Giáo trình An toàn vệ sinh công nghiệp

8.000 lux. Bức xạ trực tiếp là những tia truyền thẳng xuống mặt đất tạo nên độ rọi trực xạ Etx. Trong vòm trời thường xuyên có những hạt lơ lững trong khí quyển làm khuyếch tán và tán xạ ánh sáng mặt trời tạo nên nguồn ánh sáng khuyếch tán với độ rọi Ekt. Ngoài ra có sự phản xạ của mặt đất và các bề mặt xung quanh tạo nên độ rọi do phản xạ Ep. Như vậy ở một nơi quang đãng và một điểm bất kỳ nào ngoài nhà, độ rọi sẽ là: Eng = Etx + Ekt + Ep Độ rọi Eng thay đổi thường xuyên theo từng giờ, từng ngày, từng tháng, từng năm và còn theo vị trí địa lý từng vùng, theo thời tiết khí hậu. Vì thế ánh sáng trong phòng cũng thay đổi theo. Để tiện cho tính toán chiếu sáng tự Trang 29 nhiên, người ta lấy đại lượng không phải là độ rọi hay độ chói trên mặt phẳng lao động mà là một đại lượng quy ước gọi là hệ số chiếu sáng tự nhiên viết tắt là HSCSTN. Ta có HSCSTN tại một điểm M trong phòng là tỷ số giữa độ rọi tại một điểm đó (EM) với độ rọi sáng ngoài Nhà (Eng) trong cùng một thời điểm tính theo tỷ số phần trăm: HSCSTN Em = EM/Eng . 100% Hệ thống cửa chiếu sáng trong nhà công nghiệp dùng chiếu sáng tự nhiên bằng cửa sổ, cửa trời (cửa mái) hoặc cửa sổ cửa trời hỗn hợp. Cửa sổ chiếu sáng thường dùng là loại cửa sổ một tầng, cửa sổ nhiều tầng, cửa sổ liên tục hoặc gián đoạn. Cửa trời chiếu sáng là loại cửa trời hình chữ nhật, hình M, hình thang, hình chỏm cầu, hình răng cưa, v.v... Cửa sổ bên cạnh được đánh giá bằng HSCSTN tối thiểu Emin. Cửa sổ cửa trời, cửa sổ tầng cao, được đánh giá bằng HSCSTN trung bình (Etb).  Chiếu sáng nhân tạo (chiếu sáng dùng đèn điện): Khi chiếu sáng điện cho sản xuất cần phải tạo ra trong phòng một chế độ ánh sáng đảm bảo điều kiện nhìn rõ, nhìn tinh và phân giải nhanh các vật nhìn của mắt trong quá trình lao động. Dùng điện thì có thể điều chỉnh được ánh sáng một cách chủ động nhưng lại rất tốn kém. - Nguồn chiếu sáng nhân tạo: Đèn điện chiếu sáng thường dùng đèn dây tóc nung nóng, đèn huỳnh quang, đèn thuỷ ngân cao áp. + Đèn nung sáng: Phát sáng theo nguyên lý các vật rắn khi được nung trên 500 0C sẽ phát sáng. Đèn dây tóc nung sáng do chứa nhiều thành phần màu đỏ, vàng gần với quang phổ của màu lửa nên rất phù hợp với tâm sinh lý con người. Ngoài ra đèn nung sáng rẻ tiền, dễ chế tạo, dễ bảo quản và sử dụng. Đèn nung sáng phát sáng ổn định, không phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường, có khả năng chiếu sáng tập trung với cường độ thích hợp. Loại đèn này có nhiều loại với công suất từ 1 ÷ 1500 W. Đèn nung sáng có thể phát sáng khi điện áp thấp hơn điện áp định mức của đèn nên được sử dụng để chiếu sáng sự cố hoặc chiếu sáng an toàn... + Đèn huỳnh quang: là nguồn sáng nhờ phóng điện trong chất khí. Đèn huỳnh quang chiếu sáng dựa trên hiệu ứng quang điện. Có nhiều loại đèn huỳnh quang khác nhau như đèn thuỷ ngân thấp, cao áp, đèn huỳnh quang thấp cao áp và các đèn phóng điện khác. Chúng có ưu điểm hiệu suất phát sáng cao, thời gian sử dụng dài vì thế hiệu quả kinh tế cao hơn đèn nung sáng từ 2 đến 2,5 lần. Đèn huỳnh quang cho quang phổ phát xạ gần với ánh sáng ban ngày. Tuy nhiên chúng có nhược điểm như: phát quang không ổn định khi nhiệt độ không khí dao động, điện áp thay đổi thậm chí không phát sáng. Ngoài ra đèn huỳnh quang có giá thành cao, sử dụng phức tạp hơn. Hầu hết đèn huỳnh quang và đèn phóng điện trong chất khí có thêm thành phần bước sóng dài (màu đỏ, màu vàng, màu da cam, ...) nên không thuận với tâm sinh Trang 30 lý của con người. Đèn huỳnh quang còn có hiện tượng quang thông dao động theo tần số của điện áp xoay chiều làm khó chịu khi nhìn, có hại cho mắt. b - Các loại thiết bị chiếu sáng: Thiết bị chiếu sáng có nhiệm vụ sau:  Phân bố ánh sáng phù hợp với mục đích chiếu sáng.  Bảo vệ mắt trong khi làm việc không bị chói, lóa  Bảo vệ nguồn sáng, tránh va chạm, bị gió, mưa, nắng, bụi,  Để cố định và đưa điện vào nguồn sáng Có nhiều loại đèn chiếu sáng khác nhau và được phân loại theo các mục đích khác nhau:  Theo đặc trưng phân bố ánh sáng của đèn:  Chiếu sáng phân bố ánh sáng trực tiếp: loại này hơn 90% quang thông rọi trực tiếp xuống bề mặt làm việc.  Chiếu sáng phân bố ánh sáng bán trực tiếp: loại này khoảng 60-90% ánh sáng trực tiếp rọi xuống mặt làm việc, một phần tường được rọi sáng nên hoàn cảnh ánh sáng tiện nghi hơn.  Chiếu sáng phân bố ánh sáng hỗn hợp: loại này khoảng 40-60% ánh sáng trực tiếp rọi xuống bề mặt làm việc, các bề mặt giới hạn của phòng cũng nhận được ánh sáng.  Chiếu sáng phân bố ánh sáng gián tiếp: loại này hơn 90% quang thông hướng lên trên, ánh sáng có được nhờ sự phản xạ ánh sáng xuống của các bề mặt giới hạn như: trần, tường Loại này không dùng trong sản xuất.  