Kiểm soát nguy cơ rủi ro chính: Phần 2 – Các loại hình và hậu quả của các nguy cơ, rủi ro chính

Thứ Sáu, 01/12/2023, 02:13(GMT +7)

Các rủi ro công nghiệp thường liên quan đến nguy cơ cháy, nổ hoặc phát tán hóa chất độc hại và thường liên quan đến giải phóng nguyên liệu từ các đồ chứa do bay hơi và phát tán khi các chất đó dễ bay hơi. Các tai nạn liên quan đến các nguy cơ, rủi ro chính có thể bao gồm:

– Rò rỉ chất dễ cháy, kết hợp chất liệu với không khí, hình thành đám mây chứa hơi gây dễ cháy và đám mây này trôi tới nguồn gây cháy, từ đó dẫn đến hỏa hoạn hoặc nổ ảnh hưởng tới công trường và các khu vực đông đúc.

– Rò rỉ chất độc hại, hình thành đám mây hơi độc và đám mây này di chuyển có ảnh hưởng trực tiếp đến nơi làm việc và các khu đông dân cư.

Trong trường hợp có sự phát tán chất dễ cháy, nguy hại lớn nhất xuất phát từ sự phát tán nhanh các chất lỏng dễ bay hơi hoặc các khí tạo ra đám mây lớn chứa khí gây cháy và nổ (Ủy ban An toàn và Sức khỏe Vương quốc Anh, 1976). Nếu đám mây này bị đốt cháy, các hậu quả của việc đốt cháy sẽ phụ thuộc vào nhiều yếu tố bao gồm tốc độ gió và mức độ mà các đám mây bị pha loãng với không khí. Các rủi ro này có thể làm chết nhiều người và tổn hại trên quy mô lớn tại công trường và vượt quá ranh giới công trường. Tuy nhiên, ngay cả các tai nạn nghiêm trọng, tác động cũng thường được giới hạn tới vài trăm mét tính từ công trường.

Việc phát tán lượng lớn các chất độc hại có thể gây chết nhiều người và tổn thương nghiêm trọng ở khoảng cách lớn hơn nhiều. Trên lý thuyết, việc phát tán này có thể gây ra nồng độ chết người ở khoảng cách vài km từ điểm phát tán nhưng số lượng tử vong thực tế còn tùy thuộc vào mật độ dân số theo hướng đám mây và hiệu quả của các bố trí khẩn cấp kể cả Sơ tán.

Một số hệ thống lắp đặt hoặc nhóm hệ thống lắp đặt có thể gây ra cả hai mối đe dọa. Ngoài ra, nổ bom và tên lửa có thể ảnh hưởng tới tính nguyên vẹn của các nhà máy khác chứa chất dễ cháy và độc hại, làm tăng thảm họa. Thảm họa này đôi khi được gọi là “hiệu ứng domino”. Trường hợp này có thể xảy ra khi sản xuất được tổ chức thành các nhóm do sự thu hút tài năng, cung cấp lao động thích hợp. Sự phân nhóm như vậy có thể tạo điều kiện chuyển giao hàng và các sản phẩm từ nơi này đến nơi khác. Thông thường, có thể thấy từ ba hoặc nhiều nhóm riêng biệt trừ các hệ thống lắp đặt lân cận, cách bố trí này cho thấy nguy cơ kết hợp các rủi ro nổ hoặc độc hại dọc bờ sông hoặc cửa sông hoặc gần các dự án phát triển nhà ở.

