì hỏa hoạn (2004). Ngoại trừ thiệt hại khổng lồ do khủng
bố WTC (11.9.2001), vụ cháy rừng ở Nam California vào năm 2003 gây ra thiệt
hại vật chất lên đến 2,04 tỷ USD là một trong những vụ cháy lớn và kéo dài nhất.
1
Báo cáo nghiệm thu đề tài cấp nhà nớc KC.02.24
Trong giai đoạn 1977 - 2004, đỉnh điểm các vụ cháy trong khu vực xây cất
là năm 1977 (có 1.098.000 vụ hỏa hoạn) số lợng sau đó giảm dần liên tục đến
năm 2004 chỉ còn 526.000 vụ. Xu thế này phản ánh chung cả cho tổng số các vụ
cháy lẫn các loại cháy khác trong nhà, trên xe cộ hoặc ngoài trời. Cùng với mức
độ tập trung đô thị hóa, giá trị thiệt hại vật chất quy cho từng đầu mối đơn vị xây
dựng cũng tăng lên từ 3.757 USD (1977) đến 16.705 USD (2004). Nếu đã loại
trừ trợt giá thiệt hại năm 2004 vẫn là 5.502 USD mỗi đầu mối (tăng 46%).
Thống kê các thiệt hại do hỏa hoạn gây ra theo vị trí, nguyên nhân, kiểu
loại và mức độ cháy cũng rất đáng chú ý. Trong số hơn 9,794 tỷ USD thiệt hại về
cháy cả năm 2004, có 8,314 tỷ USD là do cháy trong các công trình xây cất.
Trong số đó thiệt hại về cháy trong các khu c dân chiếm tỷ lệ áp đảo là 5,948 tỷ
USD (71,54%), thiệt hại do cháy ở các trờng học là 68 triệu USD (0,81%), các
công sở công cộng là 316 triệu USD, các nhà hàng, siêu thị là 586 triệu USD
(7,05%). Kết quả này cho thấy nhu cầu cấp thiết của việc cần nghiên cứu chế tạo
các trang bị cứu hộ hỏa hoạn khẩn cấp ở các khu dân c đông đúc.
Trong những năm qua, việc sử dụng thiết bị báo khói, báo cháy, cảnh báo
sớm đã làm giảm đáng kể số thiệt hại nhân mạng do hỏa hoạn gây ra ở các quốc
gia phát triển. Một số kết quả thống kê điển hình về hỏa hoạn và thiệt hại ở Mỹ
trong giai đoạn 1977 - 2004 đợc minh hoạ ở các hình 1, 2, 3 kèm theo. Bảng
thống kê số liệu chi tiết điển hình đợc nêu ở các trang sau về số liệu các vụ hỏa
hoạn ở nhóm G - 7 và các quốc gia công nghiệp phát triển hàng đầu. Các số liệu
không mới nhng rất đáng xem xét. Bảng 2 thống kê các nguyên nhân gây hỏa
hoạn ở các quốc gia này và một số nhận xét của chúng tôi có liên quan đến các
con số cụ thể đã nêu.
