Thiết bị áp lực được hiểu là các thiết bị, hệ thống làm việc với chất lỏng hoặc chất khí có áp suất cao hơn áp suất khí quyển, được sử dụng nhiều trong các cơ sở, đơn vị sản xuất như nồi hơi, nồi gia nhiệt dầu, bình chịu áp lực. Không thể phủ nhận vai trò của thiết bị áp lực, tuy nhiên đây cũng là thiết bị tiềm ẩn nhiều nguy cơ, rủi ro trong quá trình hoạt động nếu không được kiểm định an toàn, có thể sẽ gây thiệt hại lớn về tài sản và con người.
Các yếu tố nguy hiểm từ thiết bị áp lực
Các yếu tố nguy hiểm là những rủi ro tiềm tàng, dễ xảy ra trong quá trình hoạt động của thiết bị áp lực. Cùng BHL Group điểm qua một số yếu tố nguy hiểm phổ biến nhất do thiết bị áp lực gây ra:
1.Nguy cơ nổ
Các thiết bị chịu áp lực hoạt động trong điều kiện mỗi chất chứa trong đó có áp suất khác với áp suất khí quyển (lớn hơn – áp suất dương; nhỏ hơn – áp suất âm chân không); vì vậy giữa chúng (môi chất bên trong và không khí bên ngoài) luôn có xu hướng cân bằng áp suất kèm theo sự giải phóng năng lượng khi điều kiện cho phép. Chẳng hạn, khi ứng suất tác dụng vượt quá giới hạn độ bền của vật liệu bình chứa thì sự giải phóng năng lượng để cân bằng áp suất diễn ra dưới hiện tượng nổ.
Ảnh minh họa: Sự cố khi nổ thiết bị áp lực tại cơ sở sản xuất
Các vụ nổ của thiết bị chịu áp lực sẽ dẫn đến phá huỷ thiết bị, cơ sở vật chất, công trình, máy móc thiết bị, gây chấn thương tai nạn cho người xung quanh. Hiện tượng nổ của 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 hoá học và nổ vật lý.
- Nổ vật lý là hiện tượng phá huỷ thiết bị để cân bằng áp suất giữa trong và ngoài khi áp suất môi chất trong thiết bị vượt quá trị số cho phép đối với loại vật liệu, thành bình hoặc khi vật liệu làm thành bình bị lão hoá, ăn mòn. Khi đó ứng suất do áp lực môi chất chứa trong thiết bị tác dụng lên thành bình vượt quá ứng suất cho phép của vật liệu làm thành bình. Khi nổ vật lý xảy ra, thông thường thiết bị bị phá huỷ ở điểm yếu nhất.
- Nổ hoá học là hiện tượng nổ vỡ do các phản ứng hoá học trong thiết bị chịu áp lực chính là quá trình diễn ra của hai hiện tượng nổ liên tiếp; ban đầu là nổ hoá học ( áp suất tăng nhanh) sau đó là nổ vật lý do thiết bị không có khả năng chịu được áp suất tạo ra khi nổ hoá học trong bình chứa môi chất. Đặc điểm của nổ hoá học là áp suất do nổ tạo ra rất lớn và phá huỷ thiết bị thành nhiều mảnh nhỏ (do tốc độ gia tăng áp suất quá nhanh). Công sinh ra do nổ hoá học rất lớn và phụ thuộc vào bản thân chất nổ, tốc độ cháy của hỗn hợp, phương thức lan truyền của sóng nổ. Ngoài ra nó còn phụ thuộc vào kết cấu của thiết bị (ví dụ: khi nổ hỗn hợp axetilen, không khí áp suất khi nổ đạt 11∼13 lần áp suất trước khi nổ, nếu trên đường lan truyền của sóng nổ gặp chướng ngại vật thì sóng phản kích tăng lên hàng trăm lần áp suất ban đầu), vì vậy khi tính toán độ bền của thiết bị phải chú ý đến khả năng chịu lực khi có nổ hoá học, khả năng thoát khí qua van an toàn.
