Van là thiết bị tiếp xúc trực tiếp với lưu chất nguy hiểm trong suốt vòng đời vận hành. Hóa chất độc hại, khí dễ cháy, axit mạnh và lưu chất áp suất cao đều chảy qua van mỗi ngày. Bất kỳ điểm yếu nào trên van đều có thể trở thành đường thoát cho lưu chất nguy hiểm ra môi trường. Rò rỉ nhỏ bị bỏ qua hôm nay có thể trở thành thảm họa ngày mai. Hiểu rõ rủi ro và cách kiểm soát là trách nhiệm của mọi người làm việc với hệ thống công nghiệp có lưu chất nguy hiểm.
Tại Sao Van Là Điểm Rò Rỉ Phổ Biến Nhất?
Trong hệ thống đường ống, đoạn ống thẳng không có mối nối là phần ít rò rỉ nhất. Các điểm rò rỉ thường tập trung tại mối nối, mặt bích và đặc biệt là van.
Van có cấu trúc phức tạp hơn ống đơn thuần. Bên trong van có đĩa van hoặc bi van di chuyển. Cán van xuyên qua thân van ra ngoài. Đây là điểm tiếp xúc giữa lưu chất bên trong và môi trường bên ngoài. Packing làm kín quanh cán van nhưng không thể kín tuyệt đối vĩnh viễn. Theo thời gian packing mòn, chai cứng hoặc bị ăn mòn và bắt đầu rò rỉ.
Mặt bích kết nối van với đường ống là điểm yếu thứ hai. Gioăng mặt bích chịu chu kỳ nhiệt và cơ học liên tục. Lực siết bu lông giảm dần theo thời gian. Gioăng mòn và mất độ kín.
Thân van bằng kim loại có thể bị ăn mòn từ bên trong do lưu chất hoặc từ bên ngoài do môi trường. Ăn mòn đủ sâu làm thủng thân van và rò rỉ ra ngoài đột ngột.
Các Loại Rủi Ro Từ Rò Rỉ Lưu Chất Nguy Hiểm
Rủi ro cháy nổ là nguy hiểm nhất và xảy ra nhanh nhất.
Khí hydro, metan, propan, butane và nhiều loại dung môi hữu cơ đều dễ cháy. Khi rò rỉ ra ngoài, chúng tích tụ trong không khí. Nồng độ đạt ngưỡng nổ thấp là có thể bùng phát. Không cần nguồn lửa lớn. Tia lửa nhỏ từ thiết bị điện, ma sát kim loại hoặc tĩnh điện đủ để kích nổ.
Rủi ro ngộ độc và ảnh hưởng sức khỏe đến từ hóa chất độc hại rò rỉ ra không khí làm việc.
Clo, amoniac, hydrogen sulfide và nhiều loại hóa chất công nghiệp khác có giới hạn tiếp xúc an toàn rất thấp. Nồng độ chỉ vài phần triệu trong không khí đã gây hại cho hệ hô hấp. Tiếp xúc lâu dài với nồng độ thấp hơn ngưỡng cấp tính nhưng vẫn vượt mức cho phép gây bệnh nghề nghiệp tích lũy theo thời gian.
Công nhân làm việc gần van rò rỉ hóa chất độc mà không biết có thể chịu tác động âm thầm hàng tháng trước khi triệu chứng rõ ràng.
Rủi ro ô nhiễm môi trường từ lưu chất độc rò rỉ xuống đất hoặc vào nguồn nước.
Hóa chất rò rỉ tích tụ trong đất theo thời gian. Mưa rửa trôi xuống mạch nước ngầm. Chi phí xử lý ô nhiễm đất và nước thường cao gấp nhiều lần chi phí ngăn ngừa rò rỉ ban đầu. Nhiều dự án xử lý ô nhiễm kéo dài hàng chục năm và tiêu tốn hàng triệu đô la.
Rủi ro ăn mòn thiết bị xung quanh từ hóa chất rò rỉ tiếp xúc với kết cấu, thiết bị điện và các đường ống lân cận.
