Thiết bị chịu áp lực là gì

Thiết bị chịu áp lực là thiết bị được số lượng giới hạn bằng một thể tích đóng kín bởi những van, khóa, có áp suất thao tác cao hơn 0,7 bar dùng để triển khai những quy trình nhiệt học [ như nồi hơi, nồi hấp, nồi đun nước nóng, mạng lưới hệ thống lạnh … ] hoặc quy trình hóa học [ như những bình phản ứng ] hoặc dùng để dữ gìn và bảo vệ, tồn trữ luân chuyển những chất khí nén, khí hóa lỏng, khí hòa tan ở trạng thái có áp suất [ như bồn gas ; bình gas ; bình chứa khí hóa lỏng ; bình chứa khí nén ; xi téc … ] hoặc dùng để chứa chất rắn ở dạng bột không có áp suất nhưng được tháo ra bằng chất khí có áp suất cao hơn 0,7 bar [ theo pháp luật tại điểm 1.4.17 của Quy chuẩn kỹ thuật vương quốc về ATLĐ nồi hơi và bình chịu áp lực QCVN : 01-2008 / BLĐTBXH thì : Đơn vị đo áp suất được qui đổi như sau : 1 KG / cm2 = 0,1 MPa = 0,98 bar = 14,4 PSI ] .

THIẾT BỊ CHỊU ÁP LỰC GỒM NHỮNG LOẠI NÀO ?

Thông thường thiết bị chịu áp lực được phân ra 2 loại chính : Bình chịu áp lực và nồi hơi .

• Bình chịu áp lực là thiết bị dùng để tiến hành các quá trình nhiệt học, hoặc hóa học, cũng như để chứa và chuyên chở môi chất có áp suất lớn hơn áp suất khí quyển hoặc để chứa chất rắn ở dạng bột không có áp suất nhưng được tháo ra bằng chất khí có áp suất cao hơn 0,7 bar.

  Bạn đang đọc: TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ CHỊU ÁP LỰC – DIỄN ĐÀN AN TOÀN

• Nồi hơi là thiết bị dùng để sản xuất hơi nước [ dùng cho sản xuất công nghiệp hoặc hoạt động và sinh hoạt ] mà nguồn nhiệt phân phối cho nó là do sự đốt cháy nguyên vật liệu hữu cơ hoặc do những phản ứng hóa học, kể cả nguồn năng lượng nguyên tử [ nồi hơi sử dụng trong xí nghiệp sản xuất điện nguyên tử ] .

Trong quá trình sử dụng thiết bị chịu áp lực, có rất nhiều nguy cơ có thể dẫn đến sự cố, tai nạn lao động, thậm chí đã xảy ra rất nhiều tai nạn lao động chết người, có những tai nạn lao động chết người rất nghiêm trọng. Có hai nhóm nguy cơ:

Xem thêm: QUY ĐỊNH THANH TOÁN BÙ TRỪ CÔNG NỢ – ĐẠI LÝ THUẾ Q.P.T

a. Nguy cơ nổ thiết bị

– Do xu thế cân bằng áp suất của các thiết bị chịu áp lực kèm theo sự giải phóng năng lượng lớn, khi điều kiện độ bền của thiết bị không đảm bảo dẫn đến hiện tượng nổ. Hiện tượng nổ thiết bị chịu áp lực có thể đơn thuần là nổ vật lý nhưng cũng có trường hợp kết hợp cả hai hiện tượng nổ là nổ vật lý và nổ hóa học. Trường hợp này năng lượng nổ rất lớn, tác hại công phá của nó cũng rất lớn. Hình ảnh nổ chai khí nén tại một cơ sở sản xuất

Xem thêm: 6 loại ma túy, chất kích thích hủy hoại cơ thể người nghiện

b. Nguy cơ bỏng

– Nguy cơ bỏng do sự cố thiết bị chịu áp lực rất phổ cập. Có nhiều nguyên do dẫn đến bỏng nhưng hầu hết do xì hở môi chất, nổ vỡ thiết bị, người quản lý và vận hành tiếp xúc với những bộ phận có nhiệt nổ cao [ hầu hết ở nồi hơi ] không được bọc cách nhiệt hoặc cách nhiệt hư hỏng v.v … Hiện tượng bị bỏng do thiết bị chịu áp lực hoàn toàn có thể là bỏng nóng [ do nhiệt độ cao ], bỏng lạnh [ do nhiệt độ thấp ] .
Bình chịu áp lực là những thiết bị nguy hại có nhu yếu về bảo đảm an toàn cao, nếu không thiết kế xây dựng quá trình khi thao tác với những thiết bị này [ kiểm tra, kiểm định, thay thế sửa chữa, bảo trì ] sẽ không bảo vệ bảo đảm an toàn và có rủi ro tiềm ẩn xảy ra những sự cố tác động ảnh hưởng đến sức khỏe thể chất, tính mạng con người người lao động .

