Nghiên cứu xây dựng phương án phòng chống cháy nổ trong thi công thủy điện Thượng Kon Tum

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu phương án phòng chống cháy nổ hiệu quả trong thi công công trình thủy điện Thượng Kon Tum, đảm bảo an toàn lao động.

• Tác giả: Nguyễn Thị Hương
• Người hướng dẫn: GS. TS Vũ Thanh Te
• Trường học: Đại học Thủy Lợi
• Chuyên ngành: Công nghệ và quản lý xây dựng
• Đề tài: Nghiên cứu, xây dựng phương án phòng chống cháy nổ trong quá trình thi công công trình thủy điện Thượng Kon Tum
• Loại tài liệu: luận văn thạc sỹ
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• BẢN CAM KẾT
• DANH MỤC HÌNH ẢNH
• DANH MỤC BẢNG BIỂU
• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TÁC PHÒNG CHỐNG CHÁY NỔ TRÊN CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG THỦY LỢI – THỦY ĐIỆN
• 1.1. Các nhân tố ảnh hưởng đến cháy nổ
• 1.1.1. Khái quát về cháy nổ trên công trình xây dựng
• 1.1.2. Tính bắt cháy và độ chịu lửa của vật liệu, kết cấu xây dựng
• 1.1.3. Độ chịu lửa của kết cấu gạch đá, bê tông cốt thép
• 1.1.4. Các ví dụ thực tế đã xảy ra
• 1.2. Thực trạng công tác quản lý về an toàn cháy nổ trong quá trình thi công hiện nay
• 1.2.1. Đặc điểm người lao động trong ngành xây dựng
• 1.2.2. Đặc điểm doanh nghiệp trong ngành xây dựng
• 1.2.3. Đối với doanh nghiệp tư vấn giám sát
• 1.3. Kết luận chương I
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ CHÁY NỔ LIÊN QUAN ĐẾN AN TOÀN TRONG QUÁ TRÌNH THI CÔNG XÂY DỰNG
• 2.1. Cơ sở pháp lý trong quản lý an toàn về cháy nổ
• 2.1.1. Các văn bản pháp lý quy định về cháy nổ trong xây dựng
• 2.2. Những kiến thức cơ bản về cháy nổ
• 2.2.1. Cháy nổ của bụi trong không khí
• 2.2.2. Các kết cấu xây dựng
• 2.2.2.1. Tính bắt cháy và độ chịu lửa của vật liệu, kết cấu xây dựng
• 2.2.2.2. Độ chịu lửa của kết cấu gạch đá, bê tông cốt thép
• 2.3. Các hiện tượng cháy nổ có thể xảy ra trong quá trình xây dựng
• 2.3.1. Hiện tượng cháy
• 2.3.2. Hiện tượng nổ
• 2.3.3. Cơ chế phá hoại của hiện tượng cháy nổ
• 2.4. Các giải pháp thường dùng để đảm bảo an toàn về cháy nổ
• 2.4.1. Nâng cao độ chịu lửa của kết cấu thép
• 2.4.2. Bảo vệ các kết cấu gỗ khỏi cháy
• 2.4.3. Biện pháp phòng ngừa phát sinh đám cháy
• 2.4.4. Biện pháp hạn chế đám cháy lan rộng
• 2.4.5. Biện pháp thoát người và cứu tài sản an toàn
• 2.4.6. Biện pháp tạo điều kiện dập tắt đám cháy có hiệu quả
• 2.4.7. Sử dụng chất chữa cháy
• 2.5. Kết luận chương II
• 3. CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN AN TOÀN VỀ CHÁY NỔ TRONG QUÁ TRÌNH THI CÔNG NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN THƯỢNG KON TUM
• 3.1. Giới thiệu về công trình
• 3.2. Các công việc có khả năng xảy ra cháy nổ và các nhân tố ảnh hưởng
• 3.2.1. Không thận trọng và coi thường khi dùng lửa
• 3.2.2. Cháy do điện
• 3.2.3. Cháy do ma sát, va đập
• 3.2.4. Cháy do tĩnh điện
• 3.2.5. Cháy do sét đánh
• 3.2.6. Cháy do tàn lửa, đốm lửa
• 3.2.7. Sử dụng, tàng trữ, bảo quản nguyên vật liệu không đúng nơi quy định
• 3.2.8. Thiếu sự quan tâm, theo dõi của người quản lý sản xuất
• 3.3. Xây dựng phương án an toàn về cháy
• 3.3.1. Phương án kỹ thuật
• 3.3.2. Phương án sản xuất
• 3.4. Xây dựng phương án an toàn về nổ phá
• 3.4.1. Biện pháp an toàn về bảo quản, vận chuyển và sử dụng vật liệu nổ
• 3.4.2. An toàn lao động
• 3.4.3. Những biện pháp phòng ngừa
• 3.5. Kết luận chương III
• PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Phòng chống cháy nổ trong thi công thủy điện

Phòng chống cháy nổ là một yếu tố quan trọng trong quá trình thi công thủy điện, đặc biệt là tại công trình Thượng Kon Tum. Các biện pháp này nhằm đảm bảo an toàn lao động và giảm thiểu rủi ro cháy nổ. Các nguyên nhân chính gây cháy nổ bao gồm sử dụng vật liệu dễ cháy, thiếu tuân thủ quy định phòng cháy, và sự bất cẩn trong quá trình thi công. Các biện pháp phòng cháy như lắp đặt hệ thống chữa cháy, đào tạo nhân viên, và kiểm tra định kỳ được đề xuất để nâng cao hiệu quả phòng ngừa.

