Giáo trình phòng chống cháy nổ công trình

A./ Mc tiờu ca mụn hc 1./ Trang b kin thc c bn v chỏy, n v nhim c 2./ a cỏc gii phỏp thoỏt ngi mt cỏch an ton v nhanh chúng cú chỏy n v nhim c, to iu kin thun li cho cỏc hot ng cu nn 3./ Cỏc gii phỏp nhm hn ch n mc thp nht nh hng ca cỏc v chỏy, n, nhim c n ngi, mụi trng v cỏc cụng trỡnh lõn cn B./ Lnh s phỏt trin cụng trỡnh ngm 1./ Cụng trỡnh nh , dõn dng - Thnh ph c Petra nm trờn nc Jordani - mt t nc Trung ụng - Vựng Kpaụki Th nh k cú h thng lng mc nm di lũng t v cú khong 60 nghỡn ngi sinh sng 2./ Cụng trỡnh phc v mc ớch hoỏ tụn giỏo - Cụng trỡnh Kiva ca b tc ngi M l nhng phũng lũng t, ng kớnh 4-25m, phớa cú lỏt gch hoc t sột - Di qung trng Xtenphanplatx Hungari phỏt hin phũng cu nguyn c i xõy dng vo u th k 18, chiu cao 13,3m, din tớch 140m2, vũm ca nú to nờn t vụi tụi 3./ Cụng trỡnh phc v mc ớch quõn s - T th k 17, cú nhiu tuyn ng ngm cho tu bin Anh, Phỏp ó c xõy dng - Cn c quõn s ngm ln Thy in l Musko c xõy dng lũng ngn nỳi ỏ granit cú ng hm di 250m v cu tu di 145m 4./ Cụng trỡnh cụng nghip Vo nm 1950 xut hin cụng trỡnh ngm kho cha nhiờn liu Hydroxit cacbon tng a cht cha khớ du m ca M Cỏc cụng trỡnh xõy dng Thu in Triu tiờn, M, Trung Quc v Vit Nam H thng cỏc kho cha ca Nht, M, Trung Quc c xõy lũng nỳi, lũng t rt hin i 5./ Cụng trỡnh ngm giao thụng Cỏc cụng trỡnh ngm giao thụng bao gm cụng trỡnh ga, tu in ngm l nhng cụng trỡnh chim v trớ c bit quan trng Cỏc cụng trỡnh ng ngm vt bin, vt sụng: Hm Th Thiờn - Vit Nam, ng hm Manche di 50,45km, nm sõu 40m di ỏy bin vt eo bin ni Anh v Phỏp 6./ Mng k thut ngm Mng cp nc Mng thoỏt nc Mng cp khớ t Mng cp in Mng cp nhit Mng cỏp thụng tin liờn lc C./ Phõn loi cụng trỡnh ngm 1./ Theo phng phỏp thi cụng Cụng trỡnh o ngm (thi cụng theo cụng ngh Top-Down, h ging, o kớn) Cụng trỡnh o h (o l thiờn) Cụng trỡnh kt hp o h v o ngm 2./ Theo iu kin tn ti Cụng trỡnh ngm nm trờn nn ỏ Cụng trỡnh ngm nm trờn nn t 3./ Theo bỏn kớnh phc v Cụng trỡnh ngm dng tuyn: ng b ngm, ng tu in ngm, mng k thut ngm Cụng trỡnh ngm dng trung nh: bn ụ tụ ngm, ga tu in ngm, tng hm nh cao tng, kho ngm 4./ Theo mt ng cụng trỡnh Cụng trỡnh ngm t nụng (chiu sõu cụng trỡnh H10m) 5./ Theo cụng nng s dng - Cụng trỡnh ngm quõn s cú: Cỏc loi cụng trỡnh ngm dó chin, thụng tin, ch huy, kho vt t, kho thuc n, kho cha mỏy bay - Cụng trỡnh ngm sn xut cú: Cỏc loi nh mỏy, kho ngm - Cụng trỡnh ngm dõn s (dõn dng) cú: Rp chiu búng, gian trin lóm, ng ngm, ch, khỏch sn, khu vui chi gii trớ, nh n, bói u xe - Cụng trỡnh ngm giao thụng cú: ng hm ng st, ng hm ng b, ng st, ng b