Phân vùng nguy cơ cháy nổ cho các công trình dầu khí

Phân vùng nguy cơ cháy nổ trong quá trình thiết kế, lắp đặt các công trình dầu khí có ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả của công tác phòng chống cháy nổ. Trên cơ sở các phương pháp phân vùng nguy cơ cháy nổ (trực tiếp, theo nguồn rò rỉ, trên cơ sở rủi ro), “Hướng dẫn phân vùng nguy cơ cháy nổ cho các công trình dầu khí” giúp các đơn vị thống nhất cách quản lý rủi ro và an toàn phòng chống cháy nổ ngay từ khâu thiết kế hoặc cải hoán, giảm thiệt hại khi có sự cố cháy nổ xảy ra, tư vấn cách lựa chọn thiết bị điện, bố trí/lắp đặt các nguồn sinh lửa trong khu vực có nguy cơ cháy nổ cao.

PETROVIETNAM TẠP CHÍ DẦU KHÍ Số 12 - 2018, trang 45 - 53 ISSN-0866-854X PHÂN VÙNG NGUY CƠ CHÁY NỔ CHO CÁC CƠNG TRÌNH DẦU KHÍ Phạm Minh Đức Viện Dầu khí Việt Nam Email: ducpm.cpse@vpi.pvn.vn Tóm tắt Phân vùng nguy cháy nổ quá trình thiết kế, lắp đặt cơng trình dầu khí có ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu cơng tác phòng chống cháy nổ Trên sở phương pháp phân vùng nguy cháy nổ (trực tiếp, theo nguồn rò rỉ, sở rủi ro), “Hướng dẫn phân vùng nguy cháy nổ cho cơng trình dầu khí” giúp đơn vị thống cách quản lý rủi ro an tồn phòng chống cháy nổ từ khâu thiết kế cải hốn, giảm thiệt hại có cố cháy nổ xảy ra, tư vấn cách lựa chọn thiết bị điện, bố trí/lắp đặt nguồn sinh lửa khu vực có nguy cháy nổ cao Từ khóa: Phân vùng cháy nổ, lựa chọn thiết bị điện Giới thiệu Cơ sở khoa học thực tiễn phân vùng cháy nổ Cơng nghiệp dầu khí tiềm ẩn nhiều yếu tố rủi ro như: áp suất hệ thống cao, sản phẩm chất dễ cháy nổ dầu, condensate, khí Hiệu cơng tác phòng chống cháy nổ phụ thuộc lớn vào việc phân vùng cháy nổ, song chưa có hướng dẫn cụ thể, gây khó khăn cho việc kiểm tra giám sát quản lý an toàn hoạt động dầu khí Vùng có nguy cháy nổ định nghĩa khơng gian chiều, chất gây cháy có khả diện mức độ cần phải cân nhắc phù hợp thiết kế lắp đặt thiết bị để kiểm soát nguồn sinh lửa Nói cách khác, mục tiêu phân vùng cháy nổ nhằm giảm đến mức chấp nhận khả xuất đồng thời hỗn hợp khí có khả gây cháy nguồn sinh lửa Vì vậy, việc chia cơng trình thành vùng có nguy cháy nổ tùy theo cấp độ khác cần thiết, đó, vùng cháy nổ phân chia thành zone khác (Zone 0, Zone 1, Zone 2) theo khả diện hỗn hợp khí dễ cháy Việc sử dụng thiết bị sinh lửa phải kiểm soát hạn chế khu vực Phân vùng cháy nổ phân cấp khu vực đặt thiết bị, tồn trữ lưu chất tùy theo tần suất diện, số lượng nguồn gây cháy nổ điều kiện môi trường xung quanh mà khu vực phân loại theo mức độ khác Việc đánh giá phân loại khu vực cháy nổ thấp thực tế dẫn đến thiếu sót cơng tác quản lý an tồn phòng chống cháy nổ; quy trình phối hợp ứng cứu, trang thiết bị phòng chống, khơng ứng phó mối nguy thực tế, từ tiềm ẩn rủi ro lớn người, môi trường tài sản doanh nghiệp xảy cháy nổ Ngược lại, việc đánh giá phân loại khu vực cháy nổ cao thực tế gây lãng phí lớn cho đầu tư cơng trình phải lắp đặt thiết bị mức yêu cầu Hướng dẫn giúp đơn vị thống cách quản lý rủi ro an tồn phòng chống cháy nổ từ khâu thiết kế nhằm giảm thiệt hại có cố/tai nạn cháy nổ xảy ra, tăng cường tính hiệu cơng tác quản lý an tồn phòng chống cháy nổ cơng trình dầu khí Ngày nhận bài: 7/5/2018 Ngày phản biện đánh giá sửa chữa: 8/5 - 6/7/2018 Ngày báo duyệt đăng: 3/12/2018 2.1 Phân loại lưu chất gây cháy nổ Các lưu chất gây cháy nổ cơng trình dầu khí thường dầu mỏ sản phẩm dầu mỏ khai thác, chế biến hay nguồn nhiên liệu phục vụ q trình vận hành cơng trình, nhà máy Thơng thường chất phân loại dựa nhiệt độ chớp cháy (Bảng 1) hay theo danh mục chất dễ cháy nổ (Bảng 2) Khi chất lỏng dễ cháy chế biến ở điều kiện nhiệt độ, áp suất cao hơn; thành phần, tính chất khơng ổn định, hệ thống phân loại dầu mỏ sản phẩm dầu mỏ đơn giản theo cách Bảng cho chất lỏng dầu khí khơng phù hợp, áp dụng phân loại theo danh mục phân loại chất lỏng (Bảng 2) DẦU KHÍ - SỐ 12/2018 45 AN TỒN - MƠI TRƯỜNG DẦU KHÍ Bảng Phân loại lưu chất cháy nổ theo nhiệt độ chớp cháy sản phẩm dầu mỏ Phân loại dầu mỏ theo nhiệt độ chớp cháy I < 21oC II 21 - 55oC III > 55 - 100oC Không phân loại > 100oC Các chất tiêu biểu Nhiệt độ chớp cháy tiêu biểu (oC) Các loại khí dầu mỏ hóa lỏng, ethylene, loại propylene Không xác định Nhiên liệu (dầu xăng) Dầu thô ổn định Nhiên liệu phản lực (JP4; jet B) Benzene Toluene Naphtha Methanol Dầu hỏa (a) Chất lượng cao cấp (b) Chất lượng chuẩn Dầu đốt/dầu đốt lò chưng cất Dầu diesel máy tự động Phần cặn dầu mỏ Dầu nặng Nhiệt độ sôi tiêu biểu (oC) -45 < 21 -25 -11 -2 đến 10 11 -42 -1 -12 20 đến 205 -1 đến 380 đến 220 80 110 30 đến 177 65 Tối thiểu 43 Tối thiểu 38 55 + 55 + 160 đến 280 150 đến 280 250 đến 360 180 đến 360 > 100 Propane Butane Isobutane > 350 Bảng Phân loại chất cháy nổ theo danh mục chất lỏng Danh mục chất lỏng phân loại A B C G(i) G(ii) Mô tả Chất lỏng dễ cháy rò rỉ bay nhanh Nhóm chất lỏng gồm: (a) Khí dầu mỏ hóa lỏng (b) Chất lỏng nhiệt độ thích hợp bay 40% mà không cần gia nhiệt Chất lỏng dễ cháy, không thuộc nhóm A, rò rỉ nhiệt độ gần với nhiệt độ sơi Chất lỏng dễ cháy, khơng thuộc nhóm A B, rò rỉ nhiệt độ nhiệt độ chớp cháy, tạo thành hỗn hợp khí dễ cháy Khí thiên nhiên giàu methane Hydro trình lọc hóa dầu 2.2 Phân vùng nguy cháy nổ Căn theo tần suất xuất thời gian tồn chất dễ cháy dạng khí để tạo thành mơi trường khí nổ, vùng có nguy cháy nổ chia thành cấp: 0, 1, Vùng có nguy cháy nổ cấp (Zone 0): Vùng mà mơi trường khí nổ xuất hiện, tích tụ cách thường xuyên, liên tục và/hoặc thời gian dài Vùng cháy nổ Zone hình thành trường hợp sau: - Trong vận hành, khai thác bình thường hạng mục, cơng trình khơng hồn tồn kín dùng để tồn chứa, xuất nhập dầu mỏ sản phẩm dầu mỏ - Trong hoạt động sửa chữa, bảo dưỡng cơng trình, thiết bị tồn chứa, bơm chuyển dầu mỏ sản phẩm dầu mỏ - Trong trường hợp có cố hư hỏng cơng trình thiết bị tồn chứa, bơm chuyển, xuất nhập dẫn tới tràn dầu 46 DẦU KHÍ - SỐ 12/2018 rò rỉ, tích tụ khí chất dễ cháy, kết hợp với khơng khí tạo thành mơi trường khí nổ Vùng có nguy cháy nổ cấp (Zone 1): Vùng mà mơi trường khí nổ xuất khơng thường xun điều kiện hoạt động bình thường Vùng cháy nổ Zone hình thành trường hợp sau: - Tại khu vực mà dầu mỏ sản phẩm dầu mỏ thường