2
Báo cáo nghiệm thu đề tài cấp nhà nớc KC.02.24
Hình 1. Số lợng các vụ hỏa hoạn và kiểu loại ở Mỹ (1977-2004)
Tổn
g
số
Bên ngoài
Tron
g
c xá
Trên xe cộ
Số vụ cháy
Năm
Số n
g
ời thi
ệ
t m
ạ
n
g
Năm
Hình 2. Số liệu thiết hại về nhân mạng do hỏa hoạn ở Mỹ (1977-2004)
3
Báo cáo nghiệm thu đề tài cấp nhà nớc KC.02.24
H
ình 3 - Thống kê thiệt hại trên đơn vị cơ sở xây dựng (1977 - 2004)
Giá trị thời
g
iá hàn
g
năm
Giá trị đã điều chỉnh theo trợt giá
4
Báo cáo nghiệm thu đề tài cấp nhà nớc KC.02.24
Bảng 1 - thống kê các vụ hỏa hoạn ở các quốc gia công nghiệp hóa (1969)
TT Quốc gia Dân số (triệu) Số tử vong Số vụ cháy
Thiệt hại
(10
6
USD)
Tỷ lệ
tử vong/dân số
(x 10
-6
)
Thiệt hại
từng vụ cháy
(USD)
Tổn thất
trên đầu dân số
(USD/ngời)
1. Australia 12,099 196 86.000 102,273 16,2 1189,2 8,45
2. Bỉ 9,63 76 11.641 - 7,9 - -
3. Canada (*) 21,007 624 64.667 180,511 29,7 2791 8,59
4. CHLB Đức (*) 59,872 - 366.000 289,17 - 790,1 4,83
5. Pháp (số liệu 1968) (*) 49,795 219 62.206 190,36 4,4 3055 3,82
6. Italia (*) 53,648 - 48.180 - - - -
7. Nhật Bản (*) 101,090 1334 56.304 189,22 13,2 3360,7 1,87
8. Hà Lan 12,798 73 17.779 49,815 5,7 2802 3,89
9. Thụy Điển 7,95 110 20.000 48,275 13,8 2413,8 6,07
10. Nauy 3,819 85 10.000 45,08 22,3 4508 11,8
11. Anh Quốc (*) 55,272 987 253.225 288,96 17,9 1141 5,23
12. Hoa Kỳ (*) 203,000 12200 2425350 2447,6 60,1 1009,2 12,06
(*) Các quốc gia thuộc khối G - 7 ( nền công nghiệp phát triển hàng đầu )
Nguồn t liệu: C. F. Cullis et. al Combust. of org. polym., pp 39, Clarendon Press; Oxford, (1981)
5
Báo cáo nghiệm thu đề tài cấp nhà nớc KC.02.24
Bảng 2 - Các nguyên nhân gây cháy nổ v hỏa hoạn
Tỷ lệ tử vong
TT Nguồn bắt cháy % Vụ cháy
% Tổn hại
về vật chất
% Đàn ông % Đàn bà
% Tổng số
tử vong
1. Vật liệu sinh khói 12 4 53 40 47
2. Thiết bị sởi ấm 16 8 15 22 18
3. Bếp điện, bếp ga, đồ điện gia dụng 16 12 13 21 17
4. Nến, diêm, trẻ con nghịch ngợm 14 13 11 3 7
5. Đám cháy, ngọn lửa, sét đánh, cháy dầu mỡ,
chập điện, đánh lửa
25 19 5 5 5
6. Các nguyên nhân không rõ ràng khác 17 44 3 9 6
Tổng cộng 100
6
Báo cáo nghiệm thu đề tài cấp nhà nớc KC.02.24
Nhận xét:
Nguyên nhân gây tử vong hàng đầu là các vật liệu phát sinh khói.
Các tổn hại về vật chất lớn nhất lại xuất hiện do các nguyên nhân
không hoàn toàn rõ ràng. Nguồn xăng dầu, chập điện, nguồn lửa,
hóa chất chỉ đứng vị trí thứ hai.
Các hoạt động gắn liền với sinh hoạt của con ngời lại dẫn đến tỷ
lệ tử vong cao nhất vì sử dụng không cẩn thận, cẩu thả (mục 1 - 4
chiếm đến 89% tổng số tử vong do hoả hoạn).
Hình 4. Một vụ cháy xảy ra tại Pháp.
1.1.2.
Tình hình cháy ở Việt Nam.
Tốc độ đô thị hóa của nớc ta cũng rất lớn trong những năm đổi mới và
mở cửa gần đây.
