Vụ nổ thứ hai lớn đến mức các phi hành gia quayquanh Trái đất trên ISS có thể nhìn thấy nó từ không gian.Nhiều năm sau, vụ nổ kho hóa chất ở Thiên Tân sẽ tiếp tục là lời nhắc nhở chobất
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRƯỜNG HOÁ VÀ KHOA HỌC SỰ SỐNG - - ĐỀ TÀI: PHÂN TÍCH VỤ NỔ TẠI CẢNG CHỨA HỐ CHẤT THIÊN TÂN GVHD: TS Nguyễn Trung Dũng Tên HP: An toàn nhà máy hoá chất Mã HP: CH4780 Mã lớp học: 146020 Nhóm thực : Nhóm Hà Nội, 12/2023 STT Họ tên MSSV Nhiệm vụ Nguyễn Thị Hải 20201466 Tìm tài liệu, làm word Đặng Thuỳ Trang 20201768 Làm slide Lương Trinh Lam 20201570 Thuyết trình Lỗ Thị Vân Anh 20201353 Tìm tài liệu Bảng phân công nhiệm vụ: MỤC LỤC Tổng quan vụ nổ 1.1 Giới thiệu vụ nổ 1.2 Bối cảnh xảy cố Diễn biến vụ nổ Mức độ thiệt hại Phân tích nguyên nhân dẫn đến cố 4.1 Nguyên tắc lưu trữ hoá chất nổ 4.2 Phân tích nguyên nhân 4.1.1 Sai phạm bảo quản hoá chất nguy hiểm 4.1.2 Lưu trữ vượt mức cho phép số lượng hoá chất nguy hiểm 10 4.1.3 Sự quản lí yếu ý thức người .11 4.1.4 Sai lầm biện pháp chữa cháy 13 Bài học rút Tài liệu tham khảo Tổng quan vụ nổ 1.1 Giới thiệu vụ nổ Cảng Thiên Tân nằm cửa sông Hải Hà - giao điểm khu đô thị Bắc Kinh– Thiên Tân–Hà Bắc vòng tròn kinh tế Bột Hải Sản lượng hàng năm lên tới khoảng 500 triệu tấn, khiến trở thành cảng lớn phía bắc Trung Quốc.Vào ngày 12 tháng năm 2015, nhà kho cảng Thiên Tân trải qua hai vụ nổ lớn, để lại hậu vô nghiêm trọng Vụ nổ thứ hai lớn đến mức phi hành gia quay quanh Trái đất ISS nhìn thấy từ khơng gian Nhiều năm sau, vụ nổ kho hóa chất Thiên Tân tiếp tục lời nhắc nhở cho làm việc lĩnh vực lưu trữ xử lý vật liệu nguy hiểm xảy họ khơng tn thủ quy trình thích hợp 1.2 Bối cảnh xảy cố Ruihai International Logistics ( Công ty Hậu cần quốc tế Nhuệ Hải ) công ty hậu cần tư nhân thành lập vào năm 2011 Cơng ty xử lý hóa chất độc hại tại Cảng Thiên Tân Tòa nhà kho nơi bắt nguồn vụ cháy, thuộc sở hữu Ruihai Logistics, ghi nhận tài liệu phủ năm 2014 sở lưu trữ hóa chất nguy hiểm đối với cacbua canxi , natri nitrat và kali nitrat . Các quy định an toàn u cầu tịa nhà sở cơng cộng phải cách xa km khơng tuân thủ người dân địa phương không nhận thức mối nguy hiểm. Các nhà chức trách tuyên bố việc lưu trữ hồ sơ kém, sở vật chất văn phịng bị hư hại có khiến họ khơng thể xác định chất cất giữ. Theo điều tra, Ruihai nhận giấy phép xử lý hóa chất nguy hiểm trước chưa đầy hai tháng, nghĩa công ty hoạt động trái phép từ tháng 10 năm 2014, giấy phép tạm thời hết hạn, đến tháng năm 2015 Cảng Thiên Tân trước xảy cố Diễn biến vụ nổ Thảm hoạ bắt đầu đám cháy tiếp tục phát triển thành nhiều vụ nổ Một số kiện quan trọng xác định tiến trình vụ tai nạn thể hiền hình Lúc 22:51:46 ngày 12/8/2015, container chứa Nitrocellulose( C 12H16N4O18) kho bãi công ty Ruihai bốc cháy Các chất khí sinh ra, nhiệt độ áp suất thùng tăng dần phá huỷ thùng chứa gây cháy lan Các hoá chất dễ cháy nổ khác ( VD: naphthalene tinh chế, natri sulfide, rượu fufuryl, ammonium nitrate,v.v.) thùng chứa bể chứa gần bốc cháy liên tiếp bị phân huỷ nhanh chóng nhiệt độ cao Cháy nhà kho công ty Ruihai Logistics Lúc 23:34:06 Vụ nổ xảy ghi nhận trận động đất mạnh 2,3 độ richter, tạo sóng xung kích địa chấn có lượng tương đương 15 tấn TNT Sau 30 giây, vụ nổ thứ hai mạnh nhiều xảy ra, gây hầu hết thiệt hại thương tích sóng xung kích cách xa nhiều km. Vụ nổ thứ hai ghi nhận trận động đất mạnh 2,9 độ richter tạo sóng xung kích địa chấn có lượng tương đương 430 thuốc nổ TNT Những cầu lửa cao hàng trăm mét Nhiều sau vụ nổ lửa bốc cháy Vụ nổ thứ 2( đốm trắng) chụp từ vệ tinh Khoảng 23h40 ngày 15 tháng 8, loạt vụ nổ nhỏ xảy cảng lửa từ vụ nổ ban đầu tiếp tục lan rộng. Tổng lượng giải phóng tương đương với 450 TNT.Các nhà khoa học Trung Quốc sau ước tính vụ nổ mạnh thứ hai liên quan đến vụ nổ khoảng 800 amoni nitrat Mức độ thiệt hại Hình ảnh chụp từ vệ tinh trước sau vụ nổ Những hình ảnh video vụ nổ thành phố chìm biển lửa chắn để lại ấn tượng, khói lắng xuống, hậu cịn tàn khốc Số người chết cuối 173, nhiều người khác bị thương Hơn 100 nạn nhân lính cứu hoả họ cố gắng ngăn chặn tàn phá cứu sống người khác Ngoài thương vong khiến nhiều gia đình thiệt mạng, vụ nổ cịn phá hủy lượng lớn thiết bị Hội đồng Nhà nước báo cáo thiệt hại 12.428 ô tơ, 7.533 container vận chuyển 304 tịa nhà Tất điều cộng thêm vào thiệt hại tỷ USD Tác động vụ nổ vượt ngồi trung tâm cơng nghiệp Thiên Tân, đến khu dân cư, buộc hàng nghìn người phải rời bỏ nhà cửa Nó đủ để phá hủy tịa nhà cách km Vụ nổ ảnh hưởng đến mơi trường, điều khơng có đáng ngạc nhiên xem xét nhà kho nơi xảy vụ nổ lưu trữ 700 chất có độc tính cao Miệng núi lửa để lại sau vụ nổ chứa đầy nước độc hại Một số mẫu nước lấy từ khu vực có chứa hóa chất độc hại natri xyanua chất độc với hàm lượng cao 300 lần vượt giới hạn chấp nhận Phân tích nguyên nhân dẫn đến cố 4.1 Nguyên tắc lưu trữ hoá chất nổ Lưu trữ hoá chất nổ địi hỏi biện pháp an tồn nghiêm túc Dưới số nguyên tắc quan trọng: Khu Vực An Toàn: Chất nổ cần lưu trữ khu vực an toàn, thiết kế để chịu áp lực nhiệt độ đặc biệt Phân Loại Ghi Chú: Phải có hệ thống phân loại rõ ràng ghi chi tiết tính chất cách xử lý an tồn loại hố chất nổ Giữ Nhiệt Độ Thấp: Lưu trữ nhiệt độ thấp giúp giảm nguy nổ, nhiệt độ cao làm tăng áp lực độ nhạy cảm chất nổ Phòng Tránh Cháy Nhiệt Độ Cao: Khu vực lưu trữ cần bảo vệ khỏi nguồn nhiệt, tác động ánh sáng trực tiếp nguy cháy nổ An Toàn Điện Thiết Bị Chống Nổ: Sử dụng thiết bị điện an toàn chống nổ khu vực lưu trữ để giảm nguy tạo điều kiện gây nổ Quản Lý Nhân Sự: Người làm việc cần đào tạo an toàn, quản lý rủi ro, biện pháp phòng ngừa Kiểm Tra Định Kỳ: Thực kiểm tra định kỳ để đảm bảo thiết bị an toàn biện pháp an ninh hoạt động hiệu Tuân Thủ Pháp Luật: Lưu trữ hoá chất nổ cần tuân thủ tất quy định pháp luật quy tắc an toàn lĩnh vực cụ thể Bảo Quản Xa Lí Nguyên Liệu Khác: Tránh lưu trữ chất nổ gần nguyên liệu khác tạo tác động khơng mong muốn Những nguyên tắc giúp giảm thiểu rủi ro đảm bảo an tồn q trình lưu trữ hố chất nổ Thông qua nguyên tắc trên, phần phân tích rõ sai phạm cơng ty Ruihai Logistics dẫn đến cố nghiêm trọng 4.2 Phân tích