Hệ thống báo cháy trên tàu thủy (Fire Alarm System) – Chuẩn SOLAS & FSS Code

Tầm quan trọng của hệ thống báo cháy trên tàu thủy

Hệ thống báo cháy trên tàu thủy là lớp phòng thủ chủ động đầu tiên chống lại nguy cơ hỏa hoạn trong môi trường hàng hải khắc nghiệt. Không gian kín, kết cấu thép, nhiều vật liệu dễ cháy và khoảng cách xa bờ khiến một đám cháy nhỏ cũng có thể nhanh chóng trở thành thảm họa, đe dọa an toàn tàu, hàng hóa và sinh mạng thuyền viên. Vì vậy, Fixed Fire Detection and Fire Alarm System luôn được thiết kế như một “người lính gác” hoạt động 24/7, giám sát mọi khu vực trọng yếu trên tàu.

Khác với công trình trên bờ, hệ thống báo cháy trên tàu thủy phải làm việc liên tục trong điều kiện rung động mạnh từ máy chính, độ ẩm cao, hơi muối ăn mòn, nhiệt độ thay đổi và lưới điện tàu thường xuyên dao động. Do đó, toàn bộ thiết bị phải tuân thủ chặt chẽ Chương II-2 Công ước SOLAS và Chương 9 Bộ luật Hệ thống An toàn Chống cháy (FSS Code) của IMO, đồng thời đáp ứng các yêu cầu của đăng kiểm (DNV, ABS, LR, VR…).

Trên tàu, hệ thống báo cháy không chỉ phát hiện cháy sớm mà còn phải cung cấp thông tin chính xác cho sĩ quan trực ca, kích hoạt liên động đóng cửa chống cháy, ngắt quạt thông gió, điều khiển hệ thống chữa cháy cố định và ghi lại toàn bộ sự kiện vào VDR (Voyage Data Recorder) để phục vụ điều tra tai nạn và đánh giá an toàn.

Phân loại công nghệ hệ thống báo cháy trên tàu thủy

Hệ thống báo cháy trên tàu thủy được phân loại dựa trên nguyên lý giám sát và mức độ chi tiết khi xác định vị trí cháy. Nhóm công nghệ truyền thống sử dụng cấu trúc phân vùng, tập trung vào việc chia tàu thành các khu vực chức năng để giám sát tổng quát, ưu tiên tính đơn giản, dễ lắp đặt và chi phí đầu tư thấp, phù hợp với tàu nhỏ và cấu trúc ít phức tạp. Ngược lại, nhóm công nghệ hiện đại áp dụng kỹ thuật số và địa chỉ hóa, cho phép nhận diện chính xác từng thiết bị, từng khoang, hỗ trợ xử lý tình huống nhanh và tối ưu hơn. Sự khác biệt giữa hai nhóm thể hiện ở kiến trúc đường dây, khả năng mở rộng, mức độ tự động hóa, cũng như khả năng tích hợp với các hệ thống an toàn và quản lý tàu.

Hệ thống báo cháy theo vùng (Zone Fire Alarm System)

Hệ thống báo cháy theo vùng chia toàn bộ con tàu thành các vùng (zone) độc lập như: buồng máy, khu sinh hoạt, khoang hàng, boong lái, khu vực bếp, kho vật tư… Mỗi vùng được đấu nối bằng một mạch nhánh hướng tâm, trên đó có nhiều đầu báo khói, đầu báo nhiệt và nút ấn báo cháy bằng tay, kết thúc bằng điện trở cuối đường dây để giám sát tình trạng mạch.

Khi một thiết bị trong vùng kích hoạt, tủ trung tâm sẽ hiển thị và phát tín hiệu dạng “Báo cháy Vùng X” nhưng không chỉ rõ được chính xác đầu báo nào. Cách thức này đơn giản, chi phí đầu tư thấp, phù hợp với tàu cá, tàu hàng cỡ nhỏ và tàu có chiều dài dưới 100 m. Tuy nhiên, hệ thống cần nhiều dây cáp hơn, khả năng chịu lỗi đường dây thấp và việc khoanh vùng đám cháy đòi hỏi thuyền viên phải kiểm tra thực địa nhanh chóng.

