Nổ lò hơi là một sự cố nguy hiểm có thể xảy ra khi áp suất và nhiệt độ vượt quá giới hạn an toàn. Điều này không chỉ đe dọa tính mạng người lao động mà còn gây thiệt hại tài sản và ảnh hưởng đến môi trường xung quanh, đồng thời ảnh hưởng xấu đến quá trình sản xuất của doanh nghiệp. Vì vậy, việc tìm hiểu nguyên nhân gây nổ lò hơi và cách phòng tránh là thiết yếu để đảm bảo vận hành sản xuất an toàn, hiệu quả. Bài viết dưới đây sẽ nêu lên các nguyên nhân phổ biến, thực tế nhất gây nên tình trạng nổ lò hơi
1. Tình trạng cạn nước
Nước trong lò hơi đóng vai trò quan trọng trong quá trình chuyển đổi năng lượng và duy trì an toàn của hệ thống: Là chất làm mát và là lớp cách nhiệt trong lò hơi, hấp thụ nhiệt độ từ lò hơi, ngăn chặn quá trình nung nóng của các bộ phận quan trọng và giữ cho chúng không bị quá nhiệt. Khi lượng nước giảm quá thấp, các kết cấu bằng kim loại sẽ tiếp xúc trực tiếp với nhiệt độ cực kì cao, khiến chúng tan chảy và biến dạng. Ngoài ra, tình trạng này còn có thể làm nứt hoặc lỏng ống thép, dẫn đến rò rỉ nước.
Tình trạng cạn nước còn đặc biệt nguy hiểm hơn khi lò hơi đang trong sự cố cạn nước nghiêm trọng mà ta lại cấp nước vào, khiến cho các đường ống đang bị quá nhiệt trở nên lạnh đột ngột sẽ phải chịu các ứng suất nhiệt cực kỳ lớn, gây ra chênh áp, biến dạng thép thậm chí gây nổ. Đây là một trong những lý do chính gây ra nổ lò hơi thời gian qua
Một số nguyên nhân dẫn đến tình trạng cạn nước:
• Bơm cấp nước bị hỏng khiến lò hơi không được bơm nước đầy đủ
• Lượng nước trong bể nước cấp thấp, dẫn đến không đủ nước để nạp vào lò hơi.
• Thiết bị kiểm soát mực nước bị hỏng
• Van xả đáy mở liên tục
• Phụ tải hơi thay đổi nhiều và đột ngột
• Không có sự giám sát của nhân viên lò hơi
2. Chất lượng nước cấp
Nước cấp cho lò hơi phải được xử lý theo tiêu chuẩn được đề ra trong bảng chỉ tiêu chất lượng theo quy định của nhà nước (TCVN 12728:2019) hoặc quốc tế (EN 12952-12 – Châu Âu). Tuy nhiên, thực tế hiện nay Nước cấp cho lò hơi thường được lấy từ nhiều nguồn khác nhau, đa phần là nguồn nước máy ở Khu công nghiệp hoặc các nguồn từ sông, suối, nước giếng và chưa qua xử lý.
Sử dụng nguồn nước kém chất lượng lâu dài sẽ gây ra các hiện tượng:
– Đóng cáu cặn trên thành, vách, ống lò hơi: Làm giảm sự truyền nhiệt, dẫn đến quá nhiệt cục bộ của vật liệu ngay tại vị trí đóng cáu cặn. Lâu ngày sẽ gây biến dạng và giảm khả năng chịu áp lực của vật liệu
– Ăn mòn và mài mòn: Các bộ phận tiếp xúc với nước kém chất lượng lâu ngày sẽ dẫn đến hiện tượng ăn mòn, làm rò rỉ hoặc nứt vỡ các bộ phận chịu áp lực
– Hiện tượng báo động giả: Sự nhiễm bẩn và độ dẫn điện quá cao của nước cấp có thể gây ra những vấn đề khác như mực nước trong bao hơi không ổn định và hiện tượng sủi bọt (sôi bồng), dẫn đến báo động giả mức nước cao hay thấp, đồng thời làm tăng nguy cơ cuốn nước vào bộ góp hơi
Các hiện tượng trên nếu diễn ra trong một thời gian dài mà không được xử lý kịp thời có thể làm tăng nguy cơ gây nổ lò
3. Tình trạng quá áp
Tình trạng quá áp xảy ra khi áp suất trong lò hơi vượt quá áp suất thiết kế và áp suất cho phép. Giả sử áp suất thiết kế của một lò hơi là 12 bar, tuy nhiên vì một lí do nào đó áp suất trong lò hơi lên đến 15, thậm chí 20 bar, lúc này lò hơi giống như một quả “bom” và khả năng nổ là rất cao
Các nguyên nhân gây ra tình trạng quá áp có thể kể đến là:
– Van an toàn bị hỏng: Vì một lý do nào đó mà van an toàn không hoạt động, dẫn đến tình trạng áp suất trong lò hơi vượt quá áp suất quy định mà không được xả bỏ kịp thời, dẫn đến hiện tượng phình ống, nứt ống hoặc rò rỉ mối hàn, nghiêm trọng hơn có thể gây nổ
– Rò rỉ nhiên liệu trong buồng đốt: Thường gặp ở các lò hơi sử dụng đầu đốt dầu hoặc gas, hiện tượng rò rỉ có thể làm cho cường độ cháy trong buồng đốt tăng đột ngột một cách nhanh chóng, gây chênh áp và có thể dẫn đến nổ buồng đốt
– Áp suất tăng đột ngột: Cấp quá nhiều nhiên liệu hoặc điều chỉnh lượng gió cấp quá lớn khiến cho cường độ cháy tăng mạnh và không kiểm soát được, lúc này lượng hơi nước sản sinh ra quá mức dẫn đến tăng áp suất đột ngột
4. Thiết kế, vận hành sai cách
Tính toán sai trong quá trình thiết kế cũng như vận hành là một trong những nguyên nhân nghiêm trọng dẫn đến hư hỏng, cháy nổ. Các lỗi phải kể đến bao gồm:
– Thiết kế sai quy định: Thiết kế chế tạo lò hơi phải đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn được đề ra trong nước cũng như quốc tế. Các thiết kế không theo tiêu chuẩn, đặc biệt là về độ bền, độ dày hay khả năng chịu áp lực của lò hơi có thể dẫn đến tình trạng mất kiểm soát nhiệt độ hoặc áp suất, gây nguy cơ cháy nổ
– Vận hành sai quy cách: Sử dụng nhân công không qua đào tạo, hoặc không có kỹ năng xử lý các tình huống nguy hiểm, cấp bách trong quá trình vận hành lò hơi cũng tiềm ẩn nguy cơ cao gây nổ lò hơi
– Sai nguồn nguyên liệu: Sử dụng nguồn nguyên, nhiên liệu đốt không phù hợp với thiết kế ban đầu của lò hơi cũng là một trong những nguyên nhân gây ra cháy nổ lò hơi
Để ngăn ngừa và phòng tránh nguy cơ cháy nổ trong vận hành lò hơi, kính mời quý độc giả xem tiếp bài viết sau:
