Phương tiện và dụng cụ chữa cháy được phân làm hai loại chính là cơ
giới và thô sơ.
a- Loaïi cô giôùi
- Phương tiện, dụng cụ chữa cháy cơ giới bao gồm loại di động và loại cố
định. Phương tiện và dụng cụ chữa cháy di động gồm các loại xe chữa cháy, xe
chuyên dùng, xe thang, xe thông tin và ánh sáng, xe chỉ huy, tuần tra, trang bị
cho các đội chữa cháy chuyên nghiệp của thành phố, thị xã.
- Phương tiện chữa cháy cố định như: hệ thống phun bọt chữa cháy dùng
cho các kho xăng dầu, trường học, cơ quan, xí nghiệp, hệ thống chũa cháy bằng
bọt, bằng khí CO2.
b- Loaïi thoâ sô
Bao gồm các loại như: bơm tay, các loại bình chữa cháy, các loại dụng cụ
chữa cháy như: gầu, xô, thang, phuy đựng nước,vv.
174 trang |
Chia sẻ: aloso | Lượt xem: 1976 | Lượt tải: 3
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Bài giảng : An toàn và Môi trường, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
từ công thức :
Trong đó :
F =
G
220 p
T
M
, cm2
G – Khả năng cho qua của van, kg/h
M – Khối lượng phân tử của môi chất qua van.
p - Aùp suất tuyệt đối, kG/cm2,
63
T – Nhiệt độ tuyệt đối của môi chất,oK.
Nếu khi đặt hai van an toàn thì một van sẽ mở trước ở áp suất tối đa cho
phép, còn van kia sẽ mở ở áp suất giới hạn nguy hiểm (van đầu được gọi là van
làm việc, van sau gọi là van kiểm tra).
c- Caùc bieän phaùp toå chöùc phoøng ngöøa khaùc.
- Để tránh sự nhầm lẫn giữa các loại bình chứa những môi chất khác
nhau, người ta quy định màu sơn cho chúng.
- Đối với các bình chứa những chất có thể gây nên cháy và nổ như các
bình oxi, axetilen,... cần tuân thủ các quy định về mặt phòng cháy.
- Nhà đặt lò hơi, các bình chịu áp lực, trạm máy nén khí... phải xây bằng
vật liệu không cháy, trong nhà cần phải trang bị các phương tiện dập lửa.
- Công nhân vận hành phải được huấn luyện , đào tạo và có đủ sức khoẻ.
- Các thiết bị chịu áp lực phải qua đăng kiểm.
- Khi vận hành tuyệt đối tuân thủ theo quy trình quy phạm đã quy định.
Những quy trình, quy phạm vận hành phải phổ biến đến từng công nhân vận
hành.
64
Chöông 12
KÓ THUAÄT AN TOAØN ÑIEÄN
§12-1 Nhöõng khaùi nieäm cô baûn veà an toaøn ñieän
1- Caùc khaùi nieäm cô baûn veà an toaøn ñieän.
a- Ñieän trôû cuûa ngöôøi.
Cơ thể con người có thể coi như một điện trở. Lớp sừng trên da (dày
khoảng 0,05-0,2mm) có điện trở lớn nhất, máu và thịt có điện trở bé. Khi người
tiếp xúc vào vật mang điện nếu da khô ráo, không có thương tích gì thì điện trở
của người có thể đến 10.000 ÷100.000 ôm. Nếu mất lớp sừng trên da thì điện
trở của người còn khoảng 800 ÷1000 ôm, và nếu mất hết lớp da thì điện trở của
người chỉ còn 600 ÷800 ôm. Điện trở của người không phải là một trị số cố định
mà thay đổi phụ thuộc vào nhiều yếu tố như tình trạng của da, chiều dày lớp
sừng, diện tích và áp suất tiếp xúc, trị số và loại dòng điện qua người, thời gian
tiếp xúc, điện áp, tần số dòng điện, trạng thái thần kinh của người.
Nếu da người bị ướt hay có mồ hôi thì điện trở giảm xuống. Diện tích tiếp xúc
càng lớn thì điện trở càng nhỏ, với điện áp bằng 50÷60 V có thể xem điện trở
của người tỉ lệ nghịch với diện tích tiếp xúc. Khi áp suất tiếp xúc khoảng
1kG/cm2 trở lên, điện trở của người tỉ lệ thuận với áp suất tiếp xúc. Khi dòng
điện tăng lên da sẽ bị nóng lên, người có mồ hôi, do đó điện trở của người sẽ
giảm xuống. Thời gian tác dụng của dòng điện càng lâu, điện trở của người
càng giảm xuống vì da càng bị nóng, mồ hôi ra càng nhiều và vì những biến đổi
điện phân trong cơ thể con người. Điện áp đặt vào người cũng có ảnh hưởng rất
nhiều đến điện trở của người. Khi điện áp tăng lên điện trở của người sẽ giảm
xuống.
Baûng 12-1: Điện trở của người phụ thuộc điện trở tiếp xúc và trạng thái của da
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Da ẩm
Dòng điện (mA)
0,1
2,2
13,5
20,5
Không chịu được
-
-
-
-
Điện trở của
người (Oâm)
10.000
9.100
2.200
1.950
-
-
-
-
-
Da khô
Dòng điện (mA)
-
-
-
-
0,1
0,8
1,8
10,0
Không chịu được
Điện trở của
Ngưởi (Oâm)
-
-
-
-
500.000
75.000
39.000
8.000
-
65
b- Taùc duïng cuûa doøng ñieän ñoái vôùi cô theå con ngöôøi.
α) Taùc duïng kích thích:
Phần lớn các trường hợp chết người vì điện giật là do tác dụng kích thích
gây nên. Đặc điểm của nó là dòng điện qua người bé (25÷100 mA), điện áp đặt
vào người không lớn lắm, thời gian dòng điện qua người tương đối ngắn (vài
giây).
- Khi người mới chạm vào điện, vì điện trở của người còn lớn, dòng điện
qua người bé, tác dụng của nó chỉ làm cho bắp thịt tay, ngón tay co quắp lại.
Nếu nạn nhân không rời khỏi vật mang điện thì điện trở của người dần dần
giảm xuống và dòng điện tăng lên, hiện tượng co quắp tăng lên.
- Thời gian tiếp xúc với vật mang điện càng lâu càng nguy hiểm, có thể
làm tê liệt tuần hoàn và hô hấp.
β) Taùc haïi gaây chaán thöông:
- Tác dụng gây chấn thương thường xẩy ra do người tiếp xúc với điện áp
cao.
- Khi người đến gần vật mang điện (6kV trở lên) tuy chưa chạm phải,
nhưng vì điện áp cao sinh ra hồ quang điện, dòng điện qua hồ quang chạy qua
người tương đối lớn. Do phản xạ tự nhiên của người rất nhanh và có xu hướng
tránh xa vật mang điện, kết quả là hồ quang sẽ chuyển qua vật có nối đất gần
đấy, vì vậy dòng điện qua người trong thời gian rất ngắn, tác dụng kích thích ít
không đưa đến tê liệt tuần hoàn và hô hấp, nhưng người bị nạn có thể bị chấn
thương hay chết do hồ quang đốt cháy da thịt.
Qua sự phân tích trên ta thấy rằng tác dụng chủ yếu của tai nạn về điện
là do dòng điện qua người gây nên chứ không phải do điện áp. Vì vậy khi phân
tích an toàn trong mạng điện chúng ta chỉ xét đến trị số dòng điện qua người.
Tuy nhiên khi quy định về an toàn điện thường lại dựa vào điện áp và dùng
khái niệm điện áp cho phép vì nó dễ xác định và cụ thể hơn.
* Tai naïn veà ñieän ñoái vôùi con ngöôøi phuï thuoäc nhieàu yeáu toá, chuû yeáu laø:
- Trò soá doøng ñieän qua ngöôøi. Qua phân tích ta thấy nguy hiểm đối với
người là do dòng điện chạy qua người (bảng 12-2).
Qua bảng 12-2 thấy rằng, với tần số 50 Hz, cường độ dòng điện xoay
chiều an toàn đối với người phải bé hơn 10 mA, với điện một chiều phải bé hơn
50 mA.
- Thôøi gian ñieän giaät. Khi thời gian dòng điện chạy qua người tăng lên, do
ảnh hưởng của phát nóng, điện trở của người giảm xuống, do đó dòng điện sẽ
tăng lên và càng nguy hiểm.
- Ñöôøng ñi cuûa doøng ñieän qua ngöôøi. Người ta thường đo phân lượng dòng
điện qua tim để đánh giá mức độ nguy hiểm của các con đường dòng điện qua
người.
66
Phân lượng dòng điện qua tim theo các con đường dòng điện qua người
(bảng 12-3).
Dòng điện đi từ chân qua chân là ít nguy hiểm nhất.