AN TOÀN THIẾT BỊ CHỊU ÁLỰCI. Khái niệmII. Yếu tố nguyhiểm và đặc trưngIII. Nguyên nhân gây rasự cố và biện phápphòng ngừaNỘI DUNGIV. An toàn một số thiếtbị chịu áp lựcI. Một số khái niệm cơ bản:1. Thiết bị chịu áp lựco Thiết bị chịu áp lực là các thiết bị dùng để tiến hành các quá trìnhnhiệt học, hóa học, sinh học, cũng như để bảo quản, vận chuyển…cácmôi chất ở trạng thái có áp suất như khí nén, khí hóa lỏng, và các chấtkhác và có tên gọi riêng.o Ví dụ: nồi hơi, máy nén khí, máy lạnh, chai, bình sinh khíaxetylen, thùng chứa, bình hấp,…o Đặc điểm chung nhất của các thiết bị chụi áp lực là áp suất bêntrong rất lớn.a. Khái niệm về nồi hơi• Nồi hơi là một thiết bị chịu áp lực.• Nó là một thiết bị [hoặc tổ hợp thiếtbị] dùng để thu nhận hơi có áp suấtlớn hơn áp suất khí quyển để phục vụcác mục đích khác nhau nhờ nănglượng được tạo ra do đốt nhiên liệutrong các buồng đốt.b. Cháy nổ• Định nghĩa: Cháy là quá trìnhphản ứng oxi hóa khử tỏanhiệt và kèm hiện tượng phátsáng [theo TCVN 3255-89].• Nổ hóa học là phản ứng oxihóa khử tỏa nhiệt rất nhanh,kèm theo khí nén có khảnăng sinh công [theo TCVN3255-86].Điều kiện cần và đủ để cháy và nổ cóthể xảy ra :• Có môi trường nguy hiểm cháy[nổ]: là hỗn hợp giữa chất cháyvà chất oxi hóa [chất cháy cóthể là hơi, khí, bụi], ở phạm vinồng độ giới hạn nhất định• Có nguồn gây cháy [kích nổ]:là các dạng năng lượng khácnhau với một giá trị nhất địnhđủ khả năng gây cháy [kích nổ]c. 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 ápCao ápTrung áSiêu ápViệc phân chia theo áp suất làm việc của môi chất đối với các loạikhác nhau là khác nhau theo các giải áp suất.Ngoài ra các thiết bị chịu áp lực chủ yếu phân loại theo nhiệt độ làm việcvà gồm hai loại:Các thiết bị đốt nóng: Nồi hơi và các bộ phận của nó, nồi chưng cất, nồihấp…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 đốtVì vậy các thiết bị chịu áp lực nếu bị nổ, bị vỡ sẽ gây ra tác hại rất nghiêmtrọng nên có yêu cầu nghiêm ngặt về an toàn lao động.II. Những yếu tố nguy hiểm đặc trưng của thiết bị áp lực.1. Nguy cơ nổ- Nguyên nhân: Thiết bị chịu áp lực làm việc trong điều kiện môichất chứa trong đó có áp suất khác với áp suất khí quyển do đógiữa chúng luôn luôn có xu hướng cân bằng áp suất, kèm theo sựgiải phóng năng lượng khi điều kiện cho phépHiện tượng nổ thiết bị áp lực có thể đơn thuần là nổ vật lý, nhưngcũng có khi là sự kết hợp giữa hai hiện tượng nổ xảy ra liên tiếpđó là nổ hóa học và nổ vật lý xảy ra trong thời gian rất ngắn.II. Những yếu tố nguy hiểm đặc trưng của thiết bị áp lực.1. Nguy cơ nổ• Khi nổ vật lý, thế năng của của mỗi chất thoát ra khi nổ thiết bị được xác định theo biểuthức: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 chấtII. Những yếu tố nguy hiểm đặc trưng của thiết bị áp lực.1. Nguy cơ nổNổ vật lý là hiện tượng phá hủy thiết bị để cân bằng áp suất giữatrong và ngoài khi áp suất môi chất trong thiết bị vượt quá trị sốcho phép đã được tính trước đối với loại vật liệu làm thành bị lãohóa, ăn mòn, khi đó ứng suất do áp lực môi chất chứa trong thiếtbị gây nên trong thành bình vượt quá trị số ứng suất cho phép củavật liệu làm thành bình.Khi nổ vật lý xảy ra, thông thường thiết bị phá hủy ở điểm yếu nhấtII. Những yếu tố nguy hiểm đặc trưng của thiết bị áp lực.1. Nguy cơ nổHiện tượng gia tăng ứng suất và áp suất này xảy ra do nhiềunguyên nhân:• Áp suất tăng, không kiểm soát được do van an toàn không tác động hoặc việc tácđộng của van an toàn không đảm bảo làm giảm áp suất trong thiết bị.