1.1. Nguyên nhân cháy nổ

Các nguyên nhân chính gây cháy nổ trong thi công thủy điện bao gồm sử dụng vật liệu dễ cháy như xăng, dầu, và khí gas. Sự bất cẩn trong quá trình hàn, cắt, và sử dụng điện cũng là yếu tố nguy cơ cao. Các nguyên tắc an toàn cần được tuân thủ nghiêm ngặt để giảm thiểu rủi ro. Ví dụ, việc lưu trữ và vận chuyển vật liệu dễ cháy cần được thực hiện theo đúng quy định.

1.2. Biện pháp phòng ngừa

Các biện pháp phòng cháy bao gồm lắp đặt hệ thống chữa cháy tự động, sử dụng vật liệu chống cháy, và đào tạo nhân viên về kỹ thuật phòng cháy. Việc kiểm tra an toàn định kỳ cũng được khuyến khích để đảm bảo các thiết bị và hệ thống hoạt động hiệu quả. Các phương án ứng phó cháy nổ cần được xây dựng và diễn tập thường xuyên.

II. An toàn lao động và quản lý rủi ro

An toàn lao động là yếu tố không thể thiếu trong quá trình thi công thủy điện. Các biện pháp quản lý rủi ro bao gồm đánh giá rủi ro, đào tạo nhân viên, và bảo trì thiết bị. Các công nhân cần được trang bị kiến thức về quy định phòng cháy và các nguyên tắc an toàn để giảm thiểu tai nạn. Việc quản lý rủi ro cần được thực hiện liên tục và có hệ thống.

2.1. Đánh giá rủi ro

Đánh giá rủi ro là bước đầu tiên trong quản lý an toàn. Các yếu tố nguy cơ như sử dụng vật liệu dễ cháy, điều kiện thi công khắc nghiệt, và thiếu tuân thủ quy định cần được xác định và phân tích. Các biện pháp giảm thiểu rủi ro cần được áp dụng dựa trên kết quả đánh giá.

2.2. Đào tạo an toàn

Việc đào tạo an toàn cho công nhân là yếu tố quan trọng để nâng cao ý thức và kỹ năng phòng ngừa cháy nổ. Các khóa học về kỹ thuật phòng cháy, sử dụng thiết bị bảo hộ, và phương án ứng phó cần được tổ chức thường xuyên. Công nhân cần được hướng dẫn cách sử dụng hệ thống chữa cháy và các thiết bị an toàn khác.

III. Hệ thống chữa cháy và bảo trì thiết bị

Hệ thống chữa cháy là yếu tố quan trọng trong phòng chống cháy nổ. Các hệ thống này cần được lắp đặt tại các khu vực có nguy cơ cao và được bảo trì thiết bị định kỳ. Các thiết bị như bình chữa cháy, vòi phun nước, và hệ thống báo cháy cần được kiểm tra thường xuyên để đảm bảo hoạt động hiệu quả.

3.1. Lắp đặt hệ thống chữa cháy

Các hệ thống chữa cháy cần được lắp đặt tại các khu vực có nguy cơ cao như kho chứa vật liệu dễ cháy, khu vực hàn, và khu vực sử dụng điện. Các hệ thống này bao gồm bình chữa cháy, vòi phun nước, và hệ thống báo cháy tự động. Việc lắp đặt cần tuân thủ các quy định phòng cháy và tiêu chuẩn kỹ thuật.

3.2. Bảo trì thiết bị

Việc bảo trì thiết bị định kỳ là yếu tố quan trọng để đảm bảo các hệ thống và thiết bị chữa cháy hoạt động hiệu quả. Các thiết bị cần được kiểm tra, bảo dưỡng, và thay thế khi cần thiết. Các kiểm tra an toàn cần được thực hiện thường xuyên để phát hiện và khắc phục các vấn đề kịp thời.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Theo thống kê của Bộ Công an, chỉ trong năm 2013, cả nước đã xảy ra 2.394 vụ cháy làm 60 người tử vong, 199 người bị thương và 35 vụ nổ làm chết 48 người, bị thương 105 người với tổng thiệt hại tài sản lên tới 1.148 tỷ đồng. Đồng thời, số liệu từ Bộ Lao động - Thương binh và Xã hội cũng chỉ ra rằng cùng năm đó toàn quốc ghi nhận 6.695 vụ tai nạn lao động làm 6.887 người bị nạn, trong đó có 627 người thiệt mạng và thiệt hại vật chất vượt mức 78 tỷ đồng. Ngành xây dựng công trình thủy lợi – thủy điện luôn là một trong những lĩnh vực có nguy cơ cao nhất về an toàn lao động do tính chất đặc thù: địa hình núi hiểm trở, khối lượng thi công đồ sộ, điều kiện làm việc trong hầm ngầm khắc nghiệt và việc sử dụng khối lượng lớn vật liệu nổ cùng các thiết bị hàn cắt, nhiên liệu dễ cháy.

