Đám cháy pin Lithium-ion trên xe điện đặt ra những thách thức chưa từng có so với cháy xe động cơ đốt trong truyền thống. Vấn đề cốt lõi nằm ở nguyên nhân xảy ra hiện tượng "thoát nhiệt" (Thermal Runaway) diễn ra bên trong khối pin (battery pack). Khối pin xe điện thường được bao bọc bởi lớp vỏ kim loại rất chắc chắn, kín nước, thường có tiêu chuẩn chống nước IP68 để bảo vệ cell pin bên trong. Khi xử lý đám cháy pin xe ôtô điện, chiến sĩ sử dụng chiến thuật phun nước làm mát và chữa cháy thông thường từ bên ngoài vào vỏ xe hoặc gầm xe thường kém hiệu quả, do nước và bọt chữa cháy khó tiếp cận trực tiếp được các cell pin đang cháy bên trong. Điều này dẫn đến thời gian chữa cháy kéo dài và tiêu tốn lượng nước khổng lồ.
Thách thức đặt ra đối với công tác chữa cháy pin xe điện hiện nay:
- Nước không thể lọt vào: Chiến thuật phun nước làm mát thông thường chỉ tác động lên vỏ ngoài. Nước không thể tiếp cận trực tiếp các module pin đang cháy bên trong.
- Nguy cơ nổ và cháy lại: Do không được làm mát trực tiếp, nhiệt lượng tích tụ bên trong khiến đám cháy bùng phát dữ dội, dễ gây nổ và cháy trở lại sau khi ngọn lửa bên ngoài đã tắt.
- Tiêu tốn nguồn lực: Cần hàng chục mét khối nước và nhiều giờ đồng hồ để chữa cháy hoặc ngâm xe trong bồn chứa.
Để giải quyết vấn đề này, một giải pháp kỹ thuật đã được phát triển: Lăng chữa cháy dạng khoan đâm xuyên (Drill Lance System/Modular Nozzle). Thay vì phun bao vây bên ngoài, thiết bị này cho phép chiến sĩ PCCC chủ động khoan thủng vỏ bảo vệ của bộ pin, đưa đầu phun xâm nhập sâu vào vùng lõi đám cháy và phun nước trực tiếp lên các cell pin đang quá nhiệt.
1. Khái quát về lăng chữa cháy dạng khoan đâm xuyên
Lăng chữa cháy dạng khoan là một hệ thống thiết bị chuyên dụng được thiết kế để xâm nhập qua các lớp vỏ cứng (như sàn xe, vỏ khối pin) và đưa chất chữa cháy (thường là nước) trực tiếp vào vùng lõi của đám cháy. Hệ thống này kết hợp giữa sức mạnh cơ học của máy khoan cầm tay và khả năng phun nước của lăng chữa cháy, cho phép triển khai nhanh chóng tại hiện trường. Dễ dàng kết nối và triển khai chữa cháy trong thời gian ngắn.
Hệ thống lăng có cấu tạo phức tạp hơn lăng phun truyền thống, bao gồm các cụm chi tiết chính sau:
Bộ phận động lực (Water Turbine/Drill Unit): Điểm đặc biệt nhất của thiết bị này là không dùng điện. Thiết bị sử dụng chính áp lực nước từ xe chữa cháy sử hoặc máy bơm chữa cháy, trong trường hợp có thể sử dụng với họng nước vách tường tại các toà nhà với áp lực từ 5-10 bar để làm quay tuabin, tạo mô-men xoắn dẫn động mũi khoan. Điều này đảm bảo an toàn tuyệt đối, tránh nguy cơ chập điện hoặc hết pin khi đang thao tác.
Mũi lăng khoan phá (Piercing Nozzle/Bit): Được chế tạo từ thép hợp kim siêu cứng (như SCM420, có độ cứng HRC 55), đầu mũi sắc nhọn có khả năng khoan xuyên qua thép tấm sàn xe và vỏ nhôm của pin. Trên thân mũi khoan được bố trí hệ thống lỗ phun đa điểm (Water discharge nozzles) để tỏa nước ra xung quanh ngay khi xuyên vào trong.
Hệ thống van và chế độ phun: Cơ chế chuyển đổi thông minh: Ban đầu áp lực nước dồn vào để quay mũi khoan (Drilling mode). Khi đã xuyên thủng, nước được chuyển sang chế độ phun chữa cháy (Fire suppression mode).
Tích hợp đầu phun bảo vệ (Protection Nozzle): Tạo ra một màn nước hình nón ngược phía sau mũi khoan để tạo màn chắn lửa, khói và nhiệt, bảo vệ chiến sĩ trực tiếp thao tác.
