Khái niệm cơ bản về thiết kế chống nổ và phòng nổ của trạm nén khí
Trong sản xuất công nghiệp, thiết kế an toàn của trạm nén khí đóng vai trò hết sức quan trọng. Khi bàn về vấn đề “áp suất làm việc lớn hơn bao nhiêu thì cần tính đến khả năng chống nổ”, trước hết cần làm rõ các khái niệm “chống nổ” và “phòng nổ”. Chống nổ thường chỉ khả năng của công trình hoặc kết cấu trong việc chịu đựng sóng xung kích do vụ nổ gây ra, còn phòng nổ tập trung vào việc ngăn ngừa sự bắt cháy của hỗn hợp dễ nổ hoặc hạn chế hậu quả của vụ nổ. Đối với trạm nén khí, nội dung chủ yếu liên quan đến biện pháp bảo vệ chống nổ vật lý đối với các bình áp lực cũng như yêu cầu phòng nổ điện trong những môi trường nhất định.
Cơ sở của các quy chuẩn và tiêu chuẩn cốt lõi
Việc thiết kế và xây dựng trạm nén khí cần tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn quốc gia và ngành liên quan, trong đó tập trung vào các quy phạm thuộc các khía cạnh sau đây:
- Quy phạm thiết kế trạm khí nén GB 50029）: Quy phạm này đưa ra các yêu cầu rõ ràng về việc lựa chọn địa điểm, bố trí, thiết kế đường ống và bảo vệ an toàn cho trạm khí nén, là tiêu chuẩn cơ bản cho công tác thiết kế trạm khí nén.
- Quy trình giám sát kỹ thuật an toàn đối với thiết bị áp lực cố định (TSG 21): Quy định các yêu cầu về thiết kế, chế tạo, sử dụng và kiểm tra đối với bình chịu áp lực. Khi áp suất làm việc đạt đến ngưỡng nhất định (ví dụ: áp suất làm việc cao nhất lớn hơn hoặc bằng 0. 1MPa) Và khi dung tích đáp ứng các điều kiện thì nhất thiết phải đưa vào diện quản lý đối với thiết bị đặc biệt, đồng thời áp dụng các biện pháp xả áp an toàn tương ứng.
- Quy chuẩn phòng cháy chữa cháy trong thiết kế xây dựng GB 50016）: Liên quan đến cấp độ chống cháy của nhà xưởng, diện tích thoát áp phòng nổ và các yêu cầu bố trí tường chống nổ, bảo đảm khi xảy ra sự cố bất thường có thể kiểm soát hiệu quả phạm vi thiệt hại.
- Quy phạm thiết kế chống nổ cho phòng điều khiển trong ngành hóa dầu GB 50779）: Nếu phòng điều khiển trạm nén khí nằm trong khu vực sản xuất có nguy cơ cháy nổ, cần tham chiếu các quy chuẩn thiết kế chống nổ tương ứng để tiến hành tính toán và thiết kế kết cấu phòng điều khiển theo tiêu chuẩn chống nổ.
Mối liên hệ giữa áp lực công việc và công tác bảo hộ an toàn
Áp suất làm việc của trạm nén khí quyết định trực tiếp quy mô tiềm năng của sự giải phóng năng lượng trong hệ thống, từ đó ảnh hưởng đến việc xác lập cấp độ bảo vệ an toàn:
- Bảo vệ chống nổ vật lýĐối với các bình chứa khí, bao phân phối khí và các thiết bị áp lực khác, áp suất làm việc càng cao thì mức độ phá hủy do nổ vật lý càng lớn. Cần phải lắp đặt nghiêm túc các thiết bị xả áp như van an toàn, màng nổ theo đúng quy chuẩn về thiết bị áp lực, bảo đảm khi xảy ra quá áp có thể xả áp một cách nhanh chóng.
- Thiết kế chống nổ cho công trình xây dựngKhi trạm nén khí liên quan đến các quy trình đặc biệt hoặc nằm trong khu vực có nguy cơ cao, kết cấu công trình của trạm (như phòng điều khiển, phòng phân phối điện) có thể phải đáp ứng yêu cầu chống nổ. Việc cụ thể có cần áp dụng kết cấu chống nổ hay không và mức độ chống nổ ra sao phụ thuộc vào kết quả đánh giá nguồn nguy cơ nổ tại khu vực đó, chứ không chỉ được quyết định bởi áp suất làm việc của máy nén khí.
- Lựa chọn thiết bị điện phòng nổ: Trong trường hợp trong trạm nén khí có nguy cơ tích tụ khí dễ cháy hoặc bụi, các thiết bị điện cần được lựa chọn theo cấp phòng nổ tương ứng, dựa trên phân vùng khu vực có nguy cơ nổ; điều này chủ yếu phụ thuộc vào môi trường chất mang và không liên quan trực tiếp đến áp suất không khí.
Thiết kế tuân thủ và các khuyến nghị về an toàn
Thiết kế chống nổ và phòng nổ cho trạm nén khí là một công trình mang tính hệ thống, không thể chỉ dựa vào duy nhất thông số áp suất làm việc để đưa ra nhận định. Trong thực tế thi công, khuyến nghị áp dụng các biện pháp sau:
- Đánh giá thiết kế chuyên nghiệp: Ủy thác cho viện thiết kế có đủ năng lực chuyên môn tiến hành đánh giá toàn diện về rủi ro an toàn, trên cơ sở quy trình công nghệ cụ thể, đặc tính của môi chất, áp suất làm việc và điều kiện môi trường xung quanh.
- Nghiêm túc tuân thủ tiêu chuẩnĐảm bảo việc lựa chọn thiết bị, bố trí đường ống, kết cấu xây dựng cũng như thiết kế điện đều tuân thủ các tiêu chuẩn quốc gia và ngành hiện hành, không để lại bất kỳ điểm mù an toàn nào.
- Kiểm tra và bảo dưỡng định kỳThực hiện kiểm định và bảo dưỡng định kỳ đối với các thiết bị áp lực, phụ kiện an toàn cũng như các thiết bị điện phòng nổ, bảo đảm chúng luôn ở trạng thái hoạt động tốt.