kametoco
18-01-2015, 05:17:25 PM
e đang chạy gỗ cho máy cnc chạy qua đêm, đọc xong bài này tự nhiên thấy cảm giác bất an, up lên mong các bác chia sẻ kinh nghiệm đê phòng tránh cháy nổ
Cháy nổ bụi
Thông thường khi nói đến cháy nổ chúng ta chỉ sợ sự cháy nổ của chất khí hay lỏng mà coi thường sự cháy nổ của vật rắn. Điều đó cũng dễ hiểu vì chất khí và lỏng dễ bắt cháy hơn chất rắn.
Tuy nhiên trong thực tế có khá nhiều vụ cháy - nổ ghi nhận được ở Việt Nam và trên thế giới mà nguyên nhân là các hạt bụi rắn tưởng chừng như vô hại. Những hiện tượng cháy nổ do các hạt bụi gây ra thường mãnh liệt vì chúng ta không có đề phòng và coi thường sự nguy hiểm của nó. Thí dụ như hạt kim loại như hạt nhôm thông thường không cháy, nhưng với một nồng độ oxygen nào đó cộng với nhiệt độ và áp suất cao sẽ cháy và sinh ra một năng lượng đáng kể và sẽ đưa đến hiện tượng nổ.
Thí dụ sau sẽ giúp quý độc giả hiểu thêm về hiện tượng nổ bụi:
Ta có một khúc gỗ hình khối mỗi cạnh 1 m hay 1.000 mm (Hình a) và 1.000 khúc gỗ mỗi cạnh 100 mm (Hình b).
5762
Giả sử 1.000 khúc gỗ nhỏ tung đều trong không khí như hình vẽ có nghĩa là không khí có thể tiếp với tất cả các bề mặt của chúng nó và chúng có thể cháy cùng một lúc.
Diện tích chung quanh của các khúc gỗ tính như sau:
Khúc gỗ lớn: Achung quanh = 6 x (1 x 1) = 6 m2
Các khúc khỗ nhỏ: Achung quanh = 1.000 x (6 x (0,1 x 0,1) = 60 m2
Như vậy ta chia khúc gỗ lớn ra một 1.000 lần nó sẽ cháy nhanh hơn 60 lần.
Nếu chúng ta nghiền nát các khúc gỗ ra nhiều lần nữa thành các hạt bụi, thí dụ mỗi cạnh khoảng 1 mm hay 0,001 m. Tổng diện tích chung quanh được tính như sau:
Vhạt bụi = 0,001 x 0,001 x 0,001 = 1 x 10-9 m3
Tổng số hạt bụi tương đương với 1 m3 gỗ
nhạt bụi = V1m3 / Vhạt bụi = 1 / (1 x 10-9) = 1 x 109 hạt bụi
Tổng diện tích chung quanh của các hạt bụi đường kính 1 mm hay 0,001 m
Achung quanh = 1 x 109 x (6 x 0,001 x 0,001) = 6.000 m2
Như vậy cùng 1 m3 gỗ, ở dạng hạt bụi (mỗi cạnh 1 mm) sẽ cháy 6.000 lần nhanh hơn và sẽ sanh ra một năng lượng khổng lồ trong tích tắc, và nhiệt độ không khí sẽ tăng đột ngột, nhiệt độ tăng thể tích không khí tăng, thể tích bình chứa không thay đổi (thí dụ phòng hay xưởng làm việc) và cuối cùng sẽ gây ra hiện tượng nổ.
Các điều kiện cần thiết để gây ra một đám cháy bụi được mô tả như hình ngũ giác dưới đây
5763
1. Nhiên liệu (Fuel) – sự hiện diện của bụi cháy. Kích thước hạt bụi càng nhỏ nguy cơ cháy nổ càng cao vì vừa dễ bắt lửa vừa dễ phân tán.
Một lượng nhỏ bụi dày khoảng 1mm trên mặt thiết bị có thể tạo ra một đám mây bụi gây nổ một khi nó lơ lửng. Một lướp bụi có thể được coi là tao ra điều kiện nguy hiểm nếu nó che phủ một diện tích trên 5% diện tích sàn của phòng/ không gian giới hạn
2. Oxy – Thông thường nồng độ oxy trong không khí đủ cung cấp cho một vụ cháy nổ.
3. Lơ lửng (suspension) – Bụi cần phải được phân tán thì mới có thể tạo ra được vụ nổ. Thông thường một vụ nổ bụi được hình thành qua 2 giai đoạn. Đám nổ đầu tiên sẽ tung các hạt bụi đã tích tụ sẵn trong nhà máy và phân tán bụi vào không khí. Điều này tạo điều kiện cho hiện tượng nổ thứ hai xảy ra mảnh liệt và nghiêm trọng hơn.