Baûng 12-2: Tác dụng của dòng điện đối với cơ thể người
Cường độ
Tác dụng của dòng điện đối với cơ thể con người
dòng điện
(mA)
0,6-1,5
2-3
5-7
8-10
20-25
50-80
90-100
Dòng điện xoay chiều tần số 50-60 Hz
Bắt đầu thấy tê ngón tay
Ngón tay tê rất mạnh
Bắp thịt tay co lại và rung
Tay khó rời vật mang điện nhưng có thể rời
được, ngon tay, khớp tay, ban tay cảm thấy
đau
Tay không thể rời vật mang điện, đau tăng
lên, khó thở.
Hô hấp bị tê liệt, tim đập mạnh
Hô hấp bị tê liệt, kéo dài 3 giây thì tim bị tê
liệt và ngừng đập
Dòng điện một chiều
Không có cảm giác
Không có cảm giác
Đau như kim châm và thấy nóng
Nóng tăng lên rất mạnh
Nóng tăng lên và bắt đầu có
hiện tượng co quắp
Rất nóng, các bắp thịt co quắp
khó thở
Hô hấp bị tê liệt
Baûng 12-3 Phân lượng của dòng điện qua tim
Đường dòng điện qua người
Từ chân qua chân
Từ tay qua tay
Từ tay trái qua chân
Từ tay phải qua chân
Phân lượng dòng điện qua tim (%)
0,4
3,3
3,7
6,7
- Taàn soá doøng ñieän. Qua nghiên cứu thấy rằng với tần số từ 50÷60 Hz là
nguy hiểm nhất. Tần số càng cao càng ít nguy hiểm. Tần số trên 500.000 Hz
không giật nhưng có thể gây bỏng.
- Moâi tröôøng xung quanh. Nhiệt độ và đặc biệt là độ ẩm cũng có ảnh
hưởng đến điện trở của người và các vật cách điện do đó cũng làm thay đổi
dòng điện qua người.
c- Doøng ñieän ñi trong ñaát.
Trong tất cả thiết bị điện giữa phần có điện và các bộ phận nối đất, các
bộ phận người có thể chạm vào đều được ngăn cách với nhau bằng chất cách
điện. Khi lớp cách điện này bị chọc thủng, phần mang điện tiếp xúc với phần
nối đất và có dòng điện chạy từ mạng điện xuống đất qua chỗ nối đất. Với giả
67
thiết dòng điện chạm vào đất vào đất qua một cực kim thuộc hình bán cầu chôn
sát mặt đất thuần nhất và có điện trở suất tính bằng (Ω.cm) . Dòng điện tản đi từ
tâm bán cầu toả ra theo đường bán kính.
Trên cơ sở của lí thuyết, có thể xem trường của dòng điện đi trong đất
giống như trường trong tĩnh điện, nghĩa là tập hợp của những đường sức và
đường đẳng thế của chúng giống nhau.
Đại lượng cơ bản trong điện trường của môi trường dẫn điện là mật độ
dòng điện j. Vectơ này hướng theo hướng của vectơ cường độ điện trường.
Phương trình để khảo sát điện trường trong đất là phương trình theo định
luật Oâm dưới dạng vi phân :
J = γE hay E = ρj
Trong đó :
γ - Điện dẫn suất
ρ - Điện trở suất
E - Điện áp trên đơn vị chiều dài dọc theo đường đi của dòng
điện.
Mật độ của dòng điện tại điểm cách tâm bán cầu là x bằng :
I
j = d
2πx2
Trong đó : Id- Dòng điện chạm đất.
Điện áp trên một đoạn vô cùng bé dx dọc theo đường đi của dòng điện :
I
ρ =
du = Edx = j dx
d
2πx2
dx
Điện thế của một điểm x nào đó là hiệu số điện thế giữa điểm x và điểm
vô cùng xa (điện thế điểm vô cùng xa coi như bằng không) bằng :
U
∞
= ∫ Ed
∞
= ∫
I
d
ρ
dx =
I
d
ρ
x
x
x
x
π
2 x2
2πr
Nếu dịch chuyên điểm x đến gần mặt của vật nối đấtchúng ta có điện thế
cao nhất đối với đất :
I ρ
Trong đó : r0 – Bán kính cực
U
d
=
d
2πr0
Ở đây, Xd bằng bán kính của vật nối đất hình bán cầu (r0), bản thân cái
nối đất xem như vật mà các điểm của nó có điện thế như nhau. Giả thiết này
dựa trên cơ sở vật nối đất có điện dẫn rất lớn. (ví dụ điện dẫn của thép gần
bằng 109 lần điện dẫn của đất).
Từ hai công thức trên ta có :
UA=X
d
hay
UA= U
d
Xd
Ud
XA
68
XA
Thay thế tích số của các hằng số Ud và Xd bằng K chúng ta có phương
trình hypecbôn :
Ux= K1
x
Như vậy sự phân bố điện áp trong vùng dòng điện rò trong đất đối với điểm vô
cực ngoài vùng rò theo hình hypecbôn .
Ux
100%
Ud
1
2πx
r0
32
0 1
Ux= Kx
10
X,m
Hình 12-1. Dòng điện phân tán trong đất đi Hình 12-2. Đường cong chỉ sự phân bố điện áp
qua vật nối đất hình bán cầu của các điểm trên mặt đất lúc có chạm đất
Tại điểm chạm đất trên mặt của vật nối đất chúng ta có điện áp đối với
đất là cực đại, có nghĩa là điện áp giữa vật nối đất với những điểm của đất ở
ngoài vùng dòng điện rò.
Thí nghiệm cho thấy sự phân bố điện áp trên mặt gần vật nối đất có dạng
gần giống đường hypecbôn.
Không riêng gì vật nối đất có dạng hình bán cầu mà ngay với các dạng
khác của vật nối đất như hình ống, hình thanh chữ nhật cũng như dây điện rơi
xuống đất cũng có sự phân bố điện thế gần giống đường hypecbôn.
Dùng cách đo trực tiếp điện thế từng điểm và vẽ thành đường cong phân
bố điện thế đối với đất trong vùng dòng điện tản trong đất (hình 12-2). Trong
vùng gần 1m cách vật nối đất có điện có độ 68% điện áp rơi. Những điểm trên
mặt đất nằm ngoài 20m cách chỗ chạm đất thực tế có thể xem như ngoài vùng
dòng điện hay gọi là những điểm có điện thế bằng không.
Trong khoảng cách nói trên điện thế rơi trên 1m không vượt quá 1V.
Trong khi đi vào đất dòng điện tản bị điện trở của đất cản trở. Điện trở
này gọi là điện trở tản hay điện trở của vật nối đất.
Điện trở của vật nối đất làtỉ số giữa điện thế xuất hiện trên vật nối đất và
dòng điện chạy qua vật nối đất vào đất :
69
α- Ñieän aùp tieáp xuùc:
Rd
=
Ud= ρ
Id2πr0
Trong quá trình tiếp xúc với thiết bị điện nếu có mạch điện khép kín qua
người thì điện áp giáng trên người lớn hay nhỏ tuỳ thuộc vào điện trở khác mắc
nối tiếp với thân người.
Phần điện áp đặt vào người gọi là điện áp tiếp xúc (Utx).
Vì chúng ta nghiên cứu an toàn trong điều kiện chạm vào cực là chủ yếu
cho nên có thể xem điện áp tiếp xúc là thế giữa hai điểm trên đường dòng diện
đi mà người có thể chạm phải. Ví dụ giữa vỏ của thiết bị và chân đứng của
người.
Trên hình 12-3 vẽ hai động cơ, vỏ các động cơ này nối với vật nối đất có
điện trở Rd. Trên vỏ thiết bị 1 bị chọc thủng cách điện của một pha.
Ud
Utx=Ud-Uch
Ud=IdRd=Utx
Ub
Utx
Hình 12-3 Điện áp tiếp xúc
2πx
r0
Hình 12-4 Điện thế đặt giữa hai chân người
do dòng điện chạm đất tạo nên điện áp
bước Ub
Trong trường hợp náy vật nối đất và vỏ thiết bị đều mang điện thế dối với
đất là : Ud = IdRd .
Ở đây, Id – dòng điện qua vật nối đất.
Người chạm vào bất cứ động cơ nào vỏ thiết bị được nối vào vật nối đất
thì tay người cũng có điện thế là Ud.
Mặt khác điện thế ở chân người phụ thuộc vào khoảng cách từ chỗ đứng
đến vật nối đất. Kết quả là người bị tác dụng của hiệu số điện áp Ud và Uch.
x
ρ
ch I dx
−
I ρ (x r )
−
U = U U
= ∫
d
=
d ch
0
tx
d
ch
r0
π 2
2 x
2πr x
0 ch
Như vậy điện áp tiếp xúc phụ thuộc vào khoảng cách từ vỏ thiết bị được
nối đất đến vật nối đất và mức độ cân bằng thế.
Vì thế của mặt đất càng giảm đi khi càng xa vật nối đất cho nên ở
khoảng cách từ 20m trở lên điện áp tiếp xúc có thể xem như bằng Ud.