Việc phát tán các chất dễ cháy hoặc chất độc hại và khí quyển có thể gây nổ, cháy hoặc tạo thành đám mây độc hại. Vấn đề này hiện được xem xét chi tiết hơn.

a) Nổ

Các vụ nổ được mô tả bằng sóng xung kích mà có thể nghe được như là một tiếng nổ lớn và có thể gây tổn hại cho các tòa nhà, làm vỡ cửa sổ và phóng ra lửa có tầm xa vài trăm mét. Thương tổn và thiệt hại trước tiên do sóng xung kích của vụ nổ gây ra. Người bị đè hoặc bị chôn vùi dưới các tòa nhà đổ sập hoặc bị thương tổn do kính vỡ. Mặc dù những ảnh hưởng do lực đè lên có thể dẫn đến tử vong, nhưng điều này thường chỉ xảy ra với những người làm việc trong khu vực gần vụ nổ. Lịch sử của các vụ nổ công nghiệp cho thấy các tác động gián tiếp do các tòa nhà đổ, kính và mảnh vỡ có thể gây chết người và thương tổn nghiêm trọng.

Các tác động của sóng xung kích phụ thuộc vào tính chất của nguyên liệu, lượng liên quan và mức độ giới hạn của đám mây chứa hơi nước. Áp suất đỉnh trong một vụ nổ do đó thường từ mức quá áp nhẹ đến vài trăm kilopascal (kPa). Thương tổn trực tiếp đến người xảy ra ở áp suất từ 5-10 kPa (với tổn thất sinh mạng xảy ra ở mức quá áp lớn hơn) trong khi nhà cửa bị phá hủy và cửa sổ, cánh cửa bị vỡ ở áp suất thấp khoảng 3-10 kPa. Áp suất của sóng xung kích giảm nhanh theo khoảng cách từ nguồn phát nổ. Ví dụ, nổ một bình chứa 50 tấn Propan tạo ra áp suất 14 kPa ở khoảng cách 250m và áp suất 5 kPa ở khoảng cách 500m.

Cháy và nổ

Các vụ nổ có thể xảy ra dưới dạng cháy hoặc nổ tùy theo tốc độ cháy trong quá trình nổ. Cháy xảy ra khi tốc độ cháy hoặc tốc độ ngọn lửa tương đối thấp khoảng 1m/s. Trường hợp nổ xảy ra khi tốc độ ngọn lửa cao: phía trước ngọn lửa di chuyển như sóng xung kích với vận tốc từ 2000-3000 m/giây. Nổ tạo ra áp suất lớn hơn và có tính phá hủy hơn cháy. Áp suất đỉnh do cháy trong bình khí kín đạt khoảng 70 – 80 kPa trong khi nổ có thể dễ dàng đạt được áp suất 200kPa. Cháy hay nổ xảy ra còn tùy thuộc vào nguyên vật liệu cũng như điều kiện xảy ra, thông thường nổ pha hơi cần mức độ giới hạn nhất định để gây nổ.

Nổ khí và bụi

Việc phân biệt giữa các vụ nổ khí và bụi có thể dựa trên cơ sở nguyên liệu. Thông thường các vụ nổ khí thảm khốc xảy ra khi lượng nguyên liệu cháy lớn được giải phóng và phát tán cùng với không khí để tạo thành đám mây chứa hơi gây nổ trước khi quá trình cháy xảy ra. Các vụ nổ bụi xảy ra khi các nguyên vật liệu rắn dễ cháy phản ứng mạnh với không khí. Nguyên liệu rắn được phát tán có dạng bột với kích cỡ hạt rất nhỏ. Vụ nổ xảy ra sau khi cháy hoặc nổ nhỏ gây bột tích tụ trên các bề mặt trở nên lơ lửng trong không khí. Khi kết hợp với không khí sẽ gây phản ứng nổ thứ cấp, sau đó lần lượt tạo ra các vụ nổ thứ ba,… Trong quá khứ, những chuỗi vụ nổ xảy ra sau đó gây ra các thảm họa nghiêm trọng và phá hủy toàn bộ các nhà máy. Do các hạt, bột sữa và bột mỳ đều có thể cháy, các vụ nổ bụi thường xảy ra trong ngành nông nghiệp. Tuy nhiên, lịch sử của các vụ nổ bụi đặc biệt là trong những năm gần đây đã chỉ ra nhiều tác hại mà thường bị giới hạn về nơi làm việc chứ ít đề cập đến những tác động đến những người sống bên ngoài nhà máy.