• Tăng nhiệt đo do bị đốt nóng quá mức, do ngọn lửa trần, bức xạ nhiệt, bị va đập, nạpquá nhanh, phản ứng hóa học.• Tính chất vật liệu thay đổi do tác động hóa học, nhiệt học [do hóa cứng, do ăn mòncục bộ…].• Chiều dày thành thiết bị thay đổi do hiện tượng mài mòn cơ học và ăn mòn hóa học.• Do sự va chạm mạnh, thao tác sử dụng sai: nạp bình quá nhanh.II. Những yếu tố nguy hiểm đặc trưng của thiết bị áp lực.1. Nguy cơ nổHiện tượng vỡ nổ thiết bị do phản ứng hóa học trong thiết bị áp lực chínhlà quá trình diễn ra hai hiện tượng nổ liên tiếp, ban đầu là nổ hóa học [ápsuất tăng nhanh] sau đó nổ vật lí do thiết bị không có khả năng chịu đựngáp 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 thiếtbị thành nhiều mảnh nhỏ [do tốc độ gia tăng áp suất quá nhanh] bắn raxung quanh với tốc độ lớn.Hiện tượng nổ hóa học có thể xảy ra tại nhiều điểm của thiết bịII. Những yếu tố nguy hiểm đặc trưng của thiết bị áp lực.1. Nguy cơ nổCông sinh do nổ hóa học rất lớn và phụ thuộc chủ yếu vào bảnthân chất nổ, tốc độ cháy của hỗn hợp, phương thức lan truyềncủa sóng nổ. Bên cạnh đó nó còn phụ thuộc vào kết cấu củathiết bịVì vậy khi tính toán độ bền của thiết bị phải chú ý đến khả năngchịu đựng khi có nổ hóa học, khả năng thoát khí qua van an toàn.II. Những yếu tố nguy hiểm đặc trưng của thiết bị áp lực.2. Nguy cơ bỏngHiện tượng bỏng nhiệt xảy ra do nhiều nguyên nhân: xì hơi môichất, nổ vỡ thiết bị, tiếp xúc với các thiết bị có nhiệt độ caokhông được bọc hoặc bị hư hỏng cách nhiệt, do vi phạm chế độvận hành, vi phạm quy trình xử lý sự cố, do cháy, cơ cấu van mấttác dụng, thiết bị mòn hỏng, đường ống bị vở.Bên cạnh đó ta còn gặp hiện tượng bỏng do nhiệt độ thấp ở cácthiết bị mà môi chất được làm lạnh lâu ở áp suất lớn [trong hệthiết bị sản xuất oxi], một hiện tượng bỏng không kém phần nguyhiểm: hiện tượng bỏng do các hóa chất, chất lỏng có hoạt tính cao[axit, chất oxi hóa mạnh, kiềm..].II. Những yếu tố nguy hiểm đặc trưng của thiết bị áp lực.2. Nguy cơ bỏngHiện tượng bỏng nhiệt ở các thiết bị áp suất thườnggây chấn thương rất nặng do áp suất của môi chấtthường rất lớnII. Những yếu tố nguy hiểm đặc trưng của thiết bị áp lực.3. Các chất nguy hiểm có hạiTrong công nghiệp hóa chất thường có yếu tố nguy hiểm do các chất hoặc sảnphẩm có tính nguy hiểm, độc hai như bụi, hơi, khí được sử dụng hay tạo ra trongquá trình sử dụng, khai thác thiết bị. Bản thân các chất độc hại nguy hiểm này cóthể gây ra các hiện tượng ngộ độc cấp tính, mãn tính, bệnh nghề nghiệp, cũng cóthể gây nên cháy, nổ làm vỡ thiết bị và gây nên những sự cố nghiêm trọng hơnHiện tượng xuất hiện các yếu tố gây nguy hiểm, có hại thường xảy ra do hiệntượng rò rỉ thiết bị, đường ống, phụ tùng đường ống, tại van an toàn, do nổ vỡthiết bị, vi phạm quy trình vận hành và xử lý sự cố.II. Những yếu tố nguy hiểm đặc trưng của thiết bị áp lực.3. Các chất nguy hiểm có hạiRủi ro đi kèm với thiết bị áp lực phụ thuộc vào các yếu tố sau:Áp suất bên trong hệ thống.Loại môi chất chứa bên trong hệ thống và tính