Vào tháng 9 năm 2008, một nhóm kỹ sư tại St. Louis, Missouri, đã bắt đầu nghiên cứu dựa trên một phát hiện trái ngược với quan điểm phổ biến thời bấy giờ: nguyên nhân chính gây ăn mòn bên trong đường ống hệ thống phun nước chữa cháy là oxy, chứ không phải ăn mòn do vi sinh vật (MIC). Người sáng lập Jeff Kochelek đã trình bày khái niệm này cho ngành công nghiệp, mô tả cách một máy tạo khí nitơ kết hợp với một van thông hơi có thể loại bỏ oxy khỏi hệ thống đường ống khô và hệ thống phản ứng trước, đồng thời giữ cho đường ống luôn được bao phủ bởi khí nitơ. Hiện nay, việc sử dụng khí nitơ làm trơ được quy định rộng rãi và được công nhận là tiêu chuẩn ngành cho phương pháp kiểm soát ăn mòn an toàn và hiệu quả đối với hệ thống phun nước chữa cháy bảo vệ tất cả các loại cơ sở, bao gồm cả các cơ sở hạ tầng quan trọng như trung tâm dữ liệu và kho lạnh. Engineered Corrosion Solutions (ECS) vẫn là công ty đã đưa phương pháp này vào ngành công nghiệp hệ thống phun nước chữa cháy.
Những kỹ sư đi tìm nguyên nhân
ECS ban đầu có tên là Fire Protection Systems Corrosion Management, Inc., viết tắt là fpsCMI, được thành lập tại St. Louis vào tháng 1 năm 2003. Những người sáng lập là các kỹ sư từ một công ty thiết kế, có một khách hàng bán lẻ lớn cần một thiết bị kiểm soát ăn mòn đã được chứng minh hiệu quả, và họ nhận thấy rằng không ai trên thị trường có thể cung cấp một giải pháp đã được kiểm chứng. Họ đã dành năm năm tiếp theo để thiết kế và chế tạo bộ sản phẩm quản lý ăn mòn của riêng mình.
Công việc không chỉ dừng lại ở việc sửa chữa sản phẩm. Việc xử lý hư hỏng trong một hệ thống bị ăn mòn sẽ không mang lại nhiều hiệu quả nếu phản ứng gây ra nó vẫn tiếp diễn, vì vậy nhóm nghiên cứu đã bắt đầu tìm kiếm nguyên nhân gốc rễ. Vào thời điểm đó, phần lớn ngành công nghiệp cho rằng sự ăn mòn hệ thống phun nước là do vi sinh vật gây ra (MIC) và xây dựng các chương trình xử lý dựa trên lời giải thích đó. Các kỹ sư của ECS kết luận rằng oxy bị kẹt trong đường ống là nguyên nhân chính. Loại bỏ oxy, và phản ứng ăn mòn do oxy không thể tiếp diễn.
Kết luận đó đã dẫn đến một quy trình được cấp bằng sáng chế để làm trơ hệ thống phun nước bằng khí nitơ, và sau đó là một loạt các bằng sáng chế của Hoa Kỳ về việc sử dụng máy tạo khí nitơ có lỗ thông hơi trên hệ thống ống khô và hệ thống phản ứng trước.
Ứng dụng khoa học vào hệ thống đường ống dẫn nước
Năm 2009, ECS đã áp dụng lý luận tương tự cho hệ thống đường ống ướt. Hệ thống ướt vẫn còn chứa các túi khí bị kẹt sau khi được đổ đầy, và lượng khí đó giữ cho oxy tiếp xúc với thành ống. ECS đã phát triển thiết bị và phương pháp để làm sạch hệ thống ướt bằng nitơ, lần đầu tiên tại Bảo tàng Nghệ thuật Philadelphia, nơi phương pháp này đã giải quyết được vấn đề ăn mòn của bảo tàng.
FM Global sau đó đã yêu cầu ECS hỗ trợ một trong những khách hàng của họ, một nhà thầu quốc phòng lớn có 25 hệ thống làm mát bằng nước bảo vệ khoảng 92.900 m2 (1.000.000 ft2) không gian sản xuất vệ tinh. Cơ sở này trung bình có một vụ rò rỉ mỗi tuần. Phương pháp làm trơ đường ống bằng nitơ của ECS đã ngăn chặn hoàn toàn các vụ rò rỉ, và không cần phải thay thế đường ống nào.