Trong môi trường hàng hải, hệ thống báo cháy theo vùng vẫn phải đảm bảo các chức năng giám sát đứt dây, chạm chập, cảnh báo lỗi thiết bị, đồng thời cung cấp tiếp điểm rơ-le để liên động với còi, đèn, quạt thông gió và các hệ thống an toàn khác trên tàu.

Hệ thống báo cháy địa chỉ (Addressable Fire Alarm System)

Hệ thống báo cháy địa chỉ sử dụng công nghệ số, trong đó mỗi đầu báo, nút ấn, mô-đun vào/ra đều có một địa chỉ riêng trên mạch vòng (loop). Khi xảy ra cháy, tủ trung tâm hiển thị chính xác vị trí như “Đầu báo khói số 12 – Cabin 402 – Boong C”, giúp sĩ quan trực ca định vị nhanh điểm cháy và tổ chức ứng phó hiệu quả.

Cấu trúc mạch vòng khép kín cho phép hệ thống báo cháy

Ưu điểm nổi bật của hệ thống báo cháy địa chỉ là khả năng lập trình logic liên động phức tạp, phân cấp ưu tiên báo động, ghi nhật ký sự kiện dung lượng lớn và tích hợp với hệ thống quản lý an toàn tập trung (Integrated Ship Management System), đáp ứng các tiêu chuẩn EEAT về tính chuyên môn, độ tin cậy và khả năng truy xuất dữ liệu.

Tiêu chuẩn thiết kế kỹ thuật hệ thống báo cháy theo SOLAS & FSS Code

Thiết kế kỹ thuật hệ thống báo cháy theo SOLAS & FSS Code tập trung vào tính tin cậy, tính sẵn sàng và khả năng cảnh báo sớm trong mọi điều kiện khai thác tàu. Hệ thống phải duy trì hoạt động liên tục kể cả khi mất một phần nguồn điện, đồng thời bảo đảm giám sát được mọi trạng thái bất thường. Việc bố trí đầu báo, thiết bị chỉ thị và cảnh báo cần dựa trên đặc điểm không gian, mức độ nguy hiểm cháy và điều kiện môi trường từng khu vực, nhằm tối ưu hóa phạm vi bảo vệ mà vẫn tránh báo động giả. Các giải pháp kết hợp giữa đầu báo khói, đầu báo nhiệt, còi – đèn cảnh báo và tủ trung tâm giúp thuyền viên nhanh chóng phát hiện, định vị và xử lý sự cố cháy trên tàu.

Yêu cầu về nguồn điện và tính sẵn sàng

Hệ thống báo cháy trên tàu thủy phải được cấp điện từ ít nhất hai nguồn độc lập: nguồn chính (Main Power) và nguồn sự cố (Emergency Power). Tuyến cáp nguồn phải đi riêng biệt, kết nối qua bộ chuyển nguồn tự động để đảm bảo khi một nguồn mất, nguồn còn lại lập tức tiếp quản mà không làm gián đoạn chức năng giám sát cháy.

Ngoài ra, hệ thống phải có nguồn DC dự phòng (ắc quy 24 VDC) đủ khả năng duy trì giám sát trong nhiều giờ và phát báo động trong khoảng thời gian tối thiểu theo yêu cầu SOLAS. Tất cả trạng thái mất nguồn, sụt áp, quá áp đều phải được giám sát và báo lỗi rõ ràng trên tủ trung tâm.

Bố trí đầu báo, thiết bị chỉ thị và cảnh báo

Việc bố trí thiết bị trong hệ thống báo cháy phải tuân thủ nghiêm ngặt các giới hạn về diện tích bảo vệ và khoảng cách giữa các đầu báo. Thông thường, một đầu báo khói bảo vệ tối đa khoảng 74 m² với khoảng cách tâm – tâm không vượt quá 11 m, trong khi đầu báo nhiệt chỉ bảo vệ khoảng 37 m² với khoảng cách tối đa 9 m. Các khu vực có nguy cơ cháy cao như buồng máy, phòng máy phát, buồng bơm, bếp tàu thường kết hợp cả đầu báo khói và nhiệt.

