Dưới đây là các quy tắc an toàn toàn diện để xử lý bình khí nén, được tổng hợp từ nhiều nguồn có thẩm quyền:

Thiết bị bảo hộ cá nhân (PPE)

• Luôn mặc trang bị bảo hộ cá nhân thích hợp như kính bảo hộ, găng tay và quần áo bảo hộ khi xử lý bình gas để bảo vệ khỏi rò rỉ, va đập hoặc tiếp xúc với hóa chất tiềm ẩn135.

Quy tắc lưu trữ

• Cất xi lanh ở vị trí thẳng đứng và cố định chúng để tránh bị lật hoặc rơi, sử dụng xích, dây đai hoặc giá đỡ gần một phần ba trên cùng của xi lanh126.

• Bảo quản bình oxy riêng biệt với khí dễ cháy và vật liệu dễ cháy, duy trì khoảng cách tối thiểu là 20 feet hoặc sử dụng hàng rào chống cháy56.

• Giữ xi lanh tránh xa nguồn nhiệt, ngọn lửa và ánh nắng trực tiếp để tránh tích tụ áp suất và khả năng nổ157.

• Không cất giữ xi lanh trong vỏ bọc không thông gió hoặc không gian hạn chế5.

Xử lý và vận chuyển

• Sử dụng xe đẩy xi lanh, xe đẩy hoặc xe nâng được thiết kế cho bình gas để di chuyển chúng; Không bao giờ lăn xi lanh ở hai bên hoặc kéo, trượt hoặc thả chúng1346.

• Khi lăn xi lanh một khoảng cách ngắn, hãy giữ nó gần thẳng đứng và di chuyển chậm bằng một tay trên nắp bảo vệ van và tay kia trên thân xi lanh3.

• Luôn đóng van xi lanh và thay nắp bảo vệ van trước khi di chuyển hoặc cất giữ xi lanh156.

• Không bao giờ nâng xi lanh bằng van hoặc nắp van của nó; Sử dụng các thiết bị nâng thích hợp hoặc kẹp vai xi lanh356.

• Cố định xi lanh thẳng đứng trong quá trình vận chuyển trên xe, đảm bảo van được đóng và nắp bảo vệ được đặt tại chỗ56.

Kiểm tra và bảo trì

• Thường xuyên kiểm tra xi lanh xem có bị hư hỏng, ăn mòn, rò rỉ hoặc mòn không và loại bỏ các xi lanh bị hư hỏng khỏi dịch vụ16.

• Không bao giờ tamper với hoặc thay đổi các thiết bị hoặc van giảm áp15.

• Chỉ sử dụng bộ điều chỉnh, van, ống mềm và phụ kiện được thiết kế cho loại khí và xi lanh cụ thể67.

Biện pháp phòng ngừa sử dụng

• Mở van xi lanh từ từ và đứng bên cạnh đầu ra van để tránh bị thương trong trường hợp thoát khí đột ngột6.

• “Nứt” bình oxy bằng cách đóng mở van trong thời gian ngắn để loại bỏ bụi, nhưng không bao giờ làm nứt bình khí hydro hoặc dễ cháy do nguy cơ bắt lửa5.

• Không bao giờ sử dụng ngọn lửa để kiểm tra rò rỉ; Thay vào đó, hãy sử dụng các giải pháp phát hiện rò rỉ đã được phê duyệt5.

• Đóng van xi lanh trong khi nghỉ và sau khi sử dụng để ngăn khí thải không kiểm soát được7.

Ứng phó khẩn cấp và rò rỉ

• Nếu phát hiện rò rỉ gas, hãy sơ tán khu vực ngay lập tức và gọi hỗ trợ khẩn cấp1.

• Đóng van rò rỉ nếu có thể, siết chặt các kết nối và tháo xi lanh bị rò rỉ đến khu vực thông gió tốt với các biển cảnh báo được dán6.

Các hành vi bị cấm

• Không sử dụng xi lanh làm kết nối đất điện hoặc va đập các điện cực vào chúng5.

• Không làm nóng xi lanh hoặc sử dụng ngọn lửa trần để rã đông van đông lạnh; Thay vào đó, hãy sử dụng nước ấm5.