xuyên tồn chứa, bảo quản vật chứa hệ thống đóng kín, khí chúng trường hợp có cố dẫn tới tràn dầu và/hoặc rò rỉ chất dễ cháy, tạo thành mơi trường khí nổ - Tại khu vực có mơi trường khí nổ thường xun thơng gió nhân tạo, tượng tập trung chất dễ cháy để tạo môi trường khí nổ xảy có hư hỏng hoạt động khơng bình thường thiết bị thơng gió - Tại khu vực liền kề với khu vực Zone xảy PETROVIETNAM thơng khí với (khơng thường xun), khơng có biện pháp ngăn chặn lưu thơng khí khơng áp dụng biện pháp thơng gió nhân tạo cần thiết Vùng có nguy cháy nổ cấp (Zone 2): Vùng mà mơi trường khí nổ khơng có khả xuất điều kiện hoạt động bình thường, xuất tồn thời gian ngắn Vùng cháy nổ Zone thường vùng liền kề với Zone 1, khu vực tồn chứa, bảo quản, cấp phát, bơm chuyển dầu mỏ sản phẩm dầu mỏ loại 2.3 Thực trạng công tác phân vùng cháy nổ công trình dầu khí Việt Nam đề xuất hướng dẫn phân vùng cháy nổ Khảo sát nhà máy, công trình dầu khí Việt Nam thực phân vùng cháy nổ từ giai đoạn thiết kế Ngoài ra, doanh nghiệp quy định tiêu chuẩn thiết bị điện kèm theo xây dựng quy trình an tồn, giấy phép làm việc hạn chế nguồn sinh lửa khu vực Về bản tiêu chuẩn liên quan đến quy định phân vùng cháy Bảng Các tiêu chuẩn phân vùng cháy nổ nước quốc tế Mã tiêu chuẩn API 500, API 505 BSI EN 60079 DNV NFPA 497 Đơn vị Viện Dầu khí Mỹ Viện Tiêu chuẩn Anh Det Norske Veritas Hiệp hội Chống cháy Quốc gia Mỹ Tiêu chuẩn Kỹ thuật Quốc gia Mỹ NEC kỹ thuật điện IEC 79 Ủy ban Kỹ thuật điện Quốc tế IP 15 Viện Năng lượng Anh IMO Tổ chức Hàng hải Quốc tế (IMO) TCVN 5334:2007; TCVN 6767-4:2000 Tiêu chuẩn Việt Nam nổ sử dụng thiết bị điện vùng có nguy cháy nổ giới phổ biến hệ tiêu chuẩn: hệ thống tiêu chuẩn Mỹ (API, NFPA, NEC, IMO…); hệ thống tiêu chuẩn châu Âu (như IEC, DNV, BSI, IP…) (Bảng 3) Trong các nhóm tiêu chuẩn nêu trên, tiêu chuẩn phân vùng nguy hiểm API 500, API 505 (Mỹ) và IP 15 (châu Âu) được sử dụng phổ biến cả, cụ thể sau (Bảng 4): - Tiêu chuẩn API 505, API 500 đưa cách thức phân vùng theo phương pháp trực tiếp, tương đối dễ sử dụng và áp dụng chủ yếu cho các đối tượng công trình bể chứa, giàn khoan cố định… - Tiêu chuẩn IP 15 đưa cách thức phân vùng theo phương pháp trực tiếp, theo nguồn rò rỉ và sở rủi ro, áp dụng cho nhà máy xử lý khí, lọc hóa dầu Do cơng trình dầu khí Việt Nam rất đa dạng nên việc xây dựng tài liệu hướng dẫn có đối tượng và phạm vi áp dụng rộng gặp nhiều khó khăn Nhóm tác giả đề xuất kết hợp đồng thời IP 15, API 500 và API 505 làm tài liệu tham khảo chính việc xây dựng hướng dẫn Trong đó lấy IP 15 làm sở phương pháp luận, API 500 và API 505 bở sung các điểm thiếu của IP 15, chi tiết cho các công trình dầu phổ biến và các loại công trình thường gặp Đồng thời, nhóm tác giả cũng đối chiếu với các tiêu chuẩn Việt Nam nhằm đảm bảo tính thống nhất quá trình xây dựng hướng dẫn Bảng Công tác phân vùng cháy nổ cơng trình dầu khí Việt Nam Tên cơng trình Nhà máy Điện Nhơn Trạch Nhà máy Điện Nhơn Trạch Nhà máy Điện Vũng Áng Tiêu chuẩn áp dụng IEC 60079, API 505 IEC 60079, NFPA 70 IEC 60079, NFPA 70 Phân vùng Zone 0, Zone 1, Zone Zone 0, Zone 