I. KHÁI NIỆM CHUNG

•  Các hệ thống chiết nạp, sử dụng LPG là các hệ thống kín, chứa LPG bão hòa dưới áp suất cao ở nhiệt độ môi trường. Từ đó có thể thấy hai mối nguy hiểm chính liên quan đến hệ thống LPG là:

•  Hệ thống luôn có áp suất, khi áp lực của môi chất vượt quá khả năng chịu lực của bồn chứa, đường ống sẽ gây ra nổ vỡ

•  LPG chứa bên trong hệ thống là môi chất có khả năng cháy nổ cao, khi xảy ra sự cố nổ hoặc rò rỉ, LPG thoát ra ngoài có thể gây ra cháy, nổ dây chuyền rất nguy hiểm

•  Chính vì vậy, đối với hệ thống LPG, các biện pháp đảm bảo an toàn tập trung vào:

• Các bồn chứa (bồn cố định, xitec, chai chứa) và hệ thống ống phải được thiết kế, lắp đặt, định kỳ nghiệm thử để đảm bảo chịu được áp suất môi chất với hệ số an toàn lớn nhất có thể
• Quá trình vận hành phải thường xuyên theo dõi, phát hiện ngay các nguy cơ nổ vỡ, rò rỉ để xử lý kịp thời.
• Khu vực làm việc phải đảm bảo không có các nguồn gây tia lửa, được thông gió tốt tránh LPG tụ lại tạo thành hỗn hợp nổ với không khí

II.  CÁC SỰ CỐ LIÊN QUAN ĐẾN CÁC HỆ THỐNG CHỊU ÁP LỰC

 

•  Sự cố nổ vỡ: •  Phân loại:

có thể phân ra làm hai loại nổ vỡ

•  Nứt : xảy ra với tốc độ chậm khi trên hệ thống xuất hiện vết nứt làm phun môi chất ra ngoài.

•  Nổ: xảy ra với tốc độ rất nhanh, hệ thống bị phá hủy thành các mảnh nhỏ và tạo ra các sóng nổ. Va đập của các mảnh bắn và sức ép của sóng nổ trong không khí sẽ gây ra tai nạn cho con người và thiết bị đặc biệt trong các không gian kín.

Đối với môi chất cháy nổ như LPG việc một lượng lớn môi chất thoát ra ngoài thường tạo ra các hiện tượng cháy nổ kèm theo.

•  Nguyên nhân:

•  Môi chất bên trong hệ thống hấp thụ nhiệt làm áp suất tăng cao. Điều này đặc biệt nguy hiểm đối với hệ thống chứa LPG, khi hấp thụ nhiệt LPG lỏng sẽ bay hơi rất nhanh, do sự chênh lệch về thể tích giữa phần lỏng và phần hơi (1 lít propan lỏng bay hơi ở 15 o C sẽ tạo thành 270 lít khí ) áp suất sẽ tăng cao nhất là khi hệ thống chứa đầy LPG lỏng.

•  Do không khí lọt vào tạo thành hỗn hợp nổ bên trong hệ thống. Đối với hệ thống LPG sự cố này hay xảy ra khi nạp khí lần đầu hoặc thông thổi khi sửa chữa.

•  Aùp suất hệ thống không tăng tuy nhiên bồn chứa, chai và đường ống bị yếu đi do ăn mòn, va đập, khuyết tật

•  Hiện tượng thủy kích: Trong hệ thống đường ống LPG hiện tượng thủy kích xảy ra khi dòng chất lỏng bị chặn lại tức thời. Dòng chất lỏng chảy bên trong ống có quán tính của nó, khi bị chặn lại một cách tức thời (ví dụ như có van chặn nào đó bị đóng lại một cách đột ngột) lực quán tính của dòng chất lỏng sẽ chuyển thành lực sốc (sốc thủy lực) ở dạng sóng, truyền ngược lại phía sau gây vỡ ống. Khi xảy ra hiện tượng thủy kích, ống sẽ bị rung và có tiếng kêu bất thường.