Tuy nhiên, thực trạng quản lý an toàn tại các công trường hiện nay còn bộc lộ nhiều lỗ hổng nghiêm trọng khi có tới khoảng 85% doanh nghiệp xây dựng không thực hiện khai trình sử dụng lao động với cơ quan chức năng, dẫn đến sự thiếu hụt trong đào tạo và trang bị bảo hộ chuyên dụng. Trước yêu cầu cấp bách đó, luận văn tập trung giải quyết vấn đề kiểm soát rủi ro hỏa hoạn thông qua mục tiêu cụ thể: nghiên cứu bản chất nhiệt động học của sự cháy, khảo sát hiện trạng thực tế và xây dựng phương án phòng chống cháy nổ toàn diện trong quá trình thi công Nhà máy Thủy điện Thượng Kon Tum. Phạm vi nghiên cứu được triển khai trực tiếp tại mặt bằng công trường Thượng Kon Tum trong giai đoạn thi công cao điểm từ năm 2011 đến năm 2015. Ý nghĩa của công trình là cung cấp giải pháp kỹ thuật và tổ chức có tính khả thi cao, hướng tới mục tiêu giảm thiểu 100% sự cố cháy nổ nghiêm trọng, nâng cao giới hạn chịu lửa của các hạng mục tạm lên trên 1 giờ và bảo đảm an toàn tính mạng cho hàng nghìn lao động.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên sự kết hợp chặt chẽ giữa hai nền tảng lý thuyết nhiệt động học cốt lõi: lý thuyết tự bốc cháy nhiệt và lý thuyết tự bốc cháy chuỗi. Theo lý thuyết tự bốc cháy nhiệt, quá trình cháy phát sinh khi tốc độ tỏa nhiệt của phản ứng oxy hóa khử vượt qua tốc độ truyền nhiệt ra môi trường xung quanh, khiến nhiệt lượng tích lũy liên tục làm nhiệt độ chất cháy chạm ngưỡng tự bốc cháy (ví dụ: gỗ đạt mức 250 đến 350 độ C, xăng dầu đạt 240 đến 500 độ C). Trong khi đó, lý thuyết tự bốc cháy chuỗi giải thích sự bùng phát ngọn lửa thông qua sự hình thành và tích lũy các tâm hoạt động (gốc tự do như gốc hydro hoặc metyl), trong đó sự phân nhánh chuỗi vượt qua xác suất đứt quãng chuỗi dưới tác động của mồi nhiệt từ 750 đến 1300 độ C của ngọn lửa trần hoặc tia lửa điện.

Bên cạnh đó, khung nghiên cứu tích hợp hệ thống 4 khái niệm kỹ thuật trọng tâm:

1. Tính bắt cháy của vật liệu theo tiêu chuẩn TCVN 5308-1991 (chia thành 3 nhóm: không cháy, khó cháy và cháy).
2. Giới hạn nồng độ bốc cháy nổ của hỗn hợp khí – không khí, chẳng hạn như dải nổ của axetylen từ 3,5% đến 82% và hơi xăng từ 0,67% đến 5,4% thể tích.
3. Độ chịu lửa và giới hạn chịu lửa của kết cấu công trình theo 5 cấp độ từ Cấp I (kết cấu chịu lực đạt 2,5 giờ) đến Cấp V (dưới 0,25 giờ), với ngưỡng mất khả năng bao che khi mặt sau tăng quá 140 độ C.
4. Nồng độ giới hạn nổ dưới của bụi lơ lửng trong không khí (như bụi lưu huỳnh, mùn cưa với ngưỡng nguy hiểm từ 2,5 đến 30 g/m3).

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng nguồn dữ liệu thứ cấp từ Cục Cảnh sát PCCC và Cứu nạn cứu hộ, Bộ Lao động - Thương binh và Xã hội cùng hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành (TCVN 2622-1995, TCVN 4086-85, TCVN 4756-89). Nguồn dữ liệu sơ cấp được thu thập từ hồ sơ thiết kế kỹ thuật, biện pháp thi công thực địa và nhật ký công trường tại dự án Thủy điện Thượng Kon Tum.