Tay cầm và thân lăng: Được thiết kế bọc vật liệu cách điện chuyên dụng, đảm bảo an toàn cho chiến sĩ trước nguy cơ rò rỉ điện cao thế từ pin xe (lên tới 400V-800V).
2. Ưu và nhược điểm của lăng
2.1 Ưu điểm:
- Hiệu quả dập tắt cao: Nước và bọt chữa cháy tiếp xúc trực tiếp với cell pin giúp dập tắt phản ứng thoát nhiệt giữa các cell pin chỉ trong thời gian ngắn (thường khoan thủng trong 13-15 giây).
- Tiết kiệm nước: Lượng nước tiêu thụ ít hơn rất nhiều so với phương pháp phun ngập hoặc bể ngâm, giảm thiểu nước thải nhiễm hóa chất độc hại ra môi trường.
- An toàn cho lực lượng: Chiến sĩ không cần tiếp xúc quá gần ngọn lửa. Màn nước bảo vệ và tay cầm cách điện giảm thiểu rủi ro tai nạn.
- Tính cơ động: Thiết bị dạng module, có thể xách tay, luồn vào gầm xe thấp hoặc thao tác trong không gian hẹp.
2.2 Nhược điểm và hạn chế:
- Phụ thuộc áp lực nước:
Thiết bị yêu cầu áp lực nước đầu vào ổn định từ 5 bar trở lên để mũi khoan hoạt động hiệu quả. Nếu áp lực yếu, mũi khoan sẽ không thể xuyên thủng vỏ pin, gây dính và kẹt vào cell pin.
- Yêu cầu kỹ năng cao:
Chiến sĩ cần được đào tạo để xác định đúng vị trí khoan trên các loại xe khác nhau, tránh khoan vào thanh gia cường khung gầm (quá cứng) hoặc các đường dây điện cao thế màu cam gây hiện tượng chập, nổ.
- Bảo trì:
Mũi khoan có thể bị mòn hoặc không xoay sau nhiều lần sử dụng, cần kiểm tra bảo dưỡng thường xuyên bởi người có chuyên môn.
3. Ứng dụng vào thực tiễn chữa cháy pin xe tại Việt Nam
Tại Việt Nam, sự phổ biến nhanh chóng của ô tô điện (đặc biệt là các hãng taxi điện và xe cá nhân) đang đặt ra áp lực lớn đối với lực lượng cảnh sát PCCC&CNCH. Dưới góc độ chuyên gia, việc ứng dụng lăng khoan chữa cháy (Drill Lance) không chỉ là thêm một thiết bị mà là sự thay đổi tư duy chiến thuật để phù hợp với điều kiện thực tế. Đặc biệt là tại các đô thị lớn như Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh, nguy cơ cháy xe điện trong hầm để xe chung cư, trung tâm thương mại, các trụ sạc pin là rất lớn. Đây là không gian kín, khi pin xe điện cháy gây ra ngọn lửa phụt (Thermal Runaway) có thể gây hiện tượng cháy lan nhanh đồng thời, nó thải ra lượng khói khí độc khổng lồ (HF, CO,...) trong thời gian ngắn.
Chiến thuật phun nước làm mát vỏ xe (làm mát thụ động) tốn rất nhiều thời gian và nước, gây ngập lụt hầm mà không tắt được nguồn nhiệt bên trong pin. Để xử lý tình huống trên có thể sử dụng giải pháp chiến thuật: Chuyển từ "Làm mát thụ động" sang "Tấn công chủ động" bằng cách sử dụng lăng chữa cháy dạng khoan đâm xuyên trang bị cho các đội chữa cháy khu vực trung tâm đô thị lớn, nơi có mật độ hầm ngầm và tỷ lệ người dân sử dụng xe điện cao. Kết hợp sử dụng chăn chữa cháy (để bao vây, ngăn cháy lan sang xe bên cạnh) và lăng chữa cháy dạng khoan đâm xuyên (để tấn công dập tắt nguồn nhiệt bên trong). Đây được xem là combo chiến thuật hiệu quả nhất hiện nay trên thế giới.
Việc đưa lăng chữa cháy dạng khoan đâm xuyên vào thực tiễn tại Việt Nam là bước đi cấp thiết, giúp chuyển hóa thế trận chữa cháy xe điện từ thụ động, kéo dài sang chủ động, dứt điểm, phù hợp với hạ tầng đô thị nén hiện nay.