ngun nhân Có nhiều ngun nhân dẫn đến vụ nổ trình bày khái quát theo sơ đồ sau: Chú thích: Xử lý thơ: Việc vận chuyển bốc xếp nitrocellulose không cẩn thận, làm rách bao nilong đựng hoá chất 4.1.1 Sai phạm bảo quản hố chất nguy hiểm Trong tổng số 111 loại hóa chất kho Công ty Ruihai lúc giờ, có nhiều chất dễ cháy Qua phân tích thí nghiệm hóa lý, nitrocellulose xác định nguồn gốc đám cháy, cháy tự phát điều kiện đặc tính lửa phù hợp với video giám sát hình ảnh trường vụ tai nạn Nitrocellulose loại hóa chất dễ cháy nổ, phân hủy dần tỏa nhiệt nhiệt độ thường Nếu tản nhiệt trình bảo quản, nitrocellulose nóng lên nhanh chóng tự cháy 180°C Thông thường, ethanol nước thêm vào nitrocellulose tác nhân làm ướt để ngăn cháy Thế kho chứa Công ty Ruihai, nitrocellulose đóng gói vào túi ni lơng buộc kín dây thừng Qua vấn nhân viên Công ty Ruihai, điều tra viên nhận thấy nitrocellulose, Ruihai thường có hành vi vi phạm quy định trình di chuyển, bốc xếp, làm hư hỏng bao bì, chí vương vãi khắp mặt đất Thử nghiệm cho thấy chất thấm ướt ethanol nitrocellulose túi ni lơng bị hư hỏng, bốc hồn tồn vịng hai điều kiện nhiệt độ 50°C Vào ngày xảy tai nạn, nhiệt độ môi trường tối đa 36°C, thí nghiệm, nhiệt độ thùng chứa 65°C Sự kết hợp số yếu tố dẫn đến chất thấm ướt nitrocellulose, sau phản ứng phân hủy tỏa nhiệt xảy thùng chứa, cuối gây trình đốt cháy nitrocellulose tự phát Các thùng chứa hoá chất Nitrocellulose Ngọn lửa nitrocellulose lan rộng cuối đốt cháy thùng chứa ammonium nitrate (NH4NO3) Thùng chứa tương đối kín tản nhiệt kém, tạo môi trường nhiệt độ cao Trên thực tế, tính chất hóa học ammonium nitrate ổn định nhiệt độ phịng; nhiên, phát nổ điều kiện nhiệt độ áp suất cao Ammonium nitrate bắt đầu phân hủy 110°C, phản ứng dội sau 400°C sau phát nổ Các công việc thực nghiệm thực để điều tra cho thấy nhiệt độ lửa nitrocellulose vượt 1000C sau đốt cháy 30 phút Khơng có ngạc nhiên vụ nổ xảy lúc 23:34:06 tối, khoảng 40 phút sau nitrocellulose bắt đầu cháy Ngọn lửa sóng xung kích phát sinh từ vụ nổ tiếp tục kích nổ ammonium nitrate xa, hóa chất nguy hiểm khác (ví dụ: potassium nitrate, calcium nitrate, sodium sunfide, v.v.) kho chứa Cơng ty Ruihai Các container chứa hố chất Amonium Nitrate Vụ nổ thứ hai mạnh vụ nổ nhiều Cùng với nhiều hoá chất nguy hiểm xung quang, khơng có bất ngờ vụ nổ xảy sau 4.1.2 Lưu trữ vượt mức cho phép số lượng hoá chất nguy hiểm Vào ngày xảy tai nạn, tổng lượng ammonium nitrate kho Công ty Ruihai lên đến 800 tấn, số hóa chất độc hại cho phép vượt xa mức quy định (Bảng 1) Điều gây tiềm ẩn nguy cháy nổ lớn, thực tế dẫn đến cháy nổ làm gia tăng đáng kể thương vong, thiệt hại tài sản Bảng Lượng hóa chất chứa nhà kho vượt mức cho phép Hoá chất độc hại Mức tối đa cho phép ( ) Lượng hoá chất lưu trữ nhà kho ( tấn) KNO3 25,0 1046,0 Na2S 25,0 484,0 NaCN 16,0 680,5 10 Sodium cyanide (NaCN) sử dụng hàng loạt ngành công nghiệp, bao gồm khai thác vàng Nó tồn dạng tinh thể bột màu trắng, độc Kỹ sư trưởng Cục Bảo vệ môi trường Thiên Tân, Bao Jingling, trước nói với đài NBC News trời