2. Nguy cơ bỏng nhiệt
Các thiết bị chịu áp lực hoạt động đối với môi chất có nhiệt độ cao (thấp) luôn tạo mối nguy hiểm bỏng nhiệt. Bị bỏng nhiệt khi thiết bị nổ vỡ, xì hơi môi chất hoặc tiếp xúc với các bộ phận có nhiệt độ cao nhưng không được lọc cách nhiệt hay cách nhiệt bị hư hỏng. Ngoài ra khi vận hành thiết bị chịu áp lực, người còn chịu tác dụng xấu của nhiệt đối lưu và nhiệt bức xạ. Bên cạnh đó còn gặp những hiện tượng bỏng không kém phần nguy hiểm như:
- Bỏng do nhiệt độ thấp ở các thiết bị mà môi chất được làm lạnh lâu ở áp suất lớn (trong hệ thống thiết bị sản xuất oxy).
- Bỏng do các hóa chất, chất lỏng có hoạt tính cao (acid, chất oxy hoá mạnh, kiềm …)
Sự cố bỏng nhiệt ở các thiết bị chịu áp lực thường gây chấn thương rất nặng do áp suất của môi chất thường rất lớn (khi áp suất càng cao thì nội năng càng lớn).
3. Các chất độc hại
Trong nhiều thiết bị chịu áp lực, môi chất bên trong là các hoá chất độc hại, như bình khí acetylen, bình cacbonic … Bản thân các hoá chất độc hại này có thể gây ra các hiện tượng ngộ độc cấp tính, mãn tính, bệnh nghề nghiệp nếu người lao động không may hít phải.
Trong điều kiện bình thường hoá chất độc xuất hiện trong môi trường lao động là do hiện tượng rò rỉ tại các mối lắp ghép, đường ống, phụ tùng đường ống, tại van an toàn. Lúc có sự cố nổ vỡ thiết bị thì mức độ độc hại sẽ tăng gấp nhiều lần.
Nguyên nhân gây ra sự cố từ thiết bị áp lực
Có nhiều nguyên nhân gây ra những sự cố bao gồm cả khách quan và chủ quan như:
- Thiết bị sử dụng không phù hợp với nhu cầu, thiết kế không đúng với điều kiện làm việc.
- Lắp đặt sai quy cách.
- Điều kiện bảo dưỡng kém.
- Sửa chữa hoặc cải tiến không đúng kỹ thuật.
- Không thực hiện kiểm định thiết bị áp lực định kỳ.
- Vận hành sai quy trình do người vận hành không được đào tạo vận hành an toàn thiết bị áp lực.
Một số biện pháp giảm thiểu rủi ro
Từ những nguyên nhân kể trên, việc hạn chế rủi ro nguy hiểm là điều đơn vị sở hữu hoàn toàn có thể chủ động được. Cùng chúng tôi tìm hiểu một số biện pháp phòng ngừa và hạn chế rủi ro ngay sau đây:
1.Sử dụng thiết bị đúng nhu cầu, đúng điều kiện.
- Lắp đặt thiết bị phải có thiết kế phù hợp với điều kiện sử dụng và tuân thủ trong các tiêu chuẩn an toàn hiện hành.
- Thiết bị phải được chế tạo từ các vật liệu phù hợp với môi chất và điều kiện làm việc.
- Quy trình công nghệ phải được lựa chọn cho quá trình thao tác ít gây ảnh hưởng nhất đến thiết bị.
- Cẩn trọng đến từng chi tiết khi sửa chữa, cải tạo.
- Lắp đặt thiết bị phù hợp với tiêu chuẩn xây dựng, vệ sinh công nghiệp, các quy chuẩn kỹ thuật an toàn hiện hành để vận hành thuận tiện và an toàn.
- An toàn vị trí lắp đặt thiết bị.
2. Thực hiện đầy đủ quá trình đào tạo, huấn luyện cho người vận hành
Người vận hành thiết bị cần nắm vững những những thông số vận hành an toàn của thiết bị. Không những thế, tất cả những người vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa và làm các công việc liên quan đến thiết bị chịu áp lực đều phải được huấn luyện, đào tạo vận hành an toàn một cách đầy đủ. Trong các trường hợp khi thay đổi công việc; thiết bị hoặc quy trình vận hành thay đổi; sau một thời gian nghỉ việc hoặc làm việc khác và định kỳ hằng năm đều phải huấn luyện.