Utx=Ud
70
Trường hợp chung có thể biểu diễn điện áp tiếp xúc như sau:
Utx= α.Ud
Ở đây α là hệ số tiếp xúc, với α < 1.
β- Ñieän aùp böôùc.
Có thể tính điện áp bước theo biểu thức sau:
I
ρ
+
x a
dx
I
ρ
⎡ 1
1
⎤
ρ
I a
−
Ub= UxU
x+a
=
d
π
.
∫
2
=
d
π
.⎢⎣
−+
⎥⎦ =
π
d
+
2
x
x
2
x x a
2 (
x x a)
Trong đó : a- là độ dài của bước ( khoảng 0,8m )
x- là khoảng cách đến chỗ chạm đất .
Như vậy càng đứng xa chỗ chạm đất trị số điện áp bước càng bé. Nếu
cách xa từ 20m trở lên điện áp bước bằng không.
Điện áp bước có thể bằng không mặc dù người đứng gần chỗ chạm đất
nếu hai chân người đều đặt trên vòng tròn đẳng thế.
Như vậy sự phụ thuộc đối với khoảng cách đến chỗ chạm đất của điện áp
bước hoàn toàn trái hẳn với điện áp tiếp xúc.
Qua thực nghiệm người ta nhận thấy dòng điện đi qua hai chân người ít
nguy hiểm hơn vì nó không đi qua cơ quan hô hấp, tuần hoàn. Nhưng với trị số
điện áp bước khoảng 100-250V các cơ bắp của người có thể bị co rút làm người
ngã xuống và lúc ấy sơ đồ điện sẽ thay đổi, (dòng điện đi từ chân sang tay).
2- Caùc daïng tai naïn ñieän.
Tai nạn điện được phân làm hai dạng: chấn thương do điên và điện giật.
a- Caùc chaán thöông do ñieän.
Chấn thương do điện là sự phá huỷ cục bộ các mô của cơ thể do dòng điện hoặc
hồ quang điện. Chấn thương do điện sẽ ảnh hưởng đến sức khoẻ và khả năng
lao động, một số trường hợp có thể dẫn đến tử vong. Các dạng chấn thương
điện :
- Boãng ñieän : Bỗng điện gây nên do dòng điện qua cơ thể người hoặc do
tác động của hồ quang điện. Bỗng do hồ quang một phần do tác động đốt nóng
của tia lửa hồ quang có nhiệt độ rất cao (từ 35000C÷15.0000C), một phần do bột
kim loại nóng bắn vào gây bỗng.
-Daáu veát ñieän : Khi dòng điện chạy qua sẽ tạo nên các dấu vết trên bề
mặt da tại điểm tiếp xúc với điện cực.
- Kim loaïi hoaù maët gia : Do các kim loại nhỏ bắn vào với tốc độ lớn thấm
sâu vào trong gia, gây bỗng.
- Co giaät cô : Khi có dòng điện qua người, các cơ bị co giật.
- Vieâm maét : Do tác dụng của tia cực tím.
b- Ñieän giaät.
Dòng điện qua cơ thể sẽ gây kích thích các mô kèm theo co giật cơ ở các
mức độ khác nhau:
- Cơ bị co giật nhưng người không bị ngạt.
71
- Cơ bị co giật, người bị ngất nhưng vẫn duy trì được hô hấp và tuần hoàn.
- Người bị ngất, hoạt động của tim và hệ hô hấp bị rối loạn.
- Chết lâm sàng.
Điện giật chiếm một tỉ lệ rất lớn, khoảng 80% trong tổng số tai nạn điện,
và 85%÷87% số vụ tai nạn điện chết người là do điện giật.
c-Phaân loaïi nôi ñaët thieát bò ñieän theo möùc nguy hieåm
Mức nguy hiểm đối với người làm việc ở thiết bị điện do dòng điện gây
nên phụ thuộc vào điều kiện môi trường. Do đo,ù để đánh gía, xác định điều
kiện môi trường khi lắp đặt thiết bị điện, lựa chọn loại thiết bị, đường dây,
đường cáp vv... phải theo quy định về phân loại nơi đặt thiết bị điện theo mức
nguy hiểm :
- Nôi nguy hieåm laø nôi coù moät trong caùc yeáu toá sau :
+ Độ ẩm của không khí vượt quá 75% trong thời gian dài hoặc có bụi dẫn
điện.
+ Nền nhà dẫn điện (bằng kim loại, bê tông cốt thép, gạch).
+ Nhiệt dộ cao (vượt quá 35oC trong thời gian dài).
+ Những nơi người có thể đồng thời tiếp xúc một bên của các kết cấu kim
loại của nhà, các thiết bị công nghệ, máy móc đã nối đất và một bên với vỏ kim
loại của thiết bị điện.
- Nôi ñaëc bieät nguy hieåm laø nôi coù moät trong caùc yeáu toá sau :
+ Độ ẩm tương đối của không khí xấp xỉ 100%.
+ Môi trường có hoạt tính hoá học (có chứa hơi, khí, chất lỏng trong thời
gian dài, có thể phá huỷ chất cách điện và các bộ phận mang điện).
- Nôi ít nguy hieåm laø nôi khoâng thuoäc hai loaïi treân.
§12-2 . Caùc bieän phaùp an toaøn khi söû duïng ñieän
1-Caùc bieän phaùp toå chöùc.
a- Yeâu caàu ñoái vôùi nhaân vieân phuïc vuï.
- Công nhân vận hành điện phải có đủ sức khoẻ và tuổi đời không nhỏ
hơn 18.
- Công nhân vận hành điện phải hiểu biết về kĩ thuật điện, nắm vững tính
năng của thiết bị, nắm vững những bộ phận có khả năng gây ra nguy hiểm.
- Công nhân phải nắm vững và có khả năng vận dụng các quy phạm về kĩ
thuật an toàn điện, biết cách cấp cứu người bị điện giật.
- Đối với các thợ bậc cao, phải giải thích được lí do để ra các yêu cầu quy
tắc an toàn điện của ngành mình phục vụ.
b- Toå chöùc laøm vieäc.
- Công nhân sữa chữa thiết bị điện hoặc các phần có mang điện đều phải
có phiếu giao nhiện vụ.
- Phiếu giao nhiệm vụ làm việc ở các thiết bị điện phải ghi rõ loại và đặc
tính công việc, địa điểm, thời gian, bậc thợ được phép làm việc, điều kiện an
72
toàn mà tổ phải hoàn thành trách nhiệm của công nhân (kể cả người chỉ huy và
người theo dõi).
- Phiếu giao nhiệm vụ phải lập thành hai bản, một bạn lưu tại bộ phận
giao việc, một bản giao cho tổ công nhân thi hành.
- Phiếu giao nhiệm vụ phải được các cán bộ chuyên môn kiểm tra.
- Chỉ có người chỉ huy mới có quyền ra lệnh làm việc.
- Trước khi làm việc, người chỉ huy phải hướng dẫn trực tiếp tại chỗ: nơi
làm việc, nội dung công việc, những chỗ có điện nguy hiểm, những quy định về
an toàn, chỗ cần nối đất, cần che chắn v.v... Sau khi hướng dẫn xong, tất cả các
thành viên của tổ phải kí vào phiếu giao nhiệm vụ.
c- Kieåm tra tong thôøi gian laøm vieäc.
- Tất cả những công việc cần tiếp xúc với điện bất kì ở vị trí nào cần có ít
nhất hai người. Một người thực hiện công việc, một người theo dõi và kiểm tra.
- Thông thường người kiểm tra là người lãnh đạo công việc.
- Trong thời gian làm việc, người theo dõi được giải phóng hoàn toàn
khỏi các công việc khác mà chuyên trách đảm bảo các nguyên tắc kĩ thuật an
toàn cho tổ.
2- Caùc bieän phaùp kó thuaät.
α- Ñeà phoøng tieáp xuùc vaøo caùc boä phaän mang ñieän.
- Đảm bảo cách điện tốt các thiết bị điện.
- Đảm bảo khoảng cách an toàn, bao che, rào chắn các bộ phận mang
điện.
- Sử dụng điện áp thấp, máy biến áp cách li.
- Sử dụng tín hiệu, biển báo, khoá liên động.
β- Caùc bieän phaùp ñeå ngaên ngöøa, haïn cheá tai naïn ñieän khi xuaát hieän tình
traïng nguy hieåm.
- Thực hiện nối không bảo vệ.
- Thực hiện nối đất bảo vệ, cân bằng thế.
- Sử dụng thiết bị cắt điện an toàn.
- Sử dụng các phương tiện bảo vệ, dụng cụ phòng hộ.
3- Caáp cöùu ngöôøi bò ñieän giaät.
Nguyên nhân chính làm chết người vì điện giật là do hiện tượng kích
thích chứ không phải do bị chấn thương.
Kinh nghiệm thực tế cho thấy, hầu hết các trường hợp bị điện giật, nếu
kịp thời cứu chữa thì khả năng cứu sống rất cao.
