Nghiên cứu xây dựng phương pháp đánh giá sự cố môi trường trong sử dụng khí hóa lỏng (LPG) ở việt nam

Trong thời gian tới, khi các cơ sở lọc hóadầu trọng điểm của đất nước dần đi vào hoạt động ổn định làm cho lượng LPG đượcchế biến trong nước ngày càng tăng lên thì số cơ sở sử dụng LPG t

Nghiên cứu xây dựng phương pháp đánh giá sự cố môi trường trong sử dụng khí

hóa lỏng (LPG) ở Việt Nam

Biên tập bởi:

TS Lý Ngọc Minh

Nghiên cứu xây dựng phương pháp đánh giá sự cố môi trường trong sử dụng khí

hóa lỏng (LPG) ở Việt Nam

7 Đánh giá sự cố môi trường

8 Tổng quan về khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG)

9 Các phương pháp đánh giá SCMT trong chế biến và sử dụng LPG

10 Phương pháp nghiên cứu-Cơ sở phương pháp luận

11 Phương pháp nghiên cứu-Cơ sở lý thuyết

12 Xây dựng kịch bản sự cố trong sử dụng LPG ở Việt Nam

13 Xây dựng cơ sở khao học đánh giá sự cố nổ thiết bị LPG

14 Đề xuất quy trình đánh giá sự cố nổ thiết bị chứa LPG

15 Đánh giá sự cố nổ bồn chứa 20 tấn LPG năm 2007 tại Hà Nội

16 Đánh giá thực trạng và nguyên nhân gây sự cố trong sử dụng LPG ở Việt Nam

17 Xây dựng cơ sở quản trị rủi ro kỹ thuật trong sử dụng LPG

18 Nhận xét và thảo luận

19 Kết luận kiến nghị

20 Tổng hợp công trình nghiên cứu khoa học

21 Tài liệu tham khảo

Tham gia đóng góp

Mở đầu

MỞ ĐẦU

TÍNH CẤN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU

Việt Nam, với một tiềm năng dầu khí dồi dào, đang phát triển mạnh mẽ công nghiệpkhai thác, chế biến nguồn tài nguyên quý giá này thành các sản phẩm có giá trị, trong

đó có khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG), góp phần quan trọng vào sự phát triển của đất nước

Từ nguồn LPG trong nước do các NM chế biến khí Dinh Cố, NM lọc dầu Dung Quấtchế biến và cung cấp, các cơ sở sử dụng LPG trong sản xuất và đời sống ngày càng pháttriển LPG là loại nhiên liệu sạch và cao cấp được sử dụng trong sản xuất đã làm thayđổi hình ảnh khói đen luôn gắn liền với các xí nghiệp công nghiệp; sử dụng trong cáckhu đô thị, khu dân cư, các nhà hàng, khách sạn, bếp ăn tập thể, hộ gia đình…đã làmthay đổi thói quen tiêu thụ nhiên liệu truyền thống là củi, than góp phần đáng kể vàocông tác BVMT và sức khỏe nguời dân Tuy nhiên, bên cạnh vai trò đóng góp nhữnggiá trị KT-XH vô cùng to lớn, quá trình chế biến và sử dụng LPG luôn tiềm ẩn nguy

cơ gây SCMT và thực tế trên thế giới đã xảy ra các sự cố rò rỉ, cháy, nổ LPG gây hậuquả nghiêm trọng, làm chết và bị thương nhiều người, phá hủy tài sản và gây ô nhiễmmôi trường như sự cố nổ TB chứa propane trên đường vận chuyển tại Tây Ban Nhanăm 1978 làm chết 200 người và bị thương 120 người [14]; sự cố trật bánh tàu hỏa chởpropane (và clorine) gần Toroto, Canada tháng 11/1979 làm 250.000 người phải sơ tán

và nhiều người bị ngộ độc phải nhập viện [14]; sự cố nổ TB chứa LPG ở khu dân cư củathành phố Mexico ngày 19/11/1984 làm chết 450 người, trên 30.000 người mất nhà cửaphải sơ tán [125]; sự cố cháy tàu hoả ngày 20/02/2002 tại Ai Cập làm gần 400 người

bị chết, hàng trăm người bị thương do nổ bình LPG để nấu ăn trong toa căng tin [125];

sự cố nổ bình chứa LPG làm sập nhà tại thành phố St Peterburg – Nga vào ngày 03/06/

2003 làm sập toà nhà 9 tầng, gây chết và bị thương nhiều người [125] Ở Việt Nam, mặc

dù các sự cố đã xảy ra trong chế biến và sử dụng LPG chưa mang tính thảm họa nhưngcũng là những dấu hiệu cảnh báo sẽ xảy ra những SCMT nghiêm trọng trong tương lainếu chúng ta không có biện pháp phòng ngừa Trong thời gian tới, khi các cơ sở lọc hóadầu trọng điểm của đất nước dần đi vào hoạt động ổn định làm cho lượng LPG đượcchế biến trong nước ngày càng tăng lên thì số cơ sở sử dụng LPG trong sản xuất và đờisống ngày càng nhiều; trạm cung cấp LPG trung tâm trong khu chung cư cao tầng ngàycàng tăng và nhất là khi chủ trương chuyển đổi năng lượng từ nhiên liệu truyền thống(xăng, dầu … ) sang sử dụng LPG cho các phương tiện giao thông vận tải (GTVT) đượcthực hiện rộng rãi nhằm cải thiện chất lượng môi trường không khí tại các thành phố lớncủa nước ta, các thiết bị chứa LPG được lắp đặt trong các đô thị, khu dân cư ngày càngnhiều thì nguy cơ xảy ra SCMT trong sử dụng LPG sẽ ngày càng tăng, thiệt hại sẽ ngàycàng lớn

Để quản trị rủi ro (QTRR) trong chế biến và sử dụng hiệu quả, một trong những côngviệc quan trọng là phải xây dựng được phương pháp đánh giá SCMT một cách địnhlượng trên cơ sở khoa học, thiết lập quy trình đánh giá sự cố, nêu và phân tích các nguy

cơ gây SCMT trong sử dụng LPG, dự báo khả năng xảy ra và mức độ thiệt hại khi sự

cố xảy ra, trong đó một chỉ tiêu rất quan trọng là dự báo phạm vi ảnh hưởng thông quaviệc xác định khả năng phát tán chất ô nhiễm môi trường sau sự cố Nhưng xác định khảnăng phát tán chất nguy hại bằng cách đo đạc trong thực tế khi một sự cố xảy ra là điều

mà chúng ta không mong đợi Bởi lẽ, SCMT trong sử dụng LPG nếu xảy ra thì thiệt hại

mà nó gây ra đối với con người, môi trường sẽ rất lớn; thậm chí còn rất nghiêm trọngnhư các sự cố đã xảy ra trên thế giới và thiệt hại có thể còn lớn hơn mà chúng ta chưalường hết Cùng với việc xác định nguy cơ, mức độ ảnh hưởng, xác suất xảy ra sự cốcần đề ra những giải pháp phòng ngừa sự cố trong chế biến và sử dụng LPG một cáchhữu hiệu

Trên thế giới, các nước có nền công nghiệp dầu khí phát triển đã có nhiều nghiên cứu

về đánh giá SCMT trong chế biến và sử dụng LPG nhưng các nghiên cứu này chưa đềcập hoặc đề cập chưa đầy đủ, định lượng tới các tác động mà SCMT, đặc biệt là sự cố

nổ vật lý trong chế biến và sử dụng LPG gây ra Còn ở Việt Nam, vấn đề này hầu nhưchỉ được đề cập một cách định tính hoặc chưa đầy đủ về mặt định lượng như đã thể hiệntrong các tiêu chuẩn, quy định, văn bản quy phạm pháp luật của Nhà nước, các báo cáotác động môi trường của các dự án quan trọng trong tồn trữ, phân phối LPG, các cơ sở

sử dụng LPG trong sản xuất và đời sống

Do vậy, việc nghiên cứu xây dựng phương pháp đánh giá SCMT trong sử dụng LPG,

đề ra các giải pháp phòng ngừa SCMT trong sử dụng LPG một cách đồng bộ, hệ thống,bằng nhiều công cụ đa dạng, thích hợp với sự tham gia của các đối tượng liên quan, cókhả năng áp dụng trong điều kiện Việt Nam là cần thiết, bởi lẽ, nếu để SCMT xảy ra thìhoặc là không khắc phục được hoặc nếu khắc phục được cũng hết sức tốn kém và khi đó

đã tổn thất về nguời, thiệt hại về tài sản, ảnh hưởng tới môi trường Luận án được thựchiện nhằm đáp ứng yêu cầu cấp thiết trên

MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu đề xuất phương pháp đánh giá SCMT và giải pháp bảo đảm an toàn, phòngngừa SCMT trong sử dụng LPG nhằm hạn chế xảy ra SCMT và giảm thiểu tác động đếncon người, thiệt hại về kinh tế, ảnh hưởng đến môi trường phù hợp với điều kiện ViệtNam cũng như các nước có điều kiện tương tự

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

1 Tổng quan về LPG, tình hình chế biến và sử dụng LPG ở Việt Nam; phân tíchnguy cơ gây sự cố và hồi cứu một số sự cố đã xảy ra trong chế biến và sử dụngLPG trên thế giới và ở Việt Nam;

2 Đề xuất tiêu chí xây dựng kịch bản sự cố và lựa chọn kịch bản sự cố nổ hoàntoàn thiết bị chứa LPG là sự cố có nguy cơ xảy ra rất cao trong sử dụng LPG ởViệt Nam và gây thiệt hại nghiêm trọng về con người, tài sản và môi trường;

3 Xây dựng cơ sở khoa học đánh giá tác động tới con người và môi trường khi nổthiết bị chứa LPG; nghiên cứu trường hợp điển hình: đánh giá sự cố nổ bồnchứa 20 tấn LPG năm 2007 tại Hà Nội

4 Xây dựng quy trình đánh giá SCMT trong sử dụng LPG dựa trên các cơ sởkhoa học và phù hợp với điều kiện Việt Nam

5 Nghiên cứu đề xuất khái niệm, quan điểm và xây dựng cơ sở khoa học quản trịrủi ro kỹ thuật trong sử dụng LPG ở Việt Nam