Theo kiểu dáng cấu tạo dụng cụ chiếu sáng:  Đèn hở, chụp đèn có miệng hở  Đèn kín, chụp đèn là quả cầu tròn bằng thủy tinh xuyên sáng.  èn chống ẩm, vật liệu và cấu tạo đảm bảo chống được ẩm ướt.  Đèn chống bụi.  Đèn chống cháy nổ. 3) Thiết kế và tính toán chiếu sáng điện: a - Thiết kế chiếu sáng điện: Thiết kế chiếu sáng điện phải đảm bảo điều kiện sáng cho người lao động tốt nhất, hợp lý nhất mà lại kinh tế nhất. Có ba phương thức chiếu sáng cơ bản:  Phương thức chiếu sáng chung: trong toàn phòng có một hệ thống chiếu sáng từ trên xuống gây ra một độ chói không gian nhất định và một độ rọi nhất định trên toàn bộ các mặt phẳng lao động.  Phương thức chiếu sáng cục bộ: chia không gian lớn của phòng ra Trang 31 nhiều không gian nhỏ, mỗi không gian nhỏ có một chế độ chiếu sáng khác nhau.  Phương thức chiếu sáng hổn hợp: vừa chiếu sáng chung vừa kết hợp với chiếu sáng cục bộ. b - Tính toán chiếu sáng điện: Tính toán để chiếu sáng điện chủ yếu là tính công suất điện cần thiết để chiếu sáng theo tiêu chuẩn của nhà nước quy định. Một trong những phương pháp tính toán là phương pháp công suất đơn vị. Đây là phương pháp tính toán dựa vào các thông số của đèn để xác định công suất cần thiết cho một đơn vị diện tích 1m2 của gian nhà: W = E.K.Z /γ.ξ (W/m2) Trong đó: E - độ rọi nhỏ nhất theo tiêu chuẩn nhà nước (lux) K - hệ số dự trử của đèn phụ thuộc vào đặc điểm của gian phòng (nhiều hay ít bụi) thường K= 1,5 ÷ 1,7 Z = Etb / Em là tỷ số độ rọi trung bình và độ rọi nhỏ nhất Z= 1 ÷ 1,25 γ - Hiệu suất phát quang của đèn (lm/w) ξ - Hệ số chiếu sáng hữu ích của đèn, ξ phụ thuộc vào loại đèn chiếu sáng. Từ công suất đơn vị W, tính được công suất của cả phòng P với N là số đèn: P = W.S (W) Trong đó: S - diện tích phòng (m2) Phương pháp công suất đơn vị đơn giản, dùng để tính toán sơ bộ như thiết kế, kiểm nghiệm kết quả các phương pháp tính khác và để so sánh tính kinh tế của hệ thống chiếu sáng nhưng phương pháp này kém chính xác. c - Đèn pha chiếu sáng: Ở các công trình, khi sản xuất về ban đêm, người ta thường dùng các đèn pha để chiếu sáng. Các loại đèn pha chiếu sáng có thể phân thành 2 loại:  Đèn pha rãi ánh sáng có chùm sáng toả ra tương đối rộng nhờ bộ phận phản chiếu bằng kính tráng bạc hình parabol. Loại này thường được sử dụng để chiếu sáng các diện tích xây dựng và kho bãi lớn.  Đèn pha để chiếu sáng mặt đứng. Khi cần tạo ra độ rọi với quang thông phân bố đều trên diện tích lớn, đèn pha phải đặt trên các trụ cao. Trên mỗi trụ có thể đặt 1 đèn hoặc cụm nhiều đèn. Cũng có thể lợi dụng công trình cao sẵn có để đặt đèn như giàn giáo, trụ tháp cần trục, ... Để chiếu sáng các diện tích lớn trên 1ha, theo kinh nghiệm người ta ghép Trang 32 cụm đèn pha khi mức tiêu chuẩn chiếu sáng cao và trong những trường hợp theo điều kiện thi công bố trí nhiều trụ đèn được, lúc này khoảng cách giữa các trụ đèn cho phép tới 400 - 500m. Tính toán chiếu sáng bằng đèn pha cần chú ý đến đặc điểm riêng là thiết bị chiếu đặt nghiêng. Sự phân bố ánh sáng của nó tập trung cần tính toán chính xác các góc nghiêng  của đèn trong mặt phẳng đứng và góc quay  trong mặt phẳng ngang. Hình 2.3: Sơ đồ để xác định vị trí đặt đèn pha. Chiều cao đặt đèn cho phép hmin để hạn chế độ chói có thể xác định theo công thức: 300 max min I h  hoặc maxmin 058.0 Ih  Trong đó: Imax là cường độ ánh sáng tối đa theo trục đèn pha. CHƯƠNG III: KỸ THUẬT AN TOÀN ĐIỆN III.1. Khái niệm chung 1.Một số khái niệm cơ bản về an toàn điện Trang 33 a.Tác động của dòng điện đối với cơ thể người: Dòng điện đi qua cơ thể con người gây nên phản ứng sinh lý phức tạp như làm huỷ hoại bộ phận thần kinh điều khiển các giác quan bên trong của người , làm tê liệt cơ thịt, sưng màng phổi, huỷ hoại cơ quan hô hấp và tuần hoàn máu. Một trong những yếu tố chính gây tai nạn cho người là dòng điện (phụ thuộc điện áp mà người chạm phải) và đường đi của dòng điện qua cơ thể người vào đất. Dòng điện có thể tác động vào cơ thể người qua một mạch điện kín hoặc bằng tác động bên ngoài như phóng điện hồ quang. Tác hại và hậu quả của dòng điện gây nên phụ thuộc vào độ lớn và loại dòng điện, điện trở của người, đường đi của dòng điện qua cơ thể người, thời gian tác dụng và tình trạng sức khỏe của người. Cho đến nay vẫn có nhiều ý kiến khác nhau về trị số của dòng điện có thể gây chết người . Trường hợp nói chung, dòng điện có thể làm chết người có trị số khoảng 100 mA. Tuy nhiên vẫn có trường hợp trị số dòng điện chỉ khoảng 5 ÷ 10 mA đã làm chết người tuỳ thuộc điều kiện nơi xảy ra tai nạn và trạng thái sức khoẻ của nạn nhân. Nguyên nhân chết người, do dòng điện phần lớn làm hủy hoại khả năng làm việc của các cơ quan của người hoặc làm ngừng thở hoặc do sự thay đổi những hiện tượng sinh hóa trong cơ thể người. Trường hợp bị bỏng trầm trọng cũng gây nguy hiểm chết người. Hiện nay có nhiều quan điểm giải thích về quá trình tổn thương do điện. Từ lâu người ta cho rằng khi có dòng điện đi qua sẽ tạo nên hiện tượng phân tích máu và các chất nước khác làm tẩm ướt các tổ chức huyết cầu và làm đầy huyết quản. Nhiều Nhà sinh lý học và bác sỹ lại cho rằng do dòng điện làm cho sự co giãn của tim bị rối loạn không lưu thông máu được trong cơ thể. Ngày nay một số Nhà khoa học giải thích nguyên nhân là do dòng điện gây nên hiện tượng phản xạ do quá trình kích thích và làm đình trệ hoạt động của cơ quan não bộ, điều đó có nghĩa là sẽ hủy hoại chức năng làm việc của cơ quan hô hấp.  