Axit bay hơi rò rỉ có thể ăn mòn kết cấu thép và cáp điện trong bán kính nhiều mét. Làm hỏng nhiều thiết bị không liên quan đến nguồn rò rỉ. Thiệt hại lan rộng khó lường trước.
Các Điểm Rò Rỉ Cụ Thể Trên Van Và Cách Nhận Biết
Rò rỉ qua packing cán van là phổ biến nhất. Biểu hiện là vệt ẩm hoặc cặn khô quanh cán van. Với hóa chất bay hơi có thể nhận ra bằng mùi đặc trưng. Với khí không màu không mùi cần dùng thiết bị phát hiện khí hoặc bọt xà phòng để kiểm tra.
Packing rò rỉ ban đầu có thể được siết thêm gland packing để tạm thời giảm rò rỉ. Nhưng siết quá chặt làm tăng ma sát cán van và có thể làm hỏng packing nhanh hơn. Giải pháp đúng là thay packing mới đúng vật liệu khi có cơ hội.
Rò rỉ qua mặt bích nhận biết bằng vệt ẩm hoặc tinh thể cặn xuất hiện tại đường tiếp giáp giữa hai mặt bích. Với khí dễ cháy cần đặc biệt cẩn thận khi kiểm tra vì tia lửa từ dụng cụ kim loại có thể gây cháy.
Siết lại bu lông theo moment đúng quy định có thể giải quyết rò rỉ mặt bích nếu gioăng còn tốt. Nếu gioăng đã hỏng phải thay gioăng mới. Không thêm chất trám vào mặt bích đang có áp suất vì cực kỳ nguy hiểm.
Rò rỉ qua thân van do ăn mòn thủng nhìn thấy bằng vết ẩm hoặc giọt chất lỏng xuất hiện tại thân van, không phải tại cán van hay mặt bích. Đây là tình huống nghiêm trọng nhất. Không thể sửa chữa tạm thời được. Cần cô lập van và thay thế ngay lập tức.
Tiêu Chuẩn Kiểm Soát Fugitive Emission
Fugitive emission là thuật ngữ kỹ thuật chỉ rò rỉ khí độc hoặc chất hữu cơ dễ bay hơi từ thiết bị công nghiệp ra môi trường làm việc và môi trường xung quanh. Van là nguồn fugitive emission lớn nhất trong nhà máy hóa chất và lọc dầu.
Tiêu chuẩn ISO 15848 quy định phương pháp kiểm tra và phân loại van theo mức độ rò rỉ fugitive emission. Cấp độ A cho phép rò rỉ tối đa 50 ppm thể tích. Cấp độ B cho phép 100 ppm. Cấp độ C cho phép 500 ppm.
Tiêu chuẩn TA-Luft của Đức quy định nghiêm ngặt hơn cho một số hóa chất đặc biệt nguy hiểm. Van đạt TA-Luft thường có thiết kế packing đặc biệt và được kiểm tra tại nhà máy sản xuất trước khi xuất xưởng.
Nhiều quốc gia đang siết chặt quy định về fugitive emission theo hướng tiệm cận tiêu chuẩn châu Âu. Nhà máy không tuân thủ có thể bị phạt, đình chỉ vận hành và phải đầu tư thay thế toàn bộ van không đạt tiêu chuẩn.
Thiết Kế Van Giảm Thiểu Rò Rỉ
Van thông thường dùng packing truyền thống sẽ rò rỉ ở mức độ nhất định. Để đạt tiêu chuẩn fugitive emission thấp hơn, cần thiết kế van đặc biệt.
Live-loaded packing là thiết kế dùng lò xo duy trì lực ép packing liên tục. Khi packing mòn hoặc nhiệt độ thay đổi làm co ngót, lò xo tự động bù đắp để duy trì lực ép. Kết quả là packing luôn được ép đủ lực ngay cả khi chưa đến kỳ bảo trì. Giảm tần suất rò rỉ packing đáng kể.