1, Zone Zone 0, Zone 1, Zone Nhà máy xử lý khí Dinh Cố IEC-60079 Zone 0, Zone 1, Zone Nhà máy Đạm Phú Mỹ IEC 60079 Zone 0, Zone 1, Zone IP15 Zone 0, Zone 1, Zone API 505, NEC 2008 Zone 0, Zone 1, Zone API 500, API 505 Zone 0, Zone 1, Zone Division 1, Division Nhà máy Lọc dầu Dung Quất Cơng trình dầu khí Cơng ty Điều hành chung Cửu Long quản lý Cơng trình dầu khí Liên doanh Việt - Nga “Vietsovpetro” quản lý Mức độ Có vẽ phân vùng cháy nổ Có vẽ phân vùng cháy nổ Có vẽ phân vùng cháy nổ Có vẽ phân vùng cháy nổ; có hướng dẫn nội quy định cấp an toàn chống cháy nổ thiết bị điện Có vẽ phân vùng cháy nổ; có hướng dẫn nội quy định cấp an toàn chống cháy nổ thiết bị điện Có vẽ phân vùng cháy nổ; có hướng dẫn nội quy định cấp an toàn chống cháy nổ thiết bị điện Có vẽ phân vùng cháy nổ; có hướng dẫn nội quy định cấp an tồn chống cháy nổ thiết bị điện Có vẽ phân vùng cháy nổ; có hướng dẫn nội quy định cấp an toàn chống cháy nổ thiết bị điện DẦU KHÍ - SỐ 12/2018 47 AN TỒN - MƠI TRƯỜNG DẦU KHÍ Hướng dẫn phân vùng cháy nổ cho cơng trình dầu khí Việt Nam Sau phân loại lưu chất dễ cháy theo nhiệt độ chớp cháy, cần phân loại cơng trình theo thiết bị khoan, chống phun trào, đường ống, bồn chứa… (phổ biến cho giàn khoan dầu khí) hay tàu chứa dầu hay máy bơm, máy nén, hứng dầu, lọc, tách… (phổ biến dùng cho nhà máy lọc dầu, chế biến dầu khí) xác định tốc độ rò rỉ (kích thước lỗ rò, áp suất) để lựa chọn cách thức phân vùng phù hợp Có phương pháp sử dụng trình phân vùng khu vực có nguy cháy nổ (Hình 1) Phương pháp phân vùng trực tiếp sử dụng chủ yếu cho bồn chứa lưu chất dễ cháy nổ Phương pháp Phân vùng khu vưc nguy cháy nổ Phương pháp phân vùng theo nguồn rò rỉ Phương pháp phân vùng trực tiếp Phương pháp phân vùng sở rủi ro Hình Các phương pháp phân vùng khu vực có nguy cháy nổ Thông tin chi tiết công trình/nhà máy phân đoạn cơng nghệ Lưu chất rò rỉ có đủ lớn để tiến hành phân vùng cháy nổ? Khơng Có - Tính chất vật Lưu chất phân loại theo danh mục sản phẩm dầu mỏ (Bảng 1) liệu nguy hiểm - Nhiệt độ sôi - Điểm chớp cháy - Nhiệt độ môi Không Có Có xuất rò rỉ chất dễ cháy trường - Điều kiện vận hành Khơng Có - Áp suất? - Rò rỉ thành đám Vật chất rò rỉ nhiệt độ bốc cháy có khả tạo thành hỗn hợp cháy mây khí? Phân loại chất lỏng A, B, C, G(i), G(ii) (Bảng 2) Vật chất rò rỉ nhiệt độ chớp cháy, khơng có khả tạo thành hỗn hợp cháy bay bề mặt nóng Khơng Khơng Loại cơng trình phổ biến Có Phân vùng khu vực nguy cháy nổ Phương pháp phân vùng trực tiếp Tốc độ rò rỉ xác định (kích thước lỗ, áp suất) Khơng Có Phân vùng khu vực nguy cháy nổ Phương pháp phân vùng theo nguồn rò rỉ Phân vùng khu vực nguy cháy nổ Phương pháp phân vùng sở rủi ro Hình Lựa chọn phương pháp phân vùng khu vực cháy nổ thích hợp 48 DẦU KHÍ - SỐ 12/2018 Khơng cần thiết phân vùng Khu vực khơng có nguy cháy nổ PETROVIETNAM phân vùng theo nguồn rò rỉ sử dụng cho trường hợp từ cơng trình khơi, bờ Phương pháp phân vùng sở rủi ro sử dụng cho loại rò rỉ thứ cấp, giảm phạm vi khu vực có nguy cháy nổ trường hợp nguồn rò rỉ cần xem xét cụ thể Lưu đồ cho phép lựa chọn phương pháp phân