Tăng áp suất để thực hiện giải pháp an toàn thay thế cho khí nén

Khí nén được sử dụng rất phổ biến trong thương mại, công nghiệp, và các nghiên cứu ứng dụng và thường được nhận định sai lệch rằng nó ít tiềm ẩn nguy hiểm so với thực tế. Thực tế là, có rất nhiều mối nguy hiểm liên quan đến khí nén, và các tai nạn và chấn thương do khí nén gây ra đã tiêu tốn hàng triệu USD mỗi năm. Những chi phí này bao gồm cả chi phí trực tiếp và gián tiếp, bao gồm chi phí cấp cứu y tế, thiệt hại thiết bị, giảm năng suất, sản xuất ngưng trệ, cũng như tăng chi phí bảo hiểm và tăng gánh nặng pháp lý.

Khí nén tạo ra ba rủi ro tồn tại riêng biệt: áp suất khí nén, các hạt lơ lửng trong không khí, và tiếng ồn. Những rủi ro này tăng lên khi công nghệ khí nén được sử dụng không an toàn hoặc cẩu thả cũng như khi thiết bị không được bảo dưỡng trong điều kiện tối ưu. Hàng ngàn vụ tai nạn xảy ra hàng năm do người lao động không được tập huấn đầy đủ hoặc không nhận thức được những nguy hiểm của khí nén, và thêm hàng ngàn vụ nữa là hậu quả của quá trình lắp đặt hoặc bảo dưỡng các hệ thống hoặc các thành phần không đúng quy trình.

Ngoài những rủi ro trực tiếp này, các hệ thống khí nén đã được chứng minh là tốn kém để lắp đặt, vận hành và bảo dưỡng theo đúng các quy định an toàn.

Sự phát triển của các quy định an toàn nơi làm việc và nhận thức ngày càng tăng về những rủi ro và các chi phí liên quan đến khí nén truyền thống đã tạo ra một thị trường đang phát triển rất nhanh với một thế hệ các hệ thống áp suất thấp mới được sử dụng khi mà khí nén truyền thống có thể tạo ra những rủi ro không thể chấp nhận được. Những hệ thống này thông thường được thiết kế để giới hạn sự tiếp xúc với dòng khí và hạt lơ lửng trong không khí ở áp suất cao cũng như hoạt động ở mức tiếng ồn thấp hơn so với mức hướng dẫn quy định. Một lợi ích không ngờ từ những hệ thống thay thế này là chúng cũng thường có chi phí hoạt động thấp hơn.

Áp suất cao tương đương với rủi ro cao

Áp suất hoạt động tối ưu cho các hệ thống khí nén ứng dụng trong công nghiệp và sản xuất thông thường ở mức giữa 80 và 120 psi (khoảng giữa 552 và 827 kPa), mặc dù một vài hệ thống đặc biệt còn có áp suất cao hơn. Mức áp suất này có thể gây ra những chấn thương trầm trọng nếu khí nén bắn thẳng vào người, thậm chí tai nạn trầm trọng trong một khoảng thời gian ngắn. Vì vậy, các hệ thống khí nén không bao giờ phù hợp để thổi bụi hoặc mảnh vụn khỏi quần áo hoặc da trần. Làm sạch các máy móc bằng khí nén sẽ tạo ra dòng khí thổi ngược có thể chứa bụi gỗ hoặc các mảnh kim loại và những mảnh vụn khác liên quan đến sản xuất.

Nguy cơ tiềm ẩn với những chấn thương thậm chí trầm trọng hơn tồn tại ở bất cứ vị trí nào khí nén có thể xâm nhập vào cơ thể thông qua một lỗ hổng hoặc một vết cắt hoặc vết thương. Ngoài khả năng các hạt vật chất có thể xâm nhập vào máu, thậm chí là khí nén tương đối sạch cũng có thể gây ra những chấn thương nghiêm trọng và có nguy cơ gây tử vong.

Những tiêu chuẩn liên bang quy định rằng các vòi phun cho các ống khí nén phải có tính năng giảm áp, tuy nhiên, ngay cả yêu cầu kỹ thuật này cũng vẫn vượt ngưỡng an toàn. Để thổi các mảnh vụn trên người một cách an toàn, việc lắp đặt các hệ thống độc lập tuân thủ theo OSHA là rất quan trọng. OSHA quy định rằng các hệ thống phải có một con chip giám sát để bảo vệ các quá trình trước nguy cơ thổi ngược.

Vấn đề về các hạt lơ lửng trong không khí

Các hệ thống khí nén không vận chuyển khí sạch. Dòng khí được sản sinh bởi các hệ thống này, thường bao gồm một hoặc một vài máy nén, ống dẫn, kẹp, gioăng, và các vòi phun, có chứa một lượng nhỏ dầu, nước, bụi, và những hạt nhỏ kích cỡ micromet khác, rất nhiều trong số đó không bị loại bỏ bởi các thiết bị lọc. Trong rất nhiều trường hợp, các hệ thống cũng tuần hoàn các hạt vật chất bổ sung tạo ra bởi các quá trình bên ngoài cơ sở sản xuất.

