1
Chương 5 AN TOÀN CHÁY NỔ
Trong sản xuất cũng như trong cuộc sống hàng ngày con người không thể tách rời
ngọn lửa. Ngọn lửa đem lại những lợi ích vô cùng to lớn nhưng cũng là kẻ gây tai hoạ
khôn lường nếu không kiểm soát được nó, đó là hiện tượng cháy nổ.
Khi nền kinh tế càng phát triển, các tiến bộ khoa học kỹ thuật được áp dụng vào sản
xuất càng nhiều thì thiệt hại do mỗi đám cháy, vụ nổ cũng tăng lên gấp bội.
5.1. Những kiến thức cơ bản về cháy nổ
5.1.1 Định nghĩa về cháy
Qua quá trình nghiên cứu các nhà khoa học đã thống nhất định nghĩa về cháy như sau:
Cháy là phản ứng hoá học có toả nhiệt và phát sáng.
Như vậy để gọi là cháy phải có đủ 3 dấu hiệu:
- Có phản ứng hoá học xảy ra.
- Có toả nhiệt.
- Có phát sáng.
Trong thực tế hiện tượng cháy rất đa dạng: Cháy của bếp củi, của lò nung, của hàn hơi,
của đèn dầu,…
Cháy của bếp củi: C + O2 ⇒ CO2 + Q + ánh sáng.
Cháy của hàn hơi: C2H2 ⇒ CO2 + H2O + Q + ánh sáng.
Thép, gang tiếp xúc với không khí ở nhiệt độ thường có phản ứng hoá học, có toả nhiệt
nhưng không phát sáng nên không phải là cháy. Bóng đèn điện có phát sáng và toả nhiệt
nhưng không có phản ứng hoá học nên cũng không phải là cháy.
5.1.2 Định nghĩa về nổ
Trong thực tế có rất nhiều loại nổ xảy ra: nổ mìn, nổ nồi hơi, nổ quả bóng bay, nổ bình
áp lực,…Chúng ta chỉ xét những trường hợp nổ xảy ra ngoài sự mong muốn.
Theo tính chất, nổ được chia thành hai loại: nổ hoá học, nổ lý học.
a) Nổ hoá học
- Là trường hợp nổ do cháy cực nhanh gây ra, các phản ứng hoá học xảy ra trong thời
gian rất ngắn, tạo ra một lượng rất lớn các sản phẩm khí kèm theo nhiệt độ rất cao.
Ví dụ: nổ thùng xăng.
Tại vùng nổ có áp suất rất lớn nên gây thiệt hại có tính cơ học cho môi trường xung
quanh như phá vỡ, lật đổ, gây biến dạng các vật thể. Ngoài ra còn có thể gây cháy và các
nguy hiểm khác cho môi trường.
2
b) Nổ lý học:
- Là trường hợp nổ do áp suất trong một thể tích bình chứa tăng cao vượt quá giới hạn
bền của vỏ bình chứa.
Ví dụ: nổ quả bóng bay.
Nói cách khác nổ lý học là sự san bằng áp lực giữa hai khối khí hoặc hơi một cách đột
ngột.
5.1.3 Điều kiện cần thiết cho sự cháy
Trong giới hạn nghiên cứu, cháy chỉ xảy ra khi có đủ ba yếu tố:
- Có chất cháy.
- Có ô xy.
- Có nguồn nhiệt thích hợp.
Ba yếu tố trên phải kết hợp với nhau theo một tỷ lệ nhất định, xảy ra ở cùng một thời
gian và tại một địa điểm thì sự cháy mới hình thành.
a) Chất cháy
Chất cháy có trong sản xuất rất đa dạng phong phú, tồn tại cả ở thể rắn, lỏng, khí và ở
nhiều dạng khác nhau.
- Thể rắn: than đá, tre, gỗ, bông, vải …
- Thể lỏng: xăng, dầu, rượu,…
- Thể khí: mê tan, hydrô, ô xít các bon,…
b) Ô xy
Ô xy hình thành và duy trì sự cháy vì nó là thành phần tham gia vào các phản ứng hoá
học. Hầu hết các chất cháy thông thường để cháy được đều cần phải có ô xy. Trong không
khí ô xy chiếm khoảng 21% thể tích, nếu giảm xuống còn (14-15)% thì sự cháy không
hình thành hoặc không duy trì được.
c) Nguồn nhiệt thích hợp:
Các phản ứng hoá học giữa ô xy và chất cháy chỉ xảy ra ở những nhiệt độ nhất định,
nguồn nhiệt để tạo ra nhiệt độ ban đầu của sự cháy có thể là nguồn nhiệt trực tiếp, nguồn
nhiệt do ma sát, nguồn nhiệt do các phản ứng hoá học gây ra.
Nhiệt độ gây cháy không những phụ thuộc vào thành phần chất cháy mà còn phụ thuộc
vào trạng thái của chúng. Ví dụ nhiệt độ của que diêm đang cháy có thể làm cháy tờ giấy,
phoi bào gỗ nhưng không làm cháy một khúc gỗ đặc.