Hệ thống chỉ báo phải sử dụng đồng thời âm thanh và ánh sáng. Trên buồng lái và trạm điều khiển cháy, tủ trung tâm hoặc bảng hiển thị phụ phải cung cấp thông tin trực quan về vùng cháy, vị trí cháy, trạng thái lỗi. Tại các khu vực có độ ồn cao như buồng máy, cần lắp thêm còi công suất lớn và đèn chớp để đảm bảo thuyền viên nhận biết được báo động trong mọi điều kiện vận hành.

Tủ điều khiển báo cháy vùng JBS-MB cho tàu dưới 100 m

Tủ điều khiển báo cháy vùng JBS-MB được thiết kế cho tàu cá và tàu biển thương mại, hỗ trợ tối đa 12 vùng, mỗi vùng kết nối tới 16 đầu báo hoặc nút ấn, phù hợp cho các bố trí khoang máy, khoang hàng và khu vực sinh hoạt. Hệ thống tương thích với nhiều thiết bị ngoại vi như đầu báo khói quang điện, đầu báo nhiệt, nút ấn thường và nút ấn chống nước, sử dụng cáp xoắn đôi 1,5 mm² để đảm bảo truyền tín hiệu ổn định, chống nhiễu trong môi trường có nhiều thiết bị công suất lớn.

Màn hình LCD màu song ngữ giúp nhận biết nhanh vùng cháy, vùng lỗi, trong khi bộ nhớ lưu tới 999 sự kiện hỗ trợ truy xuất và phân tích sau sự cố. Các tiếp điểm rơ-le lập trình được cho phép liên động với quạt, cửa chống cháy, còi – đèn, đồng thời chức năng che chắn vùng giúp giảm báo động giả khi bảo dưỡng. Cổng RS485 kết nối VDR và tối đa 4 bảng hiển thị phụ với khoảng cách tới 1000 m, đảm bảo thông tin báo cháy được truyền tới buồng lái, buồng máy và trạm điều khiển trung tâm. Nguồn AC 220 V kết hợp DC 24 V dự phòng, cùng khả năng chịu nhiệt, ẩm, rung, sương muối và nấm mốc, bảo đảm vận hành ổn định trong điều kiện biển khắc nghiệt.

Để duy trì độ tin cậy, hệ thống phải được kiểm tra, bảo dưỡng theo chu kỳ tuần, tháng, năm theo MSC.1/Circ.1432. Công việc bao gồm kiểm tra đèn, còi, lỗi nguồn và đường dây; thử mẫu đầu báo khói/nhiệt, nút ấn; kiểm tra toàn bộ thiết bị, chức năng liên động và khả năng chuyển sang nguồn sự cố. Nhật ký kiểm tra, bảo dưỡng chi tiết là bắt buộc cho đăng kiểm, PSC và là căn cứ đánh giá mức độ tuân thủ an toàn cháy nổ trên tàu.

Cấu hình, dung lượng và thiết bị ngoại vi

Trong phân khúc hệ thống báo cháy theo vùng cho tàu cá và tàu biển thương mại, tủ điều khiển báo cháy vùng JBS-MB của Nanjing Zehai Marine Electric Equipment Co., Ltd (thương hiệu HaihSea) là một giải pháp điển hình, được thiết kế chuyên biệt cho môi trường hàng hải. Ở cấu hình tiêu chuẩn, JBS-MB quản lý tối đa 12 vùng (12 loop control units), mỗi vùng kết nối tới 16 thiết bị đầu báo hoặc nút ấn báo cháy.

Tủ JBS-MB tương thích với nhiều thiết bị ngoại vi chuyên dụng như đầu báo khói quang điện JTY-GD-882, đầu báo nhiệt JTW-BD-885, nút ấn báo cháy bằng tay HD05 và các nút ấn chống nước chuẩn IP67 như HD05F. Cáp kết nối khuyến nghị là cáp xoắn đôi tiết diện 1,5 mm², đảm bảo tín hiệu ổn định và chống nhiễu tốt trong môi trường có nhiều thiết bị điện công suất lớn.