Điện trở của người: Thân thể người gồm có da thịt xương, thần kinh, máu... tạo thành. Lớp da có điện trở lớn nhất mà điện trở của da lại do điện trở của lớp sừng trên da (dày khoảng 0,05ữ0,2 mm) quyết định. Xương và da có điện trở tương đối lớn còn thịt và máu có điện trở bé. Điện trở của người rất không ổn định và không chỉ phụ thuộc vào trạng thái sức khoẻ của cơ thể từng lúc mà còn phụ thuộc vào môi trường xung quanh, điều kiện tổn thương... Điện trở của người có thể thay đổi từ vài chục k đến 600. Điện trở người phụ thuộc nhiều vào chiều dày lớp sừng da, trạng thái thần kinh của người . Nếu mất lớp sừng trên da thì điện trở người sẽ giảm xuống đáng kể. Trang 34 Khi có dòng điện đi qua người, điện trở người sẽ giảm xuống do da bị đốt nóng, mồ hôi thoát ra, Thí nghiệm cho thấy: với dòng điện 0,1mA điện trở người Rng = 500.000 , với dòng điện 10 mA điện trở người Rng = 8.000 . Mặt khác nếu da người bị dí mạnh trên các cực điện, điện trở da cũng giảm đi. Với điện áp bé 50  60 V có thể xem điện trở tỷ lệ nghịch với diện tích tiếp xúc. Điện trở người giảm tỷ lệ với thời gian tác dụng của dòng điện vì da bị đốt nóng và có sự thay đổi về điện phân. Điện áp đặt vào cũng rất ảnh hưởng đến điện trở của người vì ngoài hiện tượng điện phân nêu trên còn có “hiện tượng chọc thủng” khi điện áp U > 250 V. Với lớp da mỏng thì hiện tượng chọc thủng đã có thể xuất hiện ở điện áp 10 - 30 V, lúc này điện trở người xem như tương đương bị bóc hết lớp da ngoài.  Ảnh hưởng của trị số dòng điện giật: Dòng điện chính là nhân tố vật lý trực tiếp gây tổn thương khi bị điện gật. Điện trở của thân người, điện áp đặt vào người chỉ là những đại lượng làm biến đổi trị số dòng điện mà thôi. Tác động của dòng điện lên cơ thể người phụ thuộc nhiều vào trị số của nó. Những trị số trên được rút ra từ các trường hợp tai nạn thực tế với phương pháp đo lường tinh vi và chính xác. Trên bảng IV.2 dẫn ra các trạng thái cơ thể người khi trị số dòng điện thay đổi. Tuy nhiên khi phân tích về tai nạn do điện giật, không nên đơn thuần xét theo trị số dòng điện mà phải xét đến cả môi trường, hoàn cảnh xảy ra tai nạn cũng như khả năng phản xạ của nạn nhân, bởi vì trong nhiều trường hợp điện áp bé, dòng điện có trị không lớn hơn trị số dòng điện gây choáng bao nhiêu nhưng đã có thể làm chết người . Hiện nay trị số dòng điện an toàn quy định 10 mA đối với dòng xoay chiều có tần số 50  60Hz và 50mA đối với dòng một chiều. Bảng III.1: Tác động của trị số dòng điện lên cơ thể người Dòng điện ( mA) Tác dụng của dòng điện xoay chiều 50ữ-60 Hz Dòng điện một chiều 0,6  1,5 Bắt đầu thấy tê ngón tay Không có cảm giác gì 2  3 Ngón tay tê rất mạnh Không có cảm giác gì 5  7 Bắp thịt co lại và rung Đau như kim châm, cảm giác thấy nóng 8  10 Tay đã khó rời khỏi vật có điện nhưng vẫn rời được Nóng tăng lên 20  25 Tay không rời được vật có Nóng càng tăng lên, thịt co quắp Trang 35 điện, đau, khó thở lại nhưng chưa mạnh 50  80 Thở bị tê liệt. Tim bắt đầu đập mạnh Cảm giác nóng mạnh. Bắp thịt ở tay co rút. Khó thở 90  100 Thở bị tê liệt. Kéo dài 3 giây hoặc dài hơn, tim bị tê liệt đi đến ngừng đập Thở bị tê liệt  Ảnh hưởng của thời gian điện giật: Thời gian tác động của dòng điện vào cơ thể người rất quan trọng với các biểu hiện hình thái khác nhau. Thời gian tác dụng càng lâu, điện trở người càng bị giảm xuống vì lớp da bị nóng dần lên, lớp sừng trên da bị chọc thủng ngày càng tăng. Khi thời gian tác động ngắn thì mối nguy hiểm phụ thuộc vào nhịp đập của tim. Mỗi chu kỳ giãn của tim kéo dài độ 1 giây. Trong chu kỳ có khoảng 0,1giây tim nghỉ làm việc (giữa trạng thái co và giãn) và ở thời điểm này tim rất nhạy cảm với dòng điện đi qua nó. Nếu thời gian dòng điện qua người lớn hơn 1 giây thì thế nào cũng trùng với thời điểm nói trên của tim. Thí nghiệm cho thấy rằng dù dòng điện lớn (gần bằng 10 mA) đi qua người mà không gặp thời điểm nghỉ của tim cũng không có nguy hiểm gì. Căn cứ vào lý luận trên, ở các mạng cao áp 110 kV, 35 kV, 10 kV, 6 kV, tai nạn do điện gây ra ít dẫn đến trường hợp tim ngừng đập hay ngừng hô hấp. Bởi vì với mạng điện áp cao, dòng điện xuất hiện trước khi