ngm: ga tu in ngm Phỏp, Nga, Nht, Anh - Cụng trỡnh kho tng cú: Cỏc kho ngm nh kho du, kho lng thc, kho cha xe, kho vt t, kho lnh - Cụng trỡnh ngm phc v chung cú: Trung tõm mỏy thụng tin, i phỏt thanh, i truyn hỡnh, c s d liu ngm a mc ớch - Mng k thut ngm: mng k thut ngm tn ti tt yu tt c cỏc ụ th Chỳng bao gm cỏc tuyn ng cp thoỏt nc, cp khớ t, cp in, cp nhit, cỏc mng thụng tin liờn lc 6./ 7./ - Theo mc ớch s dng Cụng trỡnh hm giao thụng Cụng trỡnh hm thu li Cụng trỡnh hm cụng chớnh Cụng trỡnh hm m Cụng trỡnh hm cho cỏc mc ớch khỏc Theo v trớ xõy dng Cụng trỡnh hm qua nỳi: Hm ng b Hi Võn Cụng trỡnh hm ng bng: ng hm Kim Liờn Cụng trỡnh hm di nc: ng hm Th Thiờm Cụng trỡnh hm thnh ph: ng hm trờn i l Thng Long Bãi đỗ xe ngầm công viên Lê Vn Tám - TP HCM, diện tích mặt 28.900m2, với tầng hầm, sâu 20m Sức chứa tối đa 5.700 xe Kết cấu khung bê tông cốt thép chỗ Móng cọc khoan nhồi T-ờng vây kết hợp t-ờng tầng hầm thi công công nghệ t-ờng đất (Diaphragm Wall) Thi công tầng hầm ph-ơng pháp bán Top-Down Một góc bãi đậu xe ngầm khách sạn lớn trung tâm TP Hồ Chí Minh Một góc bãi đậu xe ngầm dùng để chứa hàng hoá khác Sơ đồ phân đoạn Metro từ Nhổn đến ga Hà Nội D Một số thống kê tình hình cháy nổ Việt Nam giới Đánh giá tình hình cháy thiệt hại cháy gây Cục cảnh sát Phòng cháy chữa cháy năm, từ 2003-2007 so với tr-ớc năm 1998-2002: Số vụ cháy Số vụ cháy Số vụ cháy dân rừng sở STT Giai đoạn Tổng số vụ cháy 1998-2002 Bỡnh quõn 9.883 1976,6 6.357 1.271,6 2003-2007 13.156 Bỡnh quõn Số vụ tỷ lệ Gia tng 2.637,2 3.273 33,18% Thiệt hại Ng-ời chết Ng-ời bị th-ơng Tài sản (Tỷ đồng) 3.526 705,2 344 68,8 772 154,4 899,99 180,0 9.798 4.358 369 1.048 1.587,84 1.759,6 2.441 38,4% 871,6 832 2,35% 73,8 25 7,26% 209,8 276 35,75% 317,57 687,85 76,33% Số liệu thiệt hại cháy thời gian sửa chữa sau cháy số công trình -ờng hầm Thời gian cháy Thời gian tu sửa Thiệt hại (Triệu Euro) Nipponzaka 11/7/1979 tháng 30 (chỉ riêng tu sửa) -ờng hầm EURO 18/11/1996 tháng 300 Mont Blanc 24-26/3/1999 nm 450 1.1 Khái niệm cháy nổ đám cháy 1.1.1 Khái niệm cháy Theo Lômônôxốp (ng-ời Nga) Lavoađiê (ng-ời Pháp) thì: Cháy phản ứng hoá học chất cháy tham gia phản ứng với ôxy, đ-ợc đặc tr-ng ba yếu tố có biến đổi hoá học - toả nhiệt - phát ánh sáng Nghiên cứu cháy cho thấy: cháy muốn xảy tồn cần phải có đủ yếu tố: chất cháy, chất oxy hoá nguồn nhiệt Các yếu tố phải tiếp xúc trực tiếp với xảy cháy * Chất cháy Theo khả cháy: + Chất không cháy: chất khả bắt lửa cháy không khí + Chất khó cháy: chất có khả bắt lửa cháy có nguồn lửa có nhiệt độ cao + Chất dễ cháy: chất