Kết quả đó quan trọng hơn cả chi phí sửa chữa. Mỗi vết rò rỉ trong hệ thống phun nước đều là một sự cố, một khoảng thời gian mà một phần của tòa nhà không được bảo vệ trong khi đường ống được tháo nước và sửa chữa, và một chuỗi các vết rò rỉ lặp đi lặp lại sẽ khiến chủ sở hữu đặt câu hỏi liệu hệ thống đó có còn đáng để giữ lại hay không. Một hệ thống ngừng rò rỉ là một hệ thống sẽ tiếp tục hoạt động.
Tên mới và sự công nhận độc lập
Vào tháng 3 năm 2013, đội ngũ quản lý của fpsCMI đã hợp tác với một nhóm nhà đầu tư tư nhân để mua lại công ty từ các cổ đông ban đầu, và doanh nghiệp lấy tên là Engineered Corrosion Solutions. Sau đó, công ty nhận được sự công nhận độc lập. Vào tháng 2 năm 2016, dòng máy tạo khí nitơ ECS Protector đã được chứng nhận FM theo Tiêu chuẩn FM Approvals 1035, tiêu chí phê duyệt được phát triển cho các máy tạo khí nitơ phục vụ hệ thống đường ống khô và hệ thống tiền kích hoạt, trở thành những máy tạo khí nitơ đầu tiên được chứng nhận FM có mặt trên thị trường hệ thống chữa cháy tự động.
Năm 2021, ECS đã hoàn thành việc xem xét toàn bộ hoạt động kinh doanh và đạt chứng nhận ISO 9001:2015 cho hệ thống quản lý chất lượng thông qua Viện Đánh giá Hiệu suất (PRI). Công ty coi chứng nhận này như một cam kết liên tục hướng tới cải tiến không ngừng chứ không phải là một thành tựu đạt được một lần.
Đo lường những gì xảy ra bên trong đường ống
Việc kiểm soát ăn mòn chỉ hiệu quả khi có thể xác nhận rằng nó đang hoạt động. Nhiều thiết bị giám sát ăn mòn được lắp đặt ở đường ống đứng, nơi dễ tiếp cận và dễ đọc. Các kỹ sư của ECS đã xác định rằng các thiết bị lắp đặt trên đường ống đứng không phản ánh chính xác hoạt động ăn mòn đang diễn ra trong hệ thống đường ống. Đây là rủi ro mà chủ đầu tư không ngờ tới: thiết bị giám sát ở đường ống đứng có thể báo cáo hệ thống hoạt động bình thường trong khi các đường ống nhánh vẫn tiếp tục bị giảm độ dày thành ống.
Năm 2015, ECS giới thiệu Máy dò ăn mòn trong đường ống (In-Line Corrosion Detector), được thiết kế để lắp đặt trực tiếp trong hệ thống đường ống, và đã nhận được bằng sáng chế của Mỹ cho thiết kế này. Năm 2017, NACE, khi đó là Hiệp hội Kỹ sư Chống ăn mòn Quốc gia và hiện là một phần của Hiệp hội Bảo vệ và Hiệu suất Vật liệu (AMPP), đã công nhận máy dò này là Sáng tạo Chống ăn mòn của năm.
Khi hệ thống đã bị rò rỉ, hoặc khi chủ sở hữu đang cân nhắc việc thay thế toàn bộ đường ống, ECS sẽ đánh giá tình trạng thực tế của đường ống. Việc đánh giá rủi ro ăn mòn kết hợp nội soi video với phân tích mẫu ống. Phân tích ống xác định loại ăn mòn, đo độ dày thành ống còn lại và độ sâu vết rỗ, đồng thời báo cáo nguyên nhân gây hư hỏng có khả năng nhất cùng với các khuyến nghị khắc phục và phòng ngừa. Kết quả có thể bổ sung cho việc đánh giá đường ống nội bộ định kỳ 5 năm theo yêu cầu của NFPA 25, Tiêu chuẩn về Kiểm tra, Thử nghiệm và Bảo trì Hệ thống Phòng cháy chữa cháy bằng nước. Trong nhiều trường hợp, bằng chứng cho thấy rằng hệ thống có thể được bảo vệ và tiếp tục hoạt động bằng cách sửa chữa có mục tiêu thay vì thay thế hoàn toàn.
Một phản ứng, một dòng sản phẩm hoàn chỉnh.