Van bellow sealed là thiết kế dùng ống xếp kim loại thay thế hoàn toàn packing cán van. Ống xếp bằng thép không gỉ hàn kín hoàn toàn. Không có tiếp xúc động giữa cán van và môi trường bên ngoài. Rò rỉ fugitive emission gần bằng không. Đây là giải pháp cho các hóa chất cực độc như clo lỏng, phosgene và các chất gây ung thư.
Van màng hoàn toàn tách biệt lưu chất khỏi cơ cấu dẫn động. Không có cán van xuyên qua thân van. Không có điểm tiếp xúc động nào. Fugitive emission bằng không với điều kiện màng còn nguyên vẹn. Cần kiểm tra màng định kỳ vì màng có thể bị thủng hoặc rách.
Quy Trình Phát Hiện Và Xử Lý Rò Rỉ
Chương trình LDAR tức là Leak Detection and Repair là yêu cầu bắt buộc tại nhiều nhà máy hóa chất và lọc dầu hiện đại.
Kiểm tra rò rỉ định kỳ bằng thiết bị đo nồng độ khí cầm tay. Đi theo lộ trình cố định, kiểm tra từng van, mặt bích và mối nối. Ghi nhận nồng độ đo được tại mỗi điểm vào nhật ký.
Điểm nào có nồng độ vượt ngưỡng quy định cần được sửa chữa trong thời hạn quy định. Thường là 5 ngày cho rò rỉ nghiêm trọng và 15 ngày cho rò rỉ nhỏ hơn.
Thiết bị phát hiện hồng ngoại OGI tức là Optical Gas Imaging cho phép nhìn thấy khí vô hình bằng camera đặc biệt. Khí rò rỉ hiện ra như khói trên màn hình camera. Rất hiệu quả để quét nhanh khu vực rộng và phát hiện rò rỉ mà phương pháp thông thường khó tiếp cận.
Dữ liệu LDAR cần được phân tích định kỳ để xác định van nào rò rỉ thường xuyên nhất. Van nào cần sửa chữa nhiều lần trong một năm là ứng viên thay thế bằng van chất lượng cao hơn hoặc thiết kế phù hợp hơn.
Ứng Xử Khi Phát Hiện Rò Rỉ Lưu Chất Nguy Hiểm
Bước đầu tiên là đánh giá ngay mức độ nguy hiểm. Loại lưu chất là gì? Có độc không? Có dễ cháy không? Mức độ rò rỉ lớn hay nhỏ? Đây là thông tin cần có ngay lập tức để quyết định hành động tiếp theo.
Với rò rỉ nhỏ lưu chất không quá nguy hiểm, vẫn cần đeo đầy đủ PPE phù hợp trước khi tiếp cận. Thông báo cho người giám sát. Cô lập van bằng van bypass nếu có thể. Sửa chữa theo đúng quy trình.
Với rò rỉ lớn hoặc lưu chất nguy hiểm cao, ưu tiên đầu tiên là di tản người ra khỏi khu vực nguy hiểm. Kích hoạt hệ thống báo động. Gọi đội ứng phó khẩn cấp. Không cố xử lý một mình nếu chưa được đào tạo và chưa có đầy đủ thiết bị bảo hộ phù hợp.
Không bao giờ dùng lửa hoặc thiết bị tạo tia lửa gần khu vực rò rỉ khí dễ cháy. Tắt tất cả nguồn lửa trong khu vực trước khi tiếp cận.
Kết Luận
Rò rỉ lưu chất nguy hiểm qua van không phải rủi ro có thể chấp nhận. Mỗi điểm rò rỉ dù nhỏ đều là mầm mống của sự cố lớn hơn. Phòng ngừa bằng cách chọn van đúng thiết kế, bảo trì đúng chu kỳ và thực hiện chương trình LDAR nghiêm túc là con đường duy nhất để kiểm soát rủi ro này.
Xem thêm sản phẩm TẠI ĐÂY
FACEBOOK:https://web.facebook.com/Công Ty Tnhh Đầu Tư Và Thiết Bị Công Nghiệp ADM
Mọi nhu cầu tư vần hay báo giá sản phẩm liên hệ qua:
Điện thoại:0965.595.039
GMAIL: Vattunhamay01@gmail.com