tiếp xúc với nguồn lửa dễ dàng bốc cháy tiếp tục cháy không nguồn nhiệt Theo trạng thái tồn + Chất cháy khí + Chất cháy lỏng + Chất cháy rắn * Chất oxy hoá: Với cháy chất oxy hoá oxy chất có tính oxy hoá khác có khả oxy hoá chất cháy Bình chữa cháy CO2 - Tác dụng: Bình CO2 thông th-ờng dùng để chữa đám cháy máy móc, cháy thể tích nhỏ cháy thiết bị điện - Bảo quản: Nơi khô ráo, thoáng mát, tránh nơi có nhiệt độ cao, tốt bảo quản bình điều kiện nhiệt độ 30-500C - Khi có cháy phải xách bình CO2 đến chỗ cháy, tay cầm loa phun h-ớng vào đám cháy, cách tối thiểu 0,5m tay mở van bình bấm cò tuỳ loại bình, khí CO2 đ-ợc phun vào đám cháy dập tắt đám cháy - Trên thị tr-ờng có loại bình sau đây: Bình CO2 Nga, Trung Quốc (Hãng Thiên Tân), Ba Lan, hãng Hatsutra - Nhật, hãng Angus - Anh xe đẩy bình chữa cháy CO2 Nga, Trung Quốc Bình bột chữa cháy Tác dụng: Dùng chữa đám cháy nhỏ, phát sinh Các loại bình bột chữa đ-ợc tất chất cháy dạng rắn, lỏng, khí hoá chất chữa cháy điện có điện d-ới 50kv Khi có cháy phải xách bình bột chữa cháy đến chỗ cháy, tay cầm loa phun h-ớng vào đám cháy, tay mở van bình (hoặc bấm cò) phun vào đám cháy dập tắt đám cháy Bình chữa cháy bọt hoá học Bình bọt hoá học gồm hai phần: Bình sắt bên đựng dung dịch natri bicacbônat, bình thuỷ tinh bên đựng dung dịch aluminsunfat Tác dụng: Dùng chữa đám cháy xăng dầu có nhiệt độ bốc cháy nhỏ 450C với diện tích cháy 1m2 Nó chữa cháy chất lỏng có hiệu quả, nhiên chữa cháy chất rắn, nh-ng không chữa cháy điện, đất đèn, kim loại, hợp chất kim loại,v.v Khi có cháy, xách bình đến gần chỗ cháy; dốc ng-ợc bình, đập chốt xuống nhà Phản ứng tạo bọt xảy ra, bọt phun khỏi vòi phun, h-ớng vòi vào đám cháy Xe chữa cháy máy bơm chữa cháy thông dụng a) Xe chữa cháy Xe chữa cháy loại xe có trang thiết bị chữa cháy nh-: lăng, vòi, dụng cụ chữa cháy, n-ớc thuốc bọt chữa cháy, ngăn chiến sỹ ngồi, bơm ly tâm để phun n-ớc bọt chữa cháy Xe chữa cháy gồm nhiều loại nh-: xe chữa cháy chuyên dụng, xe thông tin ánh sáng, xe phun bọt hoà không khí, xe rải vòi, xe thang xe phục vụ Xe chữa cháy chuyên dụng dùng để chữa cháy tr-ờng hợp khác Cứu chữa đám cháy cao phải sử dụng xe thang, chữa cháy tối trời đám cháy lớn, có nhiều khói phải sử dụng xe thông tin, ánh sáng, xe rải vòi, xe hút khói, v.v b) Máy bơm chữa cháy Máy bơm chữa cháy loại máy bơm n-ớc chuyên dụng phục vụ cho việc chữa cháy Tuỳ n-ớc thiết kế mà chúng có đặc tính kỹ thuật nh- công dụng riêng cho loại Thiết bị phòng ngừa dập lửa tự động * Hệ thống chữa cháy tự động gồm nhiều loại, tuỳ theo cách quan niệm mà ng-ời ta