Nổ bụi là gì? Các yếu tố để hình thành nổ bụi

Khái niệm nổ bụi và các yếu tố để hình thành nổ bụi sẽ giúp các bạn tìm ra nguyên nhân và cách hạn chế xảy ra nổ bụi, tránh gây thiệt hại cho con người và môi trường.

1. Nổ bụi là gì?

Nổi bụi là quá trình bốc cháy nhanh của các hạt bụi mịn phân tán trong không khí bên trong một không gian hạn chế tạo ra sóng xung kích. Nổ bụi có thể gây ra thảm họa, gây thương vong cho nhiều người và có thể sụp đổ toàn bộ công trình.

Về cơ bản, bụi dễ cháy nổ là bất kì một chất liệu nhỏ, mịn nào mà có khả năng bắt cháy và nổ khi được trộn lẫn với không khí. Bụi dễ cháy nổ có thể từ:

- Vật liệu hữu cơ: bột ngũ cốc (ngô, bột mì, bột gạo,…), bột đường, bột nhựa, bột gỗ, bột vải, bột cao su, bột dược phẩm,…

- Vật liệu vô cơ: bột kim loại (aluminium, magnesium, zinc, iron,…), bột phi kim (than, sulfur, phosphorus, silicon,…) 

- Một số trong các chất này “bình thường” không bắt cháy, nhưng nó có thể cháy hoặc nổ nếu nó ở dạng bụi với kích thước đủ nhỏ và với một mật độ thích hợp. 

Vì thế bất kì công việc nào sinh ra bụi cần được đánh giá xem có rủi ro về việc bụi sinh ra có thể bắt cháy không. Bụi có thể tích tụ trên dầm, kèo, trên mái, trần treo, các ống dẫn và các thiết bị khác. Khi bụi này bị khuếch tán lên và kèm một số điều kiện xác định, có thể tiềm ẩn nguy cơ xảy ra các vụ nổ nghiêm trọng. Chỉ cần một lượng nhỏ bụi cũng có thể tạo ra những thiệt hại nghiêm trọng.

2. Các yếu tố hình thành nổ bụi

Có 5 yếu tố đề hình thành “nổ bụi” gồm:

1. Nguồn nhiệt

2. Nồng độ bụi mịn đủ lớn

3. Nguồn oxygen

4. Nhiên liệu

5. Không gian đủ kín.

Nếu thiếu một trong 5 yếu tố trên sẽ không hình thành vụ nổ bụi.

Vụ nổ ban đầu trong thiết bị công nghệ hoặc ở tại khu vực mà bụi tích tụ hoặc phá hủy các thiết bị có chứa bụi (như đường ống dẫn, bình hoặc thiết bị gom bụi) có thể khiến cho bụi được giải phóng và phát tán trong không khí. Hậu quả là, nếu như đám mây bụi được đánh lửa sẽ gây ra một hoặc nhiều vụ nổ thứ cấp. Các vụ nổ thứ cấp có thể phá hủy nhiều hơn so với vụ nổ sơ cấp ban đầu do sự gia tăng về lượng và nồng độ của bụi. Nhiều vụ tử nạn trong các sự cố trước đây cũng như các thiệt hại khác chủ yếu đến từ các vụ nổ thứ cấp.

3. Quá trình nổ bụi diễn ra như thế nào?

Các vụ nổ bụi được hình thành khi nồng độ cao các hạt bụi dễ cháy bắt lửa nhanh chóng bên trong một không gian kín. Những hạt mịn này có thể bắt lửa khi tiếp xúc với tia lửa điện, than hồng kim loại, tàn thuốc hoặc nguồn đánh lửa khác.

Quá trình cháy do bụi này sẽ nhanh chống lan rộng và tạo ra một áp suất không khí cao. Khi đó nó sẽ bùng nổ ra khỏi không gian kín của nó, nó có thể sẽ phát tán hoặc khuấy động bụi dễ cháy ở những nơi khác. Bụi kết hợp với oxy, khiến vụ nổ lớn hơn và có khả năng gây ra vụ nổ bụi lần thứ hai – hoặc thậm chí vài vụ. Có thể xảy ra cháy bên trong các máy móc hoặc thùng chứa khác, do sóng áp suất và ngọn lửa truyền qua hệ thống ống dẫn. Tại thời điểm này, nguy cơ gây hại đến tính mạng con người và phá hủy thiết bị hoặc thậm chí toàn bộ tòa nhà là rất lớn.

4. Các biện pháp phòng ngừa và hạn chế nổ bụi

Để kiểm soát bụi, các khuyến nghị liên quan gồm:

- Thực hiện kiểm tra các loại bụi nguy hiểm, vệ sinh công nghiệp và có chương trình kiểm soát bụi

- Sử dụng hệ thống thu và lọc bụi phù hợp

- Giảm thiểu phát tán bụi và thiết bị công nghệ hoặc từ hệ thống xả khí

- Sử dụng các bề mặt hạn chế tích tụ bụi và dễ làm sạch

- Có lối vào các khu vực khuất để kiểm tra

- Đều đặn kiểm tra bụi ở các khu vực hở và khuất

- Nếu có nguồn đánh lửa, sử dụng biện pháp làm sạch không làm phát sinh đám mây bụi;

- Sử dụng thiết bị hút bụi chân không cho việc thu bụi; và

- Các van xả áp đặt xa những nơi có bụi đọng lại

- Công tác kiểm soát nguồn đánh lửa

- Sử dụng thiết bị điện và cách đi dây phù hợp

- Kiểm soát tĩnh điện, bao gồm cả công tác nối đất thiết bị

- Kiểm soát việc hút thuốc, ngọn lửa trần và tia lửa;

- Kiểm soát nguồn đánh lửa cơ khí và ma sát;

- Sử dụng thiết bị tách để loại các vật liệu ngoại lai có thể gây ra đánh lửa bụi

- Ngăn cách bề mặt nóng với bụi

- Ngăn cách hệ thống gia nhiệt với bụi

- Sử dụng công cụ đúng cách

- Có Chương trình bảo trì thiết bị định kỳ

- Công tác giảm thiểu thiệt hại và thương vong:

- Cách ly các mối nguy (tạo khoảng cách)

- Kiểm soát mối nguy (với các biện pháp ngăn ngừa giảm thiểu)

- Cô lập/Xả áp

- Van xả áp cho các thiết bị

- Xả áp cách xa nơi làm việc

- Các hệ thống chữa cháy đặc thù

- Các hệ thống chống nổ