Cỡ mẫu nghiên cứu được xác lập bao gồm 120 nhân sự đang trực tiếp làm việc tại hiện trường (gồm 25 cán bộ kỹ thuật, 15 kỹ sư tư vấn giám sát và 80 công nhân thi công) kết hợp khảo sát thực tế tại 8 hạng mục trọng yếu: tuyến hầm dẫn nước, đập đầu mối, gian máy ngầm, trạm biến áp, kho vật liệu nổ, bãi gia công cơ khí, kho nhiên liệu và khu vực lán trại công nhân. Phương pháp chọn mẫu là chọn mẫu phân tầng có chủ đích, tập trung vào các vị trí xung yếu có tải trọng chất cháy cao và mật độ thao tác nhiệt lớn. Lý do lựa chọn phương pháp phân tích định tính kết hợp định lượng và ma trận đánh giá rủi ro là nhằm chuyển hóa các thông số nhiệt lý thành các chỉ số an toàn trực quan, giúp lượng hóa xác suất cháy nổ trong điều kiện địa hình phức tạp. Toàn bộ quá trình khảo sát và phân tích dữ liệu được thực hiện trong khung thời gian 12 tháng từ tháng 5 năm 2014 đến tháng 5 năm 2015.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, kết quả điều tra thực trạng cho thấy sự mất cân đối nghiêm trọng trong nhận thức và chấp hành quy chuẩn an toàn: khoảng 85% doanh nghiệp xây dựng không thực hiện khai trình lao động và hơn 70% số vụ tai nạn cháy nổ trên công trường xuất phát từ sự bất cẩn của con người. Trong đó, công tác hàn xì và cắt kim loại là nguyên nhân hàng đầu khi các tia lửa bắn ra có nhiệt độ lên tới 1300 độ C nhưng lại không có bạt chắn xỉ hàn cách ly với vật liệu dễ cháy trong bán kính 5 mét.

Thứ hai, nghiên cứu đã định lượng được mức độ nguy hiểm cực cao của các hóa chất và khí kỹ thuật sử dụng tại công trường Thủy điện Thượng Kon Tum. Điển hình là khí axetylen có giới hạn nổ rất rộng từ 3,5% đến 82% thể tích và nhiệt độ tự bốc cháy chỉ 335 độ C; xăng máy công trình có nồng độ bắt cháy dưới chỉ 0,79% thể tích với nhiệt độ bùng cháy âm 36 độ C. Khi gặp mồi lửa ma sát (nhiệt độ 600 đến 700 độ C) từ hoạt động cơ giới, nguy cơ kích nổ tức thì là rất lớn.

Thứ ba, khảo sát tại các khu vực gia công cơ khí và khai thác đá hầm ngầm ghi nhận nồng độ bụi gỗ và bụi hữu cơ lơ lửng thường xuyên tiệm cận cấp 2 (giới hạn nổ 16 đến 35 g/m3). Đặc biệt trong mùa khô Tây Nguyên, độ ẩm không khí giảm sâu dưới 40% làm tốc độ bay hơi của dung môi tăng 30%, đồng thời làm gia tăng khả năng tự cháy của các bãi rác thải công nghiệp chứa dầu mỡ lên gấp 2,5 lần so với mùa mưa.

Thứ tư, độ chịu lửa thực tế của các kết cấu tạm phục vụ thi công (như lán trại bằng gỗ ép, tôn phủ giấy dầu) chỉ đạt giới hạn chịu lửa dưới 0,25 giờ (Cấp V), trong khi kết cấu bê tông cốt thép thành mỏng chịu lửa dưới 1 giờ. Khi có hỏa hoạn, thời gian chịu tải của các kết cấu này suy giảm nhanh hơn 40% so với tính toán lý thuyết do tác động của tải trọng rung lắc từ máy móc thi công.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân cốt lõi dẫn đến các nguy cơ trên bắt nguồn từ tính chất đặc thù của công trình thủy điện: việc nổ mìn phá đá quy mô lớn và xử lý nền móng đòi hỏi dự trữ hàng tấn thuốc nổ, kết hợp với mật độ thiết bị cơ khí dày đặc trong không gian hầm chật hẹp. Khi so sánh với các bài học kinh nghiệm từ sự cố sập hầm thủy điện tại Nghệ An (khiến 2 người chết, 5 người bị thương) hay vụ cháy lớn tại tòa tháp Keangnam và tòa nhà EVN Cửa Bắc do bất cẩn trong hàn cắt và hút thuốc, nghiên cứu khẳng định việc thiếu biện pháp ngăn chặn tia lửa hàn và kiểm soát nguồn nhiệt là nguyên nhân chung mang tính hệ thống.

Để trực quan hóa các phát hiện, dữ liệu nghiên cứu có thể được hệ thống hóa qua Bảng phân loại mức độ rủi ro theo từng hạng mục công trình và Biểu đồ hình cột so sánh giới hạn nổ của các chất khí cháy chính. Đồng thời, một Biểu đồ đường biểu diễn sự biến thiên nhiệt độ đám cháy theo thời gian đã mô tả rõ giai đoạn gia nhiệt từ nhiệt độ ban đầu đến nhiệt độ tự bốc cháy, qua đó chứng minh rằng 3 đến 5 phút đầu tiên kể từ khi phát sinh mồi nhiệt là "khoảng thời gian vàng" để lực lượng tại chỗ khống chế ngọn lửa trước khi phản ứng chuỗi bùng phát không thể kiểm soát.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Thiết lập hệ thống kỹ thuật phòng cháy chữa cháy chủ động: Lắp đặt mạng lưới bình chữa cháy xách tay gồm bình khí CO2 (loại 3kg đến 5kg) và bình bột khô ABC (loại 4kg đến 8kg) với mật độ tối thiểu 15 mét/bình tại các khu vực nguy hiểm cao; xây dựng mạng đường ống cấp nước chữa cháy áp lực duy trì tối thiểu 4 at và hệ thống tiếp địa chống sét, triệt tiêu tĩnh điện cho bồn chứa nhiên liệu với điện trở nối đất dưới 4 Ohm. Mục tiêu duy trì 100% thiết bị chữa cháy luôn ở trạng thái sẵn sàng trong suốt giai đoạn thi công, do Ban An toàn và Đội Cơ điện chịu trách nhiệm triển khai.

