3.1. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI CÁC THIẾT BỊ CHỊU ÁP LỰC
* Một số khái niệm cơ bản:
Thiết bị chịu áp lực là các thiết bị dùng để tiến hành các quá trình nhiệt học, hóa học, sinh học, cũng như để bảo quản, vận chuyển…các môi chất ở trạng thái có áp suất như khí nén, khí hóa lỏng, và các chất khác và có tên gọi riêng (ví dụ: nồi hơi, máy nén khí, máy lạnh, chai, bình sinh khí axetylen, thùng chứa, bình hấp…).
Thiết bị áp lực được hiểu là bất kỳ hệ thống hay thiết bị nào làm việc với chất lỏng hoặc chất khí có áp suất cao hơn áp suất khí quyển. Theo kỹ thuật an toàn những thiết bị làm việc với áp suất từ 0.7KG/cm3 trở lên được coi là thiết bị chịu áp lực.
Chúng có thể là thiết bị đơn chiếc và trọn bộ (bình axetylen, chai oxi…) cũng có thể là những tổ hợp thiết bị (nồi hơi nhà máy nhiệt điện, nồi hơi công nghiệp, thiết bị sản xuất và nạp oxi, hệ thống lạnh…).
Đặc điểm chung nhất của các thiết bị chịu áp lực là áp suất bên trong rất lớn nên khả năng chịu áp lực của các chi tiết đòi hỏi rất cao, quy trình vận hành sử dụng nghiêm ngặt, vì nếu xảy ra sự cố thường gây nổ vỡ và cháy rất nguy hiểm.
* Cách phân loại thiết bị chịu áp lực:
- Trên quan điểm an toàn, người ta phân thiết bị áp lực ra thành các loại:
+ Hạ áp + Trung áp
+ Cao áp + Siêu áp
- Ngoài ra các thiết bị chịu áp lực chủ yếu phân loại theo nhiệt độ làm việc và gồm hai loại: thiết bịđốt nóng và thiết bị không bịđốt nóng.
+ Các thiết bị đốt nóng: Nồi hơi và các bộ phận của nó, nồi chưng cất, nồi hấp…áp suất được tạo ra là do hơi nước bị đun quá nhiệt trong bình kín.
+ Các thiết bị không bị đốt nóng: Máy nén khí: hút không khí và nén lại với áp suất cao; Thiết bị sử dụng khí nén: bình chứa các chất khí (oxy, nito, hidro,..); Các ống dẫn môi chất có áp suất cao như ống dẫn hơi, khí đốt.
Vì vậy các thiết bị chịu áp lực nếu bị nổ, bị vỡ sẽ gây ra tác hại rất nghiêm trọng nên có yêu cầu nghiêm ngặt về an toàn lao động.
3.2. HIỆN TƯỢNG VÀ CÔNG SINH RA KHI NỔ VỠ THIẾT BỊ CHỊU ÁP LỰC LỰC
Thiết bị chịu áp lực làm việc trong điều kiện môi chất chứa trong đó có áp suất khác với áp suất khí quyển, do đó giữa chúng (môi chất công tác và không khí bên ngoài) luôn luôn có xu hướng cân bằng áp suất, kèm theo sự giải phóng năng lượng khi điều kiện cho phép (độ bền của thiết bị không đảm bảo do những nguyên nhân khác nhau).
Ví dụ: Phạm vi điều kiện vận hành, bảo quản, do sự cố… thì sự giải phóng năng lượng để cân bằng áp suất diễn ra dưới dạng các vụ nổ. Hiện tượng nổ thiết bị áp lực có thể đơn thuần là nổ vật lý, nhưng cũng có khi là sự kết hợp giữa hai hiện tượng nổ xảy ra liên tiếp đó là nổ hóa học và nổ vật lý xảy ra trong thời gian rất ngắn.
32
Khi nổ vật lý, thế năng của của mỗi chất thoát ra khi nổ thiết bị được xác định theo biểu thức: k k p p V p W 1 1 2 0 1 1 1
Trong đó: W- Thế năng do nổ tạo nên (kG.m) p1- Áp suất môi chất trong bình (kG/cm2) p2- Áp suất xung quah (kG/cm2)
V0- Thể tích bình (m3)
K- Chỉ số đoạn nhiệt của môi chất
Đối với một môi chất không đổi, ta có K là một hằng số, khi đó công do nổ tạo ra chỉ phụ thuộc vào p1, p2, V0. Áp suất và thể tích càng lớn thì độ nguy hiểm do nổ càng cao.
Khi nổ vật lý xảy ra, thông thường thiết bị phá hủy ở điểm yếu nhất.