chất của nó.Chất lượng thiết kế, chế tạo, lắp đặt thiết bị.Thời gian vận hành và điều kiện làm việc của thiết bị.Tính phức tạp của quy trình vận hành.Tính khắc nghiệt của điều kiện vận hành Trình độ tay nghề và sự hiểu biết của những người thiết kế, chế tạo,lắp đặt, bảo trì, nghiệm thử và vận hành hệ thống thiết bị áp lực.III.III. NhữngNhững nguyênnguyên nhânnhân gâygây rara sựsự cốcố củacủathiếtthiết bịbị chịuchịu ápáp lựclực vàvà biệnbiện pháppháp phòngphòng ngừangừa1. Nguyên nhân gây ra sự cốa. Nguyên nhân kỹ thuật- Thiết bị được thiết kế và chế tạo không đảm bảo quyđịnh, tiêu chuẩn kỹ thuật, kết cấu không phù hợp, dùngsai vật liệu,…- Thiết bị quá cũ, hưhỏng nặng. Không đượcsửa chữa kịp thời, chấtlượng sửa chữa kém.a. Nguyên nhân kỹ thuật- Không có cơ cấu an toàn, hoặc cơ cấu an toàn không làmviệc theo chức năng yêu cầu.- Đường ống và thiết bị phụ trợ không đảm bảo đúng quyđịnh.- Tình trạng nhà xưởng, hệ thống chiếu sáng, thông tinkhông đảm bảo khả năng kiểm tra theo dõi, vận hành, xử lýsự cố một cách kịp thời.b. Nguyên nhân tổ chứcLà những nguyên nhân liên quan đến hoạt động, trình độhiểu biết của con người trong quá trình tổ chức khai thácsử dụng thiết bị.Những nguyên nhân tổ chức bao gồm:- Người quản lý thiếu quan tâm đến vấn đề an toàn trong khai thác, sửdụng 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,…- Trình độ vận hành của công nhân yếu, thao tác sai, nhầm lẫn.2. Những biện pháp phòng ngừa sựcố thiết bị chiệu áp lựca. Biện pháp tổ chức- Quản lý thiết bị chịu áp lực theo các quy định trong tài liệu tiêuchuẩn quy phạm như là: đăng kiểm, trách nhiệm giữa người quảnlý với người vận hành…nhằm ngăn chặn tình trạng vô tráchnhiệm, ý thức kém.- Đào tạo, huấn luyện người vận hành: Theo số liệu thống kê,80% sự cố thiết bị chịu áp lực xảy ra do người vận hành xử lýkhông đúng hoặc vi phạm quy trình quy phạm.a. Biện pháp tổ chức- Xây dựng các tài liệu kỹ thuật: Các tiêu chuẩn, quy phạmhướng dẫn vận hành.Hệ thống tài liệu bao gồm:• Các tiêu chuẩn về độ bền, khả năng chị áp lực của thiết bị.• Các quy trình vận hành thiết bị.• Lý lịch thiết bị, đặc biệt là phải có ghi chép ngày sản xuất, nơisản xuất, số lần đã sử dụng, số lần đã sửa chữa, thay thế bộ phậnnào, vào thời gianb. Biện pháp kỹ thuật- Thiết kế - chế tạo: Mục tiêu của khâu thiết kế, chế tạo là đảm bảokhả năng làm việc an toàn lâu dài, loại trừ khả năng hình thành cácnguy cơ sự cố và tai nạn lao động- Kiểm nghiệm dự phòng:•Công tác kiểm nghiệm kỹ thuật thiết bị bao gồm viêc kiểm tra,xem xét bên trong và bên ngoài thiết bị để xác định tình trạng kỹthuật, phát hiện những hư hỏng, khuyết tật.• Thử nghiệm độ bền áp lực chất lỏng [thông thường là nước], đểxác định khả năng chịu lực của thiết bị.- Kiểm nghiệm dự phòng• Thử nghiệm độ kín của thiết bị bằng khí nén• Kiểm tra xác định chiều dày thành thiết bị, khuyết tật, mối hàn.Các biện pháp kiểm nghiệm, thử nghiệm dự phòng được áp dụng khi: thiết bịmới chế tạo, lắp đặt hoặc sau khi sửa chữa lớn, khám nghiệm định kỳ, khámnghiệm bất thường.- Sữa chữa phòng ngừaCông tác sửa chữa phòng ngừa có ý nghĩa quan trọng đối với sự hoạt động,an toàn của thiết bị, việc sửa chữa kịp thời sẽ góp phần đáng kể vào việcgiảm sự cố, tai nạn lao động và tăng tuổi thọ của thiết bị.