mưa, sodium cyanide giải phóng khí hydro cyanide (HCN) ngăn chặn thể sống hấp thụ chuyển hóa oxy, có khả gây tử vong nhanh chóng hít nuốt phải Danh sách hố chất lưu trữ cơng bố 4.1.3 Sự quản lí yếu ý thức người Cần lưu ý xảy nhà kho khơng phải thảm họa tự nhiên Cuối cùng, nguyên nhân vụ nổ Thiên Tân, Trung Quốc vấn đề ngăn ngừa hồn tồn quản lý yếu người Vụ cháy nổ Cảng Thiên Tân SAWS phân loại "tai nạn có trách nhiệm giải trình" nửa báo cáo liên quan đến điều tra trách nhiệm giải trình 20 tổ chức 171 người liên quan đến vụ tai nạn phải chịu trách nhiệm pháp lý Nghiên cứu thống kê diện rộng hành vi khơng an tồn người (tức lỗi người yếu tố người) nguyên nhân trực tiếp gây tai nạn Các hành vi khơng an tồn liên quan đến vụ tai nạn đưa Bảng tất vi phạm Xử lý thơ sơ q trình di chuyển, bốc xếp bốc dỡ nitrocellulose hành vi gây an toàn trực tiếp dẫn đến hỏa hoạn, chất chồng nhiều 11 Bảng 2: Những hành động khơng an tồn dân đến tai nạn Nguồn quy định tương ứng The safety rules for Xử lý thô bạo handling in conquá trình di Cơng nhân trực tainer port chuyển, bốc dỡ tiếp vận chuyển (GB11602-2007), nitrocellulose điều 4.4 The safety rules for bandling bazardous Cất giữ amoni goods container in Hành vi an nitrat vượt mức Giám đốc port (JT397-2007), toàn gây tai nạn cho phép điều 5.3.1 ( cháy, nổ ) Phân loại hành vi Hành vi Người sai phạm Lưu trữ nhiều loại hoá chất Giám đốc khu vực Hành vi khơng an tồn mở rộng ( thương vong mát tài sản ) The safety rules for bandling in container port (GB11602-2007), điều 8.3 The safety management rules Tồn dư hoá chất Giám đốc for dangerous độc hại bãi chứa goods in port, điều 35 The safety rules for handling bazNgười quản lý ardous goods Xếp chồng nhân viên tuyến container in port thùng chứa cao đầu (JT397-2007), điều 5.3.4 Xếp chồng container không khoảng cách The safety management rules Người quản lý for dangerous nhân viên tuyến goods in port, điều đầu 35 Thương vong thiệt hại tài sản giảm thiểu đáng kể tránh số hành vi an toàn Việc vi phạm quy định trình tồn trữ hóa chất dễ cháy, nổ dư thừa kho khiến vụ nổ trở nên mạnh Ví dụ, để chứa nhiều hàng có thể, công ty Ruihai xếp chồng container lên nhiều lớp Đám cháy dập tắt kịp thời việc tiếp cận xe chữa 12 cháy không bị cản trở thùng chứa chất chồng lên cách hỗn loạn Có khoảng 38 phút từ xe cứu hỏa đến vụ nổ đầu tiên, nhân viên cứu hỏa phải huy động cần cẩu để mở khóa xe cứu hỏa tiếp cận trước bắn nước vào thùng chứa bên cạnh để bảo vệ chúng khỏi đám cháy Nhân viên trường chí khơng biết cháy bên chứa hỗn hợp hóa chất nguy hiểm, điều ảnh hưởng đến việc lựa chọn biện pháp dập lửa hiệu Vì vậy, hành vi an toàn gây làm tăng mức độ tai nạn phải xem xét cách nghiêm túc 4.1.4 Sai lầm biện pháp chữa cháy Vào thời điểm xảy vụ nổ, nhà kho chủ yếu lưu trữ nitrat amon, nitrat kali (diêm tiêu) cacbua canxi (calcium carbide, hay đất đèn), cảnh sát Trung Quốc cho hay Có khoảng 38 phút từ xe cứu hỏa đến vụ nổ đầu tiên, nhân viên cứu hỏa phải huy động cần cẩu để mở khóa xe cứu hỏa tiếp cận trước bắn nước vào thùng chứa