Những hạt này gây nguy hiểm cho cả công nhân nhà máy lẫn thiết bị máy móc. Nếu khí nén được sử dụng để làm sạch thiết bị, bụi bẩn và mảnh vụn có thể vô tình thổi vào trong thiết bị, ảnh hưởng đến khả năng vận hành. Mức độ nguy hiểm thậm chí còn rõ ràng hơn khi khí nén thổi trực tiếp, dù với bất cứ lý do gì, vào người. Áp suất của khí nén có thể khiến các hạt bụi và mảnh vụn cỡ micromet bắn vào mắt, mũi, mồm và các vết thương hở, hậu quả là gây ra nhiễm trùng và những tổn thương vĩnh viễn.

Những lo lắng về tai

Các loại máy nén khí và các hệ thống khí nén là những thiết bị phát sinh tiếng ồn lớn tại nơi làm việc, đã được xác nhận là một mối nguy và được quy định bởi OSHA. Thậm chí những máy nén khí cỡ nhỏ cũng có thể tạo ra tiếng ồn ở mức nguy cơ tiềm ẩn có hại và bắt buộc những người vận hành hoặc những người khác khi tiếp xúc phải đeo thiết bị bảo vệ tai. Những hệ thống khí nén công nghiệp gồm nhiều đơn nguyên cho những hệ thống khí nén của nhà máy lớn hoạt động liên tục ở mức tiếng ồn đặc biệt cao và nguy hiểm.

Mức tiếng ồn cao là mối quan tâm đặc biệt đối với các trường học, giảng đường, bảo tàng nghệ thuật, và các viện nghiên cứu là những nơi có thể sử dụng hệ thống khí nén ở môi trường làm việc của nhà xưởng. Do nhu cầu thực tế không cần thiết phải giảm mức áp suất cao của các thiết bị khí nén truyền thống, trách nhiệm tiềm ẩn của các hệ thống khí nén có thể cao hơn rất nhiều so với lợi ích mà nó mang lại.

Giảm áp để đảm bảo an toàn

Những mối nguy thực sự và phạm vi cảnh báo của những trách nhiệm tiềm ẩn liên quan đến các hệ thống khí nén hiện mới chỉ thực sự trở nên rõ ràng đối với các nghiên cứu khoa học, những nhà phát triển công nghệ, và tích luỹ trong cơ sở dữ liệu y tế thông qua dữ liệu xây dựng từ những nghiên cứu thực nghiệm. Sự nhận thức này đã giúp các nguyên tắc hướng dẫn, thực hiện quy định và các phát minh mới được thúc đẩy và phát triển mạnh mẽ.

Môi trường làm việc không đảm bảo đã tạo ra một nhu cầu về thay đổi thị trường cụ thể là các hệ thống khí nén có áp suất thấp, tiếng ồn thấp mà lại cung cấp không khí sạch và tuân thủ hoặc thậm chí thấp hơn cả những tiêu chuẩn của OSHA và Uỷ ban Châu Âu (Council of Europe – CE). Những hệ thống này có thể đặc biệt hấp dẫn đối với thị trường giáo dục và nghiên cứu khoa học nơi mà an toàn con người là quan trọng nhất. Nhưng ngay cả những quá trình công nghiệp ở quy mô lớn cũng phải cam kết rằng các hệ thống khí nén có thể được cải thiện để trở nên an toàn, đảm bảo tuân thủ các quy định, trách nhiệm giới hạn, và thực sự tiết kiệm bằng cách thực hiện những thay đổi an toàn đối với các quá trình làm sạch cho con người cũng như thiết bị.

Các mối nguy của khí nén

Những nguy hiểm liên quan đến việc sử dụng các hệ thống khí nén trong thương mại, công nghiệp, giáo dục và các cơ sở nghiên cứu đã được tổng hợp chi tiết và đầy đủ trong các nghiên cứu y học và quy định của các cơ quan chức năng ví dụ như OSHA và Uỷ ban Châu Âu.

     • Áp suất xả của khí nén là không an toàn khi tiếp xúc với da.

     • Khí xả có chứa nhiều tác nhân ô nhiễm.

     • Khí thổi ngược từ khí xả có thể chứa nhiều mảnh vụn sản xuất.

     • Các thiết bị khí nén phát sinh tiếng ồn ở mức nguy hại.

Nâng cao nhận thức về những nguy cơ này sẽ giúp tăng cường các quy định trên toàn thế giới. Việc sử dụng khí nén để làm sạch các thiết bị máy móc hoặc con người đã bị cấm tại một số khu vực của Canada và Châu Âu.

Những chi phí ẩn của khí nén

Các hệ thống khí nén là khá phổ biến trong các cơ sở công nghiệp, nhưng những chi phí thực tế và các trách nhiệm tiềm ẩn có liên quan đến các hệ thống này thường bị các nhà quản lý đánh giá quá thấp.

     • Tốn nhiều năng lượng và chi phí vận hành cao

     • Các tai nạn, chấn thương và trách nhiệm bảo hiểm

     • Tập huấn an toàn, thực thi, tuân thủ quy định.

     • Hư hỏng thiết bị, giảm năng suất, rò rỉ khí, sản xuất ngưng trệ.

Khí nén có chi phí cao hơn so với các tiện ích khác như nước, điện, và khí tự nhiên. Việc giám sát quy định chặt chẽ và tăng giá năng lượng sẽ làm tăng các chi phí này theo thời gian.

Biên dịch: Việt Thắng

(Nguồn tin: ohsonline.com)