vùng khu vực có nguy cháy nở thích hợp Hình 3.1.1 Tiêu chuẩn hướng dẫn phân vùng khu vực có nguy cháy nổ phương pháp trực tiếp Hệ thống tiêu chuẩn phổ biến sử dụng phương pháp phân vùng trực tiếp thể Bảng Thiết bị lựa chọn phương pháp phân vùng trình bày Bảng 3.1 Phương pháp phân vùng trực tiếp 3.1.2 Danh sách cơng trình/thiết bị phở biến áp dụng phương pháp phân vùng trực tiếp theo API 505 và API 500 Các cơng trình/thiết bị phổ biến như: bể chứa dầu mỏ, sản phẩm dầu mỏ, giàn khoan thăm dò khai thác dầu khí, bán kính cháy nổ xác định theo tiêu chuẩn áp dụng giới (phổ biến API 500 API 505) Trong nhóm tiêu chuẩn phân vùng cháy nổ dầu khí phương pháp trực tiếp, có tiêu chuẩn phổ biến sử dụnglà API 505 hay API 500 ứng với cơng trình tìm kiếm thăm dò, khai thác, tồn chứa dầu khí sau: Khi sử dụng phương pháp phân vùng trực tiếp, cơng trình/thiết bị đánh giá xem xét phải tương đồng với cơng trình mẫu đề cập tiêu chuẩn thiết kế, kích thước thiết bị mức độ thơng gió Tại vị trí có khác biệt đáng kể, cần xem xét nguồn rò rỉ riêng lẻ thêm vào vẽ phân vùng cho thích hợp Các thiết bị phân vùng theo phương pháp chưa tính đến ảnh hưởng có khu vực phân vùng lân cận thiết bị khác Đánh giá cụ thể dựa nhiều vào thông tin, tài liệu thu thập kinh nghiệm thiết kế Các thiết bị riêng lẻ phụ thuộc (bơm, lỗ thông, điểm lấy mẫu điểm nước, điểm phóng nhận thoi, hầm chứa…) không áp dụng phương pháp phân vùng trực tiếp đánh giá phương pháp nguồn rò rỉ - Giàn khoan cố định ngồi khơi: ++ Sàn khoan; ++ Bồn chứa dung dịch khoan; ++ Bơm dung dịch khoan; ++ Sàng rung; ++ Bộ phận tách khí khỏi dung dịch khoan; ++ Thiết bị chớng phun trào (Blow out preventer BOP) - Giàn khoan di động khơi (Mobile offshore drilling units): ++ Sàn khoan khu vực cần khoan; ++ Khu vực cấu trúc phụ; ++ Tổng quát thiết bị xử lý dung dịch; Bảng Tiêu chuẩn phân vùng có nguy cháy nổ phương pháp trực tiếp TT Tổ chức ban hành tiêu chuẩn Viện Năng lượng Anh (Energy Institute - UK) Viện Dầu khí Mỹ (American Petroleum Institute) Tổ chức Hàng hải Quốc tế (IMO) Det Norske Veritas Hiệp hội Phòng cháy Chữa cháy Quốc gia Mỹ (National Fire Protection Association - NFPA) Tên tiêu chuẩn Model code of Safe Practice, Part 8, 1964 - Recommended Practice for Classification of Locations for Electrical Installations at Petroleum Facilities Classified as Class I, Division and Division 2, API 500, 1997 - Recommended Practice for Classification of Locations for Electrical Installations at Petroleum Facilities Classified as Class I, Zone 0, Zone and Zone 2, API 505, 1997 Code for the construction and equipemnt of mobile offshore drilling uinits, MODU Code, 1980 Offshore installation technical Note B302: Area classification and ventilation 1981 - NFPA 30: Flammable and Combustible Code - NFPA 70: National Electrical Code Phương pháp tiếp cận Xác định bán kính cháy nổ phân vùng cháy nổ Xác định bán kính cháy nổ phân vùng cháy nổ Xác định bán kính cháy nổ phân vùng cháy nổ Xác định bán kính cháy nổ phân vùng cháy nổ Xác định bán kính cháy nổ phân vùng cháy nổ DẦU KHÍ - SỐ 12/2018 49 AN TỒN - MƠI