Phương pháp tổng quan tài liệu và hồi cứu số liệu
Để xây dựng phương pháp đánh giá SCMT trong sử dụng LPG cần xác định các nguy cơ gây SCMT trong sử dụng LPG trên cơ sở tổng quan tài liệu, hồi cứu số liệu một số sự cố đã xảy ra trên thế giới cũng như ở Việt Nam và phân tích nguyên nhân gây sự cố và đánh giá tác động tới con người và môi trường do sự cố gây ra để xây dựng phương pháp đánh giá sự cố trên cơ sở khoa học phù hợp với điều kiện Việt Nam; đồng thời đề xuất một số giải pháp bảo đảm an tồn và phịng ngừa sự cố mơi trường trong sản xuất và sử dụng LPG ở Việt Nam. Phát hiện dấu hiệu, nhận dạng rủi ro là bước đầu của đánh giá sự cố, nhằm phát hiện dấu hiệu rủi ro có thể gây sự cố, từ đó dự báo ảnh hưởng. Để nhận diện SCMT, luận án sử dụng các phương pháp và cơng cụ sau đây:
• Phương pháp lập bảng danh mục kiểm tra (check list): Liệt kê các mối nguy hại trong sử dụng LPG hiện diện trong khu vực nghiên cứu dựa trên các nguồn thơng tin thu thập được.
• Phương pháp phân tích nguy hại sơ bộ (PHA-Preliminary hazard
giá mức độ ảnh hưởng và rủi ro liên quan. Một số phương pháp phân tích nguy hại sơ bộ được áp dụng trong luận án gồm:
◦ Phương pháp phân tích cây sự kiện (ETA-Event tree analysis): liệt kê các sự cố có thể xảy ra trong sử dụng LPG;
◦ Phương pháp phân tích cây sai lầm (Faul tree analysis-FTA): phân tích nguyên nhân các sự cố đã xảy ra trong sử dụng LPG trên thế giới và ở Việt Nam;
◦ Phương pháp nhận diện mối nguy (HAZID-Hazad indentification): nhận diện các mối nguy hại trong sử dụng LPG;
◦ Phương pháp đánh giá nhanh (RRR-Rapid risk ranking): đánh giá nhanh ảnh hưởng của sự cố nổ thiết bị chứa LPG bằng các cơng thức tính cơng sinh ra khi nổ, cơng thức tính lượng khói sinh ra, cơng thức tính nồng độ phát tán của đám mây hơi hoặc chất ô nhiễm trong quả cầu lửa … được xây dựng trong luận án;
◦ Phương pháp phân tích tác động của các kiểu hỏng hóc (FMEA-Failure Modes and Effect Analysis): xác định ảnh hưởng của sự cố do một thành phần của hệ thống thiết bị chứa LPG có thể hỏng;
◦ Phương pháp phân tích khẩn cấp và các tác động của các kiểu hỏng hóc (FMECA-Failure Modes and Effect Criticality Analysis): đánh giá tác động của các kiểu hỏng hóc trong sử dụng LPG và biện pháp đáp ứng trong trường hợp khẩn cấp.
◦ Phương pháp phân tích vận hành và các mối nguy hại (HAZOP-Hazard and operability analysis): thiết lập các kiểu hỏng hóc và tác động của chúng trong sử dụng LPG bằng cách khảo sát hệ thống thiết bị chứa LPG và các thành phần của nó.
◦ Phương pháp SWIFT (Structure What If): đặt ra tình huống điều gì sẽ xảy ra trong sử dụng LPG và biện pháp giải quyết trong sử dụng LPG như: giả định sự cố nổ bồn chứa LPG rồi cháy đám mây hơi LPG, tạo quả cầu lửa …
• Phương pháp thu thập cơ sở dữ liệu và các sự cố đã xảy ra (Experience data – databases): thu thập thơng tin có liên quan, đặc biệt là các báo cáo ĐTM, ĐRM, ĐSM các dự án trong chế biến và sử dụng LPG. Các dữ liệu về các sự cố đã xảy ra cũng là các thông tin quan trọng cho công tác xác định các mối nguy hại. Luận án sẽ tổng hợp tính chất lý, hóa của LPG để nêu và phân tích một số đặc tính nguy hại của LPG; từ đó đánh giá nguy cơ và khảo sát thiệt hại của một số sự cố đã xảy ra; dự báo thiệt hại nếu xảy ra sự cố trong sử dụng LPG .
• Tổng quan về SCMT và đánh giá SCMT: Hệ thống hóa các thông tin về LPG và nguy cơ gây sự cố trong sử dụng LPG; tổng hợp và phân tích các đặc tính nguy hại của LPG; hồi cứu số liệu thống kê: số liệu về tình hình chế biến và sử dụng LPG ở Việt Nam; sự cố đã xảy ra trong sử dụng LPG trên thế giới và ở Việt Nam.
• Tổng quan về các phương pháp đánh giá sự cố trong chế biến và sử dụng LPG trên thế giới và ở Việt Nam.