Hiện tượng vỡ nổ thiết bị do phản ứng hóa học trong thiết bị áp lực chính là quá trình diễn ra hai hiện tượng nổ liên tiếp, ban đầu là nổ hóa học (áp suất tăng nhanh) sau đó nổ vật lí do thiết bị không có khả năng chịu đựng áp suất tạo ra khi nổ hóa học trong thiết bị.
Đặc điểm của nổ hóa học là áp suất do nổ tạo ra rất lớn và phá hủy thiết bị thành nhiều mảnh nhỏ (do tốc độ gia tăng áp suất quá nhanh) bắn ra xung quanh với tốc độ lớn gây nguy hiểm tính mạng cho con người và thiết bị khác xung quanh. Hiện tượng nổ hóa học có thể xảy ra tại nhiều điểm của thiết bị còn nổ lý học chỉ làm vỡ các thiết bị tại khu vực kém bền của thiết bị.
Công sinh do nổ hóa học rất lớn và phụ thuộc chủ yếu vào bản thân chất nổ, tốc độ cháy của hỗn hợp, phương thức lan truyền của sóng nổ. Bên cạnh đó nó còn phụ thuộc vào kết cấu của thiết bị. Vì vậy khi tính toán độ bền của thiết bị phải chú ý đến khả năng chịu đựng khi có nổ hóa học, khả năng thoát khí qua van an toàn. 3.3. NGUYÊN NHÂN GÂY RA HƯ HỎNG, NỔ VỠ THIẾT BỊ CHỊU ÁP LỰC
* Nguyên nhân kỹ thuật.
- Thiết bị được thiết kế và chế tạo không đảm bảo quy định, tiêu chuẩn kỹ thuật, kết cấu không phù hợp, dùng sai vật liệu, tính toán sai (đặc biệt là tính toán độ bền), làm cho thiết bị không đủ khả năng chịu lực, không đáp ứng tính toàn an toàn, cho làm việc ở chế độ lâu dài dưới tác động của các thông số vận hành, tạo nguy cơ sự cố.
- Thiết bị quá cũ, hư hỏng nặng. Không được sửa chữa kịp thời, chất lượng sửa chữa kém.
- Không có cơ cấu an toàn, hoặc cơ cấu an toàn không làm việc theo chức năng yêu cầu.
33
- Đường ống và thiết bị phụ trợ không đảm bảo đúng quy định.
- Tình trạng nhà xưởng, hệ thống chiếu sáng, thông tin không đảm bảo khảnăng kiểm tra theo dõi, vận hành, xử lý sự cố một cách kịp thời.
* Nguyên nhân tổ chức.
Là những nguyên nhân liên quan đến hoạt động, trình độ hiểu biết của con người trong quá trình tổ chức khai thác sử dụng thiết bị.
Sự hoạt động an toàn của thiết bị phụ thuộc vào sự hoàn thiện của bản thân máy móc nhưng chủ yếu vẫn dựa vào trình độ của con người vận hành và ý thức của người quản lý:
- Người quản lý thiếu quan tâm đến vấn đề an toàn trong khai thác, sử dụng thiết bị chịu áp lực, đặc biệt là thiết bị làm việc với áp suất thấp, công suất và dung tích nhỏ, dẫn đến tình trạng quản lý lỏng lẻo, không tuân thủ nguyên tắc, không có hồ sơ kỹ thuật về thiết bị nên nhiều khi thiết bị dã quá thời hạn sử dụng, nhiều khi không đăng kiểm vẫn đưa vào hoạt động.
- Trình độ vận hành của công nhân yếu, thao tác sai, nhầm lẫn. Hay là do không có ý thức, không làm đúng trách nhiệm bảo quản và gìn giữ dẫn đến thiết bị xuống cấp trước thời gian quy định, cơ cấu an toàn mất tác dụng.
Các biện pháp phòng ngừa nổ vỡ của các thiết bị chịu áp lực:
* Các biện pháp ngăn ngừa giảm ứng suất cho phép của vật liệu. * Các biện pháp phòng ngừa việc tăng áp suất quá mức:
- Đặt áp kế để đo áp suất trong bình - Đặt van an toàn: VS
- Các biện pháp phòng ngừa khác:
+ Dùng màu sơn để tránh sự nhầm lẫn giữa các loại bình chứa các môi chất khác nhau.
+ Quy định về màu của các ống dẫn môi chất.
Ống dẫn môi chất Màu
Đỏ Xanh
Ống nước cứu hỏa Da cam
3.4. TỔ CHỨC BẢO HỘ LAO ĐỘNG ĐỐI VỚI CÁC THIẾT BỊ CHỊU ÁP LỰC
- Hoàn chỉnh hệ thống văn bản pháp quy, các qui chuẩn, tiêu chuẩn quốc gia về
kỹ thuật an toàn thiết bị chịu áp lực, đặc biệt chú ý hệ thống văn bản pháp qui qui định
các chế tài quản lý, an toàn lao động đối với các doanh nghiệp, người sử dụng lao động và người lao động.