6 Đánh giá thực trạng, phân tích nguyên nhân gây sự cố và đề xuất giải phápphòng ngừa SCMT trong sử dụng LPG phù hợp với thực tế Việt Nam và nhữngnước có điều kiện tương tự

ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

Đối tượng nghiên cứu là phương pháp đánh giá SCMT trong sử dụng LPG Khi thựchiện nghiên cứu này, cần thực hiện trên các đối tượng được khảo sát là LPG và thiết bịchứa LPG:

• LPG thương mại trong sản xuất và đời sống (gồm thành phần chính là propanehoặc butane hoặc hỗn hợp propane và butane với tỷ lệ propane: butane là 50%:50% theo thể tích và một lượng nhỏ các khí, tạp chất khác [89] Trong tínhtoán, luận án lấy LPG công nghiệp với thành phần chính là propane 100% hoặcLPG có tỷ lệ propane: butane là 50%: 50% theo thể tích) được chứa trong thiết

bị ở trạng thái bão hòa, gồm hỗn hợp lỏng và hơi, trong điều kiện có áp suất vànhiệt độ trên nhiệt độ sôi bình thường của nó

• Thiết bị chứa LPG bao gồm các bồn chứa LPG trong các hệ thống cấp khí đốttrung tâm trong nhà ở có dung tích chứa nước từ 0,45 m3trở lên [11], bồn chứaLPG trên các xe bồn chuyên dụng [72] và bồn chứa LPG lắp đặt cố định tại các

cơ sở công nghiệp và thương mại có dung tích chứa nước từ 150 lít trở lên [73]

• Điều kiện khí tượng lấy khu vực điển hình có nguy cơ cao xảy ra sự cố trong sửdụng LPG là khu vực Hà Nội và Tp.Hồ Chí Minh

• Sự cố xảy ra là sự cố nổ vật lý do tác động cơ học từ bên ngoài hoặc do bản thểthiết bị không bảo đảm an toàn làm vỡ bồn chứa LPG [49] Đây là sự cố cónguy cơ xảy ra rất cao trong sử dụng LPG ở nước ta và những nước có điềukiện KT-XH tương tự;

• Do số liệu thống kê về các sự cố đã xảy ra trong sử dụng LPG ở Việt Nam chưabảo đảm độ tin cậy để đánh giá xác suất nên luận án tập trung xây dựng phươngpháp đánh giá thiệt hại khi nổ thiết bị chứa LPG;

• Quá trình nổ thiết bị chứa LPG giảm áp suất từ áp suất làm việc của LPG trongthiết bị tới áp suất khí quyển diễn ra nhanh chóng, sự trao đổi nhiệt giữa môichất với môi trường bên ngòai coi như không đáng kể nên quá trình nổ thiết bịđược coi là quá trình dãn nở đọan nhiệt;

• Thông số làm việc của LPG:

• Trước khi xảy ra sự cố, LPG chứa trong thiết bị ở trạng thái lỏng bão hoà, cócác thông số kỹ thuật sau: khối lượng mLPG(kg), nhiệt độ bão hòa Tocủa LPG(phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường bên ngoài và thành phần của LPG) Luận

án lấy giá trị nhiệt độ bão hòa của LPG khoảng 303K và áp suất p1(bar) làmviệc của LPG trong thiết bị là áp suất bão hòa tương ứng của LPG khoảng 6 bar[89] Trong thực tế, áp suất này có thể thay đổi tùy thuộc thành phần và nhiệt

độ bên ngoài;

• Sau khi nổ, LPG giảm áp suất tới áp suất khí quyển ở nhiệt độ sôi Tb; lượngLPG lỏng hóa hơi sau khi thoát ra khỏi bình chứa là (kg) Phần LPG lỏng cuốntheo đám mây hơi coi như không đáng kể

• Trong phạm vi sai số cho phép và để thuận tiện trong tính toán, hơi LPG đượccoi là khí lý tưởng [135], do vậy một số thông số nhiệt động của LPG như nhiệtdung riêng … được coi là hằng số; lượng không khí đủ để coi chế độ cháy làhoàn toàn ở điều kiện đẳng áp

Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN

Khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG), bên cạnh ưu điểm là nhiên liệu sạch và tiện dụng, cũngtiềm ẩn những rủi ro gây ra SCMT trong chế biến và sử dụng, làm thiệt hại về nguời, tàisản và tác động xấu tới môi trường nếu không nhận thức được khả năng xảy ra sự cố vàmức độ nguy hiểm của nó để có những biện pháp QTRR, phòng ngừa sự cố Một trongnhững biện pháp đó là phải có được phương pháp đánh giá SCMT định lượng, khả thi,phù hợp với đặc điểm trong sử dụng LPG ở Việt Nam

Đánh giá SCMT là quá trình mang tính hệ thống, cung cấp thông tin tổng hợp, lôgic chocác nhà QLMT, những người ra quyết định trong việc xác định những phương án quản

lý phù hợp Ngoài ra, đánh giá SCMT còn hạn chế lãng phí đối với những nguồn lựcphải bỏ ra để giải quyết vấn đề ATMT đối với những rủi ro chấp nhận được

và sử dụng ở nhiệt độ trên nhiệt độ sôi bình thường của môi chất.

• Kết quả nghiên cứu của luận án góp phần bổ sung, hoàn thiện tài liệu tronggiảng dạy, đào tạo, nghiên cứu khoa học, chuyển giao công nghệ trong lĩnh vực

an toàn, đánh giá rủi ro, đánh giá tác động môi trường

Ý nghĩa thực tiễn

• Nêu và phân tích nguyên nhân một số bất cập, đề ra giải pháp đồng bộ, mangtính hệ thống, góp phần đáp ứng yêu cầu bảo đảm an toàn, phòng ngừa sự cốtrong sử dụng LPG ở Việt Nam và những nước có điều kiện KT-XH tương tự

• Xác định tiêu chí xây dựng kịch bản sự cố trong sử dụng LPG ở Việt Nam vàlựa chọn kịch bản sự cố nổ thiết bị chứa LPG là sự cố có nguy cơ xảy ra cao vàgây thiệt hại nghiêm trọng về con người, tài sản và môi trường

• Góp phần bổ sung, hoàn thiện cơ sở xây dựng tiêu chuẩn ATMT trong sử dụngLPG và môi chất có đặc tính, điều kiện chế biến, sử dụng tương tự

• Xây dựng phương pháp đánh giá SCMT trong sử dụng LPG Kết quả nghiêncứu của luận án (công thức tính lượng hơi tạo thành, công sinh ra khi nổ thiết bịchứa LPG, hệ số tiêu thụ oxy, hệ số tiêu thụ không khí lý thuyết, hệ số phát thải

CO2, hệ số phát thải khói khi cháy 1 m3LPG ở trạng thái hơi …) góp phần bổsung cơ sở khoa học để đánh giá tác động môi trường khi triển khai các dự án

có liên quan tới LPG; dự báo khả năng ảnh hưởng của các sự cố có thể xảy rakhi xây dựng các cơ sở sử dụng LPG cũng như sử dụng hóa chất nguy hại khác

có đặc tính tương tự như LPG

Đáp ứng yêu cầu đánh giá rủi ro kỹ thuật cho các dự án có sử dụng LPG đang ngày càngphát triển ở nước ta, đề ra các giải pháp phòng ngừa sự cố trong sử dụng LPG ở ViệtNam

Có thể vận dụng phương pháp đánh giá cho công nghiệp hóa chất, kỹ thuật lạnh và điềuhoà không khí

• Bổ sung cơ sở khoa học và thực tiễn để góp phần quy hoạch công nghiệp, quyhọach môi trường, quy họach đô thị, khu dân cư, dự báo sự cố, quản lý môitrường … khi triển khai các dự án có sử dụng LPG.

• Phương pháp đánh giá SCMT được đề xuất giúp các nhà quản lý nhìn nhậntoàn diện hơn về công tác ATMT, góp phần ra quyết định đúng để quản lýATMT trong sử dụng LPG nói riêng và TBAL nói chung Từ đó, có chiến lượcngăn ngừa và ứng cứu sự cố nhằm giảm thiểu thiệt hại, đảm bảo an toàn,

BVMT

Ý NGHĨA KINH TẾ-XÃ HỘI

Chế biến và sử dụng LPG đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của đất nước Tuynhiên, chế biến và sử dụng LPG cũng tiềm ẩn nhiều nguy cơ gây SCMT nghiêm trọng

Sự cố nổ thiết bị chứa LPG là một trong những sự cố đó Trong thực tế đã xảy ra nhiều

sự cố nổ thiết bị chứa LPG trên thế giới, gây thiệt hại nghiêm trọng về người, tài sản vàmôi trường do không lường hết mức độ nguy hại của các rủi ro tiềm ẩn trong chế biến

và sử dụng LPG Do vậy, cần có những nghiên cứu dự báo định lượng đầy đủ hơn vềcác tác động tiêu cực khi đánh giá rủi ro, đánh giá tác động môi trường trong quy họach,xây dựng cơ sở sử dụng LPG; đề ra giải pháp QTRR, phòng ngừa SCMT trong sử dụngLPG ở Việt Nam, góp phần ổn định trật tự xã hội, phát triển đất nước bền vững

TÍNH MỚI CỦA LUẬN ÁN

1 Đóng góp khoa học quan trọng và đầu tiên của luận án về lý thuyết là đã xâydựng được cơ sở khoa học để đánh giá SCMT khi nổ thiết bị chứa LPG, gồmcác vấn đề: xây dựng công thức tính lượng hơi LPG tạo thành, công dãn nở khi

nổ thiết bị chứa LPG được tồn trữ ở trạng thái bão hòa, tồn tại cả hai pha trongthiết bị; xây dựng hệ số tiêu thụ oxy, hệ số tiêu thụ không khí lý thuyết, hệ sốphát thải CO2, hệ số phát thải khói khi cháy 1 m3LPG ở trạng thái hơi …;nghiên cứu ứng dụng mô hình nguồn phát thải gián đoạn, phát tán dạng đámmây hơi vào trường hợp LPG

2 Một trong những đóng góp nữa về lý thuyết của luận án là đã xây dựng cơ sởkhoa học quản trị rủi ro kỹ thuật (TERM) trong sử dụng LPG, góp phần bổsung cơ sở lý luận quản trị rủi ro công nghiệp