Tính năng vận hành, kết nối và độ bền môi trường

Tủ hệ thống báo cháy JBS-MB sử dụng màn hình LCD màu kích thước 60 mm × 30 mm, hỗ trợ hiển thị song ngữ Trung – Anh, giúp thuyền viên dễ dàng nhận biết vùng cháy, vùng lỗi và trạng thái hệ thống. Bộ nhớ trong có khả năng lưu trữ, phân loại và ghi nhận tới 999 sự kiện, bao gồm báo cháy, báo lỗi kỹ thuật và các sự kiện liên động, đáp ứng yêu cầu truy xuất dữ liệu theo chuẩn EEAT.

Về điều khiển, JBS-MB cung cấp nhiều tiếp điểm rơ-le: rơ-le báo cháy tức thời, rơ-le báo cháy trễ (có thể cài đặt thời gian), rơ-le báo lỗi và các tiếp điểm lập trình được để liên động ngắt quạt thông gió, đóng cửa chống cháy, kích hoạt còi – đèn khu vực. Chức năng cách ly/che chắn (shield) cho phép tạm thời vô hiệu hóa một vùng trong thời gian bảo dưỡng hoặc thử máy, hạn chế báo động giả nhưng vẫn duy trì giám sát cho các vùng còn lại.

Về kết nối, JBS-MB có cổng RS485 để truyền trạng thái báo động thời gian thực tới VDR và có thể kết nối tối đa 4 bảng hiển thị phụ FSQ-1 với khoảng cách truyền lên đến 1000 m, đảm bảo sĩ quan trực ca ở buồng lái, buồng máy và trạm điều khiển trung tâm đều nắm bắt kịp thời tình trạng hệ thống báo cháy.

Tủ được cấp nguồn chính AC 220 V và nguồn dự phòng DC 24 V, thiết kế chịu được nhiệt độ từ 0–40 °C (tối ưu 15–35 °C), độ ẩm tới 95%, đồng thời tích hợp các giải pháp chống nấm mốc, chống sương muối, chống rung và chống va đập, phù hợp với điều kiện khai thác liên tục trên biển.

Quy trình kiểm định và bảo dưỡng hệ thống báo cháy trên tàu

Để hệ thống báo cháy duy trì độ tin cậy cao, tàu phải tuân thủ quy trình kiểm tra, bảo dưỡng theo MSC.1/Circ.1432 của IMO. Công việc được chia theo chu kỳ:

• Hàng tuần: Kiểm tra hoạt động của đèn chỉ thị, còi nội bộ trên tủ trung tâm và bảng hiển thị phụ; xác nhận hệ thống không có báo lỗi nguồn, lỗi đường dây.
• Hàng tháng: Thử nghiệm mẫu một số đầu báo khói/nhiệt bằng thiết bị tạo khói hoặc nhiệt chuyên dụng; kích hoạt thử nút ấn báo cháy bằng tay tại các vị trí khác nhau để đánh giá khả năng truyền tín hiệu và phản ứng của còi – đèn.
• Hàng năm: Kiểm tra trực quan 100% đầu báo, nút ấn, bảng hiển thị để phát hiện bụi bẩn, ăn mòn, hư hỏng cơ khí; thử toàn bộ chức năng liên động (ngắt quạt, đóng cửa, kích hoạt hệ thống chữa cháy); kiểm tra khả năng chuyển đổi tự động sang nguồn điện sự cố và thời gian duy trì của ắc quy dự phòng.

Việc ghi chép đầy đủ nhật ký kiểm tra, bảo dưỡng hệ thống báo cháy là yêu cầu bắt buộc trong các đợt kiểm tra của đăng kiểm và PSC, đồng thời là cơ sở quan trọng để đánh giá mức độ tuân thủ an toàn cháy nổ trên tàu thủy hiện đại.

Thông tin liên hệ và kết nối

MarineZone

Địa chỉ: Số 144, tổ 6, phường Phú Diễn, Hà Nội

Điện thoại/Zalo: 0865.085.436

Website: marinezone.vn

Các mạng xã hội chính thức:

• Youtube
• Facebook
• Tiktok
• Linkedin
• Instagram