- Tăng cường công tác thanh tra, kiểm tra về các điều kiện sử dụng an toàn thiết bị
34
viên an toàn lao động. Mặt khác trong công tác thanh tra cần cải tiến nội dung và phương pháp để nâng cao hiệu lực quản lý Nhà nước và tránh gây phiền hà cho cơ sở. Trong điều
kiện lực lượng thanh tra an toàn lao động còn mỏng như hiện nay, cần xác định và tập
trung thanh tra, kiểm tra theo trọng điểm ở các khu vực có nhiều nguy cơ gây tai nạn lao động, khu vực có khả năng gây tổn thất nghiêm trọng về người và tài sản nếu tai nạn xảy
ra.
- Tổ chức thông tin, tuyên truyền, phổ biến pháp luật về an toàn lao động đối với
các doanh nghiệp, người sử dụng lao động và người lao động. Tăng cường công tác huấn
luyện an toàn vệ sinh lao động cho người sử dụng lao động và người lao động theo qui định của pháp luật hiện hành (Thông tư số 37/2005/TT-BLĐTBXH ngày 29/12/2005 và thông tư số 41/2011/TT-BLĐTBXH ngày 28/12/2011 của Bộ LĐ-TB và XH hướng dẫn
công tác huấn luyện an toàn lao động, vệ sinh lao động).
- Xử lý nghiêm minh trước pháp luật những trường hợp vi phạm các qui định của Nhà nước về an toàn, vệ sinh lao động để xảy ra các sự cố, tai nạn lao động, gây thiệt hại
nghiêm trọng về người và tài sản của Nhà nước và nhân dân.
3.5. CÁC QUY ĐỊNH VỀ BIỆN PHÁP AN TOÀN ĐỐI VỚI THIẾT BỊ CHỊU ÁP LỰC. LỰC.
* Yêu cầu đối với thiết kế:
- Việc thiết kế, chọn kết cấu của thiết bị phải xuất phát từ đặc tính của môi chất công tác, của quá trình hoạt động của thiết bị.
- Kết cấu của thiết bị phải đảm bảo độ vững chắc, độ ổn định, thao tác thuận tiện và đủ độ tin cậy, tháo lắp dễ và dễ kiểm tra bên trong cũng như bên ngoài.
- Kết cấu, kích thước của thiết bị phải đảm bảo độ bền (cơ học, hóa học và nhiệt học)
* Yêu cầu đối về quản lý:
- Thiết bị chịu áp lực phải được đăng ký tại cơ quan thanh tra kỹ thuật an toàn chịu trách nhiệm khám nghiệm thiết bị.
- Thiết bị chịu áp lực được đăng kiểm phải là những thiết bị có đủ hồsơ theo quy định trong các tiêu chuẩn quy phạm. Nồi hơi, thiết bị chịu áp lực sau khi đăng ký phải được ghi vào sổ theo dõi.
- Không được phép đưa vào vận hành các thiết bị chịu áp lực chưa đăng kiểm, các nồi hơi và thiết bị chịu áp lực không có đủ dụng cụ kiểm tra đo lường, thiếu hoặc không có cơ cấu an toàn, hoặc cơ cấu an toàn chưa được kiểm định.
- Thiết bị chịu áp lực phải được kiểm tra định kỳtheo quy định. * Yêu cầu về chế tạo, sửa chữa.
- Việc chế tạo và sửa chữa thiết bị chịu áp lực chỉ được phép tiến hành ở những nơi có đầy đủ các điều kiện về con người, máy móc, thiết bị gia công, công nghệ và điều kiện kiểm tra thử nghiệm đảm bảo như các quy dịnh trong tiêu chuẩn quy phạm và phải được cấp có thẩm quyền cho phép.
35
- Công việc liên quan đến hàn phải do thợ hàn có bằng hàn áp lực tiến hành. Phải tiến hành kiểm tra đánh giá mối hàn theo các tiêu chuẩn quy phạm.
* Yêu cầu đối với lắp đặt.
- Sử dụng các vật liệu đã quy định trong thiết kế.
- Không được tự ý cải tiến, thay đổi hoặc vứt bỏ các bộ phận chi tiết của thiết bị. - Đảm bảo kích thước, khoảng cách giữa các thiết bị với nhau, giữa các thiết bị với tường xây và kết cầu khác của nhà xưởng.