3 Cùng với những đóng góp quan trọng trên đây, luận án đã đề xuất khái niệm

“an toàn môi trường thiết bị” là khái niệm mới trên cơ sở tích hợp các vấn đề

về an toàn thiết bị, an toàn con người, an toàn môi trường Từ đó, đề xuất quanđiểm về ATMT là lấy an tòan thiết bị làm trung tâm để phòng ngừa SCMT.Luận án cũng đã đề xuất tiêu chí phân loại và thực hiện phân loại thiết bị chứaLPG theo mức độ an toàn; từ đó đề xuất phương pháp dự báo sự thay đổi vềchất và lượng của thiết bị chứa LPG theo thời gian để dự báo khả năng xảy raSCMT một cách định lượng

4 Bên cạnh những đóng góp về lý thuyết, luận án có những đóng góp mang tínhthực tiễn như: xác định tiêu chí xây dựng kịch bản sự cố, tổng hợp các kịch bản

sự cố có thể xảy ra và lựa chọn kịch bản sự cố nổ hoàn toàn thiết bị chứa LPG

là sự cố có nguy cơ xảy ra rất cao và có thể gây thiệt hại nghiêm trọng về

người, tài sản và môi trường trong điều kiện sử dụng LPG ở Việt Nam; xâydựng hoàn thiện quy trình đánh giá SCMT trong sử dụng LPG ở Việt Nammang tính khả thi; xây dựng quy trình tính toán sức bền thiết bị chứa LPG,thuận tiện trong sử dụng để tính toán thiết kế, kiểm tra thiết bị chứa LPG, tạo

cơ sở để xây dựng phần mềm tính sức bền thiết bị chứa LPG và phần mềm tínhphát tán quả cầu lửa phù hợp với đặc điểm trong sử dụng LPG ở Việt Nam

Danh mục kí hiệu

DANH MỤC KÝ HIỆU

• V1: Tổng thể tích của môi chất trong thiết bị trước khi dãn nở đọan nhiệt [m3].Với LPG ở trạng thái bão hòa, V1là tổng thể tích của phần LPG lỏng và phầnLPG hơi;

L: thể tích phần LPG lỏng trong thiết bị trước khi dãn nở đọan nhiệt [m3];

• V l L → W: Thể tích hơi sinh ra khi phần LPG lỏng trong thiết bị dãn nở đọan nhiệt

từ áp suất trong thiết bị tới áp suất khí quyển [m3]

V: Tổng thể tích hơi tạo thành sau vụ nổ thiết bị chứa LPG [m3];

• p: Áp suất tuyệt đối của môi chất [N/m2];

◦ pa: Áp suất khí quyển ở điều kiện tiêu chuẩn: =101,3 kPa;

◦ p1: Áp suất của môi chất (LPG) trước quá trình dãn nở đọan nhiệt [N/

m2];

◦ p2: Áp suất của môi chất (LPG) sau quá trình dãn nở đọan nhiệt [N/m2].Trường hợp thiết bị đặt trong môi trường không khí thì đây chính là ápsuất khí quyển tại nơi xảy ra sự cố

Trong sản xuất và đời sống, đơn vị áp suất thường được sử dụng là [kG/cm2]

• v, vµ: Thể tích riêng của môi chất ứng với một đơn vị môi chất, [m3/kg] ứngvới 1 kg hoặc [m3/kmol] ứng với 1 kmol;

• ρ: Khối lượng riêng của môi chất [kg/m3];ρL,1atm LPG (kg/m3) là khối lượng riêngcủa LPG lỏng ở nhiệt độ làm việc, áp suất 1atm

LPG : khối lượng phần LPG lỏng thoát ra ngoài và hoá hơi [kg];

• m: Khối lượng hơi LPG tham gia vụ cháy tạo quả cầu lửa [kg];

• a: hệ số hiệu chỉnh, kể tới lực tương tác giữa các phân tử [bar.(m3/kmol)2];

• b: hệ số hiệu chỉnh, kể đến thể tích của bản thân phân tử [m3/kmol]

• Rµ: Hằng số phổ biến của chất khí, 8.314 [J/kmol.K];

• T: Nhiệt độ tuyệt đối của môi chất [K];

• Tolà nhiệt độ bão hòa của LPG trong thiết bị ở thời điểm trước quá trình dãn

nở đọan nhiệt [K];

• TBnhiệt độ sôi của LPG ở áp suất khí quyển ở điều kiện tiêu chuẩn [K];

• Tm: Nhiệt độ môi trường bên ngoài [K] Trường hợp thiết bị đặt trong khíquyển, Tmlà nhiệt độ không khí lấy ở thời điểm xảy ra sự cố;

• Tvc: Nhiệt độ vùng cháy, [K]; với LPG: = 2273 K [89];

• ∆H (∆I): Nhiệt phản ứng ở điều kiện đẳng áp Quy ước là (-) nếu phản ứng toảnhiệt; (+) nếu là phản ứng thu nhiệt [kJ/kg; kJ/mol; kJ/m3tc);

• r

L → W

LPG ( kJ/kg )là nhiệt ẩn hoá hơi của LPG ứng với trạng thái LPG thoát ra khíquyển ở áp suất 1 atm;

• k: Số mũ đoạn nhiệt của môi chất

• Cp: Nhiệt dung riêng khối lượng đẳng áp của LPG (kJ/kg.K); C

p,L,1atm LPG ( kJ/kg K)

là NDR khối lượng đẳng áp của LPG lỏng ở áp suất 1 atm và nhiệt độ ứng vớinhiệt độ tại thời điểm xảy ra sự cố;

• Cv: Nhiệt dung riêng khối lượng đẳng tích của LPG [kJ/kg.K]

• u: Nội năng ứng với 1 kg môi chất ở điều kiện tính toán [J/kg];

• ∆u: Lượng thay đổi nội năng sau quá trình dãn nở đoạn nhiệt, [J/kg];

• i (h): Enthalpy ứng với 1 kg môi chất ở điều kiện tính toán [J/kg];

• ∆i: Lượng thay đổi enthalpy sau quá trình dãn nở đoạn nhiệt, [J/kg];

• l12: Công dãn nở đoạn nhiệt của quá trình ứng với 1 kg môi chất [J/kg];

• A: Công dãn nở sinh ra khi nổ thiết bị [N.m];

• αđl: Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu của khói, [W/m2.K];

• Fđl: Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt đối lưu [m2];

• F

đl: Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt bức xạ [m2];

• σο: Hằng số bức xạ của vật đen tuyệt đối,σο= 5,67.10-8 W/m2.K4;

• ε: Độ đen.εCO2: Độ đen của CO2ở nhiệt độ tính toán.εH2O: Độ đen của H2O ởnhiệt độ tính toán

• β: Hệ số kể đến ảnh hưởng của phân áp suất hơi nước được xác định ở nhiệt độtính toán

• Δε k: Gía trị hiệu chỉnh độ đen

• Q*m: Lượng chất ô nhiễm trong quả cầu lửa tạo thành sau vụ nổ [kg];

• C(x,y,z,t): nồng độ chất ô nhiễm trong quả cầu lửa [g/m3] trong không gian, saukhoảng thời gian t (s);

• x, y, z: Khoảng cách quả cầu lửa di chuyển theo các hướng, tính từ nơi xảy ra

sự cố [m]

• t: Thời gian quả cầu lửa di chuyển khỏi nguồn (s); t=0 (s) là thời điểm xảy ra sự

cố, xuất hiện quả cầu lửa

• u: vận tốc trung bình của gió tại nơi và thời điểm xảy ra sự cố [m2/s]

• σx,σy,σz: hệ số phát thải theo phương dọc, phương ngang và phương đứng [m]

• q: Mật độ dòng nhiệt từ quả cầu lửa tới vật nhận nhiệt [W/m2];

• φ: Độ ẩm tương đối của không khí tại nơi và thời điểm xảy ra sự cố (%);

• L: Khỏang cách từ quả cầu lửa tới vật nhận nhiệt [m];

• Hr: chiều cao nguồn thải [m] Trong trường hợp tổng quát, chiều cao nguồn thải

Hr(m) gồm chiều cao hình học và độ nâng vệt khí

MỘT SỐ QUY ƯỚC

• Chỉ số 1 là trạng thái đầu của quá trình dãn nở đoạn nhiệt; chỉ số 2 là trạng tháicuối của quá trình dãn nở đoạn nhiệt;

• Ký hiệu ‘ trong bảng thông số nhiệt vật lý của LPG chỉ trạng thái lỏng bão hòacủa LPG; ‘’ là trạng thái hơi bão hòa khô của LPG

Danh mục từ viết tắt

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

• ADI (Acceptable Daily Intake): Liều có thể tiếp nhận hàng ngày

• ALARP (As low as resonably practicable): Rủi ro ở mức thực tế có thể chấpnhận được

• ATLĐ: An toàn lao động

• ATMT: An toàn môi trường

• ATTB: An toàn thiết bị

• ATXH: An toàn xã hội

• BHLĐ: Bảo hộ lao động

• BLEVE (Boiling Liquid Expanding Vapor Explosions): Nổ hơi do chất lỏngdãn nở sôi

• BVMT: Bảo vệ môi trường

• CDI (Chronic Daily Intake): Tiếp nhận hàng ngày mãn tính

• ĐTM: Đánh giá tác động môi trường

• ĐRM: Đánh giá rủi ro môi trường

• ĐSM: Đánh giá sự cố môi trường

• GTVT: Giao thông vận tải

• HI: Hazard Index: Chỉ số độc hại

• KTAT: Kỹ thuật an toàn

• KT-XH: Kinh tế-Xã hội

• LADD (Life Average Dayly Dose): Liều hàng ngày trong đời

• LPG (Liquefied Petroleum Gas): Khí dầu mỏ hóa lỏng (Khí hóa lỏng)

• LĐ-TB-XH: Lao động-Thương binh-Xã hội

• LD50 (Lethal Dose): Liều gây chết 50% động vật thí nghiệm

• LOAEL (Lowest Observable Adverse Effect Level): Mức ảnh hưởng bất lợithấp nhất quan sát được

• LOC: Mức độ liên quan

• MEC (Measured Environmental Concentration): Nồng độ môi trường đo được

• MEL (Measured Environmental Level): Mức tác động đo được

• NM: Nhà máy

• NOEL (No Observable Effect Level): Mức ảnh hưởng không quan sát được

• NOAEL (No Observable Adverse Effect Level): Mức ảnh hưởng bất lợi khôngquan sát được