người chạm vào vật mang điện, nạn nhân chưa kịp chạm vào vật mang điện thì hồ quang đã phát sinh và dòng điện rất lớn (có thể vài ampe). Dòng điện này tác động rất mạnh vào người và gây cho cơ thể người một phản xạ tức thời, kết quả là hồ quang bị dập tắt ngay (hoặc chuyển qua bộ phận mang điện bên cạnh), dòng điện chỉ tồn tại trong khoảng thời gian vài phần của giây. Với thời gian ngắn như vậy rất ít khi làm tim ngừng đập hay hô hấp bị tê liệt. Tuy nhiên không nên kết luận điện áp cao không nguy hiểm vì dòng điện lớn này qua cơ thể trong thời gian ngắn nhưng có thể đốt cháy nghiêm trọng hoặc làm chết người. Hơn nữa khi làm việc trên cao do phản xạ mà dễ bị rơi xuống đất rất nguy hiểm. Theo Uỷ ban điện quốc tế (IEC), thời gian tiếp xúc cho phép phụ thuộc vào điện áp tiếp xúc và được dẫn ra trên bảng IV.3. Bảng III.2: Thời gian tiếp xúc cho phép với các trị số điện áp khác nhau Điện áp tiếp xúc ( V) Thời gian tiếp xúc (s) Dòng điện xoay chiều Dòng điện một chiều Trang 36 5 50 120 5 75 140 1 90 160 0,5 110 175 0,2 150 200 0,1 220 250 0,05 280 310 0,03  Đường đi của dòng điện giật: Nhiều nhà nghiên cứu đều cho rằng đường đi của dòng điện qua cơ thể người có tầm quan trọng lớn nhất là số phần trăm của dòng điện tổng qua cơ quan hô hấp và tim. Qua thí nghiệm nhiều lần và có kết quả sau:  Dòng điện đi từ tay sang tay sẽ có 3,3% của dòng điện tổng đi qua tim.  Dòng điện từ tay phải qua chân sẽ có 3,7% dòng điện tổng đi qua tim.  Dòng điện đi từ tay trái qua chân sẽ có 6,7% dòng điện tổng đi qua tim.  Dòng điện đi từ chân qua chân sẽ có 0,4% của dòng điện tổng đi qua tim. Từ kết quả thí nghiệm trên, có thể rút ra một số nhận xét sau:  Đường đi của dòng điện có ý nghĩa quan trọng vì lượng dòng điện chạy qua tim hay cơ quan hô hấp phụ thuộc vào cách tiếp xúc của người với nguồn điện.  Dòng điện phân bố tương đối đều trên các cơ của lồng ngực.  Dòng điện đi từ tay phải đến chân có phân lượng qua tim nhiều nhất.  Dòng điện đi từ chân sang chân tuy nhỏ (tạo ra điện áp bước) không nguy hiểm nhưng khi có dòng điện đi qua, cơ bắp của chân bị co rút làm nạn nhân ngã và lúc đó sơ đồ nối điện vào người sẽ khác đi (dòng điện đi từ chân qua tay, ...).  Ảnh hưởng của tần số dòng điện: Tổng trở của cơ thể con người giảm xuống lúc tần số tăng lên vì điện kháng của da người do điện dung tạo nên ( X = 1/ 2fc) sẽ giảm xuống. Tuy nhiên trong thực tế thì ngược lại, khi tần số càng tăng cao thì mức độ nguy hiểm càng giảm đi. Hiện nay chưa khẳng định với loại tần số nào thì nguy hiểm nhất và với tần số nào thì ít nguy hiểm nhất. Tuy nhiên đối với các nhà nghiên cứu thì cho Trang 37 rằng tần số từ 50 ÷ 60 Hz là nguy hiểm nhất, khi trị số của tần số bé hoặc lớn hơn trị số nói trên mức độ nguy hiểm sẽ giảm xuống.  Điện áp cho phép: Dự đoán trị số dòng điện qua người trong nhiều trường hợp không làm được vì còn phụ thuộc vào nhiều nhiều lý do và hoàn cảnh khác nhau. Do vậy để xác định giới hạn an toàn cho người không nên dựa vào “dòng điện an toàn” mà nên theo “điện áp cho phép”. Dùng “điện áp cho phép” rất thuận lợi vì với mỗi mạng điện có một điện áp tương đối ổn định. Tiêu chuẩn điện áp cho phép mỗi nước một khác: ở Ba lan, Thụy Sĩ, điện áp cho phép là 50 V, ở Hà Lan, Thụy Điển, điện áp cho phép là 24 V, ở Pháp điện áp xoay chiều cho phép là 24 V, ở Nga tuỳ theo môi trường làm việc điện áp cho phép có thể có các trị số khác nhau: 65 V, 36 V, 12 V. Theo TCVN điện áp cho phép được quy định 42 V (xoay chiều), 50 V (một chiều). b.Các dạng tai nạn điện: Tai nạn điện được phân thành 2 dạng: chấn thương do điện và điện giật.  Các chấn thương do điện: Chấn thương do điện là sự phá huỷ cục bộ các mô của cơ thể do dòng điện hoặc hồ quang điện. Chấn thương do điện sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe và khả năng lao động, thậm chí tử vong. Các đặc trưng của chấn thương điện gồm: bỏng điện, dấu vết điện, kim loại hóa mặt da, co giật cơ và viêm mắt.  Bỏng điện: Gây nên do dòng điện qua cơ thể con người hoặc do tác động của hồ quang. Bỏng do hồ quang gây ra bởi tác động đốt nóng của nguồn nhiệt hồ quang và có thể do một phần bột kim loại nóng chảy bắn vào.  Dấu vết điện: Khi dòng điên chạy qua sẽ tạo nên các dấu vết trên bề mặt da tại điểm tiếp xúc.  Kim loại hóa bề mặt da: gây nên do các hạt kim loại nhỏ bắn vào, khi với tốc độ lớn có thể thấm sâu vào trong da gây ra bỏng.  Co giật cơ: khi có dòng điện qua người, các cơ bị co giật.  Viêm mắt: gây nên do tác dụng của tia cực tím.  Điện giật: Dòng điện qua cơ thể sẽ gây kích thích các mô kèm theo co giật cơ ở các mức độ khác nhau:  Cơ bị co giật nhưng người không bị ngạt.  Cơ bị co giật, người bị ngất nhưng vẫn duy trì được hô hấp và tuần hoàn.  Người bị ngất, hoạt động của tim và hệ hô hấp bị rối loạn.  