5764
4. Nguồn nhiệt ( Ignition source) – Cần phải có năng lượng để đốt cháy hỗn hợp. Đó có thể là năng lượng tĩnh điện hoặc ngọn lửa trần hay sự rò điện…
5. Trạng thái cô lập (confinement) – Ví dụ các bức tường, trần nhà, sàn nhà và mái của một tòa nhà tạo ra sự cô lập. Thiết bị nhà máy bao gồm thiết bị công nghệ, két chứa, thiết bị ngăn bụi và ống dẫn cũng tạo nên sự cô lập.
Yêu cầu an toàn để phòng tránh cháy nổ bụi
1. Để đảm bảo an toàn cháy nổ đối với các thiết bị và quá trình sản xuất phải:
· Thực hiện các giải pháp thiết kế theo tiêu chuẩn an toàn cháy, nổ của các thiết bị và quá trình sản xuất;
· Áp dụng các phương pháp, phương tiện ngăn ngừa sự phát sinh cháy, nổ.
· Áp dụng các hệ thống chống cháy và chống nổ nhằm giảm mức độ tác động của các yếu tố nguy hiểm cháy, nổ đối với người làm việc;
· Áp dụng các biện pháp tổ chức, kỹ thuật nhằm duy trì đúng chế độ vận hành hoặc trình tự thao tác đã được quy định trong các tài liệu pháp quy – kỹ thuật.
2. Khi thiết kế các quá trình sản xuất phải tuân theo các điều kiện sau:
· Các máy và thiết bị phải hợp với yêu cầu của TCVN 2289-78; TCVN 2290-78; TCVN 3254-89.
· Các máy và thiết bị phải bố trí hợp lý để các yếu tố nguy hiểm do cháy và nổ tạo nên ít ảnh hưởng đến người làm việc;
· Lựa chọn các biện pháp cần thiết chống cháy và chống nổ.
3. Các phương pháp và phương tiện ngăn ngừa xuất hiện cháy, nổ phải loại trừ được sự hình thành môi trường nguy hiểm
cháy ở bên trong các và thiết bị hoặc sự xuất hiện nguồn gây cháy trong môi trường nguy hiểm cháy.
4. Hệ thống cháy và chống nổ phải:
· Bảo toàn được các máy và thiết bị khi xảy ra cháy ở bên trong chúng;
· Giảm được áp suất ra nơi an toàn khi xảy ra ở bên trong các máy và thiết bị.
· Dập nổ ở bên trong các máy và thiết bị;
· Hạn chế cháy lan và chữa cháy kịp thời;
5. Việc tính toán máy và thiết bị theo độ bền nổ cần phải tính đến áp suất lớn nhất khi nổ bụi.
Nguyễn Tấn Nhật
Nguồn thongtinantoan
Cháy nổ bụi
Thông thường khi nói đến cháy nổ chúng ta chỉ sợ sự cháy nổ của chất khí hay lỏng mà coi thường sự cháy nổ của vật rắn. Điều đó cũng dễ hiểu vì chất khí và lỏng dễ bắt cháy hơn chất rắn.
Tuy nhiên trong thực tế có khá nhiều vụ cháy - nổ ghi nhận được ở Việt Nam và trên thế giới mà nguyên nhân là các hạt bụi rắn tưởng chừng như vô hại. Những hiện tượng cháy nổ do các hạt bụi gây ra thường mãnh liệt vì chúng ta không có đề phòng và coi thường sự nguy hiểm của nó. Thí dụ như hạt kim loại như hạt nhôm thông thường không cháy, nhưng với một nồng độ oxygen nào đó cộng với nhiệt độ và áp suất cao sẽ cháy và sinh ra một năng lượng đáng kể và sẽ đưa đến hiện tượng nổ.
Thí dụ sau sẽ giúp quý độc giả hiểu thêm về hiện tượng nổ bụi:
Ta có một khúc gỗ hình khối mỗi cạnh 1 m hay 1.000 mm (Hình a) và 1.000 khúc gỗ mỗi cạnh 100 mm (Hình b).
5762
Giả sử 1.000 khúc gỗ nhỏ tung đều trong không khí như hình vẽ có nghĩa là không khí có thể tiếp với tất cả các bề mặt của chúng nó và chúng có thể cháy cùng một lúc.
Diện tích chung quanh của các khúc gỗ tính như sau:
Khúc gỗ lớn: Achung quanh = 6 x (1 x 1) = 6 m2
Các khúc khỗ nhỏ: Achung quanh = 1.000 x (6 x (0,1 x 0,1) = 60 m2
Như vậy ta chia khúc gỗ lớn ra một 1.000 lần nó sẽ cháy nhanh hơn 60 lần.