Khi sơ cứu người bị nạn cần thực hiện hai bước cơ bản sau :
- Tách ngay nạn nhân ra khỏi nguồn điện.
- Làm hô hấp nhân tạo và xoa bóp tim ngoài lồng ngực.
73
a- Taùch naïn nhaân ra khoûi nguoàn ñieän.
Nếu nạn nhân chạm vào điện hạ áp cần nhanh chóng cắt nguồn điện; nếu
không thể cắt nhanh nguồn điện thì phải dùng các vật cách điện khô như sào,
gậy tre, gỗ khô để gạt dây điện ra khỏi nạn nhân, nếu nạn nhân nắm chặt vào
dây điện cần phải đứng trên các vật cách điện khô để kéo nạn nhân ra hoặc
hoặc đi ung hay dùng găng tay cách điện để gở nạn nhân ra; hoặc dùng các
dụng cụ cách điện để cắt đứt dây điện.
Nếu nạn nhân bị chạm hoặc bị phóng điện từ thiết bị có điện áp cao thì
không thể đến cứu ngay trực tiếp mà cần phải đi ủng, dùng gậy, sào cách điện
để tách người bị nạn ra khỏi phạm vi có điện, đồng thời báo cho người quản lí
đến cắt điện trên đường dây.
Nếu người bị nạn đang làm việc ở đường dây trên cao, dùng dây dẫn nối
đất, làm ngắn mạch đường dây. Khi làm ngắn mạch đường dây và nối đất cần
tiến hành nối đất trước, sau đó ném dây lên làm ngắn mạch đường dây. Dùng
các biện pháp đỡ để chống rơi, ngã nếu người bị nạn trên cao.
b- Laøm hoâ haáp nhaân taïo.
Thực hiện ngay sau khi tách người bị nạn ra khỏi bộ phận mang điện. Đặt
nạn nhân ở chỗ thoáng khí, cởi các phần quần áo bó thân (cúc cổ, thắt lưng...),
lau sạch máu, nước bọt và các chất bẩn, sau đó thực hiện theo trình tự:
- Đặt nạn nhân nằm ngửa, kê gáy bằng gạch mềm để đầu ngửa về phía
sau. Kiểm tra khí quản có thông suốt không và lấy các dị vật ra. Nếu hàm bị co
cứng phải mở miệng bằng cách để tay áp vào phía dưới của góchàm dưới, tì
ngón tay cái vào mép để đẩy hàm dưới ra.
- Kéo ngửa mặt nạn nhân về phía sau sao cho cằm và cổ trên một đường
thẳng đảm bảo cho không khí vào được dễ dàng. Đẩy hàm dưới về phía trước
đề phòng lưỡi rơi xuống đóng thanh quản.
- Mở miệng và bịt mũi nạn nhân. Người cấp cứu hít hơi và thổi mạnh vào
miệng nạn nhân (đặt khẩu trang hoặc khăn sạch lên miệng nạn nhân). Nếu
không thể thổi vào miệng được thì có thể bịt kín miệng nạn nhân và thổi vào
mũi.
- Lặp lại các thao tác như trên nhiều lần. Việc thổi khí cần làm nhịp
nhàng và liên tục 10 412 lần trong một phút với người lớn, 20 lần trong một
phút đối với trẻ em.
c- Xoa boùp tim ngoaøi loøng ngöïc.
Nếu có hai người cấp cứu thì một người thổi ngạt còn một người xoa bóp
tim. Người xoa bóp tim chồng hai tay lên nhau và đặt ở 1/3 phần dưới xương ức
của nạn nhân, ấn khoảng 446 lần thì dừng lại hai giây để người thổi ngạt thổi
không khí vào phổi nạn nhân. Khi ấn ép mạnh lồng ngực xuống khoảng 4÷6
cm, sau đó giữ tay lại 1/3 giây rồi mới rời tay khỏi lồng ngực cho trở về vị trí
cũ.
74
Nếu có một người cấp cứu thì cứ sau hai ba lần thổi ngạt, ấn vào lồng
ngực nạn nhân như trên từ 4÷6 lần.
Các thao tác phải được làm liên tục cho đến khi nạn nhân xuất hiện dấu
hiệu sống trở lại, hệ hô hấp có thể tự hoạt động ổn định. Để kiểm tra nhịp tim
nên ngừng xoa bóp khoảng 2÷3 giây . Sau khi thấy sắc mặt trở lại hồng hào,
đồng tử co dãn, tim phổi bắt đầu hoạt động nhẹ, cần tiếp tục cấp cứu từ 5÷10
phút nữa để tiếp sức thêm cho nạn nhân. Sau đó cần kịp thời chuyển ngay nạn
nhân tới bệnh viện. Trong quá trình vận chuyển vẫn phải tiếp tục công việc cấp
cứu liên tục.
75
Chöông 13
KÓ THUAÄT PHOØNG CHAÙY, CHÖÕA CHAÙY
§13-1 Nhöõng vaán ñeà cô baûn veà chaùy vaø noå.
1- khaùi nieäm chung.
Cháy là một hiện tượng hoá lí phức tạp. Theo định nghĩa cổ điển, cháy là
quá trình phân huỷ hoàn toàn vật chất khi có oxi.
Vì vậy, chaùy laø moät quaù trình oxi hoaù, laø söï hoaù hôïp giöõa taùc nhaân oxi hoaù
(như không khí, oxi...) vôùi chaát chaùy (tức là chất bị oxi hoá như dầu, khí,
than,...). Tuy nhiên có trường hợp cháy không cần oxi như kim loại cháy trong
môi trường clo ; bari oxit, natri oxit cháy trong môi trường khí cacbônic; thuốc
súng cháy không cần trong môi trường khí ; axêtilen nén, clorua nitơ nén và vài
hợp chất khác trong những điều kiện nhất định có thể nổ mà không cần không
khí. Như vậy, cháy có thể là kết quả của phản ứng kết hợp hoặc phản ứng phân
huỷ.
Theo quan niệm mới, chaùy laø phaûn öùng hoaù hoïc xaåy ra nhanh choùng, phaùt
nhieät vaø phaùt quang. Nghĩa là có phản ứng cháy không cần oxi và mọi vật chất
ít nhiều đều có thể cháy. Oxi hoá chậm có thể xem như quá trình cháy chậm,
nó chỉ khác về tốc độ phản ứng và cường độ phát nhiệt.
Quá trình cháy có kèm theo phát nhiệt. Nhưng không phải mọi quá trình
phát nhiệt đều là quá trình cháy. Ví dụ như sự oxi hoá chậm rượu êtilic thành
anđêhit axêtic, SO2 thành SO3, vv... thì không thể xếp vào quá trình cháy.
Trong thực tế thường gặp các đám cháy xẩy ra trong môi trường không
khí. Vì vậy ở đây khi xét đến các vấn đề về cháy chủ yếu là xét đến quá trình
cháy có oxi. Người ta chia ra làm hai loại cháy : đồng thể và dị thể. Cháy đồng
thể là cháy chỉ của các chất khí, còn cháy dị thể là cháy của hỗn hợp chất cháy
và chất oxi hoá có trạng thái vật lí khác nhau.
Tuỳ lượng oxi đưa vào để đốt cháy nhiên liệu mà ta chia ra cháy hoàn
toàn và không hoàn toàn. Khi có thừa hay đủ không khí, quá trình cháy xẩy ra
hoàn toàn, sản phẩm của quá trình cháy hoàn toàn là cacbônic, hơi nước, nitơ
và một ít các khí khác như anhiđrit sunfurơ,... Khi không đủ không khí thì quá
trình cháy xẩy ra không hoàn toàn. Trong sản phẩm cháy không hoàn toàn
thường chứa nhiều khí cháy, nổ và độc như cacbon oxit, rượu, axit, xêtôn và
anđêhit.
Tuỳ tốc độ của quá trình cháy người ta chia thành cháy, nổ và cháy nén
áp.
Khi cháy hoàn toàn lượng nhiệt toả ra là cực đại. Một phần nhỏ lượng
nhiệt đó sẽ tiêu hao cho việc gia nhiệt, nóng chảy, phân huỷ và bốc hơi chất
cháy. Lượng nhiệt chủ yếu sẽ tiêu hao cho việc nung nóng môi trường xung
76
quanh vùng cháy. Khi cháy trong phòng kín lượng nhiệt đó sẽ tiêu hao cho việc
nung nóng những kết cấu, những vật liệu có trong khu vực đó.
Quá trình cháy của các chất thể rắn, lỏng và khí đều có những điểm
tương tự nhau và đều bao gồm các giai đoạn sau đây : oxi hoá, tự bắt cháy,
cháy. Nhiệt trong quá trình oxi hoá sẽ làm cho tốc độ phản ứng tăng lên, hỗn
hợp cháy nhanh chóng tự bắt cháy và ngọn lửa xuất hiện.