• Không cố gắng đổ đầy xi lanh hoặc trộn khí trừ khi được ủy quyền và đào tạo5.

• Không cuộn hai xi lanh với nhau hoặc cố gắng bắt các xi lanh rơi; Hãy để chúng ngã và di chuyển đi3.

Các quy tắc này phản ánh các phương pháp hay nhất từ Hiệp hội Khí nén (CGA), OSHA và các cơ quan an toàn khác để giảm thiểu các mối nguy hiểm liên quan đến bình khí nén156. Tuân theo các hướng dẫn này đảm bảo xử lý, bảo quản và sử dụng bình gas an toàn tại nơi làm việc và các môi trường khác.

Bốn loại thông số thường gặp trong thiết kế bình chịu áp lực và thiết bị là:

1. Áp suất thiết kế Áp suất thiết kế là giá trị áp suất được sử dụng trong thiết kế của bình hoặc bộ phận, kết hợp với nhiệt độ thiết kế, để xác định độ dày yêu cầu tối thiểu và các chi tiết thiết kế khác. Nó được chọn để cung cấp lợi nhuận cao hơn áp lực hoạt động dự kiến tối đa để tính đến sự gia tăng hoặc các điều kiện bất ngờ. Áp suất thiết kế thường bằng hoặc nhỏ hơn Áp suất làm việc tối đa cho phép (MAWP) và thường được chỉ định bởi người mua. Nó đóng vai trò là một thông số quan trọng để đảm bảo tính toàn vẹn của cấu trúc trong điều kiện áp suất bên trong156.

2. Áp suất bên ngoài Áp suất bên ngoài đề cập đến áp suất tác dụng lên bên ngoài bồn, có thể nhỏ hơn áp suất khí quyển (điều kiện chân không) hoặc do chất lỏng xung quanh hoặc hơi nước ngưng tụ. Cơ chế hỏng hóc dưới áp suất bên ngoài khác với áp suất bên trong; nó thường dẫn đến vênh vênh hoặc sụp đổ vỏ tàu đột ngột hơn là vật liệu nhường nhịp. Thiết kế cho áp suất bên ngoài liên quan đến việc xem xét các yếu tố như hình dạng tàu, chiều dài giữa các giá đỡ và các vòng cứng, làm cho nó trở thành một quá trình lặp đi lặp lại để đạt được một thiết kế ổn định2.

3. Nhiệt độ thiết kế Nhiệt độ thiết kế là nhiệt độ được sử dụng cùng với áp suất thiết kế để lựa chọn vật liệu và thiết bị thiết kế. Nó bao gồm nhiệt độ hoạt động dự kiến tối đa (và đôi khi là tối thiểu) cộng với biên độ để đáp ứng các điều kiện hoạt động thay thế như khởi động hoặc tắt máy. Thông số này đảm bảo rằng vật liệu duy trì tính chất cơ học và biên độ an toàn của chúng trong điều kiện nhiệt dự kiến. Đối với các hệ thống liên quan đến bộ trao đổi nhiệt, việc lựa chọn nhiệt độ thiết kế tuân theo các tiêu chí cụ thể để tránh các thiết kế quá thận trọng ở hạ lưu3.

4. Nhiệt độ kim loại thiết kế tối thiểu (MDMT)
   MDMT là nhiệt độ thấp nhất mà vật liệu bình có thể chịu được ứng suất thiết kế một cách an toàn mà không bị gãy hoặc nứt giòn. Nó được xác định thông qua các thử nghiệm độ dẻo dai của vật liệu (ví dụ: thử nghiệm va đập Charpy) và bao gồm biên độ an toàn theo các tiêu chuẩn như ASME BPVC Phần VIII. MDMT rất quan trọng để ngăn ngừa hỏng hóc giòn ở nhiệt độ thấp và đảm bảo hoạt động an toàn trong môi trường lạnh hoặc khi nhiệt độ thay đổi nhanh4.

Các thông số này xác định chung giới hạn hoạt động và biên độ an toàn của bình chịu áp lực, hướng dẫn lựa chọn vật liệu, tính toán độ dày và thiết kế kết cấu để ngăn ngừa hỏng hóc trong các điều kiện áp suất và nhiệt độ khác nhau.