TRƯỜNG DẦU KHÍ ++ Bồn chứa dung dịch khoan; 3.2 Phương pháp phân vùng theo nguồn rò rỉ ++ Bơm dung dịch; Áp dụng cho việc phân vùng khu vực cháy nổ cho thiết bị phân vùng phương pháp trực tiếp Phân vùng cháy nổ theo phương pháp nguồn rò rỉ xác định dựa tính tốn bán kính cháy nổ với hệ số hình dạng để hình thành khu vực có nguy cháy nổ với khơng gian chiều Bán kính cháy nổ tính cho thiết bị đặt không gian mở, thông gió tự nhiên ++ Thiết bị xử lý dung dịch; ++ Hệ thống tách loại khí; ++ Đường xả; ++ Thiết bị chống phun trào; ++ Khu vực thiết bị kiểm tra giếng; ++ Phòng ắc quy dự phòng; ++ Khu vực chứa nhiên liệu trực thăng - Tàu chứa xử lý xuất dầu (Floating production storage and offloading) - Đường ống vận chuyển dầu khí 3.1.3 Phân vùng nguy cháy nổ cho cơng trình phổ biến theo phương pháp phân vùng trực tiếp (Hình - 5) Khi vận tốc rò rỉ (kích cỡ lỗ rò áp suất) khơng được xác định, áp dụng phương pháp phân vùng sở rủi ro Khi bán kính cháy nổ lớn 30m, rò rỉ thường lớn mục tiêu xem xét phân vùng cháy nổ, kiến nghị cần theo hướng cải hốn cơng trình để làm giảm phạm vi ảnh hưởng Các thiết bị tiêu chuẩn thường áp dụng phương pháp phân vùng nguồn rò rỉ: Bảng Hướng dẫn lựa chọn tiêu chuẩn phân vùng cháy nổ theo thiết bị tiêu chuẩn Thiết bị Nguồn rò rỉ lưu chất nặng khơng khí Nguồn rò rỉ lưu chất nhẹ khơng khí Nguồn rò rỉ lưu chất khu vực kín có thơng gió Thiết bị chứa có mái cố định mái di động Van giảm áp/đường xả Điểm lấy mẫu/thoát nước Mặt bích/điểm kết nối Bồn xuất Thiết bị tách Máy trộn có vòng làm kín Thiết bị chứa Bơm/máy nén Nạp nhiên liên máy bay Buồng phun sơn Bồn chứa xăng Bề mặt chất lỏng mở Bồn chứa LPG Xưởng dịch vụ/sửa chữa Thiết bị đầu giếng Thiết bị khoan Bồn chứa dung dịch khoan Sàng rung Cây thông Giếng bơm ép Vị trí nhận phóng thoi 10 11 12 x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x 13 x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Hoạt động khoan x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Ghi chú: IP Code part 1; IP Code part 8; ICI/RoSPA code; HSE Guidance Notes; API 500 API 505; NFPA 30 NFPA 70; R No 2; BCI Guidance Notes; CCP Guidance Notes; 10 CEI 64-2; 11 TN B302; 12 SS 421 08 20; 13 MODU Cod (IMO) 50 DẦU KHÍ - SỐ 12/2018 PETROVIETNAM Lỗ thơng khí tự Lượng lớn khí, ngồi theo đường 7m(21') 3m(10') 3m(10') (lưu ý 4) 3m(10') (lưu ý 1) (lưu ý 2) Khơng gian kín khơng phân vùng M (lưu ý 2) Pump Khoang chứa Buồng máy vận hành khoang chứa (lưu ý 3) Lưu ý: Khu vực phân vùng có vị trí sát bên cạnh khoang chứa dầu Không phân vùng phạm vi 3m bên boong tàu (weather deck) không cần thiết Các khu vực để phân thành Zone cần phải đạt: 3m(10') Boong tàu a Thơng gió liên tục với tốc độ ≥ 20% thể tích trao đổi khí/giờ; b Khi có sụt giảm lượng thơng gió, phải cảnh báo phận điều khiển; c Đầu dò cảnh báo khí cháy phải lặp đặt khu vực này; Trong trường hợp: Tốc độ thơng gió < 20% Khơng gian kín khơng phân vùng Khơng gian kín bên trên, bên bên cạnh khoang chứa thể tích trao đổi khí/giờ, khơng trang bị cảnh báo có sụt giảm lượng thơng gió, khơng lắp đặt đầu dò cảnh báo khí cháy khu vực