• NSD: Người sử dụng LPG

• ONMT: Ô nhiễm môi trường

• PCCC: Phòng cháy, chữa cháy

• PCCN: Phòng chống cháy, nổ

• PEC (Predicted Environmental Concentration): Nồng độ môi trường dự báo

• PEL (Predicted Environmental Level): Mức môi trường dự báo

• PNEC (Predicted No Effect Concentration): Nồng độ dự báo không gây tácđộng (nồng độ dự báo ngưỡng);

• QTRR: Quản trị rủi ro

• QRA (Quatitative risk assessment): Đánh giá rủi ro định lượng

• RfD (Reference Dose): Liều tham chiếu

• RQ (Risk Quotient): Hệ số rủi ro

• RRMT: Rủi ro môi trường

• TBAL: Thiết bị chịu áp lực

• TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam

Danh mục bảng

DANH MỤC BẢNG

2 Bảng 1.2: Tiêu chuẩn Việt Nam về LPG thương phẩm 21

3 Bảng 1.3: Công thức hoá học và ký hiệu của propane – butane 22

7 Bảng 1.7: Phạm vi ứng dụng của LPG trong kỹ thuật lạnh và điều hòakhông khí 25

8 Bảng 1.8: Sản phẩm của nhà máy chế biến khí Dinh Cố 28

9 Bảng 1.9: Đặc tính kỹ thuật của LPG sản xuất tại NM gas Dinh Cố 28

10 Bảng 1.10: Dự báo cung cầu LPG ở Việt Nam đến năm 2010 28

11 Bảng 1.11: Mức sự cố theo tần suất xảy ra sự cố môi trường 33

12 Bảng 1.12: Xác suất gây tử vong cho người do quá áp suất 35

14 Bảng 1.14: Mức độ ảnh hưởng của bức xạ nhiệt đối với con người 36

15 Bảng 1.15: Các mức thiệt hại của sự cố môi trường 37

16 Bảng 1.16: Ma trận đánh giá rủi ro môi trường 38

18 Bảng 3.1: Độ ổn định của khí quyển phân loại theo Pasqill - Gifford 59

19 Bảng 3.2: Hàm lượng CO2trong không khí và các hậu quả 62

20 Bảng 4.1: Thông số kỹ thuật của bồn chứa LPG kho tồn trữ và phân

21 Bảng 4.2: Thông số kỹ thuật của bồn chứa LPG công nghiệp 69

22 Bảng 4.3: Thông số kỹ thuật của bình chứa LPG dân dụng 69

23 Bảng 4.4: Tổng hợp các khả năng xảy ra sự cố trong sử dụng LPG 73

25 Bảng 4.6: Hệ số tiêu thụ oxy, tiêu thụ không khí khô (KKK) lý thuyết,

hệ số phát thải CO2, phát thải khói khi cháy 1 m3hơi LPG 82

26 Bảng 4.7: Ma trận mối nguy hại – địa điểm trong sử dụng LPG 91

28 Bảng 4.9: Bảng mô tả tần suất phơi nhiễm cho từng đối tượng 94

29 Bảng 4.10:Đánh giá tần suất xảy ra trong SCMT 95

30 Bảng 4.11: Bảng phân loại mức độ nghiêm trọng đối với sức khỏe conngười 99

31 Bảng 4.12: Bảng phân loại nguyên nhân – tác động 99

32 Bảng 4.13: Gía trị thông số ảnh hưởng tới môi trường và con người của

33 Bảng 4.14: Tổng hợp đánh giá thiệt hại của SCMT trong sử dụng LPG 101

35 Bảng 4.16: Bảng ma trận rủi ro đối với con người 10536

Bảng 4.17: Tổng hợp kết quả tính toán phát thải khói, phát thải CO2,

tiêu thụ Oxy, tiêu thụ không khí khô lý thuyết khi nổ bồn 20 tấn LPG

tại Hà Nội năm 2007

109

Danh mục hình

DANH MỤC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ

Số

1 Hình 1.1: Trình tự khái quát trong quá trình đánh giá SCMT 11

2 Hình 1.2: Các giai đoạn chiến lược ứng xử SCMT 13

3 Hình 1.3: Chu trình đánh giá rủi ro môi trường 14

4 Hình 1.4 Quy trình đánh giá rủi ro môi trường tổng quát 16

5 Hình 1.5: Mối liên hệ giữa RfD, NOAEL và LOAEL đối với hóa chấtđộc hại 18

6 Hình 1.6: Đồ thị biểu diễn quan hệ giữa áp suất tương đối, nhiệt độ bão

7 Hình 1.7: Hình ảnh khai thác dầu, khí tại mỏ Bạch Hổ 27

8 Hình 1.8: Hình ảnh sự cố cháy, nổ bồn LPG tại Mexico, 1984 30

9 Hình 1.9: Hình ảnh sự cố tại nhà máy chế biến LPG ở Pasadena, Hoa

10 Hình 1.10: Hình ảnh sự cố cháy xe bồn tại Nghệ An năm 2009 31

11 Hình 1.11: Hình ảnh vụ cháy LPG tại Hà Tĩnh năm 2009 32

12 Hình 1.12: Quan hệ giữa mức áp suất và khỏang cách theo tỷ lệ 34

14 Hình 1.14: Ma trận trong đánh giá rủi ro chiến lược 39

15 Hình 2.1: Sơ đồ biểu diễn phương pháp luận đánh giá, phân tích và quản

16 Hình 3.1: Đồ thị P-V của quá trình dãn nở đoạn nhiệt 53

17 Hình 3.2: Đồ thị T-s của quá trình dãn nở đoạn nhiệt 53

18 Hình 3.3: Hình ảnh phát thải chất ô nhiễm trong mô hình nguồn liên tục

19 Hình 3.4: Hình ảnh phát thải chất ô nhiễm trong mô hình nguồn giánđoạn với hệ toạ độ di động 57

20 Hình 3.5: Đồ thị xác định hệ số khuyếch tán theo phương ngangσyvà

21 Hình 3.6: Đồ thị xác định hệ số khuyếch tán theo phương đứngσz 60

22 Hình 3.7: Sự cố nổ thiết bị chứa LPG tạo đám mây hơi phát thải giánđoạn 61

23 Hình 3.8: Hình ảnh một vụ cháy LPG tỏa khói gây ô nhiễm môi trường 62

24 Hình 4.1: Các tiêu chí xây dựng kịch bản sự cố trong sử dụng LPG 66

33 Hình 4.10: Bồn chứa LPG ở địa hình nhấp nhô 72

34 Hình 4.11: Kịch bản sự cố nổ hoàn toàn thiết bị chứa LPG 75

35 Hình 4.12: Giai đoạn xuất hiện quả cầu lửa khi cháy đám mây hơi LPG 87

36 Hình 4.13: Giai đoạn qủa cầu lửa bốc lên cao 87

37 Hình 4.14: Giai đoạn qủa cầu lửa phát tán trong không gian 87

38 Hình 4.15: Điều kiện đơn trị trong mô hình phát tán quả cầu lửa 87

39 Hình 4.16 Hình ảnh quả cầu lửa hình thành ngay sát bề mặt bồn chứaLPG trong sự cố tại Mehico năm 1984 89

40 Hình 4.17: Hình ảnh quả cầu lửa do nổ bồn LPG trên tàu biển 89

41 Hình 4.18: Quy trình đánh giá SCMT trong sử dụng LPG 90

42 Hình 4.19: Xác suất xảy ra SCMT do nổ bồn chứa LPG 93

43 Hình 4.20: Hình ảnh cháy LPG toả nhiệt ra môi trường 97

44 Hình 4.21: Hình ảnh tác động tích hợp của sự cố nổ thiết bị chứa LPG 101

45 Hình 4.22: Hình ảnh xe bồn chở 20 tấn LPG bị lật năm 2007 tại Hà Nội 106

46 Hình 4.23: Sử dụng bình gas cạnh lò đốt trên xe ô tô 111

47 Hình 4.24: Sử dụng bình gas cạnh lò nấu sơn 111

48 Hình 4.25: Sử dụng gas để đốt và nấu liên hoàn 111

49 Hình 4.26: Đối tượng sử dụng LPG gia đình 112

50 Hình 4.27: Tình hình sự cố trong sử dụng LPG 113

51 Hình 4.28: Nhận thức của người dân về sự cố trong sử dụng LPG 113

52 Hình 4.29: Nhận thức về phòng ngừa sự cố trong sử dụng LPG 114

53 Hình 4.30: Nguyên nhân gây sự cố trong sử dụng LPG 115

54 Hình 4.31: Hình ảnh xe bồn tông vào rào chắn bên đường tại Hải Dương

55 Hình 4.32: Sơ đồ phân tích cây sự kiện (ETA) và cây sai lầm (FTA)

56 Hình 4.33: Hình ảnh lắp đặt bồn chứa LPG sai quy định 118

58 Hình 4.35: Hình ảnh dây dẫn gas sai quy định 118

59 Hình 4.36: Hình ảnh sử dụng gas không đúng mục đích 118

60 Hình 4.37: Hình ảnh nổ bóng bay dễ gây kích nổ cụm chai LPG 119

61 Hình 4.38: Hình ảnh cụm chai LPG để cạnh bếp không có tường chắn 119

62 Hình 4.39: Hình ảnh cụm chai LPG đặt cạnh nhà hàng không có tường

63 Hình 4.40: Các sai sót đối với thiết bị chứa LPG 120

64 Hình 4.41: Sai sót đối với bồn LPG ở nhà máy sữa Sài Gòn 121

65 Hình 4.42: Sơ đồ biểu diễn quan hệ an toàn thiết bị-an toàn con người-an toàn môi trường 127

66 Hình 4.43: Số lượng thiết bị theo mức độ an toàn trong sử dụng LPG 127

67 Hình 4.44: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi tỷ lệ lượng thiết bị theo thời

68 Hình 4.45: Lưu đồ quản trị rủi ro kỹ thuật 132

69 Hình 4.46: Sơ đồ quy trình kiểm định thiết bị chứa LPG 136

tố đó Pháp luật nhiều nước định nghĩa SCMT như là một rủi ro môi trường (RRMT) vàquy định những biện pháp, những nguyên tắc để ngăn chặn và khắc phục những rủi ro[98].

Luật bảo vệ môi trường (BVMT) năm 2005 của Việt Nam [41] đưa ra khái niệm SCMTnhư sau: “SCMT là những tai biến hoặc rủi ro xảy ra trong quá trình hoạt động của conngười hoặc biến đổi thất thường của tự nhiên gây ô nhiễm, suy thoái hoặc biến đổi môitrường nghiêm trọng ”

Ở Việt Nam hiện nay vẫn sử dụng đồng thời hai khái niệm “sự cố môi trường” và “rủi

ro môi trường” theo nghĩa tương tự Trong một số trường hợp, khái niệm “sự cố” được

sử dụng thay thế cho khái niệm “sự cố môi trường” [41] Một số tác giả còn sử dụngthuật ngữ “tai biến môi trường” [35] hoặc “sự cố rủi ro môi trường” [29] để chỉ nghĩanhư nghĩa của hai khái niệm “sự cố môi trường” và “rủi ro môi trường” Tuy nhiên,trong luận án, khái niệm “sự cố môi trường” được sử dụng để phù hợp với thuật ngữnhư đã ghi trong luật bảo vệ môi trường năm 2005 và các văn bản hướng dẫn thi hành[41], nhưng khi trích dẫn tài liệu tham khảo, luận án vẫn sử dụng khái niệm “rủi ro môitrường” như nguyên văn

RRMT là khả năng mà điều kiện môi trường bị thay đổi bởi hoạt động của con người,

có thể gây ra các tác động có hại cho một đối tượng nào đó Các đối tượng bao gồm sứckhỏe và tính mạng con người, hệ sinh thái và xã hội Tác nhân gây rủi ro có thể là tácnhân hóa học, sinh học, vật lý hay kết hợp các tác nhân này Các đối tượng bị rủi ro vàtác nhân gây rủi ro nằm trong mối quan hệ phức tạp và được thể hiện bằng một sơ đồgọi là chuỗi đường truyền rủi ro Chuỗi này liên hệ tất cả các hoạt động liên quan củacon người với các loại tác nhân gây rủi ro và các đối tượng bị rủi ro Nhiều tác nhân cóthể gây rủi ro cho một đối tượng, đồng thời nhiều đối tượng có thể bị tác động bởi mộttác nhân gây rủi ro Rủi ro thường phụ thuộc vào mức độ tiếp xúc hay phơi nhiễm củađối tượng đối với tác nhân gây rủi ro và mức độ gây hại tiềm tàng của các tác nhân lênđối tượng

Như vậy, rủi ro môi trường là xác suất các thiệt hại sẽ xảy ra do sự phơi nhiễm với cácnguy hại môi trường hay xác suất của một tác động bất lợi lên con người hay môi trường

do phơi nhiễm với một chất Nó thường biểu diễn xác suất xảy ra tác động có hại, tức là

tỷ số giữa số lượng cá thể bị ảnh hưởng và tổng số cá thể phơi nhiễm với tác nhân gâyrủi ro Về mặt toán học, sự cố R được xem là tích của xác suất xảy ra sự cố P và hậu quả

Phân loại

Tùy thuộc tiêu chí phân loại sẽ có các cách phân loại SCMT khác nhau

• Phân loại theo lĩnh vực xảy ra sự cố [47]: rủi ro sinh thái, rủi ro sức khỏe, rủi rocông nghiệp

• Phân loại theo tiến trình xảy ra sự cố [35]:

• Loại cấp diễn: xảy ra nhanh, mạnh và đột ngột Ví dụ: động đất, cháy nổ …

• Loại trường diễn: xảy ra chậm, trường kỳ Ví dụ: nhiễm mặn, sa mạc hoá …

Đánh giá sự cố môi trường

Khái niệm

Đánh giá sự cố môi trường (ĐSM) là kỹ thuật đánh giá một hệ thống có tác động có hạithực tế hay tiềm tàng của các chất ô nhiễm lên sức khỏe của thực vật, động vật hay hệsinh thái Các kỹ thuật đánh giá rủi ro dựa trên mô hình nhân quả, áp lực – đáp ứng, trong

đó chất ô nhiễm được vận chuyển từ nguồn theo một đường đi đến nơi nhận: Nguồn → Đường đi → Nơi nhận như giới thiệu trong sơ đồ hình 1 [47].

Trình tự đánh giá rủi ro môi trường [47]

Phân loại

• Phân loại theo giai đoạn: ĐRM được tiến hành theo 2 giai đoạn:

• Đánh giá rủi ro sơ bộ: được thực hiện trên cơ sở điều kiện số liệu, thông tinhiện có chưa đầy đủ và độ tin cậy thấp với mục tiêu là xác định được các rủi rochính

• Đánh giá rủi ro chi tiết: được tiến hành trên cơ sở kết quả của ĐGRRSB và các

số liệu được bổ sung, củng cố từ các đo đạc, quan trắc, nghiên cứu, thực hiệntheo đề xuất của ĐGRRSB

• Phân loại theo lĩnh vực xảy ra sự cố: Tương ứng với cách phân loại rủi ro theolĩnh vực, đánh giá rủi ro môi trường cũng được chia thành 3 loại: đánh giá rủi

ro sức khỏe, đánh giá rủi ro sinh thái và đánh giá rủi ro công nghiệp [47]

• Đánh giá rủi ro sức khỏe (HRA): HRA quan tâm đến những cá nhân, tình trạngbệnh tật và số người tử vong HRA là tiến trình sử dụng các thông tin thực tế đểxác định sự phơi nhiễm của cá thể hay quần thể đối với vật liệu nguy hại hayhoàn cảnh nguy hại Đánh giá rủi ro sức khỏe có ba nhóm chính: rủi ro vật lý;rủi ro hóa chất; rủi ro sinh học

• Đánh giá rủi ro sinh thái (EcoRA): được phát triển từ HRA, EcoRA đánh giátrên diện rộng, chú trọng đến quần thể, quần xã và những ảnh hưởng của cácchất lên tỉ lệ tử vong và khả năng sinh sản EcoRA có ba nhóm: đánh giá rủi rosinh thái do hóa chất; đánh giá rủi ro sinh thái đối với hóa chất bảo vệ thực vật;đánh giá rủi ro sinh thái đối với sinh vật biến đổi gen

• Đánh giá rủi ro công nghiệp (IRA): Bao gồm đánh giá rủi ro đối với các hoạtđộng công nghiệp như: khu vực có sự phát thải; đánh giá rủi ro trong việc lập

kế hoạch sản xuất-kinh doanh; đánh giá rủi ro sản phẩm và vòng đời sản phẩm

…

Luật BVMT [41] và các luật liên quan tới SCMT như luật hóa chất [42], luật phòng cháy

và chữa cháy [44] giới thiệu một số SCMT công nghiệp phổ biến và nguy hại, trong đó

có sự cố trong tìm kiếm, thăm dò, khai thác, chế biến, vận chuyển và sử dụng dầu, khí.Như vậy, sự cố trong sử dụng LPG là SCMT thuộc nhóm rủi ro công nghiệp

Phân loại theo cấp độ đánh giá rủi ro: ĐRM có thể thực hiện ở 3 cấp độ [47]:

Nguyên nhân gây sự cố môi trường

Có 3 nguyên nhân gây SCMT: SCMT do thiên nhiên gây ra, SCMT do con người gây

ra, SCMT do cả thiên nhiên và con người kết hợp gây ra [98]

Sự cố môi trường do thiên nhiên gây ra

Là các tai biến tự nhiên như: động đất, bão, sóng thần, cháy rừng Thiên tai là SCMTgây ra bởi quá trình tự nhiên, thường được coi là bất khả kháng, con người cần sống hoàhợp với chúng Việc lựa chọn phương án phòng chống thiên tai tập trung vào lựa chọncách sống và né tránh những ảnh hưởng không mong đợi

Sự cố môi trường do con người gây ra

Là những hoạt động của con người như xả thải chất ô nhiễm hoặc sự cố kỹ thuật nhưcháy, nổ nhà máy lọc dầu, vỡ ống dẫn khí, rò rỉ hoá chất nguy hại …

Sự cố môi trường do cả con người và thiên nhiên gây ra

Là hậu quả do các hoạt động của con người và quá trình tự nhiên như hiện tượng mưaacid Hiện tượng này có nguyên nhân là do con người đã thải ra các khí Cl2, SO2 …phát tán lên bầu khí quyển và tạo ra mưa a xít HCl hay H2SO4…

Phân biệt nguyên nhân gây ra SCMT có ý nghĩa quan trọng để xác định trách nhiệmpháp lý đối với cá nhân hoặc tổ chức có liên quan.

Các giai đoạn của SCMT [35]

Quá trình sự cố phản ánh tính nhiễu loạn, bất ổn của hệ thống và thường gồm 3 giaiđoạn Với mỗi giai đoạn của sự cố sẽ có những chiến lược ứng phó thích hợp:

1 Giai đoạn nguy cơ: Đã tồn tại các yếu tố gây hại nhưng chưa gây mất ổn địnhcho hệ thống

2 Giai đoạn phát triển: Tập trung và gia tăng các yếu tố sự cố, xuất hiện trạng tháimất ổn định, nhưng chưa vượt qua ngưỡng an toàn của hệ thống môi trường

3 Giai đoạn sự cố: Trạng thái mất ổn định đã vượt qua ngưỡng an toàn của hệthống, gây ra các thiệt hại không mong đợi cho con người và môi trường

Chiến lược ứng xử SCMT [35]

Tương ứng với 3 giai đoạn của sự cố có 3 chiến lược ứng xử sự cố sau:

• Chiến lược I: được tiến hành khi xảy ra SCMT gồm các hành động khẩn cấpnhằm can thiệp để chấm dứt sự cố, đưa hệ thống đến ngưỡng an toàn tạm thời-ngưỡng mà hệ thống môi trường chưa bị phá vỡ nhưng các quá trình sự cố vẫnđang tồn tại có khả năng gây thiệt hại, do đó ngưỡng an toàn này không bền

• Chiến lược II: phòng ngừa để giảm sự cố đến mức thấp nhất, cách xa ngưỡng

an toàn tạm thời Chiến lược này bao gồm các hành động ưu tiên có chọn lọc

• Chiến lược III: phòng ngừa toàn diện để đưa quá trình sự cố đến ngưỡng antoàn lâu dài Chiến lược này bao gồm các hành động tổng hợp, tác động lên tất

cả các yếu tố của quá trình sự cố Các hành động có tính phòng ngừa lâu dàinhư qui hoạch, truyền thông môi trường, hoàn thiện cơ sở luật pháp … thíchhợp với chiến lược này Các giai đoạn chiến lược ứng xử SCMT được biểu diễn