Ảnh: Huấn luyện an toàn vận hành thiết bị áp lực
Một số nội dung quan trọng cần thực hiện huấn luyện, đào tạo với người vận hành như:
- Tìm hiểu cấu tạo và nguyên lý hoạt động thiết bị
- Các quy định về chế tạo, lắp ráp, vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa, tháo dỡ, kiểm tra, giám sát hoạt động.
- Các yếu tố có thể tạo nên nguy hiểm, có hại liên quan đến thiết bị áp lực
- Huấn luyện an toàn lao động
- Đào tạo vận hành an toàn thiết bị áp lực.
3. Lắp đặt đầy đủ các thiết bị bảo vệ và đảm bảo luôn ở trạng thái sẵn sàng hoạt động.
- Các thiết bị bảo vệ như van an toàn, rơle áp suất phải được lắp đặt đầy đủ ở trạng thái sẵn sàng hoạt động nhằm mục đích ngắt thiết bị khi áp suất, nhiệt độ, môi chất bên trong vượt quá mức cho phép.
- Các thiết bị báo động (nếu có) cần lắp đặt sao cho các tín hiệu âm thanh, ánh sáng dễ nhận thấy nhất.
- Các thiết bị xả tự động như van an toàn, màn phòng nổ phải có ống xả dẫn ra vị trí an toàn.
4. Bảo dưỡng thiết bị theo đúng quy trình
- Đơn vị sở hữu phải lập kế hoạch bảo dưỡng cho thiết bị và toàn bộ hệ thống thiết bị chịu áp lực. Kế hoạch phải tính đến các đặc điểm riêng biệt, từng chi tiết.
- Kiểm tra và phát hiện các điểm bất thường trước khi tiến hành.
- Trước khi thực hiện bảo dưỡng phải đảm bảo xả hết áp suất bên trong, làm vệ sinh đầy đủ.
- Thực hiện các biện pháp và quy trình an toàn trong quá trình sửa chữa, bảo dưỡng thiết bị.
5. Thiết bị phải được kiểm định an toàn
Thiết bị áp lực thuộc danh mục cần kiểm định an toàn theo Thông tư 36/2019/TT-BLĐTBXH của Bộ Lao động – Thương binh Xã hội. Chính vì vậy, đơn vị cần phải kiểm định thiết bị để đảm bảo an toàn và hạn chế rủi ro do thiết bị áp lực gây ra.
Ảnh: Kiểm định an toàn bình chịu áp lực 2m3 – 10m3
Thời hạn kiểm định thiết bị chịu áp lực được quy định trong các tiêu chuẩn kỹ thuật an toàn và thay đổi theo từng loại.
- Kiểm định bên trong: 3 năm/lần.
- Kiểm định bên ngoài: 6 năm/lần.
6. An toàn khi cất trữ, bảo quản thiết bị áp lực là các chai chứa khí, bình khí nén
Một số bình chịu áp lực kích thước nhỏ nhưng cũng tiềm ẩn nhiều nguy hiểm gây rủi ro cho tài sản và con người. Chính vì thế cần phải cất trữ và bảo quản theo điều kiện và môi trường phù hợp.
Ngoài các biện pháp kể trên, bản thân người lao động cần phải chủ động trong quá trình làm việc để hạn chế những rủi ro như:
- Thường xuyên kiểm tra tình trạng của bình, sự hoạt động của dụng cụ kiểm tra, đo lường cơ cấu an toàn và phụ tùng.
- Vận hành thiết bị một cách an toàn theo đúng quy trình.
- Kịp thời và bình tĩnh xử lý theo đúng quy trình khi có sự cố xảy ra. Báo ngay với người phụ trách.
- Không được làm việc riêng hoặc bỏ vị trí công tác khi thiết bị đang hoạt động trong trường hợp cần giám sát.
Như vậy có thể thấy, thiết bị áp lực tiềm ẩn rất nhiều yếu tố nguy hại nghiêm trọng và hoàn toàn có thể xảy ra nếu không được giám sát ngay từ đầu. Các đơn vị sở hữu thiết bị cần phải thực hiện kiểm định an toàn thiết bị đầy đủ, đào tạo vận hành an toàn cho người lao động và thực hiện một số biện pháp như chúng tôi vừa liệt kê ở trên, thì chắc chắn sẽ kiểm soát và hạn chế được rủi ro một cách tối đa.