Chết lâm sàng (không thở, hệ tuần hoàn không hoạt động). Trang 38 Điện giật chiếm một tỷ lệ rất lớn, khoảng 80% trong tổng số tai nạn điện và 85 ÷ 87% số vụ tai nạn điện chết người là do điện giật. c.Phân loại nơi đặt thiết bị điện theo mức nguy hiểm: Để đánh giá, xác định điều kiện môi trường khi lắp đặt thiết bị điện cũng như lựa chọn thiết bị, đường dây, đường cáp, cần thiết phải nắm được những quy định về mức độ nguy hiểm nơi đặt thiết bị điện. Theo quy định hiện hành, nơi đặt thiết bị điện được phân loại như sau:  Nơi nguy hiểm: là nơi có chứa các yếu tố sau:  Ẩm (với độ ẩm của không khí vượt quá 75%) trong thời gian dài hoặc có bụi dẫn điện ( bám vào dây dẫn, thanh dẫn hay lọt vào trong thiết bị).  Nền nhà dẫn điện (bằng kim loại, bê tông, cốt thép, gạch,).  Nhiệt độ cao (có nhiệt độ vượt quá 350C trong thời gian dài).  Những nơi người có thể đồng thời tiếp xúc một bên với kết cấu kim loại của nhà, các thiết bị máy móc đã nối đất và một bên với vỏ kim loại của thiết bị điện.  Nơi đặc biệt nguy hiểm: là nơi có một trong những yếu tố sau:  Rất ẩm (độ ẩm tương đối của không khí xấp xỉ 100%).  Môi trường có hoạt tính hóa học ( có chứa hơi, khí, chất lỏng trong thời gian dài, có thể phá hủy chất cách điện và các bộ phận mang điện).  Đồng thời có hai yếu tố trở lên của nơi nguy hiểm (đã nêu ở nơi nguy hiểm).  Nơi ít nguy hiểm (bình thường): là những nơi không thuộc hai loại trên. 2.Bảo vệ nối đất, bảo vệ nối dây trung tính và bảo vệ chống sét. d - Bảo vệ nối đất: Khi cách điện của những bộ phận mang điện bị hư hỏng, bị chọc thủng, những phần kim loại của thiết bị điện hay các máy móc khác thường trước kia không có điện bây giờ mang hoàn toàn điện áp làm việc. Khi chạm vào chúng, người có thể bị tổn thương do dòng điện gây nên. Mục đích nối đất là để đảm bảo an toàn cho người lúc chạm vào các bộ phận có mang điện áp. Vì nối đất là để giảm điện áp đối với đất của những bộ phận kim loại của thiết bị điện đến một trị số an toàn đối với người . Như vậy nối đất là sự chủ định nối điện các bộ phận thiết bị mang điện với hệ thống nối đất. Hệ thống nối đất bao gồm các thanh nối đất và dây dẫn để nối đất. Ngoài những nối đất để đảm bảo an toàn cho người còn có loại nối đất với mục đích xác định chế độ làm việc của thiết bị điện. Loại nối đất này gọi Trang 39 là nối đất làm việc.Ví dụ như nối đất trung tính máy biến áp, máy phát điện, nối đất chống sét để bảo vệ chống quá điện áp, chống sét đánh trực tiếp Nối đất riêng lẻ cho từng thiết bị điện là không hợp lý và rất nguy hiểm vì khi có chạm đất ở hai điểm tạo nên thế hiệu nguy hiểm trên phần nối đất của thiết bị. Vì vậy cần thiết phải nối chung lại thành một hệ thống nối đất (trừ những thu lôi đứng riêng lẻ). Ý nghĩa của nối đất có thể xét theo sơ đồ điện sau (hình III.2). Giả thiết thiết bị điện được nối vào mạch điện một pha hay mạch điện một chiều, vỏ thiết bị được nối vào mạch điện và được nối đất. Người có điện dẫn gng khi chạm vào vỏ thiết bị ( H.III.2.a) có dòng điện bị chọc thủng sẽ mắc song song với điện dẫn của nối đất gđ và điện dẫn của dây dẫn 1 g1 ( H.III.2.b ) và đồng thời nối tiếp với điện dẫn g2 của dây dẫn 2 đối với đất. Ký hiệu g’ = g1 + gng + gđ. (H.III.3.c) Điện dẫn tổng mạch điện: g = g'.g2 = (g1 + gng + gd).g2 g' + g2 g1 + gng + gd + g2 Điện áp đặt vào người được xác định theo tỷ số sau: Ung = g  Ung = U.g U g' g' Thay các giá trị vào công thức ta có: Dòng điện đi qua người: Ung = U.g2 g1 + g2 + gng + gđ Ing = Ung .gng = U.g2 .gng g1 + g2 + gng + gđ Hình III.2: Bảo vệ nối đất trong mạng điện hai dây Trang 40 Bỏ qua các trị số g1, g2, gng dưới mẫu số vì chúng rất bé so với gd , ta có: Từ công thức trên ta rút ra kết luận sau: muốn giảm trị số dòng điện qua người thì có thể hoặc giảm điện dẫn của người (gng) hoặc giảm điện dẫn cách điện của dây dẫn (g2), hoặc tăng điện dẫn của vật nối đất ( gđ). Tuy nhiên thực tế việc tăng điện dẫn của vật nối đất là dể dàng và đơn giản, ta có thể làm được. Ý nghĩa của nối đất ở đây là tạo nên giữa vỏ thiết bị và đất một mạch điện có mật độ dẫn điện lớn để khi chạm vào vỏ thiết bị có cách điện bị chọc thủng thì dòng điện đi qua người trở nên không nguy hiểm nữa. Từ hình III.2 chúng ta thấy bảo vệ nối đất tập trung đạt yêu cầu khi trị số gđ bé, hệ thống nối đất chỉ đem lại nguy hiểm khi một trong các thiết bị bị chọc thủng cách điện qua vỏ thì toàn bộ thế hiệu nguy hiểm sẽ đặt vào hệ thống nối đất. Như vậy điều kiện an toàn đối với thiết bị mang điện có thể thực hiện bằng 2 cách:  Giảm dòng điện Iđ bằng cách tăng cách điện của mạng điện.  