ở hình 2

Các giai đoạn chiến lược ứng xử SCMT

Vai trò của đánh giá rủi ro môi trường

ĐGRRMT tạo cơ sở giúp các nhà quản lý môi trường cân bằng giữa trách nhiệm bảo vệcon người và môi trường với sự phát triển kinh tế Mục đích của đánh giá rủi ro là xácđịnh con người hay các yếu tố môi trường bị tác động Các nhà quản lý môi trường cónhiệm vụ bảo vệ con người cũng như hệ động, thực vật khỏi những tác động có hại Tuynhiên, trong nhiều trường hợp, điều này được thực hiện với việc áp dụng các phươngpháp chưa triệt để và với chi phí đầu tư thấp Bên cạnh đó, việc loại trừ triệt để các chấtgây ô nhiễm và tác động có hại có thể gây cản trở đối với quá trình sản xuất, kéo theo

sự giảm lượng hàng hóa cần thiết [76] Vì thế cần thực hiện đánh giá SCMT để giúp cácnhà quản lý môi trường đưa ra các quyết định hợp lý nhằm ngăn ngừa, giảm thiểu vàloại trừ các tác động có hại gây ra đối với con người, môi trường và xã hội; đồng thờiđảm bảo mức sản xuất hợp lý Vai trò của đánh giá rủi ro trong chu trình quản lý rủi rođược giới thiệu trong hình 3

Chu trình đánh giá rủi ro môi trường

Lịch sử đánh giá rủi ro môi trường

Nghiên cứu về đánh giá SCMT trong sản xuất và đời sống được quan tâm nhiều trênthế giới ĐGRRMT đã và đang được sử dụng rộng rãi, đặc biệt ở Mỹ, Canađa và cácnước khối cộng đồng châu Âu Phương pháp giải quyết vấn đề dựa vào việc xem xétnhững rủi ro trở nên nổi bật trong công nghiệp hạt nhân và được tiến hành rộng rãi trongcông nghiệp không gian, là ngành có nhiều hệ thống phức tạp và cần thiết phải có độtin cậy rõ ràng Trong những năm 1960, phương pháp đánh giá xác xuất của rủi ro –Probabilistic Risk Assessement (PRA) đã phát triển trong ngành công nghiệp này Saunhững sự cố công nghiệp vào những năm giữa thập niên 70 (đáng chú ý nhất là vụ nổcyclohexane ở Flixborough (Anh) năm 1974 và vụ rò rỉ hơi dioxin tại Seveso (Italia)

năm 1976, khung phương pháp luận của công nghiệp hạt nhân được áp dụng trong côngnghiệp hóa chất và công nghiệp dầu mỏ ở châu Âu những năm 1980 Có nhiều quyđịnh đối với những chất nguy hại được hình thành như hướng dẫn Seveso ở châu Âu

… Vào những năm 1970, phương pháp đánh giá định lượng rủi ro – Quantitative RiskAssessment (QRA) và hướng dẫn Seveso đã được sử dụng trong công nghiệp hóa chất

Từ những năm 1990, trong công nghiệp tàu biển đã áp dụng phương pháp đánh giá độ antoàn – Formal Safety Assessement (FSA) Gần đây nhiều nghiên cứu tại các nước pháttriển đã đưa ra nhiều phương pháp đánh giá rủi ro liên quan đến môi trường, bao gồmđánh giá rủi ro sức khỏe (HRA), đánh giá rủi ro sinh thái (ERA) và đánh giá rủi ro côngnghiệp (IRA) [47] Joseph F và B Diane Louvar [138] nghiên cứu về đánh giá SCMT

do hóa chất với phương pháp đánh gía quan hệ liều lượng-phản ứng ĐGRRMT sơ bộ

và chi tiết được áp dụng cho eo biển Malacca (chung của ba nước Singapo, Malaixia vàInđônêxia) năm 1999, đưa ra các kết luận quan trọng về khả năng rủi ro do tràn dầu vàcác đề xuất liên quan cho ba quốc gia nói trên ĐGRRSB đã hoàn thành đối với vịnhManila, Philipin, bước đầu xác định và lượng hóa được mức độ của các rủi ro chính đốivới môi trường nước của vịnh

Ở Việt Nam, đánh giá SCMT đã bước đầu được quan tâm Luật BVMT Việt Nam giớithiệu những quy định chung về SCMT và phòng ngừa SCMT [41]; Chính phủ ban hànhquy chế quản lý an toàn trong các họat động dầu khí [84] GS.TSKH Lê Huy Bá giớithiệu tổng quan về SCMT và phương pháp đánh gía SCMT [1]; PGS.TS Huỳnh ThịMinh Hằng giới thiệu tổng quan về rủi ro và quy trình đánh giá rủi ro trong họat độngdầu khí [26]; GS Lê Văn Khoa giới thiệu tổng quan về tai biến môi trường và cách ứng

xử tai biến môi trường [35]; TS Chế Đình Lý giới thiệu về phân tích hệ thống môitrường và hướng dẫn đánh giá rủi ro môi trường [47], TS Lê Thị Hồng Trân hướng dẫnđánh giá rủi ro sinh thái và rủi ro sức khỏe [95]; TCT dầu khí Việt Nam ban hành cácvăn bản hướng dẫn giám sát ATLĐ trong các họat động dầu khí [85], hướng dẫn quản lýrủi ro và ứng cứu khẩn cấp trong các hoạt động dầu khí [86], hướng dẫn quản lý ATLĐ

và VSLĐ trong các họat động dầu khí [87] đề cập chủ yếu tới công tác hướng dẫn quản

lý an toàn trong chế biến dầu khí Tuy nhiên, đánh giá sự cố được giới thiệu trong cácvăn bản nói trên hầu như chỉ mang tính chất định tính Một số báo cáo đánh giá RRMTcho các dự án cụ thể đã được thực hiện như ĐGRRSB môi trường vùng biển ven bờthành phố Đà Nẵng được thực hiện bởi nhóm chuyên gia đa ngành với sự tham vấn củacác chuyên gia của chương trình hợp tác khu vực trong quản lý môi trường biển Đôngnhằm nâng cao năng lực của địa phương trong quản lý tài nguyên, môi trường vùng ven

bờ, tạo cơ sở để hoàn thiện chương trình quan trắc môi trường và các kế hoạch, quy định

về quản lý tài nguyên, môi trường liên quan và một số báo cáo khác [76] Trong nềnkinh tế phát triển như Việt Nam hiện nay, các nghiên cứu đánh giá về SCMT hiện cóchưa đáp ứng yêu cầu BVMT với phát triển kinh tế Đã đến lúc, đánh giá SCMT cầnđược nghiên cứu áp dụng rộng rãi hơn nữa nhằm sử dụng hiệu quả hơn các cơ sở dữ liệumôi trường thu thập được trong những năm qua, hoàn thiện các chương trình quan trắcmôi trường trên cơ sở các thông tin quan trọng được xác định, tập trung vào những vấn

đề ưu tiên, có nguy cơ gây rủi ro cao, tạo cơ sở khoa học tin cậy cho các đề xuất quản lýRRMT [76].

Quy trình chung trong đánh giá rủi ro môi trường

Cả ba loại HRA, EcoRA, IRA đều có chung một phương pháp luận đánh giá nhưng khácnhau về chi tiết theo yêu cầu riêng của từng mục tiêu đánh giá Các nước khác nhau cónhững phương pháp và quy trình đánh giá khác nhau nhưng đều gồm những bước nhưtrong hình 1.4 [47]

Quy trình đánh giá rủi ro môi trường tổng quát

Xác định mối nguy hại

Khái niệm

Xác định mối nguy hại là phân tích khoa học nhằm xác định mối quan hệ nhân – quảgiữa tác nhân – hóa chất gây nguy hại hoặc có tác động xấu đến sức khỏe con người vàmôi trường hay không? Bước này nhằm trả lời câu hỏi: “Có tồn tại hay không các tácnhân gây nguy hại trong khu vực quan tâm?”

Xác định mối nguy hại giúp đưa ra nhận định tính ban đầu về rủi ro về mặt tác động đếnsức khỏe Mục đích là thu thập tất cả các thông tin phù hợp nhằm xác định sự hiện diệncác mối nguy hại đối với sức khỏe con người trong môi trường

Các bước tiếp theo của đánh giá rủi ro tùy thuộc vào các phát hiện trong giai đoạn xácđịnh mối nguy hại

Nội dung xác định mối nguy hại

Những nội dung chính của công việc nhận diện mối nguy hại bao gồm:

• Nhận diện các nguy hại: các tác nhân cơ học, vật lý, hóa học … hay là sự kếthợp các tác nhân trên

• Liệt kê các hóa chất đưa vào đánh giá rủi ro và lý do lựa chọn

• Đánh giá các đặc trưng vật lý, hóa học, độc học của các hóa chất.