chia thiết bị nh- sau đây: - Căn vào ph-ơng tiện dùng để dập lửa chia ra: dập lửa n-ớc, dập lửa khí (dioxid cacbon, nitơ, khí không cháy với phụ gia,v.v ); dập lửa bọt; dập lửa hỗn hợp - Căn vào đặc tr-ng tác động thiết bị dập lửa tự động chia ra: tác động bề mặt; tác động không gian; tác động cục - Căn vào thời gian dập lửa chia ra: vận hành cực nhanh (khởi động không 0.1s); vận hành nhanh (khởi động d-ới 30s); sức ỳ trung bình (khởi động từ 30-60s); ỳ (chậm) với thời gian vận hành 60s * Ph-ơng tiện báo cháy tự động dùng để phát cháy từ đầu báo địa điểm cháy trung tâm để tổ chức chữa cháy kịp thời * Phổ biến ph-ơng tiện dập tắt đám cháy tự động n-ớc Chúng giàn phun n-ớc g-ơng sen vòi phun Thiết bị giàn phun n-ớc g-ơng sen gồm nguồn n-ớc cấp, bơm, van kiểm tra- tín hiệu, giàn ống dẫn n-ớc, vòi sen Hệ thống tín hiệu phòng hoả - Hệ thống tín hiệu phòng hoả hệ thống tín hiệu báo động gồm linh kiện nhạy cảm, đ-ờng dây thông tin trạm nhận tín hiệu - Hệ thống hỗn hợp tín hiệu báo động dùng để thực chức phòng hộ phát hoả hoạn + Nhạy cảm nhiệt loại thiết bị mà vận hành chúng dựa thay đổi thông số vật lý vật chất vật liệu nhiệt độ + Nhạy cảm khói loại thiết bị mà vận hành chúng dựa thay đổi trị số dòng điện chạy qua linh kiện nhạy cảm vào nồng độ môi tr-ờng khói Khi có khói vào thiết bị này, điện áp thiết bị tăng lên, đèn dao động sáng lên dòng điện mạch đột ngột tăng lên Sự tăng đột biến dòng điện mạch đèn dao động đ-ợc lấy làm tín hiệu báo động Những yêu cầu hệ thống tín hiệu phòng hoả là: "ổn định cao chức năng, làm việc ổn định lâu dài, tín hiệu báo động tin cậy" Mặt nạ phòng độc Mặt nạ phòng độc dụng cụ trang bị cho nhân viên chữa cháy đám cháy thiếu oxy, đám cháy có chất hoá học, khí độc hại, khói nhiều nguy hiểm nhân viên chữa cháy Chất chữa cháy thông dụng a Bọt hoá học A-B Thành phần hoá học: Al2(SO4)3 - thuốc A NaHCO3 - thuốc B Khi xảy phản ứng hoá học alumin hiđrôxit tạo màng mỏng nhờ có CO2 mà tạo thành bọt Cơ chế chữa cháy: - Cách ly chất cháy với không khí; - Làm lạnh bề mặt chất cháy Cách pha thuốc: Thuốc A pha với 0.95 lít n-ớc nóng 700C Thuốc B pha với lít n-ớc nóng 400C Tác dụng: Dùng chữa đám cháy xăng dầu, cồn r-ợu chất lỏng cháy khác Dùng bọt có bội số cao để chữa cháy hầm tầu, nen, hầm nhà Cấm dùng bọt để chữa cháy thiết bị có điện, chữa cháy lim loại, đất đèn đám cháy có nhiệt độ cao 17000C b Bọt hoà không khí Bọt hoà không khí loại bọt đ-ợc tạo thành cách khuấy trộn không khí với dung dịch tạo bọt Tác dụng: Dùng chữa đám cháy bể xăng dầu, cồn r-ợu chất lỏng cháy khác c Bột chữa cháy