Thành phố Hồ Chí Minh đã cao gấp đôi so với năm 1975. Toàn thanh phố
có trên 100 nhà có chiều cao hơn 28m. Những siêu thị, ký túc xá, trờng học
không cao nhng mật độ ngời rất lớn nên khi xảy ra sự cố thì rất khó thoát hiểm
theo các cửa và cầu thang. Sự cố thơng tâm xảy ra vào ngày 29/10/2002 khi tòa
nhà Trung tâm thơng mại quốc tế (ITC) cháy dữ dội làm chết và bị thơng hàng
7
Báo cáo nghiệm thu đề tài cấp nhà nớc KC.02.24
trăm ngời. Việc trang bị các phơng tiện cứu hộ, cứu nạn là một đòi hỏi bức
bách hiện nay.
Hình 5. Vụ cháy toà nhà ITC ngày 29/10/2002
1.2.
Sơ lợc về một số phơng tiện cứu hộ
Do hậu quả nặng nề của hỏa hoạn, quy phạm xây dựng dân dụng và công
nghiệp ở nhiều quốc gia đã bắt buộc chủ đầu t phải dành một phần kinh phí
cho thiết kế, thi công hệ thống cứu hỏa và trang bị cứu hộ khẩn cấp cho các nhà
cao tầng.
Nhu cầu phát triển xã hội và điều kiện kỹ thuật công nghệ đã cho phép các
chuyên gia thờng xuyên đầu t cải tiến, đa dạng hóa hoặc đa ra các giải pháp
cứu hộ, cứu nạn ngày càng tin cậy và an toàn hơn. Mặt khác hiệu quả chữa cháy
và cứu hộ khẩn cấp của các xe phun nớc chữa cháy cho các nhà cao tầng rất hạn
chế.
Ngoài giải pháp bắt buộc phải thiết kế hệ thống cầu thang, thang máy
thoát hiểm đặt ở bên ngoài, hiện nay ngời ta còn sử dụng đồng thời hàng loạt
các giải pháp kỹ thuật và phơng tiện cứu hộ cho ngời khi xảy ra hỏa hoạn:
Bạt cứu hộ.
Lới cứu hộ.
Thang dây cứu hộ.
8
Báo cáo nghiệm thu đề tài cấp nhà nớc KC.02.24
Đai treo cứu hộ.
Đệm cứu hộ.
Đệm hơi cứu hộ.
ống tuột cứu hộ.
1.2.1. Bạt cứu hộ: là loại đợc dùng để cứu hộ vào thời gian trớc chiến
tranh thế giới thứ 2 ở Châu Âu. Bạt hình vuông có kích thớc từ 3đến 6m đợc
gia cố bằng các đai viền, xung quanh có quai để ngời giữ căng ra.Thờng cần
khoảng chục ngời sử dụng. Nhợc điểm do giữ không đồng bộ nên dễ bị sự cố
(chạm đất) gây thơng vong. Chiều cao có thể cứu ngời hiệu quả thấp. Hiện
nay loại phơng tiện này không còn nằm trong trang bị của lực lợng cứu hộ
nữa.
Hình 6. Bạt cứu hộ căng trên giá đỡ giảm chấn bằng lò xo
Hình 7. Bạt cứu hộ căng trên khung đỡ
9
Báo cáo nghiệm thu đề tài cấp nhà nớc KC.02.24
1.2.2. Lới cứu hộ: [13], [14], [15] đây là một bớc cải tiến của bạt cứu
hộ. Lới đợc gắn trên một khung cứng hoặc giá đỡ bằng một hệ thống lò xo
theo phơng nằm ngang hoặc thẳng đứng. Nhợc điểm chung của loại thiết bị
này là khi ngời bị nạn nhảy xuống từ trên cao và va chạm vào bề mặt thiết bị
khi đó phản lực của lò xo sẽ tng ngời lên cao dễ gây tại nạn nhất là đối với
phụ nữ và trẻ em. Để khắc phục nhợc điểm này một số nhà thiết kế đa ra một
số giải pháp nh làm thành hứng xung quanh nhng vẫn không khắc phục đợc
hết các nhợc điềm của loại phơng tiện cứu hộ này.