• Chất lượng dữ liệu được xem xét và thống kê được đánh giá

• Xác định các quần thể phụ như địa điểm phục hồi hóa chất – công nhân, kháchtham quan, dân cư xung quanh, nhân viên văn phòng

• Lựa chọn các chủ điểm nhạy cảm nhất

Để thuận tiện cho công việc mô tả địa điểm, có thể tiến hành phân tích thành phần cấutrúc của địa điểm được đánh giá và lập ra khung làm việc như bảng 1.1

Ma trận địa điểm – nguy hại [47]

Thành phần

Mối nguy hại

Cháy Nổ Hóa chất Vật rơi

Thành phần 1

Thành phần 2

………

Thành phần n

Đánh giá phơi nhiễm

Đánh giá phơi nhiễm cung cấp thông tin về lượng phát thải ra môi trường, đường truyền

và các tuyến tiếp xúc của tác nhân phơi nhiễm để thâm nhập vào vật tiếp nhận Đánhgiá phơi nhiễm là quá trình đánh giá định lượng hay định tính sự thâm nhập của mộttác nhân nguy hại vào vật nhận (con người hoặc môi trường) thông qua sự tiếp xúc vớimôi giới môi trường (nước, không khí, đất) Sự đánh giá được thực hiện thông qua cácthông số đầu vào về cường độ, tính liên tục, độ dài thời gian tiếp xúc và tuyến tiếp xúc.Đánh giá phơi nhiễm bao gồm mô tả tính chất và quy mô của các quần thể khác nhau bịphơi nhiễm đối với một hóa chất, độ lớn và thời gian phơi nhiễm của quần thể đó Cácbước đánh giá phơi nhiễm gồm mô tả đặc trưng phơi nhiễm; xác định đường truyền phơinhiễm; định lượng phơi nhiễm

Đánh giá độ độc hay phân tích liều–phản ứng [47]

Mối liên hệ giữa RfD, NOAEL và LOAEL đối với hóa chất độc hại

Đánh giá liều–phản ứng bao gồm sự mô tả quan hệ định lượng giữa lượng phơi nhiễmđối với một hóa chất và mức ngộ độc hay bệnh tật

Mô tả đặc tính rủi ro [95]

Mô tả đặc tính rủi ro là bước cuối cùng xác định phạm vi các tác động bất lợi đến nguồntiếp nhận dưới điều kiện phơi nhiễm Các đặc tính rủi ro được tóm tắt và tổng hợp phơinhiễm và đánh giá độc tính để định tính và định lượng các mức độ rủi ro và xem xétthêm các vấn đề không chắc chắn trong đánh giá rủi ro Kết quả phơi nhiễm trong vấn

đề rủi ro lớn nhất có thể được xác định trong tiến trình này Các đặc tính rủi ro thích hợp

từ các mối nguy hại liên quan đến các vấn đề ONMT cho phép quản lý rủi ro và quyếtđịnh đúng hơn để thực hiện tốt hơn Nó là sự biểu hiện của nguy cơ đối với từng cá thể,các cộng đồng hay từng đối tượng bị tác động khác trên cơ sở lượng hóa, qua đó ta đượccác giá trị định lượng cao hơn mức trung bình

Mô tả đặc tính rủi ro định lượng (QRA)

Trường hợp xét đặc tính rủi ro từ chất ung thư và không gây ung thư thì nhiệm vụ làước lượng rủi ro (tính toán lượng rủi ro từ chất gây ung thư và chất không gây ung thưtrên cả ba tuyến phơi nhiễm) và phân tích kết quả để đưa ra những quyết định đúng đắn.Tính toán rủi ro đối với mức phơi nhiễm trung bình và lớn nhất

Đối với phơi nhiễm lâu dài: sử dụng nồng độ trung bình để tính rủi ro đại diện cho việcước lượng từ nhiều điểm phơi nhiễm Đối với phơi nhiễm tức thời: sử dụng nồng độ lớnnhất để tính toán sẽ hiệu quả hơn

• Tính toán rủi ro từ chất gây ung thư: R = CDI x SF (1.3).

Trong đó:

• R: Rủi ro từ chất gây ung thư

• CDI: Liều lượng hóa chất vào cơ thể liên tục mỗi ngày (mg/kg.ngày)

• SF: Hệ số dốc đường cong liều lượng – phản ứng (kg.ngày/mg)

Đặc tính rủi ro ung thư cần phải tính toán cho riêng từng hóa chất phù hợp với tuyến vàcon đường phơi nhiễm Việc tính toán lặp lại cho mỗi hoàn cảnh và mỗi cộng đồng phơinhiễm Mỗi tuyến phơi nhiễm có giá trị SF riêng Để tính tổng rủi ro từ các chất gây ungthư ta cộng dồn tất cả các rủi ro ung thư của mỗi chất ứng với mỗi tuyến phơi nhiễm

• Tính toán rủi ro từ chất không gây ung thư:

(1.4)

Trong đó:

• CDI: Liều lượng hóa chất vào cơ thể liên tục mỗi ngày (mg/(kg.ngày))

• RfD: Liều lượng tham chiếu (mg/(kg.ngày))

• HI: Chỉ số độc hại Nếu HI<1: không có ảnh hưởng; nếu HI>1: chất không gâyung thư đang xét có khả năng ảnh hưởng bất lợi đến sức khỏe khi phơi nhiễm

Chỉ số độc được tính riêng cho từng hóa chất Trong trường hợp phơi nhiễm với nhiềuchất thì chỉ số độc của tuyến phơi nhiễm đó bằng tổng các chỉ số độc của mỗi chất.Nhưng nếu các chất đó không gây ra cùng một loại tác động thì việc xét chỉ số độc tổngcộng là không có tác dụng

Mô tả các rủi ro bán định lượng (rủi ro yếu, trung bình hoặc cao)

Phương pháp hệ số rủi ro là phương pháp phổ biến để mô tả đặc tính rủi ro bán địnhlượng Hệ số rủi ro (RQ) được tính toán bằng tỷ số giữa nồng độ môi trường xác địnhbằng đo đạc (MEC) hoặc tính toán dự báo (PEC) với nồng độ dự báo ngưỡng là nồng độkhông gây tác động (PNEC) lên đối tượng PNEC được xác định từ các tiêu chuẩn, quyđịnh liên quan

• Đối với đánh giá rủi ro môi trường và sinh thái:

(1.5)

• Đối với đánh giá rủi ro sức khỏe:

(1.6)Khi: RQ < 1: Rủi ro thấp; RQ ≥ 1: Rủi ro cao

Trong đánh giá rủi ro môi trường, đặc biệt là rủi ro sinh thái thường sử dụng các cấp độđánh giá chi tiết hơn:

RQ từ 0,01 đến 0,1: rủi ro thấp;

RQ từ 0,1 đến 1: rủi ro trung bình;

RQ ≥1: rủi ro cao

Giới hạn của đánh giá rủi ro môi trường [47], [95]

Nghiên cứu tác động của các hóa chất trên vi sinh vật, thực vật, động vật và con ngườithường không đạt kết quả như mong muốn bởi các yếu tố:

• Sự biến thiên trong sức chịu đựng của các cá thể và loài đối với các tác độngcủa các chất ô nhiễm

• Các điều kiện môi trường và các tiến trình tác động lên tính chất của các chất ônhiễm như là sự chia cắt, chuyển đổi, suy thoái, nhiệt độ, pH, chất hữu cơ…

• Sự không chắc chắn trong sự ngoại suy dữ liệu nghiên cứu giữa các loài hoặctrong cùng loài

• Các lỗ hổng thông tin lớn về cơ chế và các tiến trình tác động đến các chứcnăng và cơ quan trong cơ thể, chúng tương tác như thế nào và chúng có thể bịtác động bởi ô nhiễm như thế nào?

• Sự hiểu biết của chúng ta về các tương tác giữa các cá thể người bị tác động,các thực vật, động vật bị tác động trong một quần thể, giữa các quần thể trongmột quần xã và giữa các quần xã trong một khu vực và các hệ sinh thái còn giớihạn

Điều tốt nhất là ta có thể xác định các thông tin cơ bản về các rủi ro gây ra tại một địađiểm là sự hiện diện chất ô nhiễm trong khu vực và khả năng tác động, kiểu tác độngcủa các chất ô nhiễm đến môi trường và con người Với cách thu thập thông tin, khảnăng đo đạc, quan trắc; vấn đề xác định các chất ô nhiễm được tăng cường và cải thiệnhay khả năng dự đoán của chúng ta được nâng cao cùng với các biện pháp quản lý thíchhợp thì mức độ nguy hại của rủi ro có thể giảm xuống

Tổng quan về khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG) Tổng quan về khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG)

Khái niệm chung về LPG

Khí dầu mỏ hóa lỏng (Liquefied Petroleum Gas-LPG), gọi tắt là khí hoá lỏng, thườngđược gọi là gas, là khí hoặc hỗn hợp khí có thành phần hóa học chủ yếu là hydrocarbon

no dạng parafin, công thức tổng quát là: CnH2n+2như: propane (C3H8), butane (C4H10) Ngoài ra, có khả năng xuất hiện vết của ethane (C2H6), pentane (C5H12) ethylene(C2H4), butadiene 1,3 (C4H6)…nhưng không đạt tỷ lệ đo được LPG cũng có thể cóhydrocarbon dạng olefin hay không olefin, phụ thuộc vào phương pháp chế biến Tùyđiều kiện chế biến và yêu cầu sử dụng, thành phần của propane và butane trong hỗnhợp sẽ khác nhau LPG có thể là propane thương phẩm hay butane thương phẩm hoặchỗn hợp propane và butane với tỷ lệ propane/butane khác nhau, tuỳ thuộc yêu cầu kháchhàng [36] Trong luận án, LGP được hiểu là LPG thương mại gồm propane (C3)hoặcbutane (C4) hoặc hỗn hợp propane – butane với tỷ lệ 50%:50% theo thể tích [89].Tiêu chuẩn chất lượng của LPG thương phẩm được giới thiệu trong bảng 1.2

Tiêu chuẩn Việt Nam về LPG thương phẩm [36]

Công thức hoá học, khối lượng phân tử, khối lượng riêng

Công thức hoá học, khối lượng phân tử, khối lượng riêng (KLR) của propane – butaneđược giới thiệu trong bảng 1.3

Công thức hoá học và ký hiệu của propane – butane [36]

Môi chất Công thức

hóa học

Khối lượng phân t ử

Trạng thái tồn tại và quan hệ áp suất-nhiệt độ-thành phần

Trong thiết bị, LPG được tồn trữ ở trạng thái lỏng bão hòa Ở điều kiện khí quyển, LPGtồn tại ở trạng thái hơi Quan hệ giữa áp suất bão hòa, thành phần và nhiệt độ của LPGđược xác định bằng phương trình trạng thái của khí thực hoặc sử dụng bảng hay đồ thị.Hiện có nhiều phương trình trạng thái của khí thực nhưng phương trình thường được sửdụng là phương trình của Van Der Waals [79]:

(1.7)Đối với LPG, a và b có giá trị như sau:

• Butane: a =13,86 [bar.(m3/kmol)2]; b = 0,1162 [m3/kmol];

• Propane: a =9,349 [bar.(m3/kmol)2]; b = 0,0901[m3/kmol]

Tính cháy, nổ

Đặc trưng nguy hiểm cháy, nổ là nhiệt độ tự bốc cháy và khoảng cháy, nổ Giới hạn vàthông số cháy, nổ của LPG trong không khí được cho trong bảng 1.4

Bảng 1 4: Bảng thông số cháy, nổ của LPG [36]

Bảng thông số cháy, nổ của LPG [36]

Môi chất Nhiệtđộ bay hơi ở áp suất khí

quyển (0C)

Nhiệt độ tựcháy (0C)Giới hạn

cháy(% thể

tích)

LPG có hệ số dãn nở thể tích rất lớn, 1 đơn vị thể tích LPG lỏng tạo ra khoảng 250 đơn

vị thể tích LPG hơi [89] Bảng tính chất nhiệt-vật lý và đồ thị lg p-h của propane, butaneđược giới thiệu trong phần phụ lục [39] Hệ số dãn nở thể tích của LPG lớn là thuận lợi

để sử dụng nhưng cũng làm gia tăng tác hại nếu xảy ra sự cố vì phạm vi ảnh hưởng của

sự cố sẽ tăng cao

Thông số tới hạn của LPG được giới thiệu trong bảng 1.5

Thông số tới hạn của LPG [36]

Hydrocarbon

Tại nhiệt độ

tới hạn

Tại áp suấttới hạnNhiệt độ

(oC)

Áp suất tuyệtđối (kG/cm2)

Tỷ trọngLPG lỏng(kg/l)

ĐiểmchảytanMP

ĐiểmsôiBP

Tỷ trọng LPGlỏng ở BP (kg/

chữa cháy và gây thiệt hại lớn Các thông số nhiệt –vật lý của LPG được trình bày trongphụ lục 7.