Giảm điện trở nối đất rđ bằng cách dùng nhiều cực nối đất cắm trong đất có điện dẫn lớn. e - Bảo vệ nối dây trung tính:  Ý nghĩa của bảo vệ nối dây trung tính: Bảo vệ nối dây trung tính tức là nối các bộ phận không mang điện (vỏ thiết bị điện) với dây trung tính, dây trung tính này được nối đất ở nhiều chỗ. Bảo vệ nối dây trung tính dùng thay cho bảo vệ nối đất trong các mạng điện 4 dây 3 pha điện áp thấp (loại 380/220 Vvà 220/110V) nếu trung tính của mạng điện này trực tiếp nối đất. Ý nghĩa của việc thay thế này xuất phát từ chỗ bảo vệ nối đất dùng cho mạng điện dưới 1.000 V khi trung tính có nối đất không đảm bảo điều kiện an toàn. Điều này được giải thích trên sơ đồ điện hình III.3 và hình III.4 cho mạng lưới điện dưới 1000 V. Ing = Ung .gng = U.g2 .gng gđ Hình III.3: Sơ đồ bảo vệ nối đất cho Hình III.4: Sơ đồ dùng bảo vệ mạng điện điện áp dưới 1.000 V có nối dây trung tính Trang 41 Trên Hình III.3 trình bày sơ đồ bảo vệ nối đất. Lúc cách điện của thiết bị bị chọc thủng, vỏ sẽ có dòng điện đi vào đất tính theo biểu thức gần đúng: Trong đó: U - điện áp pha của mạng điện. rd - điện trở của thanh nối đất. r0 - điện trở nối đất làm việc. Trị số dòng điện lúc điện áp dưới 1.000V không phải lúc nào cũng đủ để cho cầu chì bị cháy hay làm cho bảo vệ tác động cắt chỗ bị hư hỏng. Ví dụ chúng ta có mạng điện 380/220 V, r0 = rđ = 4. Như vậy dòng điện đi qua đất sẽ là: Id = 220/(4+4) = 27,5 A Với trị số dòng điện như vậy chỉ làm cháy được dây cháy của loại cầu chì bé với dòng điện định mức: Iccđm = 27,5/(2 ÷ 2,5) = (11 ÷ 14) A Nếu dòng điện nói trên tồn tại lâu thì trên vỏ thiết bị có điện áp: Nếu r0 = rđ thì điện áp có trị số bằng nửa điện áp pha và ở điều kiện khác còn có thể có trị số lớn hơn. Giảm điện áp này đến mức độ an toàn bằng cách chọn đúng sự tương quan giữa r0 và rđ: Trị số 40V là điện áp giáng trên vỏ thiết bị nếu xảy ra chạm vỏ. Theo quy trình, điện trở rđ lấy bằng 4 cho mạng điện có điện áp bé hơn 1.000V. Dòng điện đi qua vỏ thiết bị vào đất, trị số lớn nhất là 10A. Vì thế Uđ = 10x4 = 40 V. Tuy nhiên cần phải chú ý là khi xảy ra chạm vỏ thiết bị một pha, điện áp của 2 pha còn lại đối với đất có thể tăng lên đến trị số không cho phép. Với mạng điện 380/220V điện áp này bằng 347 V. Iđ = U rđ + r0 Uđ = Iđ.rđ = U.rđ rđ + r0 r0 = U -40 rđ 40 Trang 42 Nếu chúng ta có thể tăng dòng điện Iđ đến trị số nào đó để bảo vệ có thể cắt nhanh chỗ sự cố thì mới đảm bảo được an toàn. Biện pháp đơn giản nhất là dùng dây dẫn nối vỏ thiết bị với dây trung tính. Mục đích nối dây trung tính là biến sự chạm vỏ thiết bị thành ngắn mạch một pha để bảo vệ làm việc cắt nhanh chỗ bị hư hỏng.  Phạm vi ứng dụng bảo vệ nối dây trung tính:  Bảo vệ nối dây trung tính cho mạng điện 4 dây điện áp bé hơn 1000V có trung tính nối đất dùng cho mọi cơ sở sản xuất, không phụ thuộc vào môi trường xung quanh.  Với mạng điện 4 dây cấp điện áp 220/127V việc bảo vệ nối dây trung tính chỉ cần thiết trong các trường hợp hoặc là xưởng đặc biệt nguy hiểm về mặt an toàn hoặc là thiết bị đặt ngoài trời.  Ngoài ra với điện áp 220/127V cũng có thể dùng bảo vệ nối dây trung tính cho các chi tiết bằng kim loại mà người hay chạm đến như tay cầm, tay quay, vỏ động cơ điện nếu chúng nối trực tiếp với các máy phay, máy bào, máy tiện, f - Bảo vệ chống sét:  Những khái niệm cơ bản: Sét là hiện tượng phóng điện giữa các đám mây tích điện trái dấu hoặc giữa mây và đất khi cường độ điện trường đạt đến trị số cường độ phóng điện trong không khí. Khi bắt đầu phóng điện, thế giữa các đám mây hoặc mây và đất có thể đạt tới trị số hàng vạn đến hàng triệu vôn, còn dòng điện sét từ hàng chục ngàn ampe đến hàng trăm ngàn ampe, trị số cực đại của dòng điện sét đạt đến 200 KA ÷ 300 KA. Năng lượng của sét khi phóng điện rất lớn có thể phá hoại công trình, thiết bị, nhà cửa, gây chết người và súc vật, Để bảo vệ chống sét người ta sử dụng các hệ thống chống sét bằng cột thu lôi hoặc lưới chống sét.  Nội dung bảo vệ chống sét bao gồm:  Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp (đánh thẳng): để bảo vệ chống sét đánh trực tiếp vào các công trình thường dùng các tháp hoặc cột thu lôi có chiều cao lớn hơn độ cao của công trình cần bảo vệ. Trên đỉnh cột có gắn mũi nhọn kim loại gọi là kim thu sét. Kim này được nối với dây dẫn sét xuống đất để đi vào vật nối đất. Không gian chung quanh cột thu lôi được được bảo vệ bằng cách thu sét vào cột được gọi là phạm vi bảo vệ. Cột thu lôi có thể đặt độc lập hoặc đặt ngay trên trên các thiết bị cần bảo vệ có tiết diện của dây dẫn không được nhỏ hơn 50 mm 2. Những mái nhà lợp bằng tôn không cần có thu lôi mà chỉ cần nối đất với mái tốt. Những mái nhà không dẫn điện được bảo vệ bằng lưới thép với ô kích thước 5m x 5 m, mạng lưới phải nối đất tốt và dây Trang 43 dùng làm lưới phải có ệ 7 hoặc 8mm. Điện trở tiếp đất < 4.  