•  Sự cố rò rỉ:

Các nguyên nhân gây nên sự cố rò rỉ bao gồm:

• •  Rò rỉ do các mối nối có tình trạng kỹ thuật kém:
• •  Được thiết kế không đúng quy cách: mỗi loại mối nối phù hợp với một điều kiện nhất định, việc lựa chọn không đúng loại mối nối sẽ làm tăng nguy cơ rò rỉ. Nói chung tất cả các mối nối có thể tháo được đều có nguy cơ rò rỉ cao, vì vậy người ta hạn chế sao cho số lượng mối nối loại này trên hệ thống ống là nhỏ nhất, dùng các mối nối bằng hàn ở các vị trí có thể.
• •  Xiết không chặt
• •  Mối nối ren, mặt bích bị lỏng ra do rung lắc trong quá trình sử dụng. Hiện tượng rung lắc không chỉ làm lỏng các mối nối mà còn có thể làm cho các van khóa bị mở ra một cách bất thường
• •  Bồn chứa, đường ống bị nứt, thủng do va chạm, ăn mòn, mài mòn, do các khuyết tật bên trong kim loại.
• •  Do bụi bẩn bám vào bề mặt nắp van, mặt bích
• •  Do áp suất tăng quá cao làm các van an toàn mở
• •  Do các sai sót trong vận hành

III.  CÁC BIỆN PHÁP ĐẢM BẢO AN TOÀN

 

•  Hệ thống phải được thiết kế một cách phù hợp :

Một số điểm đáng lưu ý:

•  Đối với các bồn chứa đặt cố định:

• Áp suất thiết kế các bồn chứa LPG không được nhỏ hơn 17 bar với chiều dày tăng thêm để dự phòng ăn mòn ít nhất là 1 mm
• Trên bồn chứa phải có đủ các cơ cấu an toàn cần thiết, cụ thể:
• Trên đường nạp lỏng phải có 1 van một chiều và 1 van chặn
• Đường cấp lỏng ra phải có van đóng nhanh khẩn cấp và một van đóng ngắt trực tiếp ở phía ngoài. Gas lỏng thường được nạp vào khoang hơi
• Bồn phải được trang bị van an toàn có kích thước phù hợp với diện tích xung quanh của bồn
• Trên bồn phải có ít nhất một dụng cụ đo mức lỏng, dụng cụ đo mức lỏng cao nhất và một áp kế
• Hệ thống các van đóng khẩn cấp phải có khả năng đóng bằng tay từ xa cũng như tại điểm vận hành và tự động đóng khi có tín hiệu báo lửa, rò rỉ từ các đầu dò khí
• Mỗi bồn phải có ít nhất hai vị trí nối vào hệ thống tiếp đất chống sét và chống tĩnh điện. Điện trở tiếp đất phải nhỏ hơn 10 Ohm

•  Đối với xe bồn:

Bồn chứa đặt trên xe có yêu cầu thiết kế như đối với bồn chứa cố định, ngoài ra còn thêm một số yêu cầu bổ sung:

• Lượng lỏng nạp vào bồn không được vượt quá 90% dung tích bồn
• Nếu dung tích bồn lớn hơn 10.000 lít, bồn phải có một hoặc nhiều vách ngăn . Dung tích mỗi khoang không được vượt quá 7500 lít
• Khi thiết kế bồn, ngoài áp suất chất lỏng lấy bằng 17 bar, người ta còn phải tính tới cả tải trọng động của xe
• Bồn chứa bắt buộc phải có nhiệt kế
• Xe bồn phải có dây để nối đất

•  Đối với các ống

•  Trên các ống hơi và ống lỏng, giữa 2 van chặn phải có van xả an toàn có áp suất đặt bằng 80% áp suất thử của hệ thống.

 

Hiện tại, chưa có tiêu chuẩn Việt nam về áp suất thiết kế cho hệ thống ống, có thể tham khảo quy định của Mỹ (NFPA 58 điều 3-2.10.2) như sau:

• Ống có áp suất cao hơn áp suất của bồn (ống nhập lỏng, ống đẩy của bơm lỏng) thiết kế ở áp suất 24 bar
• Ống lỏng không nối với đầu đẩy của bơm, các ống hơi làm việc ở áp suất lớn hơn 9 bar (ống hơi nối với bồn phía trước van giảm áp) thiết kế ở áp suất 17 bar
• Ống hơi làm việc ở áp suất nhỏ hơn 9 bar (phía sau van giảm áp) thiết kế ở áp suất 9 bar

•  Hệ thống phải được kiểm tra, theo dõi một cách thường xuyên để kịp thời phát hiện các khuyết tật, có biện pháp xử lý bảo dưỡng kịp thời.