2- Cô cheá quaù trình chaùy.
a- Lí thuyeát töï baét chaùy nhieät.
Theo lí thuyết này, điều kiện quyết định để xuất hiện quá trình cháy là
tốc độ toả nhiệt của phản ứng hoá học phải vượt quá hoặc bằng tốc độ truyền
nhiệt từ vùng phản ứng ra môi trường xung quanh khi đó quá trình cháy mới
xuất hiện. Do lượng nhiệt sinh ra lớn hơn lượng nhiệt mất đi nên một phần nhiệt
lượng sẽ tồn tại trong vật chất đang tham gia vào quá trình cháy làm nhiệt độ
của nó tăng dần. Nhiệt độ tăng dẫn đến tốc độ phản ứng cháy tăng và lượng
nhiệt sinh ra do phản ứng cháy càng tăng. Quá trình này cứ tiếp tục mãi cho
đến khi đạt được một nhiệt độ tối thiểu thì quá trình tự bóc cháy sẽ xẩy ra. Vậy
nguyên nhân dẫn đến quá trình tự bốc cháy là sự tích luỹ nhiệt lượng trong khối
vật chất tham gia vào quá trình cháy. Thời gian cảm ứng chính là thời gian cần
thiết để tích luỹ nhiệt lượng. Kết thúc thời gian cảm ứng thì quá trình tự bốc
cháy xẩy ra.
Lí thuyết nhiệt giúp ta giải thích được nhiều hiện tượng cháy xẩy ra trong
thực tế. Những ứng dụng chính có thể tóm tắt như sau :
- Nhiệt độ tự bôc cháy của hỗn hợp chất cháy và chất oxi hoá không phải
là một hằng số hoá lí cố định mà phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố cụ thể của quá
trình cháy. Các yếu tố chính là: bản chất của chất cháy và chất oxi hoá, các yếu
tố về tốc độ phản ứng cháy, các yếu tố về truyền nhiệt giữa phản ứng cháy với
môi trường xung quanh, các yếu tố về khuyếch tán khí, nhiệt độ nung nóng ban
đầu, áp suất, tỉ lệ pha trộn giữa các chất cháy và chất oxi hoá...
Đây là kết luận quan trọng về mặt lí luận vì cùng một hỗn hợp chất cháy
và chất oxi hoá nhưng được tiến hành trong những điều kiện khác nhau thì nhiệt
độ tự bốc cháy cũng khac nhau.
Tuy nhiệt độ tự bốc cháy không phải là một hàng số hoá lí cố định, nhưng
để so sánh khả năng bắt cháy của các chất khác nhau người ta tiến hành đo
nhiệt độ tự bốc cháy trong một điều kiện nhiệt độ nhất định, khi đó gia trị nhiệt
độ đo được cũng phản ánh khả năng cháy, nổ dễ hay khó.
- Nhiệt độ tự bôc cháy tỉ lệ nghịch với áp suất tự bốc cháy. Điều đó thể
hiện qua đồ thị sau :
Đường cong chia quá trình ra làm hai lĩnh vực : A là lĩnh vực tự bốc cháy,
B là lĩnh vực không tự bốc cháy. Giả thiết áp suất ban đầu là p1. Từ giá trị p1 kẻ
một đường song song với trục tung cho giao điểm với đường cong, tìm được
77
nhiệt độ T0. Do đó trong trường hợp này để quá trình tự bốc cháy xẩy ra được
thì cần nung nóng hỗn hợp chất cháy và
chất oxi hoá tối thiểu là T0 độ vì chỉ khi
đó điểm đang nghiên cứu mới thuộc vào
lĩnh vực tự bốc cháy . Nếu nhiệt độ nung
nóng ban đầu T<T0 thì không xẩy ra tự
bốc cháy.
b-Lí thuyeát töï baét chaùy daây chuyeàn.
Lí thuyết tự bắt cháy nhiệt giúp ta
hưng trong nhiều trường hợp tự bắt cháy
và bắt cháy và bắt cháy không thể dùng
lí thuết này giải thích được, ví dụ như tác
T0
B
P1
A
Aùp suất tự bốc cháy
dụng xúc tác và ức chế đối với quá trình
cháy, sự phụ thuộc của giới hạn bắt cháy
Mối quan hệ nhiệt độ – áp suất tự bốc cháy
vào áp suất, v.v... Để giải thích những hiện tượng đó phải dùng lí thuyết phản
ứng dây chuyền. Muốn cho phản ứng hoá học xẩy ra phải có va chạm giữa các
phân tử phản ứng. Nhưng tác dụng hoá học giữa hai phân tử va chạm vào nhau
chỉ có thể có được khi tổng dự trử năng lượng của chúng không nhỏ hơn một đại
lượng tối thiểu gọi là năng lượng hoạt hóa. Năng lượng dự trử đó là năng lượng
cần thiết để làm đứt hoặc làm yếu liên kết tồn tại giữa các nguyên tử trong
phân tử chất phản ứng ban đầu và tạo khả năng làm xuất hiện những liên kết
mới hoặc phân bố lại các liên kết, nghĩa là gây ra phản ứng hoá học. Sản phẩm
của phản ứng có dự trử năng lượng khá lớn. Năng lượng đó lại truyền trực tiếp
cho một hoặc vài phần tử trong số các phần tử phản ứng, kích động chúng đến
trạng thái hoạt động, nghĩa là tạo ra các phần tử hoạt động mới.
Thực nghiệm đã xác định, các phản ứng cháy thường xẩy ra theo hướng
sao cho lúc đầu trong hệ thống tạo ra những phần tử hoạt động, thường là những
gốc và các nguyên tử tự do. Do có mang hoá trị tự do các phần tử đó rất hoạt
động, có khả năng phản ứng cao, chúng tham gia vào phản ứng tiếp theo và tái
tạo những gốc, nguyên tử tự do mới. Việc sản sinh ra các phần tử hoạt động đó
làm chuyển hóa một lượng lớn sản phẩm ban đầu. Quá trình đó thực hiện một
cách chu kì. Phần tử hoạt động được tạo ra ở chu kì này tạo điều kiện bắt đầu
một chu kì mới. Cuối chu kì mới này lại tạo ra những phần tử mới ... Vì phản
ứng cứ được kéo dài, phát triển do lặp lại một cách chu kì các phản ứng như vậy
nên gọi là phản ứng dây chuyền.
Theo lí thuyết phản ứng dây chuyền, quá trình cháy trải qua các giai đoạn
sau :
∀- Giai ñoaïn sinh maïch: các phần tử chất cháy và chất oxi hoá được hoạt
hoá nhờ năng lượng tự thân, năng lượng nhiệt, năng lượng của ánh sáng hay do
va chạm với phân tử thứ ba nào đó. Kết quả là tạo ra các phần tử hoạt động
78
Nhiệt
độä
tưö
ï bo
ác
cháy
(gọi là tâm hoạt động). Những tâm hoạt động này có khả năng tham gia vào các
phản ứng ở giai đoạn tiếp theo.
Đặc điểm quan trọng nhất của giai đoạn sinh mạch là thu nhiệt, nếu
lượng nhiệt cấp vào phản ứng bằng hoặc nhỏ hơn năng lượng liên kết trong
phân tử, thì tốc độ sinh mạch nhỏ và tiến hành khó khăn.
∃- Giai ñoaïn phaùt trieån maïch: nhờ những tâm hoạt động ban đầu mà
phản ứng tiếp tục phát triển và tái tạo các tâm hoạt động mới. Phản ứng được
phát triển một cách dây chuyền, các tâm hoạt động cứ được tái tạo nếu không
có gì cản trở.
Nếu từ một tâm ban đầu khi phản ứng chỉ tái tạo một tâm mới thì phản
ứng là dây chuyền không phân nhánh. Nếu từ một tâm ban đầu tái tạo được hai
hay nhiều tâm mới thì phản ứng là dây chuyền phân nhánh. Các phản ứng cháy
hầu hết là dây chuyền phân nhánh, nên tốc độ cháy phát triển rất nhanh.
(- Giai ñoaïn trieät maïch (hay ñöùt maïch): do va chạm với các phần tử trơ,
do các phản ứng phụ... các tâm hoạt động dần dần bị triệt đi, nghĩa là chúng
chuyển thành các phân tử kém hoạt tính hoặc những phân tử ổn định mất khả
năng phản ứng tiếp theo. Do đó phản ứng cháy không thể phát triển tiếp tục.
Nếu cường độ triệt mạch đủ lớn thì phản ứng cháy sẽ ngừng hẳn.
Đặc điểm chính của quá trình triệt mạch là phản ứng toả nhiệt và tiến
hành dễ dàng.