Độc tính [89]

LPG không chứa các hydrocarbon thơm, không chứa chì, do vậy, LPG không phải làchất có độc tính cao đối với con người và môi trường Do hàm lượng lưu huỳnh thấp (<0,02%), nên LPG được coi là nhiên liệu sạch Nhưng khi cháy, LPG tạo ra khí CO, CO2,gây ảnh hưởng đến môi trường và con nguời

Màu sắc, mùi vị [89]

Ở dạng tinh khiết, LPG ở trạng thái lỏng và hơi LPG không màu, không mùi, khôngphải là chất có độc tính cao với sinh vật nên khi LPG rò rỉ sẽ không được phát hiện kịpthời Do LPG tinh khiết không có mùi nên khó nhận biết bằng khứu giác, do vậy LPGthương mại được pha thêm chất tạo mùi mercaptan với tỉ lệ 30g ÷ 40g mercaptan/1 tấnLPG để có mùi đặc trưng nhằm dễ phát hiện ở nồng độ xấp xỉ 4000 ppm trong khôngkhí trước khi hơi LPG đạt nồng độ bằng 1/5 giới hạn cháy, nổ dưới Mercaptan là nhữnghợp chất hữu cơchứalưu huỳnh Công thức phân tử giống công thức của ancol, nhưngoxi của OH được thay bằng lưu huỳnh, ví dụ etyl mecaptan (CH3CH2SH) Mercaptan

có mùi thối, gây độc qua đường hô hấp, là chất kích thích mạnh Mùi của mercaptan làyếu tố gây ô nhiễm môi trường nếu xảy ra rò rỉ, nổ thiết bị chứa LPG [36]

Phân loại

Căn cứ vào công dụng, LPG được phân ra [89]:

• LPG dùng làm nhiên liệu: LPG là nhiên liệu có nhiệt trị cao, sạch, ít gây ônhiễm môi trường, dễ thực hiện các biện pháp công nghệ, trị số Octan cao nênLPG được sử dụng làm nhiên liệu thay thế xăng, dầu Khi cháy, LPG toả ra ítkhói, hàm lượng CO thải ra thấp hơn 3 ÷ 4 lần, lượng NOxgiảm 15%÷20% sovới xăng, dầu không chứa chì nên không gây độc hại LPG được đốt cháy hoàntoàn trong động cơ, độ ồn của động cơ thấp

• LPG dùng làm nguyên liệu trong công nghiệp hóa dầu: Làm nguyên liệuđểtổng hợp các olefine như propylen, butylen, butadien …

• LPG dùng làm môi chất lạnh: Sử dụng LPG trong kỹ thuật lạnh và điều hòakhông khí là xu hướng hiện nay trên thế giới Phạm vi ứng dụng của LPG trong

kỹ thuật lạnh và điều hòa không khí được giới thiệu trong bảng 1.7 [39]

Phạm vi ứng dụng của LPG trong kỹ thuật lạnh và điều hòa không khí

Stt Môi chất Ký hiệu Thay thế Khoảng nhiệt độ Ứng dụng

1 Propane R290 R22/R502 C, M, F Trong công nghiệp

2 Iso - Butane R600a R12 C, M, F Trong đời sống

Chú thích: C (Air – Conditioning): Chế độ điều hòa; M (Medium Cooling): Chế độ lạnhtrung bình; F (Freezing): Chế độ lạnh sâu

Một số tính chất nguy hại của LPG

LPG không phải là chất có độc tính cao đối với con người và môi trường Tuy nhiên,

do hơi LPG nặng hơn không khí, nếu rò rỉ trong không gian kín, LPG sẽ chiếm chỗ củakhông khí và gây ngạt cho người và sinh vật LPG có thể bị rò rỉ từ đường ống, van,chỗ nối hoặc do nổ, vỡ thiết bị, đường ống Do nhiệt độ bay hơi ở áp suất khí quyển kháthấp, nên nếu bị rò rỉ ra môi trường, LPG sẽ nhanh chóng hóa hơi, gây bỏng lạnh, đồngthời tạo hỗn hợp nổ với không khí

Trường hợp đặc biệt nguy hiểm là hiện tượng nổ hơi do chất lỏng dãn nở sôi (BLEVE)

Do LPG trong thiết bị ở dạng lỏng, nếu bị gia nhiệt từ bên ngòai (ánh nắng mặt trời,ngọn lửa, các nguồn nhiệt khác …), nhiệt độ LPG trong bình tăng tới nhiệt độ sôi, LPG

sẽ bay hơi, làm tăng áp suất, dẫn tới sự cố nổ thiết bị nếu không có các thiết bị bảo vệ

Khi nổ thiết bị chứa LPG, có thể gây hiệu ứng “domino”, nổ thiết bị chứa LPG, đổ vỡmáy móc, thiết bị, nhà cửa, công trình xây dựng xung quanh

Sơ lược về tình hình chế biến và sử dụng LPG ở Việt Nam

LPG được chế biến từ dầu mỏ và khí thiên nhiên (gồm khí đồng hành-KĐH và khí tựnhiên-KTN) Kết quả thăm dò cho thấy Việt Nam có trữ lượng tiềm năng khoảng gần3.000 tỷ m3, tập trung chủ yếu ở thềm lục địa nước ta; trữ lượng KTN tập trung chủ yếu

ở 4 bể chính: sông Hồng, Cửu Long, Nam Côn Sơn, Malay - Thổ Chu Tiềm năng khaithác sử dụng từ 4 bể này có thể đạt sản lượng khoảng 12 tỷ m3/năm vào năm 2010 Theođịnh hướng phát triển, công nghiệp khai thác và chế biến khí chia thành 3 khu vực: khuvực miền Bắc và miền Trung, khu vực Đông Nam Bộ và khu vực Tây Nam Bộ Tháng4/1995 là thời điểm hình thành ngành công nghiệp khí Việt Nam khi KĐH từ mỏ Bạch

Hổ được thu gom và đưa vào bờ qua đường ống ngầm dưới biển và trên đất liền để cungcấp 1 triệu m3 khí/ngày đêm cho NM nhiệt điện tuabin khí Bà Rịa công suất 250MW.Công suất cung cấp khí của hệ thống khí Bạch Hổ cho NM nhiệt điện Bà Rịa và TT điệnlực Phú Mỹ được nâng lên 2 triệu m3 khí/ ngày đêm vào tháng 5/1997 rồi 3 triệu m3/ngày đêm vào tháng 11/1997, khi giàn nén khí TT tại mỏ Bạch Hổ được đưa vào khaithác

Hình ảnh khai thác dầu, khí tại mỏ Bạch Hổ

Tháng 10/1998, cùng với việc hoàn thành các hạng mục tối thiểu của NM xử lý khí Dinh

Cố, hệ thống khí Bạch Hổ đã đạt công suất cấp khí thiết kế là 4,2 triệu m3khí ngày/đêm,đồng thời sản xuất condensat Hiện nay, ngoài KĐH, chúng ta đã khai thác KTN ở các

mỏ Lan Tây, Lan Đỏ để cung cấp nhiên, nguyên liệu cho các NM điện thuộc TT điệnlực Phú Mỹ và NM đạm thuộc KCN khí điện đạm Phú Mỹ Từ năm 2009, LPG cũngđược chế biến tại NM lọc dầu Dung Quất

Công nghệ tổng quát để chế biến KĐH thành LPG và một số sản phẩm khác là thực hiệncác quá trình làm sạch, tách bụi, làm ngọt rồi tách thành các phân đoạn hẹp hơn như C2+

(ethane và hydrocarbon cao hơn), C3+(propane và hydrocarbon cao hơn), condensate hoặc các đơn chất như ethane, propane, butane thương phẩm Để thực hiện mục đíchnày, trong chế biến LPG áp dụng ba phương pháp chính: ngưng tụ nhiệt độ thấp, hấp thụnhiệt độ thấp, chưng cất nhiệt độ thấp [28]

Ở Việt Nam, do đặc điểm của nguồn khí đầu vào và sản phẩm đầu ra (khí khô, LPG

và condensate), NM chế biến khí Dinh Cố sử dụng công nghệ chưng cất KĐH từ các

mỏ dầu Bạch Hổ, Đại Hùng và Rạng Đông có thành phần chủ yếu là metane, ethane,propane, butane, lượng nhỏ các hydrocacbon nặng và một số khí khác như CO2, N2và

H2O được thu gom về dàn nén khí TT tại mỏ Bạch Hổ Tại đây, KĐH được tách nước,lọc bụi, tách các hydrocarbon lỏng và được nén tới áp suất 70-80 bar rồi được vậnchuyển theo đường ống dài 120 km tới NM chế biến khí Dinh Cố với lưu lượng 5,7 triệu

m3/ngày đêm [20], [28] Sản phẩm của NM được giới thiệu trong bảng 1.8

Sản phẩm của nhà máy chế biến khí Dinh Cố [20]

Sản phẩm Sản lượng (tấn/ngày) Nhiệt độ(oC) Áp suất(kPa)