Thành phần bột chủ yếu chất ức chế đám cháy, chất gồm nhiều loại đ-ợc chia thành hai nhóm: - Nhóm đồng thể nh-: Friôn 12B1, 13B1, 14B2 - Nhóm dị thể nh- NaHCO3, amôni photphat, KCl, NaCl Tác dụng: Dùng chữa tất đám cháy chất rắn, lỏng, khí hoá chất chữa cháy thiết bị điện có điện d-ới 50kV d Khí CO2 chữa cháy Thành phần hoá học: Gồm nguyên tử cacbon nguyên tử oxy Cơ chế chữa cháy: - Làm lạnh nhiệt độ đám cháy; - Làm giảm hàm l-ợng gây cháy giảm nồng độ oxy hỗn hợp khí cháy xuống d-ới 14% thể tích Tác dụng: Dùng chữa cháy máy móc, đám cháy thể tích kín chữa cháy thiết bị điện e N-ớc chữa cháy N-ớc chất chữa cháy rẻ tiền phổ biến Khi t-ới n-ớc vào chỗ cháy, n-ớc bao phủ bề mặt cháy, hấp thụ nhiệt, hạ thấp nhiệt độ chất cháy xuống d-ới mức nhiệt độ bắt cháy N-ớc bị nóng bốc làm giảm l-ợng khí cháy, làm loãng oxy không khí, làm cách ly không khí với chất cháy, hạn chế trình oxy hoá Do dập tắt đ-ợc đám cháy f Hơi n-ớc chữa cháy Dùng n-ớc để chữa cháy có hiệu chỗ không khí thay đổi, buồng kín, đám cháy trời nh-ng quy mô nhỏ Nồng độ n-ớc không khí làm tắt đám cháy vào khoảng 35% (theo thể tích) g Dung dịch n-ớc muối chữa cháy Các dung dịch muối th-ờng dùng là: amôniăc phôtpho, natri clorua, canxi clorua, amôni clorua, kali cácbônát, natri cacbônat, natri hiđrôcácbônat Muối hoà tan n-ớc làm tăng nhiệt độ sôi bốc so với bình th-ờng Muối rơi vào bề mặt vật liệu cháy tạo màng cách ly, hấp thụ thêm l-ợng nhiệt chất cháy để phân tích chúng, đồng thời làm thoát khí trơ, làm tăng hiệu dập tắt đám cháy i Các loại khí chữa cháy Khí dùng để chữa cháy khí trơ nh-: cácbônic, nitơ, agon, hêli khí không cháy Tác dụng chữa cháy chủ yếu loại khí pha loãng nồng độ chất cháy, chúng có tác dụng làm lạnh loại khí dùng để phun vào đám cháy tạo nhiệt độ thấp k Các chất halogen Các chất halogen dùng để chữa cháy có hiệu lớn Tác dụng ức chế phản ứng cháy làm lạnh đám cháy Các chất halogen dễ thấm -ớt vật cháy, dùng để chữa vật cháy khó thấm n-ớc nh- bông, vải, sợi Nổ đánh bom khủng bố (Luân Đôn) Thí dụ nh- hệ thống hầm metro Luân Đôn, ngày 7/7/2005 loạt bom bọn khủng bố đ-ợc gây nổ đ-ờng xe điện ngầm Địa điểm bị nổ đoạn đ-ờng từ ga Aldgate ga Phố Liverpool, từ Công tr-ờng Russel đến ga King's Cross St Pancras, Từ ga Edgware Road đến ga Paddington Nổ bắt lửa (Trung Quốc) Mới ngày 27/11/2005, mỏ than Đông Ph-ơng nằm gần thành phố Thất Đài Hà thuộc tỉnh Hắc Long Giang, phía Đông Bắc Trung Quốc bị nổ than cám bắt lửa nên gây nổ, làm phá huỷ toàn hệ thống thông gió hầm Số nguời làm việc d-ới hầm 221 ng-ời, cứu đ-ợc 72 ng-ời, chết tích 149 