Biểu hiện bên ngoài của phản ứng trong quá trình tự bắt cháy nhiệt và tự
bắt cháy dây chuyền đều giống nhau. Điểm khác nhau chủ yếu là theo cơ chế
nhiệt thì trong hệ thống phản ứng sẽ tích luỹ nhiệt, mà theo cơ chế dây chuyền
thì tích luỹ tâm hoạt động. Cả hai yếu tố ấy đều làm xúc tiến phản ứng. Sự bắt
cháy dây chuyền về nguyên tắc có thể thực hiện ở nhiệt độ không đổi mà
không cần gia nhiệt cho hỗn hợp.
§13-2 Ñieàu kieän xaåy ra quaù trình chaùy.
Thôøi gian caûm öùng
1- Ñieàu kieän xaåy ra quaù trình chaùy.
Để quá trình cháy xuất hiện và phát triển cần có chất cháy, chất oxi hoá
và mồi bắt cháy. Thiếu một trong ba điều kiện đó thì sự cháy sẽ ngừng. Ví dụ,
khi ta phun bọt vào vào đám cháy của chất lỏng là làm cho hơi của chất cháy
ngừng đi vào vùng cháy ; khi phun nước vào gỗ đang cháy nhiệt độ của gỗ sẽ
hạ xuống dưới nhiệt độ bắt lửa,... làm cho chúng không tiếp tục cháy nữa.
Thành phần hoá học của chất cháy và tỉ lệ của các thành phần trong hỗn
hợp cháy có ý nghĩa quan trọng đối với quá trình cháy. Cháy trong oxi nguyên
chất sẽ đạt tốc độ lớn nhất, khi hàm lượng oxi trong không khí là 14-15% thì tốc
độ cháy sẽ là cực tiểu. Đối với H2, C2H4, C2H2 và vài chất cháy khác hàm lượng
tối thiểu của oxi trong không khí có thể duy trì sự cháy là 10% hoặc thấp hơn.
Tiếp tục giảm hàm lượng oxi xuống nữa sự cháy sẽ ngừng.
79
Bề mặt riêng của chất cháy càng rộng, sự khuấy trộn giữa chất cháy chất
oxi hoá càng tốt thì tốc độ cháy càng tăng.
Chất cháy là những chất khi bị oxi hoá sẽ toả nhiệt và phát quang. Chúng
có thể ở dạng rắn, lỏng, khí. Chất oxi hoá có thể là không khí, oxi nguyên chất,
clo, flo, lưu huỳnh, các hợp chất mang oxi như kali pecmanganat (KMnO4),
amôn nitrat (NH4NO3), Kali nitrat (KNO3), natri nitrit (NaNO2), Kali clorat
(KclO2), axit nitrit (HNO3).... Đó là những chất trong điều kiện nung nóng sẽ bị
phân huỷ thoát ra oxi, Ví dụ:
2KClO32KCl + 3O2
Mồi bắt lữa có thể là ngọn lữa trần, tia lữa điện, hồ quang điện, tia lữa
sinh ra do ma sát hay va đập, những hạt than cháy dở, . . Chúng là những mồi
lửa phát quang. Ngoài ra còn có loại mồi bắt lửa không phát quang hay còn gọi
là mồi ẩn. Mồi bắt lửa ẩn có thể là nhiệt toả ra do các quá trình hoá học, quá
trình sinh hoá, quá trình nén đoạn nhiệt, do ma sát hoặc do tiếp xúc với bề mặt
nóng của thiết bị.
Sự bắt cháy hỗn hợp cháy chỉ có khả năng xảy ra khi lượng nhiệt cung
cấp cho hỗn hợp cháy đủ để làm cho phản ứng cháy bắt đầu, tiếp tục và lan
rộng ra. Như vậy không phải bất cứ một mồi bắt lửa nào củng có thể gây cháy
được. Muốn gây cháy đòi hỏi mồi lửa phải có đủ dự trữ năng lượng tối thiểu.
Những mồi lửa khác nhau có nhiệt độ ngọn lửa khác nhau và thường từ 750-
1300oC. Nhiệt độ trên vượt quá nhiệt độ tự bốc cháy của đại đa số các hỗn hợp
khí cháy (200 – 700oC) và nhiệt lượng toả ra của ngọn lửa đủ để gia nhiệt cho
1mm3 hỗn hợp khí đến nhiệt độ tự bốc cháy. Ngọn lửa trần thường xuyên là mối
nguy hiểm về cháy, nổ, nhất là đối với các hỗn hợp khí cháy.
Tia lửa điện là một loại mồi bắt lửa phổ biến trong các ngành công
nghiệp và đời sống. Trong kênh phóng điện nhiệt độ có thể lên tới 10.000oC
vượt quá rất nhiều so với nhiệt độ bắt cháy. Vì vậy các nhà máy có sử dụng
chất cháy thì tia lửa điện luôn luôn là nguy cơ cháy, nổ thường xuyên.
Tia lửa tạo ra do ma sát và va đập ít nguy hiểm hơn so với tia lửa điện vì
năng lượng của những tia lửa này nhỏ hơn so với tia lửa điện, tuy nhiên nhiệt độ
do các tia lửa này tạo ra ở phạm vi 600 ÷ 700oC nên vẩn có khả năng bắt cháy
một số hỗn hợp khí.
Để làm bắt lửa những chất cháy thể rắn, đặc biệt là thuốc nổ, thuốc súng
cần có mồi bắt lửa lớn hơn đối với khí và hơi, vì nó đòi hỏi nhiều năng lượng để
nung chảy, phân hủy và cháy những chất đó.
Để làm bắt lửa những chất cháy thể rắn có thể dùng những mồi bắt lửa
như ngọn lửa trần, hạt nhiên liệu cháy dở, hồ quang điện... Mồi bắt cháy củng
có thể là vỏ các thiết bị, lò nung có nhiệt độ cao và có thể gây ra cháy hỗn hợp
gần đó. Vì vậy cần quy định nhiệt độ tối đa mặt ngoài của thiết bị nhiệt.
80
2- Thôøi gian caûm öùng.
Khi đưa mồi lửa vào hỗn hợp cháy, sự bắt cháy không phải xuất hiện
ngay mà phải trải qua một khoảng thời gian nhất định gọi là thôøi gian caûm öùng
hay thôøi gian chaäm baét chaùy.
Thôøi gian chuaån bò ngaám ngaàm cuûa phaûn öùng keå töø thôøi ñieåm khuaáy troän
gia nhieät hoãn hôïp ñeán thôøi ñieåm xuaát hieän nhöõng bieåu hieän roõ reät cuûa phaûn öùng
(baét chaùy) goïi laø thôøi gian caûm öùng.
Theo lí thuyết nhiệt, thời gian cảm ứng là giai đoạn tích luỹ nhiệt, theo lí
thuyết dây chuyền – là giai đoạn tích luỹ tâm hoạt động.
Thời gian cảm ứng giảm khi tăng áp suất, tăng nhiệt độ hỗn hợp cháy,
giảm hàm lượng chất cháy trong hỗn hợp hoặc khi thêm các chất xúc tiến quá
trình cháy như alđêhít, pêrôxít. Ngược lại, thêm những chất ức chế phản ứng
cháy như iốt, anilin, fênol,... sẽ kéo dài thời gian cảm ứng. Vì vậy, ta có thể
điều khiển quá trình bắt cháy xuất hiện sớm hay muộn bằng cách thêm các phụ
gia thích hợp để rút ngắn hay kéo dài thời gian cảm ứng.
Thời gian cảm ứng có vai trò quan trọng đối với thực tế khi chọn thiết bị
điện chống nổ, khi phân loại các chất nổ, khi xem xét các vấn đề an toàn cháy
nổ trong công nghiệp khai thác hầm lò, tại những nơi sản xuất có sinh ra các khí
dễ cháy nổ, tại các kho hoá chất, kho xăng dầu,...
Ví dụ, trong công nghiệp khai thác hầm lò thường có nhiều bụi nổ, khí dễ
cháy nổ nhu mêtan, cacbon oxi. Tại đây chỉ được phép dùng những thiết bị điện
chống nổ an toàn, đèn phòng nổ. Khi đèn điện bị vỡ dòng điện sẽ tự động ngắt.
Để đảm bảo an toàn về cháy nổ phải đòi hỏi thời gian để cho sợi tóc đèn nguội
đến nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ bắt cháy của hỗn hợp cháy có trong khu vực đó
nhỏ hơn thời gian cảm ứng của hỗn hợp cháy đó.
§13-3 Nhieät ñoä töï baét chaùy – Giôùi haïn noàng ñoä noå –
Giôùi haïn nhieät ñoä boác chaùy
1- Nhieät ñoä töï baét chaùy
Nhiệt độ tại đó xẩy ra tự bắt cháy của hỗn hợp cháy gọi là nhiệt độ tự bắt
cháy. Vaäy nhieät ñoä töï baét chaùy laø nhieät ñoä thaáp nhaát, taïi ñoù hoãn hôïp coù theåchaùy
ñöôïc maø khoâng caàn coù moài löûa töø ngoaøi.
Nhiệt độ tự bắt cháy phụ thuộc vào:
- Thành phần hỗn hợp cháy.
- Thể tích hỗn hợp cháy.