phải phân thành Zone Khu vực phân vùng Zone có bán kính 1m Zone Zone Vùng khơng có nguy cháy nổ 2m Hình Phân vùng đối với tàu chứa xử lý xuất dầu Zone 2m Mực chất lỏng R1 R1 L Hình Phân vùng đới với bồn chứa có thiết kế đê chống tràn - dạng mái - Bơm; - Hố rãnh; - Điểm xả thiết bị điểm lấy mẫu lỏng; - Hệ thống thoát nước mặt - Máy nén; - Lỗ thơng khí; - Hệ thống đường ống; - Hệ thớng phóng và nhận thoi; - Điểm tràn đổ hóa chất; - Bình hứng dầu, chặn tách; 3.3 Phương pháp phân vùng sở rủi ro Áp dụng để tính bán kính cháy nổ cho việc phân vùng nguồn rò rỉ khơng biết trước đường kính rò rỉ Các nguồn rò rỉ thứ cấp thường gặp bao gồm: các loại phớt làm kín máy bơm, máy nén, van, mặt bích… Phương pháp phân vùng sở rủi ro dựa việc xác định mức (Level) tần suất rò rỉ từ DẦU KHÍ - SỐ 12/2018 51 AN TỒN - MƠI TRƯỜNG DẦU KHÍ Tường bao quanh 3m(10') Tường không xuyên thủng Chiều cao tường xốp Mức dung dịch Zone Zone Zone Hình Phân vùng đối với bồn chứa dung dịch khoan đặt khu vực kín, tình trạng thiếu điều kiện thơng gió Bảng Các phương pháp bảo vệ thiết bị điện sử dụng khu vực có nguy cháy nổ Loại bảo vệ ký hiệu Mô tả Tiêu chuẩn BS EN Thiết bị đặt chất lỏng bảo vệ để tránh đánh 50015 1998 lửa xung quanh Hộp bảo vệ mà khí bên làm sạch, sau 60079/2 Thổi áp suất dư “p” tăng áp loại khí khơng có khả 2004 cháy nổ để tránh khí cháy xâm nhập Loại bảo vệ cho phép thiết bị có khả phát Làm kín bột sinh tia lửa khơng gian quanh lấp đầy 50017/1998 “q” vật liệu thạch anh hay thủy tinh để ngăn ngừa tia lửa lọt Hộp che chắn thiết bị điện chịu áp suất gây Loại vỏ chống 60079/1 cháy nổ bên ngăn chặn lan truyền lửa xuyên nổ “d” 2004 vỏ Loại bảo vệ áp dụng vào thiết bị điện mà Tăng cường độ an có sử dụng đo đạc bổ sung (theo tiêu chuẩn) để tăng 60079/7 toàn “e” an toàn, ngăn ngừa khả xuất nhiệt độ 2003 vượt mức cho phép hay xuất tia lửa điện An toàn tia lửa cấp Loại bảo vệ mà thiết bị bên bị giới hạn công 60079/25 “ia” “ib” suất mức thấp đến mức gây tia lửa 2004 Là kỹ thuật áp dụng vào thiết bị điện để Không sinh tia lửa 60079/15 hoạt động bình thường hay bất thường khơng có khả “n” 2003 đánh lửa xung quanh Thiết bị điện, bao phủ hợp chất đổ đầy (khí Đổ đầy chất bao 60079/18 trơ, epoxide, hợp chất khác) để thiết bị không phủ “m” 2004 gây khả phát tia lửa điện bị nung nóng Ngâm dầu “o” Vùng cháy nổ (Zone) Tiêu chuẩn IEC TCVN 60079/6 1995 5334:2007 60079/2 2001 5334:2007 60079/5 1997 5334:2007 60079/1 2003 5334:2007 60079/7 1990 5334:2007 60079/11 1999 5334:2007 “ia” “ib” 60079/14 1996 60079/15 2005 5334:2007 60079/18 1992 5334:2007 suy đường kính rò rỉ ứng với các nguồn rò rỉ thứ cấp nêu Lựa chọn thiết bị theo phân vùng khu vực có nguy cháy nổ Cách thức phân vùng nguy cháy nổ theo nguồn rò rỉ phân vùng sở rủi ro tham khảo chi tiết “Hướng dẫn phân vùng nguy cháy nổ cho cơng trình dầu khí” Tập đồn Dầu khí Việt Nam ban hành ngày 17/6/2015 theo Quyết định 3993/ QĐ-DKVN Tương ứng với nguyên lý thiết kế bảo vệ khác nhau, thiết bị điện có cấp độ bảo vệ khác Do đó, số loại thiết bị áp dụng cho Zone 2, số loại thiết kế theo tiêu chuẩn khác áp dụng