Bảo vệ chống sét cảm ứng (cảm ứng tĩnh điện và cảm ứng điện từ): được thực hiện bằng cách nối đất các kết cấu kim loại, các vật kim loại như vỏ thiết bị, bệ máy, hoặc nối các đường ống kim loại đi gần nhau tránh hiện tượng phóng điện.  Bảo vệ chống sét lan truyền: thường chọn một số giải pháp cho công tác bảo vệ chống sét lan truyền như sau: các đoạn đường cáp điện, đường ống khi dẫn vào công trình thì nên đặt dưới đất, nối đất các kết cấu kim loại, vỏ cáp, dây trung tính, đặt các khe hở phóng điện ở đầu vào để kết hợp bảo vệ các thiết bị điện. 3.Tính toán phạm vi bảo vệ chống sét đánh trực tiếp: Phạm vi bảo vệ là khoảng không gian dưới kim hay dây thu sét mà khi công trình được bố trí trong đó sẽ có xác suất sét đánh rất nhỏ. Nếu công trình có độ cao là hx thì người ta phải làm cột thu sét có độ cao h, trên đó có lắp kim thu sét và dây nối đất để dẫn dòng điện sét xuống đất. Hình III.5: Phạm vi bảo vệ của một kim thu sét Khi bảo vệ công trình bằng một kim thu sét, phạm vi bảo vệ của nó là một hình nón có đường sinh bị gãy khúc ở độ cao 2h/3 (h là độ cao của kim). Bán kính bảo vệ của kim rx ở độ cao hx được xác định như sau (H III.5): rx = 1,6 (h – hx) .p 1 + hx h Trong đó: p là hệ số, phụ thuộc vào độ cao h - khi h ≤ 30 m thì p = 1 Trang 44 - khi h = 30 m ÷ 100 m thì p = 5,5/h Thực tế cho thấy nên dùng nhiều cột có độ cao không lớn để bảo vệ thay cho cho một cột có độ cao quá lớn. 4) Các biện pháp cần thiết để đảm bảo an toàn điện. a - Các quy tắc chung: Để đảm bảo an toàn điện cần phải thực hiện đúng các quy định:  Phải che chắn các thiết bị và bộ phận của mạng điện để tránh nguy hiểm khi tiếp xúc bất ngờ vào vật dẫn điện.  Phải chọn đúng điện áp sử dụng và thực hiện nối đất hoặc nối dây trung tính các thiết bị điện cũng như thắp sáng theo đúng quy chuẩn.  Nghiêm chỉnh sử dụng thiết bị, dụng cụ an toàn và bảo vệ khi làm việc  Tổ chức kiểm tra vận hành theo đúng các quy tắc an toàn.  Phải thường xuyên kiểm tra dự phòng cách điện của các thiết bị cũng như của hệ thống điện. Qua kinh nghiệm cho thấy, tất cả các trường hợp xảy ra tai nạn điện giật thì nguyên nhân chính hầu như không phải là do thiết bị không hoàn chỉnh, cũng không phải do phương tiện bảo vệ an toàn chưa đảm bảo mà chính là do vận hành sai quy định, trình độ vận hành kém, sức khỏe không đảm bảo. Vì vậy để vận hành an toàn cũng như để thiết bị đảm bảo an toàn, cần phải phân công trực đầy đủ, thường xuyên kiểm tra, sửa chữa thiết bị theo kế hoạch đã định, khi sửa chữa phải theo đúng quy trình vận hành, phải tuyển chọn cán bộ kỹ thuật và mở các lớp huấn luyện về chuyên môn, các kết quả kiểm tra cần phải ghi chép vào sổ trực và đề xuất các ý kiến cũng như lên kế hoạch sửa chữa. Thứ tự không đúng trong khi đóng, ngắt mạch điện cũng là nguyên nhân của sự cố nghiêm trọng và tai nạn nghiêm trọng cho người vận hành. Vì vậy cần vận hành các thiết bị điện theo đúng quy trình với sơ đồ nối dây điện của các đường dây bao gồm tình trạng thực tế của các thiết bị điện và những điểm có nối đất. Khi tiếp xúc với mạng điện, cần trèo cao, trong phòng kín ít nhất phải có 2 người , một người thực hiện công việc còn một người theo dõi và kiểm tra và là người lãnh đạo chỉ huy toàn bộ công việc. Các thao tác phải được tiến hành theo mệnh lệnh, trừ các trường hợp xảy ra tai nạn mới có quyền tự động thao tác rồi báo cáo sau. b - Các biện pháp kỹ thuật an toàn điện: Để phòng ngừa, hạn chế tác hại do tai nạn điện, cần áp dụng các biện pháp kỹ thuật an toàn điện sau đây:  Các biện pháp chủ động đề phòng xuất hiện tình trạng nguy hiểm có thể gây tai nạn:  Đảm bảo tốt cách điện của thiết bị điện: trước khi sử dụng các thiết bị điện cần kiểm tra cách điện giữa các pha với nhau, giữa pha và vỏ. Trị Trang 45 số điện trở cách điện cho phép phụ thuộc vào điện áp của mạng điện.  Đảm bảo khoảng cách an toàn, bao che, rào chắn các bộ phận mang điện: ở những nơi có điện, điện thế nguy hiểm để đề phòng người vô tình đi vào và tiếp xúc vào, cần phải có bao bọc bảo vệ, hàng rào bảo vệ bằng lưới, có hành lang bảo vệ đường dây điện cao áp trên không (giới hạn bởi hai mặt đứng song song với đường dây), có khoảng cách đến dây ngoài cùng khi không có gió.  Sử dụng điện áp thấp, máy biến áp cách ly.  Sử dụng tín hiệu, biển báo, khóa liên động,  Các biện pháp để ngăn ngừa, hạn chế tai nạn điện:  Thực hiện nối “không” bảo vệ, và thực hiện nối đất bảo vệ, cân bằng thế. Để đề phòng điện rò ra các bộ phận khác, để tản dòng điện vào trong đất và giữ mức điện thế thấp trên các vật ta nối “không” bảo vệ, nối đất an toàn và cân bằng thế. Nối đất bảo vệ cho người khi chạm phải vỏ các thiết bị điện trong trường hợp cách điện của thiết bị bị hư.  Sử dụng máy cắt an toàn.  