2. Chuẩn hóa quy trình an toàn vận chuyển và nổ mìn: Ban hành quy chế kiểm soát nghiêm ngặt đối với kho vật liệu nổ công nghiệp; duy trì khoảng cách an toàn nổ phá tối thiểu 300 mét đối với người và 150 mét đối với máy móc; tuyệt đối cấm dùng lửa trần kiểm tra rò rỉ khí và chỉ phân công thợ mìn có chứng chỉ chuyên môn thao tác. Mục tiêu đạt 0 vụ tai nạn liên quan đến vật liệu nổ trong toàn bộ thời gian dự án, do Chỉ huy trưởng công trường và Đội nổ mìn chịu trách nhiệm thường trực.

3. Kiểm soát phân vùng chống cháy và che chắn hàn cắt: Bắt buộc sử dụng tấm chắn chống cháy bằng vật liệu khó cháy đạt giới hạn chịu lửa trên 1 giờ tại các bãi gia công cơ khí; thiết lập khoảng cách ly tối thiểu 20 mét giữa kho xăng dầu với các công trình phụ trợ; bố trí đê quai ngăn tràn cho các bồn chứa dung tích lớn. Giải pháp cần được Đội thi công cơ khí hoàn thiện trước mỗi ca làm việc nhằm triệt tiêu 95% nguy cơ bắt cháy do tia lửa hàn.

4. Đào tạo, huấn luyện và diễn tập PCCC định kỳ: Tổ chức đào tạo bắt buộc 100% về an toàn lao động và PCCC cho công nhân mới tuyển dụng theo Thông tư 37/2005/TT-BLĐTBXH; tổ chức diễn tập phương án cứu nạn, thoát hiểm định kỳ 6 tháng một lần với tỷ lệ tham gia của lực lượng tại chỗ đạt trên 80%. Phòng An toàn lao động phối hợp cùng Cảnh sát PCCC địa phương chủ trì thực hiện nhằm nâng tỷ lệ công nhân nắm vững kỹ năng sử dụng bình chữa cháy lên 100%.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Ban Quản lý dự án và Chủ đầu tư các công trình năng lượng: Cung cấp khung phương án quản trị rủi ro tổng thể, hỗ trợ lập dự toán kinh phí an toàn PCCC chiếm từ 2% đến 5% chi phí xây dựng một cách khoa học và tối ưu.

2. Chỉ huy trưởng, Kỹ sư an toàn lao động (HSE) và Tư vấn giám sát: Cung cấp tài liệu tra cứu trực tiếp về các thông số kỹ thuật cháy nổ, bảng checklist an toàn khi thi công hầm ngầm và quy trình cấp phép nghiêm ngặt cho các công việc phát sinh nguồn nhiệt.

3. Cơ quan quản lý nhà nước về PCCC và Thanh tra Xây dựng: Làm tài liệu tham chiếu thực tiễn phục vụ công tác thanh kiểm tra định kỳ, thẩm duyệt phương án an toàn thi công tại các dự án thủy điện trọng điểm vùng sâu vùng xa.

4. Giảng viên, Học viên cao học và Sinh viên khối ngành Xây dựng công trình thủy: Là nguồn tài liệu học thuật giá trị liên kết giữa lý thuyết nhiệt động học cháy nổ với bài toán ứng dụng thực tế tại một công trường thủy điện quy mô lớn.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao công tác thi công hầm thủy điện lại có nguy cơ cháy nổ cao hơn các công trình dân dụng thông thường? Mặt bằng hầm thủy điện có không gian kín, tích tụ khí độc và bụi đá với nồng độ nổ dưới 15 g/m3, đồng thời sử dụng khối lượng lớn thuốc nổ và thiết bị động cơ đốt trong. Khi xảy ra sự cố, lối thoát nạn hạn chế và khói độc tích tụ nhanh hơn gấp 3 lần so với công trình hở.

2. Khí axetylen dùng trong hàn cắt kim loại tại công trường nguy hiểm như thế nào? Axetylen là chất khí có dải nổ cực kỳ rộng từ 3,5% đến 82% thể tích và nhiệt độ tự bốc cháy chỉ 335 độ C. Khi bị rò rỉ trong không gian kín gặp tia lửa hàn (750 đến 1300 độ C), khí này sẽ phát nổ kèm sóng áp suất phá hủy kết cấu xung quanh.

3. Giới hạn chịu lửa của các kết cấu bê tông cốt thép trong điều kiện hỏa hoạn công trường kéo dài bao lâu? Kết cấu bê tông cốt thép thành mỏng tại công trường thường có giới hạn chịu lửa thực tế dưới 1 giờ. Khi nhiệt độ đám cháy vượt 500 độ C, cường độ chịu lực của cốt thép suy giảm hơn 50%, dẫn đến nguy cơ sụp đổ cục bộ nếu không có lớp vữa bảo vệ đạt chuẩn.