- Aùp suất.
- Phương pháp xác định nó.
- Chất xúc tác cũng có ảnh hưởng đến nhiệt độ tự bắt cháy.
2- Giôùi haïn noàng ñoä noå
Hỗn hợp chất cháy và chất ôxi hoá chỉ có thể cháy trong một koảng nồng
độ nhất định, ngoài khoảng đó thì quá trình cháy không xẩy ra. Khoảng nồng độ
81
giới hạn đó gọi là giới hạn cháy nổ hay giới hạn lan truyền ngọn lửa. Noøng ñoä
thaáp nhaát cuûa khí vaø hôi ôû trong khoâng khí coù theå gaây ra noå goïi laø giôùi haïn noå
döôùi. Ngöôïc laïi, noàng ñoä cao nhaát cuûa hôi vaø khí trong khoâng khí coù theå gaây ra
noå goïi laø giôùi haïn noå treân. Khoảng nằm giữa giới hạn nổ trên và nổ dưới gọi là
khoảng nổ của một chất. Khoảng nổ còn có thể gọi là khoảng bắt cháy.
Khoảng nổ càng rộng thì chất đó càng nguy hiểm về cháy và nổ. Khoảng
nổ của một chất không phải là một hằng số. Nó biến đổi tuỳ theo nhiệt độ, áp
suất, tạp chất, mồi bắt cháy và chủ yếu phụ thộc vào nồng độ khí trơ ở trong
hỗn hơp.
3- Giôùi haïn nhieät ñoä boác chaùy
Tính nổ của hơi chất lỏng còn có thể đặc trưng bằng giới hạn nhiệt độ bắt
cháy.
Giới hạn nhiệt độ dưới laø nhieät ñoä thaáp nhaát cuûa chaát loûng taïi ñoù hôi baûo
hoaø cuûa noù taïo vôùi khoâng khí ôû trong bình kín moät hoãn hôïp ñaõ coù khaû naêng baét
chaùy khi ta ñöa moät moài löûa ñeán gaàn. Nồng độ hơi tạo ra ở nhiệt độ dưới sẽ
tương ứng với giới hạn nồng độ nổ dưới.
Giới hạn nhiệt độ trên laø nhieät ñoä cao nhaát cuûa chaát loûng taïi ñoù hôi baûo
hoaø cuûa noù taïo vôùi khoâng khí moät hoãn hôïp coù khaû naêng baét chaùy khi ta ñöa moät
moài löûa ñeân gaàn. Nồng độ hơi tạo ra ở giới hạn nhiệt độ trên sẽ tương ứng với
nồng độ nổ trên.
Ơû nhiệt độ thấp hơn giới hạn nhiệt độ dưới và cao hơn giới hạn nhiệt độ
trên quá trình cháy không xẩy ra.
Trong thực tế sản xuất, để hạn chế cháy nổ ta thực hiện quá trình kĩ thuật
trong điều kiện chân không hoặc áp suất thấp. Để chữa cháy, người ta phun khí
trơ vào đám cháy. Những điều đó có thể giải thích là do khi đó ta đã tạo điều
kiện để thu hẹp khoảng nổ của hỗn hợp.
Như vậy, giới hạn nhiệt độ bắt cháy, giới hạn nồng độ nổ cũng như nhiệt
độ tự bắt cháy và thời gian cảm ứng của các chất cháy la những thông số rất
quan trọng đặc trưng cho mức độ nguy hiểm về cháy nổ của chúng. Chất cháy
có thời gian cảm ứng càng ngắn, khoảng nổ càng rộng và nhiệt độ tự bắt cháy
càng thấp thì chất đó càng dễ cháy nổ, nghĩa là nó càng nguy hiểm về cháy và
nổ; tại đó những biện pháp phòng ngừa cháy nổ càng cần được xem trọng.
§13-4 Caùc bieän phaùp phoøng choáng chaùy vaø noå
vaø haïn cheá chaùy noå lan roäng
A- Caùc bieän phaùp phoøng choáng chaùy vaø noå
Những biện pháp phòng cháy và nổ bao gồm các biện pháp về kĩ thuật,
tổ chức huấn luyện, tuyên truyền giáo dục và pháp luật của nhà nước.
Biện pháp kĩ thuật thể hiện ở việc chọn lựa phương pháp sản xuất, chọn
vật liệu kết cấu, vật liệu xây dựng, biện pháp xây dựng và các hệ thống thông
tin, báo hiệu, vv...
82
Để đảm bảo tránh được cháy và nổ khi tiến hành các quá trình kĩ thuật,
cần có các biện pháp sau đây:
1- Thay thế các khâu sản xuất nguy hiển bằng những khâu ít nguy hiểm
hơn.
2- Cơ khí hoá và tự động hoá quá trình sản xuất có tính chất nguy hiểm.
3- Thiết bị phải đảm bảo kín.
4- Nếu quá trình sản xuất phải dùng dung môi, nên chọn dung môi khó
bay hơi, khó cháy thay cho dung môi dễ bay hơi, dễ cháy.
5- Dùng thêm các phụ gia trơ, các chất ức chế, các chất chống nổ để
giảm tính cháy nổ của hỗn hợp cháy.
6- Cách li hoặc đặt các thiết bị hay công đoạn dễ cháy nổ ra xa các thiết
bị, công đoạn khác.
7- Loại trừ mọi khả năng phát sinh ra mồi lửa tại những chổ sản xuất có
liên quan tới các dễ cháy nổ. Tránh mọi khả năng tạo ra nồng độ nguy
hiểm của chất cháy trong các thiết bị, ống dẫn khí hay trong hệ thống
thông gió.
8- Trước khi ngừng thiết bị để sửa chữa, trước khi đưa vào hoạt động trở
lại cần thổi hơi nước, khí trơ vào thiết bị đó.
9- Giảm tới mức thấp nhất lượng chất cháy nổ trong khu vực sản xuất.
Tất cả các biện pháp trên cần được giải quyết tốt ngay từ khi chọn
phương án thiết kế.
B- Haïn cheá chaùy noå lan roäng
Để ngăn chặn đám cháy lan truyền cần dùng các biện pháp sau:
1- Trên các đường ống dẫn chất lỏng đặt các van ngược, tấm lưới lọc và
van thuỷ lực,...
2- Trên các đường ống dẫn khí đặt các van thuỷ lực, bộ phận chặn lửa,
màng chống nổ.
3- Trên các đường ống dẫn hỗn hợp bụi – không khí đặt các tấm chắn
hay van tự động chặn lửa.
4- Tại chỗ băng tải nghiêng hay ngang chui qua tường chặn lửa đặt các
cửa tự đóng hoặc màng nước chặn lửa.
5- Đặt tường ngăn cháy; chọn khoảng cách chống cháy thích hợp, cửa sổ
thích hợp.
§13-5 Nguyeân lí chöõa chaùy
Từ bản chất quá trình cháy, điều kiện của quá trình cháy và diễn biến
của một đám cháy ta thấy rằng, sự cháy sẽ được chấm dứt khi giảm tốc độ
truyền nhiệt từ vùng cháy và khi tăng tốc độ truyền nhiệt ra môi trường xung
quanh.
Để thực hiện những quá trình đó người ta dùng các phương pháp khác
nhau gọi là phương pháp chữa cháy. Phöông phaùp chöõa chaùy laø hoaït ñoäng lieân
83
tuïc, chính xaùc cuûa con ngöôøi theo moät trình töï nhaát ñònh höôùng vaøo goác ñaùm
chaùy, nhaèm taïo ñieàu kieän ñeå daäp taét ñaùm chaùy.
Dựa trên những nguyên lí như vậy ta có các phương pháp chữa cháy sau:
1- Làm loảng chất tham gia phản ứng bằng cách đưa vào vùng cháy
những chất không tham gia phản ứng cháy, như CO2, N2, vv...
2- Ưùc chế phản ứng cháy bằng cách đưa vào vùng cháy những chất có
tham gia phản ứng, nhưng có khả năng biến đổi chiều của phản ứng từ
phát nhiệt thành thu nhiệt, như brommetyl, brometyl,...
3- Ngăn cách, không cho oxi thâm nhập vào vùng cháy, như dùng bọt,
cát, chăn phủ.
4- Làm lạnh vùng cháy cho đến dưới nhiệt độ bắt cháy của các chất
cháy.
5- Phương pháp tổng hợp. Ví dụ đầu tiên chữa cháy bằng phương pháp
làm lạnh, sau đó bằng phương pháp cách li.
§13-6 Caùc chaát chöõa chaùy vaø phöông tieän chöõa chaùy
I- Caùc chaát chöõa chaùy
Chaát chöõa chaùy laø chaát khi taùc duïng vaøo ñaùm chaùy seõ taïo ra nhöõng ñieàu
kieän nhaát ñònh vaø duy trì ñieàu kieän aáy trong moät thôøi gian ñeå daäp taét ñaùm chaùy.