Nếu chúng ta nghiền nát các khúc gỗ ra nhiều lần nữa thành các hạt bụi, thí dụ mỗi cạnh khoảng 1 mm hay 0,001 m. Tổng diện tích chung quanh được tính như sau:
Vhạt bụi = 0,001 x 0,001 x 0,001 = 1 x 10-9 m3
Tổng số hạt bụi tương đương với 1 m3 gỗ
nhạt bụi = V1m3 / Vhạt bụi = 1 / (1 x 10-9) = 1 x 109 hạt bụi
Tổng diện tích chung quanh của các hạt bụi đường kính 1 mm hay 0,001 m
Achung quanh = 1 x 109 x (6 x 0,001 x 0,001) = 6.000 m2
Như vậy cùng 1 m3 gỗ, ở dạng hạt bụi (mỗi cạnh 1 mm) sẽ cháy 6.000 lần nhanh hơn và sẽ sanh ra một năng lượng khổng lồ trong tích tắc, và nhiệt độ không khí sẽ tăng đột ngột, nhiệt độ tăng thể tích không khí tăng, thể tích bình chứa không thay đổi (thí dụ phòng hay xưởng làm việc) và cuối cùng sẽ gây ra hiện tượng nổ.
Các điều kiện cần thiết để gây ra một đám cháy bụi được mô tả như hình ngũ giác dưới đây
5763
1. Nhiên liệu (Fuel) – sự hiện diện của bụi cháy. Kích thước hạt bụi càng nhỏ nguy cơ cháy nổ càng cao vì vừa dễ bắt lửa vừa dễ phân tán.
Một lượng nhỏ bụi dày khoảng 1mm trên mặt thiết bị có thể tạo ra một đám mây bụi gây nổ một khi nó lơ lửng. Một lướp bụi có thể được coi là tao ra điều kiện nguy hiểm nếu nó che phủ một diện tích trên 5% diện tích sàn của phòng/ không gian giới hạn
2. Oxy – Thông thường nồng độ oxy trong không khí đủ cung cấp cho một vụ cháy nổ.
3. Lơ lửng (suspension) – Bụi cần phải được phân tán thì mới có thể tạo ra được vụ nổ. Thông thường một vụ nổ bụi được hình thành qua 2 giai đoạn. Đám nổ đầu tiên sẽ tung các hạt bụi đã tích tụ sẵn trong nhà máy và phân tán bụi vào không khí. Điều này tạo điều kiện cho hiện tượng nổ thứ hai xảy ra mảnh liệt và nghiêm trọng hơn.
5764
4. Nguồn nhiệt ( Ignition source) – Cần phải có năng lượng để đốt cháy hỗn hợp. Đó có thể là năng lượng tĩnh điện hoặc ngọn lửa trần hay sự rò điện…
5. Trạng thái cô lập (confinement) – Ví dụ các bức tường, trần nhà, sàn nhà và mái của một tòa nhà tạo ra sự cô lập. Thiết bị nhà máy bao gồm thiết bị công nghệ, két chứa, thiết bị ngăn bụi và ống dẫn cũng tạo nên sự cô lập.
Yêu cầu an toàn để phòng tránh cháy nổ bụi
1. Để đảm bảo an toàn cháy nổ đối với các thiết bị và quá trình sản xuất phải:
· Thực hiện các giải pháp thiết kế theo tiêu chuẩn an toàn cháy, nổ của các thiết bị và quá trình sản xuất;
· Áp dụng các phương pháp, phương tiện ngăn ngừa sự phát sinh cháy, nổ.
· Áp dụng các hệ thống chống cháy và chống nổ nhằm giảm mức độ tác động của các yếu tố nguy hiểm cháy, nổ đối với người làm việc;
· Áp dụng các biện pháp tổ chức, kỹ thuật nhằm duy trì đúng chế độ vận hành hoặc trình tự thao tác đã được quy định trong các tài liệu pháp quy – kỹ thuật.
2. Khi thiết kế các quá trình sản xuất phải tuân theo các điều kiện sau:
· Các máy và thiết bị phải hợp với yêu cầu của TCVN 2289-78; TCVN 2290-78; TCVN 3254-89.
· Các máy và thiết bị phải bố trí hợp lý để các yếu tố nguy hiểm do cháy và nổ tạo nên ít ảnh hưởng đến người làm việc;
· Lựa chọn các biện pháp cần thiết chống cháy và chống nổ.
3. Các phương pháp và phương tiện ngăn ngừa xuất hiện cháy, nổ phải loại trừ được sự hình thành môi trường nguy hiểm
cháy ở bên trong các và thiết bị hoặc sự xuất hiện nguồn gây cháy trong môi trường nguy hiểm cháy.
4. Hệ thống cháy và chống nổ phải:
· Bảo toàn được các máy và thiết bị khi xảy ra cháy ở bên trong chúng;
· Giảm được áp suất ra nơi an toàn khi xảy ra ở bên trong các máy và thiết bị.
· Dập nổ ở bên trong các máy và thiết bị;
· Hạn chế cháy lan và chữa cháy kịp thời;
5. Việc tính toán máy và thiết bị theo độ bền nổ cần phải tính đến áp suất lớn nhất khi nổ bụi.
Nguyễn Tấn Nhật
Nguồn thongtinantoan