Các vụ nổ đám mây chứa hơi nước bị giới hạn hoặc không giới hạn

Các vụ nổ bị giới hạn là những vụ nổ mà xảy ra trong một số loại đồ chứa như là công trình đường ống, bình chứa. Các vụ nổ trong các tòa nhà xảy ra ngoài trời được gọi là các vụ nổ không bị giới hạn và tạo ra áp suất đỉnh chỉ vài kPa. Áp suất đỉnh của các vụ nổ bị giới hạn thường cao hơn và có thể lên tới vài trăm kPa.

b) Cháy

Tác động của cháy đối với con người gây ra bỏng da do tiếp xúc với nhiệt. Mức độ nghiêm trọng của vết bỏng tùy thuộc vào cường độ nhiệt và thời gian tiếp xúc. Phát xạ nhiệt tỷ lệ nghịch với bình thường khoảng cách từ nguồn. Thông thường, da chịu được năng lượng nhiệt khoảng 10 kW/m2 trong khoảng 5 giây và 30 kW/m2 trong khoảng 0,4 giây trước khi cảm thấy đau.

Các vụ cháy có thể xảy ra trong ngành công nghiệp nhiều hơn các vụ nổ và phát tán hóa chất độc hại mặc dù các hậu quả về tổn thất sinh mạng thường ít hơn. Do vậy, cháy có thể được xem là có ít rủi ro chính hơn các vụ nổ và phát tán chất độc hại. Tuy nhiên, nếu việc đốt cháy các chất dễ cháy phát tán bị trễ, điều này có thể tạo ra đám mây không hạn chế chứa các chất dễ cháy.

Các vụ cháy có thể xảy ra dưới các hình thức khác nhau bao gồm cháy thành tia, thành đá, cháy nhanh và nổ hơi do chất thể lỏng giãn nở khi sôi (BLEVES). Tia lửa sẽ xuất hiện khi có ngọn lửa cháy trong phạm vi hẹp và dài, từ đường ống khí rò rỉ bị đốt cháy. Đám cháy sẽ xuất hiện khi phát tán dầu thô từ một bình chứa vào một khu vực bị giới hạn để đốt cháy. Cháy nhanh có thể xảy ra nếu khí rò lan tới nguồn gây cháy và bị đốt cháy nhanh chóng về tận nguồn phát tán. BLEVE thường nghiêm trọng hơn các loại cháy khác và được mô tả chi tiết hơn ở phần dưới.

Phải xem xét tác động pháp lý trong trường hợp hỏa hoạn đó là gây suy giảm oxy trong khí quyển do sự tiêu thụ oxy trong quá trình đốt cháy – thông thường, vấn đề này bị giới hạn trong khu vực gần đám cháy. Cũng không kém phần quan trọng là các tác động đến sức khỏe xảy ra do phơi nhiễm với hơi khói được tạo ra do cháy. Những hơi khói này có thể chứa khí độc như sunphua đi-ô-xít tạo ra từ việc đốt cháy các-bon đi-sun-phít và các ni-tơ ô-xít từ đám cháy có chứa a-mô-ni-ni-trát.

Nổ hơi do giãn nở chất thể lỏng khi sôi (BLEVE)