Phương pháp giải tích, tính tốn lý thuyết
Những vấn đề chưa được đề cập trong đánh giá tác động của sự cố nổ thiết bị chứa LPG như chương I của luận án đã phân tích sẽ được nghiên cứu bổ sung nhằm xây dựng hoàn thiện cơ sở khoa học đánh giá SCMT trong sử dụng LPG bằng phương pháp giải tích, tính tốn lý thuyết như sau:
• Tính tốn lượng LPG lỏng hóa hơi, tính tốn lượng hơi LPG tạo ra sau vụ nổ, • Tính tốn ảnh hưởng của q trình nổ thiết bị chứa LPG (cơng cơ học sinh ra
sau vụ nổ, tác động nhiệt của đám cháy, tác động do khói sinh ra và do tiêu thụ oxy).
• Xây dựng quy trình tính tốn sức bền bồn chứa LPG cơng nghiệp.
Các kết quả nghiên cứu này sẽ góp phần tạo cơ sở để thực hiện đánh giá rủi ro định lượng (QRA) là phương pháp được sử dụng nhằm lượng hóa các thiệt hại do SCMT trong sử dụng LPG gây ra mà các nghiên cứu trước đây chưa hoàn thiện.
Phương pháp đánh giá rủi ro dự báo
Phương pháp đánh giá rủi ro dự báolà quá trình xác định các tác động tiềm tàng gây ra bởi các tác nhân gây rủi ro, đang tồn tại và sẽ phát sinh trong tương lai, gồm các bước sau [76]:
• Bước 1: Xác định các đối tượng, lộ diện/tiếp xúc với các tác nhân gây rủi ro • Bước 2: Xác định mức độ lộ diện/tiếp xúc
• Bước 3: Xác mức độ gây hại của các tác nhân gây rủi ro đến các đối tượng. SCMT công nghiệp là sự kết hợp giữa khả năng xảy ra sự cố và hậu quả đối với môi trường khi sự cố xảy ra:
Mức độ SCMT = khả năng xảy ra sự cố x thiệt hại do sự cố gây ra
Trong phương pháp này có sử dụng phương pháp mơ hình hóa mơi trường để nghiên cứu và ứng dụng mơ hình tốn nhằm khảo sát q trình phát tán trong khơng khí của quả cầu lửa tạo thành sau vụ nổ thiết bị chứa LPG xuất phát từ đặc điểm trong sử dụng LPG và các điều kiện đơn trị để sử dụng mơ hình [116].
Đặc điểm của việc phát tán hơi LPG khi nổ thiết bị chứa nó và quả cầu lửa khi cháy đám mây hơi LPG đậm đặc là: thời gian xảy ra sự cố nhanh, tạo ra áp lực cao, giải phóng năng lượng lớn, thải một lượng lớn chất ơ nhiễm và phát tán nhanh trong khơng khí, tạo ra đám cháy lớn, gây thiệt hại về nguời, tài sản và mơi trường. Ứng dụng mơ hình tốn sẽ giúp cho việc tính phát tán hơi LPG và quả cầu lửa trong khơng khí được thuận lợi và giải quyết vấn đề này hữu hiệu hơn. Ở Việt Nam, các mơ hình tốn hiện có thường
cơng nghiệp hoặc trong GTVT phát thải ở dạng nguồn điểm hoặc nguồn vùng trên diện rộng, chưa quan tâm nhiều tới bài toán phát tán chất nguy hại do SCMT gây ra như: rò rỉ, cháy, nổ…; đặc biệt là trường hợp sự cố nổ thiết bị chứa LPG. Các mơ hình nước ngồi hiện có cũng chưa thể hiện đầy đủ các sự cố và chưa phù hợp với điều kiện Việt Nam.
Phương pháp xác định hệ số rủi ro
Một phương pháp đánh giá rủi ro môi trường dự báo là xác định hệ số rủi ro RQ. Nội dung của phương pháp này đã được trình bày trong phần 1.1.8.4c chương I. Nếu RQ<1: rủi ro thấp và có thể chấp nhận được; nếu RQ≥1: cần triển khai các chương trình quản lý thích hợp để giảm thiểu rủi ro.
Số liệu đo đạc hoặc tính tốn về nồng độ một chất gây ô nhiễm và các giá trị ngưỡng liên quan (tiêu chuẩn quốc tế, quốc gia …) thường là những tập hợp các đại lượng ngẫu nhiên. Do vậy, hệ số rủi ro RQ tìm được cũng là một tập hợp các đại lượng ngẫu nghiên. Điều này cho thấy kết luận về khả năng một tác nhân có gây rủi ro hay khơng là kết luận mang tính xác suất.
Trong sử dụng LPG cần xác định hệ số rủi ro RQ của các tác động cơ học, nhiệt học, độc học … rồi so sánh với ngưỡng chịu đựng của sinh vật, giới hạn an tồn, mơi trường hoặc so sánh với tiêu chuẩn ATMT. Các tác động cơ học, nhiệt học, độc học trong trường hợp xảy ra sự cố nổ bồn chứa LPG chưa được đề cập trong các nghiên cứu trong và ngoài nước sẽ được luận án nghiên cứu giải quyết thông qua việc xây dựng các cơng thức tính cơng sinh ra khi nổ thiết bị, công thức xác định hệ số phát thải khói và hệ số tiệu thụ ơ xy, cơng thức tính lượng nhiệt sinh ra khi cháy đám mây hơi LPG tạo thành sau sự cố …
Phương pháp xác suất, thống kê
Sử dụng lý thuyết xác suất (nguyên lý cộng xác xuất và quy tắc tính xác suất theo quy luật Poisson) trên cơ sở số liệu thống kê được thu thập.