5.1.4 Những nguyên nhân gây cháy
Nguyên nhân gây cháy có thể được xét ở nhiều phương diện khác nhau, trên phương
diện kỹ thuật chúng được chia thành bốn loại chính.
a) Cháy do tác động trực tiếp của ngọn lửa trần, tia lửa, tàn lửa.
3
- Nguồn nhiệt này thường có nhiệt độ rất cao nên rất dễ gây cháy. Ví dụ nhiệt độ của
que diêm đang cháy là (700 – 800)oC trong khi đó nhiệt độ tự bốc cháy trong không khí
của một số chất như: giấy 184oC, sợi vải hoá học 180oC, gỗ thông 250oC.
Trong sản xuất thường gặp các nguồn nhiệt trực tiếp như ngọn lửa hàn, lò nung, lò sấy,
tàn lửa từ ống khói, ống xả của động cơ đốt trong.
b) Cháy do ma sát, va chạm giữa các vật rắn.
Các nguyên nhân này xảy ra khi các chi tiết, bộ phận máy chuyển động tương đối với
nhau nhưng không được bôi trơn, đặc biệt khi vận tốc cao, áp lực lớn như ổ trượt, bộ
truyền bánh răng.
Do va chạm như khi băm, cào xé các nguyên vật liệu là bông, vải,…có lẫn các vật bằng
kim loại. dùng búa để mở nắp thùng xăng…
c) Cháy do tác dụng của hoá chất
Các hoá chất khi tham gia phản ứng hoá học thường sinh nhiệt. Nếu trong quá trình sản
xuất, vận chuyển, bảo quản và sử dụng không thực hiện nghiêm chỉnh các qui định thì rất
dễ gây cháy. Cháy do nguyên nhân này rất nguy hiểm cho con người và môi trường xung
quanh.
Một số loại bụi sinh ra trong quá trình sản xuất cũng có thể gây cháy như bụi phốt pho
trắng, bụi kẽm, bụi nhôm. Ngoài ra nếu để lẫn các chất tham gia phản ứng hoá học với
nhau cũng có thể gây cháy.
d) Cháy do ảnh hưởng của năng lượng điện
Năng lượng điện có thể chuyển thành nhiệt và gây cháy trong các trường hợp sau:
- Chập mạch.
- Quá tải trong thời gian dài làm cháy bọc cách điện cháy lan sang các bộ phận khác.
- Hồ quang phát sinh khi đóng mở cầu dao, công tắc, chỗ nối dây tiếp xúc không tốt.
- Các dụng cụ tiêu thụ điện dưới dạng nhiệt năng như bàn là, lò sấy, bóng đèn,…với
nhiệt độ cao có thể gây cháy các vật xung quanh. Ví dụ bóng đèn 220V – 100W sau khi
bật công tắc 30 phút nhiệt độ vỏ bóng là 290oC sẽ làm cháy được vải, giấy, gỗ thông để
bên cạnh.
5.2. Biện pháp phòng chống cháy nổ
Phòng chống cháy nổ là tập hợp các biện pháp về tổ chức và kỹ thuật nhằm:
- Ngăn ngừa không để xảy ra cháy nổ.
- Không cho cháy nổ lan sang nơi khác.
- Thoát người và cứu tài sản, nhanh chóng dập tắt đám cháy.
Tất cả các biện pháp phải được giải quyết tốt ngay từ khi chọn phương án thiết kế nhà
máy, công trình. Sản xuất càng phát triển thì yêu cầu phòng cháy càng cao.
4
5.2.1 Biện pháp tổ chức
Tổ chức lực lượng phòng cháy chữa cháy từ trung ương đến địa phương: Cục CS –
PCCC, Phòng CS – PCCC, Đội CS – PCCC, Đội PCCC nghĩa vụ của các phường, xã, cơ
quan, đơn vị.
5.2.2 Biện pháp kỹ thuật
Biện pháp kỹ thuật là biện pháp tích cực nhất để đảm bảo an toàn đối với cháy nổ, Các
biện pháp kỹ thuật hiện nay:
- Thay thế những khâu sản xuất nguy hiểm bằng những khâu ít nguy hiểm hơn hoặc
tiến hành cơ khí hoá, tự động hoá những khâu đó.
- Dùng thêm các chất phụ trợ, các chất chống cháy nổ vào môi trường có tạo ra hỗn
hợp cháy nổ.
- Cách ly thiết bị hoặc công đoạn có nhiều nguy hiểm cháy nổ ra khu vực khác.
- Hạn chế khả năng phát sinh nguồn nhiệt như thiết kế thêm thiết bị dập lửa cho xe
nâng hàng, ống khói, ống xả các động cơ đốt trong.
- Hạn chế đến mức thấp nhất số lượng chất cháy có trong nơi sản xuất.
- Thiết kế lắp đặt các hệ thống thiết bị chống cháy lan trong đường ống xăng, dầu, khí
đốt,…, chống cháy lan từ nhà này sang nhà kia.
- Trang bị hệ thống báo cháy, chống cháy tự động.