Hình 8: Lới cứu hộ hình tròn.
Hình 9. Lới cứu hộ giảm chấn bằng lò xo đứng.
10
Báo cáo nghiệm thu đề tài cấp nhà nớc KC.02.24
Hình 10. Lới cứu hộ hỏa hoạn theo thiết kế của Kennedy
(US. Pat 3921.757)
1.2.3.
Đệm cứu hộ [17], [18], [19]: một bớc cải tiến của các phơng tiện
cứu hộ trớc đó. Ngời ta sử dụng hệ thống lò xo - để định hình và giảm chấn-
hoặc một số loại vật liệu xốp đàn hồi để chế tạo đệm. Nhợc điểm của loại
phơng tiện này là cồng kềnh, khó cơ động và có độ nảy rất lớn.
Hình 11. Đệm cứu hộ hình trụ giảm chấn bằng hệ thống lò xo
11
Báo cáo nghiệm thu đề tài cấp nhà nớc KC.02.24
Hình 12: Đệm cứu hộ hình hộp đợc chế tạo bằng vật liệu xốp.
Hình 13. Đệm cứu hộ giảm chấn bằng lò xo và khí
12
Báo cáo nghiệm thu đề tài cấp nhà nớc KC.02.24
1.2.4. Một số phơng tiện cứu hộ khác [16]: Đai, dây buộc cứu hộ, thang
dây cứu hộ, đây là các phơng tiện đơn giản, tốc độ giải cứu chậm. Trong một
số trờng hợp không triển khai đợc do ngọn lửa, khói trùm ra bên ngoài.
Nệm hơi và ống tuột cứu hộ chúng ta sẽ khảo sát riêng ở các mục sau.
Hình 14. Bộ thoát hiểm xuống bằng dây
Hình 15. Thoát hiểm bằng thang dây
13
Báo cáo nghiệm thu đề tài cấp nhà nớc KC.02.24
1.3. Đệm hơi cứu hộ.
Các nhà thiết kế các phơng tiện cứu hộ, cứu nạn luôn cải tiến, tìm tòi để
nâng cao hiệu quả và giảm thiểu rủi ro. Các phơng tiện cứu hộ đựơc thiết kế,
chế tạo và sử dụng theo quy chuẩn kỹ thuật nghiêm nghặt để đảm bảo hiệu quả
cao và độ an toàn tối đa cho con ngời. Đệm cứu hộ ra đời khắc phục đợc
những nhợc điểm của các phơng tiện cứu hộ trớc nó. Những năm gần đây,
các nhà thiết kế của các nớc: Nhật, Mỹ, Anh, Đức, Hàn Quốctập trung cải
tiến hoàn thiện đệm hơi cứu hộ và tung ra thị trờng nhiều loại với hình dáng,
kết cấu và tính năng rất đa dạng với giá cả rất khác nhau. Một điểm chung cho
tất cả các nhà sáng chế là: đều sử dụng chất khí làm môi chất phân tán , để rồi
triệt tiêu năng lợng va đập. Năng lợng va đập khi ngòi nhảy từ một độ cao
nào đó chạm vào túi cứu hộ đợc chuyển thành cơ năng của dòng khí khi thoát
ra hoặc hút vào qua hệ thống lỗ hoặc van một chiều. Chính độ linh động và hệ số
nén cao là cơ sở để các nhà thiết kế chọn các chất khí để bơm vào túi cứu hộ theo
nguyên lý hoạt động trên.
Hình dạng bên ngoài của túi cứu hộ rất phong phú, kích thớc rất đa dạng.
Có nhà thiết kế hình tròn [20], [21], có loại đợc thiết kế hình đa giác [22], [23].
Hình 16. Đệm hơi cứu hộ hình lục giác
14