Trạm nạp phải có kế hoạch quy định chi tiết công tác kiểm tra, bảo dưỡng định kỳ tất cả các thiết bị trong trạm để đảm bảo điều kiện an toàn. Sau đây là một số lịch biểu mang tính gợi ý

•  Đối với các thiết bị phụ trợ:

Tên thiết bị	Biện pháp kiểm tra, bảo dưỡng	Thời gian thực hiện
Các van đóng khẩn cấp	Kiểm tra khả năng làm việc	Hàng tuần
Hệ thống nước tưới làm mát	Chạy thử, kiểm tra để đảm bảo hệ thống có thể tưới toàn bộ diện tích bề mặt các bồn. Sửa chữa và thay thế các vòi phun bị tắc hoặc bị hỏng	Hàng qúy
	Kiểm tra khả năng làm việc	Hàng năm
Các thiết bị báo rò rỉ (Gas detector)	Kiểm tra khả năng làm việc	Theo yêu cầu của nhà chế tạo

 

  •  Hệ thống bồn chứa, thiết bị nạp, đường ống

Hạng mục kiểm tra	Biện pháp kiểm tra, bảo dưỡng	Thời gian thực hiện
Kiểm tra thường xuyên (Sử dụng danh mục câu hỏi kiểm tra)	Kiểm tra phát hiện các hiện tượng hư hỏng rò rỉ để sửa chữa kịp thời	Hàng ngày
Kiểm tra hàng tháng	Kiểm tra để đảm bảo các van khóa ở tình trạng kỹ thuật tốt (tay van đóng mở nhẹ nhàng, không có rò rỉ, ăn mòn trên thân van, mặt bích, mối nối) . Kiểm tra van an toàn (lỗ thoát nước không bị tắc, lò xo và đế van không bị ăn mòn) . Kiểm tra tình trạng ăn mòn của đường ống Kiểm tra các đầu nạp để phát hiện các biểu hiện hư hỏng, ăn mòn hay xì hở.	Hàng tháng
Kiểm tra hàng năm	Kiểm định lại áp kế, nhiệt kế . Kiểm tra khả năng làm việc của hệ thống báo động khi mức lỏng quá cao. Kiểm tra bằng mắt tình trạng kỹ thuật bồn. Kiểm tra tình trạng kỹ thuật của nền móng, chân đỡ bồn	Hàng năm
Khám xét toàn bộ các bồn và hệ thống ống	Kiểm tra bên trong, bên ngoài. Siêu âm kiểm tra chiều dày	3 năm một lần (do cơ quan đăng kiểm thực hiện)
Khám xét toàn bộ và thử thủy lực các bồn và hệ thống ống	Kiểm tra bên trong, bên ngoài. Siêu âm kiểm tra chiều dày. Thử thủy lực	6 năm một lần (do cơ quan đăng kiểm thực hiện)

 

 

Một số câu hỏi mang tính gợi ý cho quá trình kiểm tra hàng ngày:

 

•  Đối với trạm nạp và khu bồn chứa:

• Ngoài LPG, có còn vật liệu cháy nổ nào khác trong khu vực trạm nạp không ?
• Bên dưới bồn chứa và khu vực xung quanh bồn chứa có đảm bảo sạch sẽ, không có cỏ dại không ?
• Có phát hiện hiện tượng bất thường nào trong trạm không ?
• Các thiết bị PCCC có đầy đủ không ? Có saün sàng hoạt động không?