ng-ời Nổ chất độc Sarin - Tokyo (Nhật) Cháy đ-ờng hầm EURO Hầm qua eo biển Anh - Pháp ngày 18/11/1996 Nổ đ-ờng xe điện ngầm Matxkva Vài vụ cháy hầm đ-ờng Hải Vân Hầm Hải Vân hầm đ-ờng dài Đông Nam á, xuyên qua đèo Hải Vân, nối liền tỉnh Thừa Thiên Huế với thành phố Đà Nẵng miền Trung Việt Nam Khởi công 20/8/2000 đ-ợc khánh thành năm 2005, khối l-ợng đất đá phải đào xây dựng hầm khoảng 600.000m3 Đ-ờng hầm dài 6.280m, rộng 10m, độ cao xe cho phép qua 7,5m Đ-ờng hầm thoát hiểm dài 6.280m, rộng 4,7m, cao 3,8m Đ-ờng hầm thông gió dài 1.810m, rộng 8,2m, cao 5,3m Công trình chứa hầm lọc bụi tĩnh điện dài 153m, rộng 10,2m cao 6,7m Tổng vốn đầu t- 150 triệu USD Trong năm đ-a hầm vào khai thác có 18 vụ xe ôtô cháy hầm (năm 2005 có vụ, năm 2006 có vụ, năm 2007 có vụ, năm 2008 có vụ đầu năm 2009 có vụ) Cháy khí mê tan (CH4) Ngày 6/3/2008 lúc giờ, công tr-ờng đào lò - khu Yên Ngựa (thuộc Công ty than Thống Nhất) xảy vụ nổ khí mêtan (CH4) kinh hoàng chớp mắt c-ớp sống thợ mỏ - công nhân tuổi đời trẻ Đêm 6/12/2008 ti tầng đ-ờng hầm khách sn Caravelle Quận 1, Thành phố Hồ Chí Minh xảy vụ nổ Nguyên nhân đ-ợc quan điều tra kết luận tác nhân tích tụ khí mê tan Khí mê tan đ-ợc xác định xuất phát từ hố ga tầng hầm Hố gas liên thông với bể phốt hầm cầu, bể chứa n-ớc thải rửa rác, rác thải khách sạn có n-ớc pha r-ợu, chất tẩy rửa khác liên thông với ba đ-ờng hầm gạn cặn n-ớc rửa xe Cháy nguyên nhân khác Do chạy lên dốc dài đ-ờng hầm, máy xe phát nhiệt làm cháy lớp nhựa bọc quanh dây dẫn điện dẫn tới vụ cháy xe - Xe khách 81L - 0639 (chở theo 42 hành khách l-u thông theo h-ớng Nam - Bắc) chạy hầm Hải Vân vào chiều tối ngày 6/3/2008 Do trình xe chạy lên dốc dài, máy xe phát nhiệt làm cháy lớp nhựa bọc quanh dây dẫn điện, đến km 7+200 hầm Hải Vân (cách cửa hầm phía Nam khoảng 700m) bất ngờ xe phát lửa, bốc khói mù mịt Xe tải chạy vào hầm nguyên nhân gây cháy nổ hầm: - Ngày 1/9/2008 Xe khách 35 chỗ ngồi biển kiểm soát 92K-3349 chạy h-ớng Đà Nẵng - Huế Khi đến lý trình Km 4+560 xe bốc cháy đầu ca bin Trong vòng ch-a đầy phút lửa bao trùm toàn xe, lái xe hành khách nhanh chóng thoát hiểm - Vào lúc 21h, lý trình Km 6+195 xảy vụ cháy xe tải đông lạnh 15 biển kiểm soát 54S - 0577 Công ty Vận tải ôtô số (TP Hồ Chí Minh) chạy theo h-ớng Bắc Nam Khi đến Km6+195 nhiên bốc cháy phía sau cabin, lửa lan sang thùng chở hàng Nguyên nhân dẫn đến vụ cháy xe hầm đa số xe ôtô chở hàng, chở khách v-ợt tải trọng thiết kế đ-ợc ghi giấy đăng ký xe, ý thức chấp hành lái xe ch-a cao, nhiều xe chở hàng cấm qua hầm nh-: Chất dễ cháy, dễ nổ, chất độc hại