Đôi khi được gọi là cầu lửa, BLEVE là sự kết hợp cháy và nổ với sự tỏa nhiệt mạnh trong thời gian tương đối ngắn. Theo thuật ngữ, hiện tượng này có thể xảy ra trong bình chứa chất thể lỏng khí hóa trên điểm sôi khí quyển. Nếu bình áp lực bị hỏng do kết cấu yếu, lượng khí hóa trong bình sẽ bị giải phóng ngay lập tức khỏi bình do sự trộn lẫn hỗn loạn của chất lỏng và khí, nở rộng nhanh và phát tán trong khí quyển thành đám mây. Khi đám mây này bị đốt cháy, tạo ra quả cầu lửa, cường độ bức xạ nhiệt cao dữ dội trong vòng vài giây. Cường độ nhiệt này đủ để gây bỏng da và tử vong ở khoảng cách vài trăm mét so với bình áp lực tùy theo khối lượng khí. Do đó BLEVE có thể xảy ra khi có tác động vật lý lên bình áp lực chịu ứng suất quá lớn hoặc bị hỏng do tai nạn giao thông với xe có bình áp lực hoặc trật bánh của xe xi-téc hoặc có thể do cháy tác động lên hoặc phủ ngập bình và do đó làm yếu đi kết cấu của bình chứa. BLEVE liên quan đến thùng propan 50 tấn có thể gây ra các tổn thương cấp độ ba ở khoảng cách xấp xỉ 200 mét và bỏng rộp da ở khoảng cách 400m.

c) Phát tán chất độc

Một lượng lớn các hóa chất cần phải có biện pháp phòng ngừa cụ thể để tránh các tác hại đến người lao động. Nguyên tắc chính của vệ sinh lao động là xây dựng các biện pháp cần thiết để kiểm soát phơi nhiễm với những hóa chất này trong suốt thời gian người điều hành làm việc tại nhà máy. Đây là yếu tố căn bản để đảm bảo an toàn cho người lao động. Các ảnh hưởng của các hóa chất độc hại khi xem xét các nguy cơ, rủi ro chính một mặt hoàn toàn khác và có liên quan đến phơi nhiễm cấp tính trong và ngay sau khi có tai nạn nghiêm trọng ngoài sự phơi nhiễm mạn tính dài hạn. Mặt khác, hướng dẫn này trình bày việc bảo quản và sử dụng các hóa chất độc với số lượng rất lớn, nếu được giải phóng, khí sẽ phát tán theo gió và có thể gây chết người hoặc làm bị thương người sống cách nhà máy hàng trăm mét và những người không thể thoát khỏi ảnh hưởng hoặc tìm được nơi ẩn nấp để tránh ảnh hưởng.

Độc tính của các hóa chất thường được xác định bằng cách sử dụng bốn phương pháp chính. Đây là những nghiên cứu tai nạn, nghiên cứu bệnh dịch học, thí nghiệm động vật và thử nghiệm vi sinh. Bất kể kết quả thực tế của chúng thế nào đi chăng nữa, tất cả những phương pháp này đều chịu ảnh hưởng từ những hạn chế bên ngoài phạm vi của hướng dẫn này nhưng có nghĩa là phải thận trọng khi hiểu những kết quả này. Các yếu tố khác cũng ảnh hưởng đến độc tính của các hóa chất – ví dụ, tuổi tác, giới tính, di truyền, nhóm sắc tộc, dinh dưỡng, mệt mỏi, bệnh tật, phơi nhiễm với các chất khác có tác động cộng hưởng, thời gian và tính chất công việc.

Mặc dù chưa có nhiều dữ liệu về độ độc, độ độc của các hóa chất nhất định đã được xác định. Ví dụ, clo được xác định là nguy hiểm đến sức khỏe con người ở nồng độ 10 – 20 phần triệu (ppm) khi phơi nhiễm 30 phút. Khí gây tử vong ở nồng độ 100 – 150 ppm với thời gian phơi nhiễm 5 – 10 phút. Phơi nhiễm với clo trong thời hạn ngắn có thể gây tử vong ở nồng độ 1.000 ppm. Khi xem xét đến các hậu quả của phát thải clo, người ta xác định được rằng, sự phát thải 10 tấn hóa chất này có thể tạo ra nồng độ tối đa 140 ppm ở khoảng cách 2km theo hướng gió thổi từ nguồn phát và 15ppm ở khoảng cách 5km trong điều kiện thời tiết D5 (thời tiết không thay đổi và bình thường).


(Nguồn tin: Theo cuốn “Kiểm soát nguy cơ rủi ro chính”)