Tóm lại:

Các thông số này là cơ bản trong các quy tắc và tiêu chuẩn bình chịu áp lực và phải được đánh giá cẩn thận trong quá trình thiết kế và vận hành123456.

BLEVE (Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion) là một vụ nổ nguy hiểm và có khả năng gây ra thảm khốc xảy ra khi một bình chứa chất lỏng có áp suất ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ sôi bình thường đột ngột bị hỏng hoặc vỡ. Sự cố này gây ra sự giảm áp suất nhanh chóng của chất lỏng, sau đó bốc hơi và giãn nở ngay lập tức, tạo ra một vụ nổ mạnh và thường là một quả cầu lửa nếu hơi dễ cháy.

BLEVE xảy ra như thế nào

• Chất lỏng điều áp trên điểm sôi: Bên trong một bình kín, chất lỏng có thể được làm nóng trên nhiệt độ sôi trong khí quyển của chúng vì áp suất bên trong bình làm tăng nhiệt độ sôi. Điều này có nghĩa là chất lỏng vẫn ở trạng thái lỏng mặc dù đã quá nhiệt268.

• Lỗi tàu: Nếu bình bị tổn thương – do tiếp xúc với nhiệt (ví dụ: do hỏa hoạn), hư hỏng cơ học, ăn mòn hoặc đổ đầy quá mức – khả năng chứa áp suất sẽ bị mất. Áp suất giảm đột ngột khiến chất lỏng quá nóng sôi nhanh chóng và chuyển thành hơi247.

• Sự giãn nở hơi nhanh chóng: Sự thay đổi pha nhanh chóng từ chất lỏng sang hơi dẫn đến sự giãn nở mạnh mẽ của thể tích, tạo ra sóng nổ và phân mảnh tàu. Đám mây hơi thoát ra có thể bốc cháy nếu chất này dễ cháy, gây ra một quả cầu lửa lớn và các đám cháy thứ cấp24567.

• Lửa và Hiệu ứng phụ: Khi liên quan đến các chất lỏng dễ cháy như propan, butan hoặc LPG, đám mây hơi bốc cháy, tạo ra bức xạ nhiệt mạnh và các mảnh vụn bay có thể gây ra thêm hỏa hoạn và thương tích ở xa vị trí vụ nổ357.

Các đặc điểm chính

• BLEVE liên quan đến quá trình chuyển pha nhanh chóng từ chất lỏng sang hơi do giảm áp suất đột ngột.

• Vụ nổ thường đi kèm với một quả cầu lửa nếu chất lỏng dễ cháy.

• Vụ nổ có thể đẩy các mảnh xe tăng như tên lửa, gây thiệt hại lớn.

• BLEVE có thể xảy ra do tiếp xúc với nhiệt (ví dụ: hỏa hoạn tác động vào bể), hư hỏng cơ học hoặc quá áp47910.

Ví dụ về sự cố BLEVE

• Feyzin, Pháp (1966): 18 trường hợp tử vong tại một nhà máy lọc dầu.

• San Juanico, Mexico (1984): Khoảng 500 người chết tại một bến cảng LPG.

• Los Alfaques, Tây Ban Nha (1978): 217 người chết vì một chiếc xe tải chở propylene hóa lỏng5.

Cân nhắc phòng ngừa và an toàn

• Các thiết bị giảm áp giúp thoát áp suất dư thừa nhưng có thể bị quá tải do sưởi ấm liên tục.

• Duy trì tính toàn vẹn của bể và tránh tiếp xúc với lửa hoặc hư hỏng cơ học là rất quan trọng.

• Lính cứu hỏa và nhân viên ứng cứu khẩn cấp phải nhận thức được các rủi ro của BLEVE, đặc biệt là khi xử lý chất lỏng dễ cháy có áp suất4.

Tóm lại, BLEVE là một vụ nổ đột ngột và dữ dội gây ra bởi sự cố của một tàu chứa chất lỏng có áp suất quá nhiệt, dẫn đến hóa hơi và giãn nở nhanh chóng. Sự hiện diện của hơi dễ cháy có thể leo thang sự kiện thành một quả cầu lửa khổng lồ và gây ra thiệt hại và thương vong trên diện rộng245678.