Chất chữa cháy có thể có nhiều loại khác nhau như: thể rắn, thể lỏng hay
thể khí. Mỗi thứ có những đặc tính riêng và phạm vi sử dụng nhất định. Tuy
nhiên tất cả các chất chữa cháy đều có những yêu cầu sau:
a- Có hiệu quả cao khi cứu chữa, nghĩa là tiêu hao chất chữa cháy trên
đơn vị diện tích cháy, trong một đơn vị thời gian phải ít nhất, mà kết
quả cứu chữa lại cao nhất.
b- Tìm kiếm dễ dàng và rẻ tiền.
c- Không gây độc đối với người và vật trong khi sử dụng , bảo quản.
d- Không làm hư hỏng các thiết bị cứu chữa và các thiết bị, đồ vật được
cứu chữa.
Kết quả cứu chữa một đám cháy phụ thuộc rất nhiều vào cường độ phun
chất chữa cháy.cöôøng ñoä phun chaát chöõa chaùy laø löôïng chaát chöõa chaùy caàn thieát
ñeå daäp taét ñaùm chaùy treân moät ñôn vò dieän tích vaø trong moät ñôn vò thôøi gian.
Những chất chữa cháy sử dụng rộng rãi hiện nay gồm một số loại chính
sau:
1- Nöôùc.
Nước có ẩn nhiệt hoá hơi lớn làm giảm nhanh nhiệt độ bốc hơi. Lượng
nước phun vào đám cháy phụ thuộc vào cường độ phun nước, vào nhiệt độ cháy
và diện tích bề mặt của đám cháy. Để giảm thời gian phun nước người ta thêm
một vài hợp chất hoạt động để giảm sức căng bề mặt của vật liệu (bông, len,
lông,...), khi đó nước thấm nhanh vào vật liệu.
Nước được sử dụng rộng rãi dể chống cháy và có giá thành rẻ.
84
Không dùng nước để chữa cháy các kim loại hoạt động như K, Na, Ca
hoặc đất đèn và các đám cháy có nhiệt độ cao hơn 1700oC.
Không dùng nước để chữa cháy xăng, dầu.
2- Hôi nöôùc.
Trong công nghiệp, hơi nước thường được sử dụng để chữa cháy. Lượng
hơi nước cần thiết để chữa cháy phải chiếm hơn 35% thể tích nơi chứa hàng bị
cháy. Tác dụng chính của hơi nước là pha loảng nồng độ chất cháy và ngăn cản
nồng độ oxi đi vào vùng cháy.
3- Buïi nöôùc.
Bụi nước là nước được phun thành hạt rất bé như bụi làm tăng đáng kể bề
mặt tiếp xúc của nó với đám cháy. Sự bay hơi nhanh các hạt nước làm nhiệt độ
đám cháy giảm nhanh và pha loảng nồng độ chất cháy, hạn chế sự thâm nhập
của oxi vào vùng cháy. Bụi nước chỉ được sử dụng khi dòng bụi nước trùm kín
được bề mặt đám cháy.
4- Boït chöõa chaùy.
Bọt chữa cháy còn gọi là bọt hoá học. Bọt hoá học được tạo ra bởi phản
ứng giữa hai chất : sunfat nhôm { Al2(so4)3 } và bicacbonat natri ( NaHCO3 ).
Cả hai hoá chất tan trong nước và bảo quản trong các bình riêng. Khi sử dụng ta
trộn hai dung dịch với nhau, khi đó có phản ứng:
Al2(SO4)3 +6H2O 4 2Al(OH3)6 + 3H2SO4
H2SO4 + 2NaHCO34 Na2SO4 + 2H2O + 2CO25
- Bọt khí có tác dụng cách li đám cháy với không khí bên ngoài, ngăn cản
sự xâm nhập của oxi vào đám cháy.
- Tác dụng phụ là làm lạnh vùng cháy.
- Bọt hoá học được sử dụng để chữa cháy xăng dầu hay các chất lỏng
khác.
- Bọt hoá học còn được nạp vào các bình chữa cháy sử dụng rộng rãi
trong các xí nghiệp, kho tàng, nhà máy,...
- Không được sử dụng bọt hoá học chữa các đám cháy của kim loại, đất
đèn, các thiết bị điện hoặc các đám cháy có nhiệt độ lớn hơn 1700oC.
Ngoài bọt hoá học người ta còn chế tạo một loại bọt khác có tên là “bọt
hoà không khí”. Loại bọt này được sản xuất bằng cách khuấy trộn không khí
với dung dịch tạo bọt. Bọt hoà không khí tạo ra thể tích bọt lớn hơn hai lần so
với bọt hoá học nên hiệu quả chữa cháy tốt. Bọt hoà không khí cũng dùng để
chữa cháy xăng dầu và các chất lỏng khác.
5- Boät chöõa chaùy.
Là các chất chữa cháy rắn. Đó là các hợp chất vô cơ và hữu cơ không
cháy nhưng chủ yếu là các chất vô cơ. Bột chữa cháy dùng để chữa cháy kim
loại, các chất rắn và chất lỏng. Dùng khí nén để vận chuyển bột chữa cháy vào
đám cháy.
85
6- Caùc loaïi khí.
Là các chất cháy thể khí như CO2, N2... Tác dụng chính là pha loãng nồng
độ chất cháy. Ngoài ra còn có tác dụng làm lạnh đám cháy vì các khí CO2, N2
thoát ra từ bình khí nén có áp suất cao. Khi giảm áp suất đột ngột đến áp suất
khí quyển thì bản thân khí lạnh đi theo hiệu ứng tiết lưu (dãn khí đoạn nhiệt).
Không được dùng khí chữa cháy để chữa những đám cháy mà chất cháy
có thể kết hợp với nó thành những chất cháy nổ mới.
7- Caùc chaát halogen.
Các chất halogen dùng để chữa cháy có hiệu quả rất lớn. Tác dụng chủ
yếu của nó là ức chế phản ứng cháy. Ngoài ra, chất halogen còn có tác dụng
làm lạnh đám cháy. Các chất halogen dễ thấm ướt vào các vật cháy, vì vậy
thường để chữa cháy cho các chất khó thấm nước như bông, vải, sợi.
II- Phöông tieän chöõa chaùy.
1- Phaân loaïi duïng cuï vaø phöông tieän chöõa chaùy.
Phương tiện và dụng cụ chữa cháy được phân làm hai loại chính là cơ
giới và thô sơ.
a- Loaïi cô giôùi
- Phương tiện, dụng cụ chữa cháy cơ giới bao gồm loại di động và loại cố
định. Phương tiện và dụng cụ chữa cháy di động gồm các loại xe chữa cháy, xe
chuyên dùng, xe thang, xe thông tin và ánh sáng, xe chỉ huy, tuần tra, trang bị
cho các đội chữa cháy chuyên nghiệp của thành phố, thị xã.
- Phương tiện chữa cháy cố định như: hệ thống phun bọt chữa cháy dùng
cho các kho xăng dầu, trường học, cơ quan, xí nghiệp, hệ thống chũa cháy bằng
bọt, bằng khí CO2.
b- Loaïi thoâ sô
Bao gồm các loại như: bơm tay, các loại bình chữa cháy, các loại dụng cụ
chữa cháy như: gầu, xô, thang, phuy đựng nước,vv...
2- Xe chöõa chaùy
Xe chữa cháy gồm nhiều loại như: xe chữa cháy, xe thông tin và ánh
sáng, xe hoà bọt không khí, xe rải vòi, xe thang, xe chỉ huy và xe phục vụ chiến
đấu. Ngoài ra người ta còn dùng bơm chữa cháy.
3-Phöông tieän baùo chaùy vaø chöõa chaùy töï ñoäng
Phương tiện báo cháy và chữa cháy tự động thường được đặt ở những mục
tiêu quan trọng cần được bảo vệ. Phương tiện báo cháy tự động dùng để phát
hiện cháy từ đầu và báo về trung tâm chỉ huy chữa cháy. Báo cháy tự động còn
bao gồm cả thông tin liên lạc hai chiều giữa đám cháy và trung tâm chỉ huy
giữa đám cháy và hệ thống máy tính để có những thông số kĩ thuật về chữa
cháy như chọn đường đi đến đám cháy, số lượng phương tiện, hoá chất cần
dùng và lựa chọn phương án chữa cháy tối ưu.
86
Phương tiện chữa cháy tự động là phương tiện tự động đưa chất chữa cháy
vào đám cháy và dập tắt ngọn lữa.
4- Caùc phöông tieän vaø duïng cuï chöõa chaùy thoâ sô.
Dụng cụ chữa cháy thô sơ bao gồ các loại bình bọt, bình CO2, bình chữa
cháy bằng chất rắn gọi là bình bột, bơm tay, thùng đựng nước,vv...
Các loại bình bọt như : bình bọt hoá học, bình bọt hoà không khí, bình
chữa cháy bằng khí CO2.
AB
87
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- Bài giảng - An toàn & Môi trường.doc