- Kiểm tra các bộ phận, chi tiết trước khi lắp đặt. Đối với những bộ phận được bảo quản bằng dầu, mỡ thì phải có biện pháp làm sạch trước khi lắp.
- Sau khi lắp đặt cần vận hành sử dụng thử, sau đó tiến hành kiểm tra các thông số kỹ thuật của thiết bị.
36
CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 3
Câu 1: Em hãy nêu khái niệm, phân loại các thiết bị chịu áp lực?
Câu 2: Em hãy nêu hiện tượng và công sinh ra khi nổ vỡ thiết bị chịu áp lực? Câu 3: Em hãy nêu nguyên nhân gây ra hư hỏng, nổ vỡ thiết bị chịu áp lực?
Câu 4: Em hãy nêu biện pháp tổ chức bảo hộ lao động đối với các thiết bị chịu áp lực? Câu 5: Em hãy nêu các quy định về biện pháp an toàn đối với thiết bị chịu áp lực?
37
CHƯƠNG 4: KỸ THUẬT AN TOÀN KHI LÀM VIỆC TRÊN CAO 4.1 QUY ĐỊNH CHUNG
- Những người làm việc trên cao từ 3m trở lên phải có đầy đủ sức khoẻ, không bị các bệnh yếu tim, đau thần kinh, động kinh ... có giấy chứng nhận sức khoẻ của cơ quan y tế, đã được học tập, kiểm tra quy trình đạt yêu cầu.
- Nhóm trưởng, tổ trưởng, đội trưởng, chi nhánh trưởng chịu trách nhiệm kiểm tra đầy đủ biện pháp an toàn trước khi cho công nhân làm việc, đồng thời nhắc nhở các biện pháp phòng ngừa tai nạn và những sự nguy hiểm khác có thể xẩy ra xung quanh nơi làm việc.
- Nếu một hoặc nhiều người có hành động vi phạm quy trình kỹ thuật an toàn thì người có trách nhiệm về an toàn có quyền cho ngừng công việc để nhắc nhở hoặc đình chỉ hẳn công việc đang tiến hành khi xét thấy vấn đề nghiêm trọng, đe dọa tai nạn, nhưng phải báo cáo ngay với cấp trên của mình.
- Khi có hai người làm việc trở lên, nhất thiết phải cử nhóm trưởng. Khi làm việc ở những chỗ có đông người và xe cộ, tàu, thuyền qua lại thì phải có biện pháp rào chắn hoặc đặt biển báo “Chú ý! Công trường”, đặt ba-ri-e ... để ngăn người, xe cộ và tàu, thuyền không vào khu vực đang làm việc.
- Tất cả công nhân từ bậc I nghề nghiệp trở lên đều được làm việc ở trên cao nơi có điện hoặc gần nơi có điện nhưng phải được học tập và sát hạch đạt yêu cầu quy trình này. Riêng đối với công nhân tạm tuyển, hợp đồng theo thời vụ và học sinh thì chỉ được làm việc trên cao trong trường hợp không có điện và cũng phải được huấn luyện, sát hạch đạt yêu cầu quy trình kỹ thuật an toàn.
- Những người làm việc trên cao phải tuân theo các mệnh lệnh và các biện pháp an toàn mà người phụ trách hoặc cán bộ kỹ thuật chỉ dẫn.
- Nghiêm cấm những người uống rượu, bia, ốm, đau, không đạt tiêu chuẩn sức khoẻ làm việc trên cao.
- Khi thấy các biện pháp an toàn chưa được đề ra cụ thể hoặc chưa đúng với quy trình kỹ thuật an toàn thì người thực hiện có quyền đề đạt ý kiến với người ra lệnh. Nếu chưa được giải quyết thích đáng thì báo cáo lên trên một cấp, và có quyền không thực hiện.
- Nếu người phụ trách ra lệnh cho công nhân làm một việc vi phạm quy trình kỹ thuật an toàn thì người nhận lệnh phải báo cáo cho người ra lệnh biết. Khi đó, công nhân có quyền không thực hiện và báo cáo với cấp trên.
4.2. CÁC BIỆN PHÁP AN TOÀN KHI LÀM VIỆC Ở TRÊN CAO
- Khi làm việc trên cao, quần áo phải gọn gàng, tay áo phải buông và cài cúc, đội mũ, đi giày an toàn, đeo dây an toàn. Không được phép đi dép không có quai hậu, giầy đinh, guốc ...Mùa rét phải mặc đủấm.
- Làm việc trên cao từ 3m trở lên bắt buộc phải đeo dây an toàn, dù thời gian làm việc rất ngắn (trừ trường hợp làm việc trên sàn thao tác có lan can bảo vệ chắc chắn). Dây
38
đeo an toàn không được mắc vào những bộ phận di động như thang di động hoặc những