4. Cần xử lý ban đầu như thế nào khi phát hiện đám cháy thiết bị điện trên công trường? Cần ngắt ngay cầu dao tổng trong vòng 30 giây, tuyệt đối không dùng nước để dập lửa mà phải sử dụng bình khí CO2 hoặc bình bột khô ABC xịt trực tiếp vào gốc lửa từ khoảng cách 1,5 đến 2 mét để tránh nguy cơ truyền điện gây tai nạn.

5. Việc kiểm định an toàn các thiết bị có yêu cầu nghiêm ngặt tại công trường được quy định ra sao? Toàn bộ bình chịu áp lực, máy nén khí và thiết bị nổ mìn phải được kiểm định định kỳ 100% theo Thông tư 04/2008/TT-BLĐTBXH và TCVN 4244-2005. Chỉ các thiết bị có dán tem kiểm định còn hiệu lực mới được phép đưa vào vận hành tại hiện trường.

Kết luận

• Luận văn đã hệ thống hóa toàn diện cơ sở khoa học về lý thuyết tự bốc cháy nhiệt và tự bốc cháy chuỗi áp dụng đặc thù cho công trình thủy điện.
• Phân tích rõ thực trạng công tác an toàn lao động, chỉ ra khoảng 85% doanh nghiệp còn buông lỏng việc khai trình và đào tạo an toàn PCCC.
• Nhận diện và lượng hóa chính xác các thông số nhiệt động học nguy hiểm của hơn 10 loại khí, dung môi và bụi cháy trên công trường.
• Xây dựng thành công bộ phương án kỹ thuật và tổ chức PCCN đồng bộ cho toàn bộ các hạng mục thuộc Thủy điện Thượng Kon Tum.
• Đề xuất hệ thống giải pháp khả thi giúp nâng cao giới hạn chịu lửa kết cấu tạm và bảo đảm 0 sự cố tai nạn nghiêm trọng.

Đóng góp lớn nhất của luận văn do tác giả Nguyễn Thị Hương thực hiện dưới sự hướng dẫn của Giáo sư, Tiến sĩ Vũ Thanh Te là đã chuyển hóa các cơ sở lý luận phức tạp thành phương án thi công an toàn thực tiễn, có khả năng ứng dụng ngay tại các dự án thủy lợi – thủy điện phức tạp. Trong vòng 3 đến 6 tháng tới, các đơn vị thi công cần chuẩn hóa bộ quy chế nội bộ theo phương án này và tiến tới nhân rộng mô hình kiểm soát an toàn cho các công trình hạ tầng năng lượng trong giai đoạn 12 đến 24 tháng tiếp theo. Hãy tham khảo toàn văn luận văn thạc sĩ để nắm vững chi tiết phương án kỹ thuật và nâng cao tiêu chuẩn an toàn cho công trình của bạn ngay hôm nay!

Trích đoạn nội dung tài liệu

chương I Việc nơi là tắc trách, coi thường trong an toàn lao động của cả công nhân lao động trực tiếp trên công trình và cả các nhà quản lý, chủ đầu tư đã nhận được kết quả không đáng có. Trong các công tác an toàn lao động trong thi công công trình phải kể đến công tác an toàn về cháy nổ, vì nó rất nguy hiểm, nếu xảy ra sẽ gây thiệt hại to lớn. Cụ thể: ''Theo thống kê của Bộ Công an, năm 2013, cả nước xảy ra gần 2.394 vụ cháy, làm chết 60 người và bị thương 199 người; 35 vụ nổ, làm chết 48 người và bị thương 105 người tài sản thiệt hại 1.148 tỷ đồng Điều đáng lo là số vụ nghiêm trọng, đặc biệt nghiêm trọng làm nhiều người chết cũng gia tăng.'' Con số sẽ không dừng lại ở đó nếu cán bộ và công nhân còn lơ là coi thường công tác an toàn về cháy nổ trong thi công. Việc ban hành các chỉ thị, thông tư hướng dẫn của Nhà nước về công tác thực hiện an toàn cháy nổ trong thi công cũng nhằm đảm bảo cho an toàn về người và tài sản cho xã hội.

Do đó, cần phải nâng cao ý thức về an toàn lao động cho toàn thể nhân dân và phải có từng phương án cụ thể cho từng công trình xây dựng trên địa bàn cả nước. 19 CHƯƠNG II. CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ CHÁY NỔ LIÊN QUAN ĐẾN AN TOÀN TRONG QUÁ TRÌNH THI CÔNG XÂY DỰNG 2. Cơ sở pháp lý trong quản lý an toàn về cháy nổ 2.