Zone 1, loại khác thiết kế theo tiêu chuẩn khắt khe áp dụng cho Zone 0, 52 DẦU KHÍ - SỐ 12/2018 PETROVIETNAM Theo quy định, thiết bị chia thành loại sau: - Loại 1: Nhóm thiết bị có mức bảo vệ cao nhất, áp dụng cho Zone 0, 2; - Loại 2: Nhóm thiết bị áp dụng cho Zone 2; - Loại 3: Nhóm thiết bị áp dụng cho Zone Kết luận Hướng dẫn phân vùng nguy cháy nổ cho cơng trình dầu khí giúp đơn vị liên quan thống cách quản lý rủi ro an tồn phòng chống cháy nổ từ q trình thiết kế, giảm thiệt hại có cố/tai nạn cháy nổ xảy ra, nâng cao hiệu quản lý an tồn phòng chống cháy nổ; đồng thời đề xuất lựa chọn thiết bị điện phù hợp tư vấn cách bố trí, lắp đặt nguồn sinh lửa khu vực có nguy cháy nổ Hướng dẫn Tập đồn Dầu khí Việt Nam ban hành trở thành tài liệu quan trọng công tác phân vùng cháy nổ cơng trình dầu khí từ giai đoạn thiết kế/khi có cải hốn, giúp thiết lập quy trình đảm bảo an tồn phòng chống cháy nổ khu vực có nguy cao Tài liệu tham khảo Bộ Khoa học Công nghệ Thiết bị điện kho dầu mỏ và sản phẩm dầu mỏ - Yêu cầu an toàn thiết kế, lắp đặt và sử dụng TCVN 5334:2007 2007 Tập đồn Dầu khí Việt Nam Hướng dẫn phân vùng nguy cháy nổ cho cơng trình dầu khí 17/6/2015 Energy Institute Area classification code for installations handling flammable fluids 2005; 15 American Petroleum Institute (API) Recommended practice for classification of locations for electrical installations at petroleum facilities classified as class I, division 1, and division 1997 A.W.Cox, F.P.Lees, M.L.Ang Classification of hazardous locations Institution of Chemical Engineer 2003 HAZARDOUS AREA CLASSIFICATION FOR OIL AND GAS INSTALLATIONS Pham Minh Duc Vietnam Petroleum Institute Email: ducpm.cpse@vpi.pvn.vn Summary Hazardous area classification during the design and construction of oil and gas installations directly affects the effectiveness of fire and explosion prevention and control work On the basis of hazardous area classification approaches (direct approach, point-source approach, and risk-based approach), the “Guideline on hazardous area classification for oil and gas installations” helps oil and gas operators to establish consistent risk management and safety procedures at the designing or overhauling stages to mitigate losses in the case of fire and explosion, and advices on how to select electrical equipment and to arrange/install ignition sources in high risk areas Key words: Hazardous area classification, selection of electrical equipment DẦU KHÍ - SỐ 12/2018 53 ... kính cháy nổ phân vùng cháy nổ Xác định bán kính cháy nổ phân vùng cháy nổ Xác định bán kính cháy nổ phân vùng cháy nổ Xác định bán kính cháy nổ phân vùng cháy nổ Xác định bán kính cháy nổ phân vùng. .. bị theo phân vùng khu vực có nguy cháy nổ Cách thức phân vùng nguy cháy nổ theo nguồn rò rỉ phân vùng sở rủi ro tham khảo chi tiết “Hướng dẫn phân vùng nguy cháy nổ cho cơng trình dầu khí Tập... dầu Dung Quất Cơng trình dầu khí Cơng ty Điều hành chung Cửu Long quản lý Cơng trình dầu khí Liên doanh Việt - Nga “Vietsovpetro” quản lý Mức độ Có vẽ phân vùng cháy nổ Có vẽ phân vùng cháy nổ