Mỗi sản phẩm mà ECS sản xuất đều giải quyết nguyên nhân gốc rễ của hầu hết các sự cố trong hệ thống phòng cháy chữa cháy: phản ứng ăn mòn do oxy. Đối với hệ thống ống khô và hệ thống tiền kích hoạt, máy tạo khí nitơ thay thế máy nén khí thông thường làm nguồn khí giám sát. Các mẫu gắn tường phục vụ các hệ thống có tổng dung tích lên đến 13.250 L (3.500 gal), và các mẫu độc lập phục vụ các hệ thống có tổng dung tích lên đến 94.600 L (25.000 gal).
Mỗi ống dẫn khí ghép nối máy phát điện với một van thông hơi được lắp đặt trong phòng ống dẫn. Van thông hơi bảo vệ (PAV-D) được đóng thủ công khi hệ thống đạt 98% nitơ, điều mà quy trình nạp và xả khí được cấp bằng sáng chế đạt được trong khoảng hai tuần. Bộ điều khiển van thông hơi AdvancedIQ còn tiến xa hơn, điều khiển việc xả khí đồng thời liên tục giám sát và ghi lại độ tinh khiết của nitơ và áp suất hệ thống theo thời gian.
Đối với hệ thống đường ống ướt, van xả khí tự động (PAV-W) sẽ giải phóng không khí bị kẹt khi hệ thống đầy, và các phiên bản có giám sát sẽ kết nối với hệ thống báo cháy hoặc hệ thống quản lý tòa nhà. Trong trường hợp rủi ro cao, van xả khí trơ nitơ của ECS cho phép làm sạch hệ thống ướt bằng nitơ, và các công cụ tại hiện trường như máy phân tích khí cầm tay PHGA-1 xác nhận rằng độ tinh khiết mục tiêu đã đạt được. Các sản phẩm của ECS được chế tạo bởi đội ngũ sản xuất của công ty và vận chuyển từ trụ sở chính tại St. Louis.
Giảng dạy về cơ sở khoa học đằng sau giải pháp
ECS từ lâu đã cho rằng việc kiểm soát ăn mòn chỉ thành công khi những người thiết kế và bảo trì hệ thống phun nước hiểu được lý do tại sao đường ống bị ăn mòn. Đại học ECS cung cấp các khóa đào tạo miễn phí về chủ đề này. Chương trình học trực tiếp kéo dài hai ngày tại trụ sở chính ở St. Louis với hướng dẫn thực hành về vận hành máy tạo khí nitơ, trong khi ECSU Online là khóa học theo yêu cầu mà các chuyên gia có thể hoàn thành theo tốc độ của riêng mình từ bất cứ đâu. Các buổi hội thảo trực tuyến Training Thursday kéo dài một giờ sẽ đề cập trực tiếp đến từng chủ đề, với quyền truy cập trực tiếp đến người hướng dẫn. Chương trình được Cục trưởng Cảnh sát Phòng cháy chữa cháy Tiểu bang California phê duyệt cho giáo dục thường xuyên, và học viên tốt nghiệp sẽ nhận được chứng chỉ hoàn thành.
“ECS ra đời vì một nhóm kỹ sư đã đặt câu hỏi tại sao đường ống phun nước chữa cháy lại bị hỏng, và sau đó họ theo đuổi bằng chứng đến cùng. Thói quen đó vẫn là kim chỉ nam cho chúng tôi. Mỗi sản phẩm chúng tôi chế tạo đều hướng đến một mục đích duy nhất: giữ cho hệ thống phun nước chữa cháy hoạt động an toàn và sẵn sàng cho ngày cần thiết. Chúng tôi gia nhập IFSA vì ăn mòn là một vấn đề toàn cầu, và ngành công nghiệp sẽ được hưởng lợi nhiều hơn khi kiến thức khoa học được chia sẻ cởi mở với các chuyên gia phòng cháy chữa cháy trên toàn thế giới.”
Andrew Loeffelman, Phó Chủ tịch Kinh doanh, Giải pháp Chống Ăn mòn Kỹ thuật
Hệ thống phun nước chữa cháy có thể nằm im không sử dụng trong nhiều thập kỷ trước khi được kích hoạt, và vào ngày đó, nước chỉ có thể đến được đám cháy thông qua các đường ống vẫn còn nguyên vẹn. Tình trạng đó đã được quyết định từ rất lâu trước khi đám cháy xảy ra.
Engineered Corrosion Solutions tự hào là thành viên của Liên minh Phòng cháy chữa cháy Quốc tế. Để tìm hiểu thêm, hãy truy cập... www.ecscorrosion.com.