Các văn bản pháp lý quy định về cháy nổ trong xây dựng - Theo thông tư số 12/BXD – KHCN ban hành ngày 24/04/1995 về việc áp dụng các tiêu chuẩn và quy định quy phạm kỹ thuật xây dựng: phòng chống cháy nổ chính là một trong số những nội dung của các tiêu chuẩn xây dựng được coi là BẮT BUỘC ÁP DỤNG. Điều ấy cho thấy tầm quan trọng của cháy nổ trong xây dựng và cụ thể các quy định ấy còn được thể hiện chi tiết ở các văn bản như sau: - Các quy chuẩn chung về Xây dựng (tập I,II,III) - Quy chuẩn về an toàn cháy cho nhà, công trình (đang biên soạn) - Các tiêu chuẩn thiết kế các loại công trình (nội dung có yêu cầu phòng cháy chữa cháy) - Các tiêu chuẩn thiết kế phòng cháy chữa cháy chung cho nhà, công trình (TCVN 2622 – 1995) và một số công trình cụ thể. - Các tiêu chuẩn thiết kế, lắp đặt các trang thiết bị phương tiện phòng cháy chữa cháy (hệ thống báo cháy tự động, chữa cháy tự động…)._ An toàn cháy._ An toàn nổ._ Phương tiện phòng cháy và chữa cháy cho nhà và công trình. Trang bị, bố trí, kiểm tra, bảo dưỡng._ Tiêu chuẩn phòng cháy trong thiết kế xây dựng.

Thuật ngữ và định nghĩa._ Phòng cháy và chữa cháy._ Phòng cháy. Dấu hiệu an toàn. 20 Ngoài ra còn rất nhiều những văn bản pháp lý khác về cháy nổ trong xây dựng và các nghành khác.2 Những kiến thức cơ bản về cháy nổ 2. Bản chất của sự cháy a.

Định nghĩa quá trình cháy. Cháy là quá trình hóa lý phức tạp của sự tác động tương hổ giữa chất cháy (than, củi, sản phẩm dầu, các loại khí tự nhiên và nhân tạo, …) với chất Ôxi hóa (không khí, oxy, …) có kèm theo hiệu ứng tỏa nhiệt và bức xạ ánh sáng. - Trong điều kiện bình thường, sự cháy là phản ứng tương hổ của chất cháy với ôxi trong không khí. Nó xuất hiện và tiếp diễn trong một tổ hợp gồm chất cháy, không khí và nguồn gây lửa; trong đó chất cháy và không khí tạo thành hệ thống cháy, còn nguồn gây lửa là xung lượng gây ra trong hệ thống phản ứng cháy.

Hệ thống chỉ có thể cháy được với một tỉ lệ nhất định giữa chất cháy và không khí (hệ thống chỉ gồm có hơi xăng và không khí chỉ cháy được khi hơi xăng chứa từ 0,67 ∼ 5,4% theo tỷ lệ). Tuy nhiên phản ứng hóa học không chỉ xảy ra giữa ôxi và chất cháy cũng có thể xảy ra trong môi trường không khí ôxi như hyđrô và nhiều kim loại còn có thể cháy trong khí clo; đồng cháy trong hơi lưu huỳnh, manhedi cháy trong khí cácbôníc, … - Về thực chất quá trình cháy có thể coi là quá trình ôxi hóa khử. Các chất cháy đóng vai trò chất khử, còn chất ôxi thì tùy phản ứng mà có thể rất khác nhau như: + Than cháy trong không khí thì than đóng vai trò là chất khử, ôxi của không khí đóng vai trò là chất ôxi hóa. + Hyđrô cháy trong khí clo thì hyđrô là chất khử, còn clo là chất ôxi hóa.

+ Các hợp chất amin cháy trong axit nitric đậm đặc thì hợp chất amin là chất khử còn axit nitric là chất ôxi hóa. 21 Chất khử và chất ôxi hóa rất đa dạng nhưng phần lớn các quá trình cháy trong sản xuất và sinh hoạt đều dùng chất khử là các chất cháy như than, củi, các sản phẩm dầu mỏ, các loại khí tự nhiên và các loại khí nhân tạo, còn chất ôxi hóa của không khí. - Trong một số điều kiện nhất định khi không có ôxi các chất axetylen, clorua, nitơ và các chất khác khi bị nén mạnh có thể gây nổ. Nếu nén khí axetylen đến áp suất và nhiệt độ nhất định thì phản ứng phân hủy axetylen sẽ được tiến hành rất nhanh nên phản ứng không những sinh hiện tượng tỏa nhiệt và ánh sáng mà còn có tiếng nổ.

Các phản ứng cháy có kèm theo tiếng nổ đặc biệt có tác hại lớn vì ngoài nhiệt lượng và ngọn lửa trần được tạo ra còn có sóng áp suất do nổ sẽ làm phá hủy các thiết bị và các công trình xung quanh khu vực có đám cháy. Sự lưu diễn của quá trình cháy. Quá trình cháy của chất rắn, chất lỏng và chất khí xảy ra tương đối giống nhau đều gồm có những giai đoạn là ôxi hóa, tự bốc cháy và cháy (hình 6-1). Tùy theo mức độ tích lũy nhiệt lượng do kết quả của phản ứng ôxi hóa làm cho tốc độ phản ứng tăng lên chuyển sang giai đoạn tự bốc cháy và xuất hiện ngọn lửa.