bên cạnh để bảo vệ chúng khỏi đám cháy Nhân viên trường chí khơng biết cháy bên chứa hỗn hợp hóa chất nguy hiểm, điều tạo điều kiện cho canxi cacbua phản ứng với nước tạo khí axetylen – chất khí khơng màu, gây nổ CaC2 + H2O => C2H2 + Ca(OH)2 Ngồi sai phạm từ cơng ty Ruihai, vụ tai nạn liên quan đến nhiều tổ chức khác Kiểm tra an tồn ( ví dụ: nhận dạng mối nguy hiểm tiềm tàng, kế hoạch lưu trữ hố chất nguy hiểm, điểm yếu hệ thơng quản lý,v.v.) từ quan phủ Bài học rút Vụ nổ Thiên Tân, Trung Quốc năm 2015 cảng tàu làm nhiều người chết gây thiệt hại lớn Một số học rút từ cố này: Quản Lý An Tồn Cơng Nghiệp: Cần có hệ thống quản lý an toàn chặt chẽ để đảm bảo việc lưu trữ vận chuyển hoá chất nguy hiểm thực cách an tồn tn thủ Kiểm Sốt Chất Lượng Quản Lý Rủi Ro: Đánh giá rủi ro cách cẩn thận thường xuyên, kết hợp với kiểm soát chất lượng, giúp ngăn chặn cố trước xảy Bảo Vệ Cộng Đồng Xung Quanh 13 Truyền Thông Hiệu Quả: Truyền thông cần phải linh hoạt xác để cung cấp thơng tin cho cảnh báo người dân tổ chức cứu thương Tuân Thủ Quy Tắc An Toàn Quốc Tế Học Từ Sai Lầm: Rút học từ cố trước để ngăn chặn lặp lại sai lầm cải thiện hệ thống an toàn Tài liệu tham khảo R.J Willey, J Murphy, and A Baulch, The explosion in Tianjin, China, August 12, 2015, Process Saf Prog 34 (2015), 312 P Huang and J Zhang, Facts related to August 12, 2015 explosion accident in Tianjin, China, Process Saf Prog 34 (2015), 313-314 B Sun, Tianjin Port explosions, Process Saf Prog 34 (2015), 315 Accident investigation report of the fire and explosion in Tianjin Port, Available at http://www.chinasafety.gov.cn/ newpage/Channel_21382.htm B Abdolhamidzadeh, C.R.C Hassan, M.D Hamid, S FarrokhMehr, N Badri, and D Rashtchian, Anatomy of a domino accident: Roots, triggers and lessons learnt, Pro- cess Saf Environ Prot 90 (2012), 424-429 I.M Shaluf, F.R Ahmadun, and A.M Said, Fire incident at a refinery in West Malaysia: the causes and lessons learned, J Loss Prev Process Ind 16 (2003), 297–303 W.H Heinrich, D Peterson, and N Roos, Industrial Acci- dent Prevention, McGraw-Hill, New York, 1980 R.J Mitchell, T.R Driscoll, and J.E Harrison, Traumatic work-related fatalities involving mining in Australia, Saf Sci 29 (1998), 107-123 J.M Patterson and S.A Shappell, Operator error and sys- tem deficiencies: Analysis of 508 mining incidents and accidents from Queensland, Australia using HFACS, Accid Anal Prev 42 (2010), 1379–1385 10 G Fu, W Yin, J Dong, and F Di, Behavior-based acci- dent causation: the "2-4" model and its safety implica- tions in coal mines, J China Coal Society 38 (2013), 1123- 1129 11 G Fu, B Lu, and X Chen, Behavior based model for organizational safety management, China Saf Sci J 15 (2005), 21-27 12 G Fu, Safety Management-A Behavior-based Approach to Accident Prevention, Science Press, Beijing, 2013 13 G Fu, Studies on the Structure of Safety Science, Safety Science Publishing, Melbourne, 2015 14 14 C King, The importance of leadership and management in process safety, Process Saf Prog 32 (2013), 179-184 15