•  Đối với các bồn chứa:

• Có phát hiện hiện tượng gỉ mòn, phá hủy lớp sơn hay các khuyết tật nào khác trên thân bồn, các chân đế, giá đỡ không?
• Các tay van có dễ đóng, mở không ?
• Có biểu hiện hư hỏng nào trên các chi tiết ghép nối (cút, van, mặt bích v.v.) không ?
• Có biểu hiện rò rỉ nào không ?
• Các cọc tiếp đất có ở đúng vị trí và được nối vào bồn không ?
• Vị trí nạp xe bồn có cọc tiếp đất cho xe không ? Cọc này có đảm bảo yêu cầu kỹ thuật không ?
• Các biển báo, bảng chỉ dẫn an toàn, các quy trình vận hành có được treo đầy đủ không, có dễ đọc không ?
• Đối với hệ thống ống, bơm, máy nén và các thiết bị nạp:
• Tình trạng bên ngoài của các thiết bị có đảm bảo yêu cầu kỹ thuật không ?
• Có biểu hiện hư hỏng nào không ?
• Các ống mềm có được thường xuyên kiểm tra không (kiểm tra hàng ngày nếu dùng hàng ngày, kiểm tra truớc mỗi lần sử dụng nếu dùng không thường xuyên)
• Có biểu hiện rò rỉ nào không ?

•  Quá trình vận hành phải đảm bảo các nguyên tắc an toàn cơ bản khi làm việc với LPG.

• Cách ly LPG khỏi tất cả các nguồn lửa trần và các nguồn gây tia lửa.
• Trong quá trình sang chiết, sử dụng các chai, bồn chứa cần được nối đất để tránh điện tích tĩnh điện có thể gây tia lửa
• Khu vực có LPG phải có biển báo cấm lửa, cấm hút thuốc
• Luôn giữ cho khu vực làm việc sạch sẽ, không có các vật liệu dễ cháy

•  Yêu cầu cơ bản đối với khu vực tồn trữ và nạp khí LPG:

• Phải được thông gió tốt, hệ thống thông gió phải là loại không gây tia lửa trong quá trình hoạt động.
• Hệ thống điện phải đảm bảo đầy đủ các yêu cầu về phòng nổ và về an toàn
• Lối đi lại và các cửa thoát hiểm phải thoáng, không có các vật chắn
• Phải lắp đặt các thiết bị báo lửa và báo rò rỉ

•  Yêu cầu cơ bản khi sử dụng chai LPG:

• Sử dụng số lượng LPG ít nhất có thể. Chai phải đặt trong khu vực được thông gió tốt
• Khi không sử dụng, chai phải có nút bảo vệ van
• Chai phải được đặt ở vị trí đứng, được kẹp chặt chống đổ ngã.
• Không mở van chai khi tay có dầu, mỡ
• Dùng van giảm áp phù hợp.
• Thiết bị sử dụng ga phải là loại phù hợp, đảm bảo các yêu cầu an toàn.
• Chỉ mở van chai bằng tay, không sử dụng bất kỳ dụng cụ nào khác để mở.
• Thường xuyên kiểm tra tình trạng chai để kịp thời phát hiện các dấu hiệu móp méo, rỉ sét, rò rỉ. Không sử dụng chai nếu phát hiện các biểu hiện hư hỏng
• Luôn giữ van chai sạch sẽ, đặc biệt là không có nước và dầu mỡ
• Khi sử dụng khí, luôn mở hoàn toàn van chai
• Không để chai bị rơi, va đập vào các vật rắn
• Không nắm vào tay van khi nhấc chai
• Để lại một ít khí sau khi dùng chai (để người nạp chai có thể nhận biết loại khí)
• Không sử dụng chai vào bất kỳ mục đích nào khác (như làm con lăn, bậc kê v.v.)
• Trang bị đủ thiết bị PCCC

•  Một số điểm cần chú ý:

- Khi nạp LPG từ tàu vào bồn (theo quy định của NFPA58)

• Trong vòng bán kính 30,5 m từ cầu tàu không được có các phương tiện vận tải khác, các thiết bị điện cầm tay, bình chứa khí nén, chứa chất cháy
• Chỉ những người có trách nhiệm có mặt trong khu vực nhập ga

•  Khi xuất ga cho xe bồn:

• Xe phải đỗ hướng về phía có đường thoát thích hợp (đảm bảo cho xe không phải lùi khi thoát đi), cài phanh, ngắt công tắc, cắt ắc quy và chèn bánh xe trước khi giao hàng.
•