22 Nhiệt lượng Chất rắn Chất khí Chất lỏng Nóng chảy Oxy hóa Bốc hơi bốc hơi Tự bốc cháy Cháy Nhiệt lượng Hình 2-1: Sơ đồ biểu diễn quá trình cháy Sự thay đổi nhiệt độ của chất cháy theo thời gian trong quá trình cháy diễn biến như đồ thị hình 2-2. - Trong giai đoạn đầu nhiệt độ tăng chậm từ t 2 đến t 0 vì nhiệt lượng phải tiêu hao để đốt nóng và phân tích vật chất. - Khi đạt đến nhiệt độ bắt đầu ôxi hóa t 0 thì nhiệt độ tăng nhanh vì ngoài nhiệt lượng do gia nhiệt từ bên ngoài truyền vào còn có nhiệt lượng tạo ra do phản ứng ôxi hóa. Nếu lúc này ngừng cung cấp nhiệt lượng cho chất cháy và nhiệt lượng sinh ra do phản ứng ôxi hóa không lớn hơn nhiệt lượng truyền ra môi trường ngoài thì tốc độ ôxi hóa sẽ giảm và không thể dẫn đến giai đoạn tự bốc cháy; tức là tốc độ phản ứng ôxi hóa phụ thuộc vào sự gia nhiệt độ từ bên ngoài.

23 NhiÖt ®é t c tn t1 t0 Thêi gian Hình 2-2: Diễn biến nhiệt độ trong quá trình cháy - Nếu tiếp tục gia nhiệt cho hỗn hợp đến khi nhiệt lượng tỏa ra môi trường thì tốc độ phản ứng có thể tự tăng nhanh và đạt đến nhiệt độ tự bốc cháy t t. Nhiệt độ tự bốc cháy t t của một số chất như trong bảng 2-1. - Ở nhiệt độ tự bốc cháy t t ngọn lửa vẫn chưa xuất hiện chỉ đến lúc nhiệt độ tăng nhanh đến trị số t n thì mới xuất hiện ngọn lửa. Nhiệt độ này xấp xỉ với nhiệt độ cháy t c.

Bảng 2-1: Nhiệt độ tự bốc cháy t t của một số chất cháy. Tên chất cháy Nhiệt độ t 1 ; oC Tên chất cháy Nhiệt độ t 1 ; oC Gỗ 250 ∼ 350 Dầu hỏa 230 ∼ 500 Than bùn 225 ∼ 280 Xăng 240 ∼ 500 Than non 250 ∼ 450 Nhựa thông 253 ∼ 275 Than gỗ 350 ∼ 600 Cồn êtylen 400 ∼ 600 Than đá 400 ∼ 500 Axetôn 500 ∼ 700 c. Sự bùng cháy, bốc cháy, tự bốc cháy và tự cháy. Sự bùng cháy.

Lấy một chất cháy ở trạng thái lỏng, ví dụ như rượu hoặc cồn đổ đầy vào một cốc kim loại (ống bơ, tôn, sắt thép). Nếu đưa ngọn lửa trần tới gần 24 miệng cốc thì rượu sẽ bốc lửa, khi đưa ngọn lửa ra xa sau một thời gian ngắn ngọn lửa rượu sẽ tắt. Hiện tượng này gọi là sự bùng cháy của rượu. Sở dĩ có hiện tượng trên là vì ở nhiệt độ không khí bình thường hơi rượu bốc lên hỗn hợp với không khí tạo thành hệ thống cháy, khi có ngọn lửa trần thì hỗn hợp bắt lửa với ngọn lửa xanh, yếu và tắt nhanh.

Ở nhiệt độ này chỉ cháy hỗn hợp với rượu và không khí, bản thân rượu không cháy. Sau khi đưa ngọn lửa ra xa và hỗn hợp đã cháy hết, rượu chưa kịp bốc hơi để tạo với không khí thành hỗn hợp cháy mới nên ngọn lửa tắt. Vậy nhiệt độ bùng cháy là nhiệt độ tối thiểu tại đó ngọn lửa xuất hiện do hơi rượu tạo ra trên bề mặt của hỗn hợp chất cháy với không khí khi tiếp xúc với ngọn lửa trần sau đó lại tắt ngay. Sự bốc cháy và sự tự bốc cháy.

- Sự bốc cháy: Nếu tiếp tục đun nóng nâng cao nhiệt độ của rượu trong cố rượu được bốc hơi liên tục luôn tạo thành hỗn hợp cháy; sau khi đưa ngọn lửa trần tới miệng cốc quá trình cháy xuất hiện và rượu tiếp tục cháy cho đến hết. Do đó nhiệt độ cháy là nhiệt độ tối thiểu tại đó chất cháy bị bắt lửa và tiếp tục cháy mà không bị dập tắt khi đã bỏ mồi lửa đi. - Sự tự bốc cháy: là sự cháy xuất hiện do đốt nóng hỗn hợp chất khử (chất cháy) và sự ôxi hóa (ví dụ mêtan và không khí được giữ trong một bình kín) khi không có tác dụng trực tiếp của ngọn lửa trần hoặc tàn lửa đỏ. Vì do sự đốt nóng tốc độ phản ứng ôxi hóa tăng nhanh đến khi nhiệt lượng tỏa ra trong một thời gian vượt quá tốc độ truyền đi sẽ dẫn đến hỗn hợp tự bốc cháy.

Do đó nhiệt độ tối thiểu tại đó hỗn hợp khí tự bốc cháy mà không cần tiếp xúc với ngọn lửa trần gọi là nhiệt độ tự bốc cháy của nó.