Sử dụng các phương tiện bảo vệ, dụng cụ phòng hộ: Khi đóng mở cầu dao ở bảng phân phối điện phải đi ủng cách điện. Các cần gạt cầu dao phải làm bằng vật liệu cách điện và khô ráo. Tay ướt hoặc có nhiễu mồ hôi cấm không được đóng mở cầu dao bảng phân phối điện. Chổ đứng của công nhân thao tác công cụ phải có bục gỗ thoáng và chắc chắn, c - Cấp cứu người bị điện giật: Nguyên nhân chính làm chết người vì điện giật do hiện tượng kích thích là chính chứ không phải do bị chấn thương. Vì vậy khi bị tai nạn điện, việc tiến hành sơ cứu nhanh chóng, kịp thời và đúng phương pháp là những yếu tố quyết định để cứu sống nạn nhân. Thí nghiệm và thực tế cho thấy rằng từ lúc bị điện giật đến một phút sau nếu được cứu chữa ngay thì 90% trường hợp cứu sống được, để 6 phút sau mới cứu chỉ có thể cứu sống 10%, nếu để từ 10 phút mới cấp cứu thì rất ít trường hợp cứu sống được. Khi sơ cứu người bị nạn cần thực hiện hai bước cơ bản: Tách nạn nhân ra khỏi nguồn điện sau đó làm hô hấp nhân tạo.  Tách nạn nhân ra khỏi nguồn điện: Trang 46 Tùy thuộc vào cấp điện áp của mạng lưới điện mà nạn nhân bị giật, cần phải có những biện pháp khác nhau để tách nạn nhân ra khỏi nguồn điện. Nạn nhân chạn vào điện hạ áp, cần nhanh chóng cắt nguồn điện (tại các vị trí cầu dao, áp tô mát, cầu chì, ). Nếu không thể cắt nhanh nguồn điện được thì dùng các vật cách điện khô (sào, gậy tre, gỗ khô,) để gạt dây điện ra khỏi nạn nhân. Nếu nạn nhân nắm chặt vào dây điện, cần phải đứng trên các vật cách điện (bệ gỗ, tấm cách điện, ) để kéo nạn nhân ra hoặc đi ủng cách điện hoặc dùng găng tay cách điện để gỡ nạn nhân ra. Trong trường hợp cần thiết có thể dùng kìm cách điện, dao hoặc rìu có cán gỗ khô để cắt hoặc chặt đứt dây điện. Đối với nạn nhân bị chạm hoặc bị phóng điện từ thiết bị có điện áp cao thì không thể đến cứu ngay trực tiếp mà cần phải đi ủng, dùng gậy, sào cách điện để tách người bị nạn ra khỏi phạm vi có điện. Đồng thời báo cho người quản lý đến cắt điện trên đường dây. Nếu người bị nạn đang làm việc ở đường dây trên cao, dùng dây dẫn nối đất làm ngắn mạch đường dây (cần tiến hành nối đất trước sau đó ném dây lên làm ngắn mạch đường dây) đồng thời có biện pháp đỡ nạn nhận khi rơi ngã.  Làm hô hấp nhân tạo và xoa bóp tim ngoài lồng ngực: Ngay sau khi tách được người bị nạn ra khỏi bộ phận mang điện, đặt nạn nhân ở chỗ thoáng mát, cởi các phần quần áo bó thân (như cúc cổ, thắt lưng), lau sạch máu, nước bọt và các chất bẩn sau đó tiến hành làm hô hấp nhân tạo và xoa bóp tim ngoài lồng ngực theo trình tự sau:  Làm hô hấp nhân tạo:  Đặt nạn nhân nằm ngửa, kê gáy bằng vật mềm để đầu ngửa về phía sau.  Kiểm tra khí quản nạn nhân có thông suốt hay không và lấy các dị vật ra. Nếu hàm bị co cứng phải mở miệng bằng cách để tay áp vào phía dưới của góc hàm dưới, tỳ ngón cái vào mép hàm để đẩy hàm dưới ra. Trang 47  Kéo ngửa mặt nạn nhân về phía sau sao cho cằm và cổ trên một đường thẳng đảm bảo cho không khí vào được dễ dàng. Đẩy hàm dưới về phía trước đề phòng lưỡi rơi xuống đóng thanh quản.  Mở miệng và bịt mũi nạn nhân, người cấp cứu hít hơi và thổi mạnh vào miệng nạn nhân (nên dùng khẩu trang hoặc khăn sạch đặt lên miệng nạn nhân). Nếu không thể thổi vào miệng được thì có thể bịt kín miệng và thổi vào mũi nạn nhân.  Lặp lại thao tác trên nhiều lần, có kết hợp với thao tác xoa bóp tim. Việc thổi khí cần làm nhịp nhàng và liên tục 10 ÷ 12 lần/phút với người lớn, 20 lần/phút với trẻ em.  Xoa bóp tim ngoài lồng ngực:  Nếu có hai người cấp cứu thì một người thổi ngạt còn một người xoa bóp tim. Người xoa bóp tim đặt hai tay chồng lên nhau và đặt ở 1/3 phần dưới xương ức của nạn nhân, ấn khoảng 4 ÷ 6 lần thì dừng lại 2 giây để người thứ nhất thổi không khí vào phổi nạn nhân. Khi ấn ép mạnh lồng ngực xuống 4 ÷ 6 cm, sau đó giữ tay lại khoảng 1/3 giây rồi mới rời tay khỏi lồng ngực cho trở về vị trí cũ.  Nếu chỉ có một người cấp cứu thì cứ sau hai ba lần thổi ngạt, ấn vào lồng ngực nạn nhân như trên từ 4 ÷ 6 lần. Các thao tác phải được làm liên tục cho đến khi nạn nhân xuất hiện dấu hiệu sống trở lại, hệ hô hấp có thể tự động hoạt động ổn định. Để kiểm tra nhịp tim, nên ngừng xoa bóp khoảng 2 ÷ 3 giây. Sau khi thấy sắc mặt trở lại hồng hào, đồng tử co giãn, tim phổi bắt đầu hoạt động nhẹ, cần tiếp tục cấp cứu khoảng 5 ÷ 10 phút nữa để tiếp sức thêm cho nạn nhân. Sau đó cần kịp thời chuyển ngay nạn nhân tới bệnh viện. Trong quá trình vận chuyển vẫn phải tiếp tục tiến hành công việc cấp cứu liên tục. Trang 48 CHƯƠNG IV: KỸ THUẬT AN TOÀN PHÒNG CHỐNG CHÁY NỔ IV.1 Khái niệm về cháy, nổ 1.Khái niệm Quá trình cháy là phản ứng hóa học kèm theo hiện tượng tỏa nhiệt lớn và phát sáng. Theo quan điểm này quá trình cháy thực chất là một quá trình ôxy hóa khử. Các chất cháy đóng vai trò của chất khử, còn chất ôxy hóa thì tùy phản ứng có thể khác nhau. Theo quan điểm hiện đại thì quá trình cháy là quá trình hoá lý phức tạp, trong đó xảy ra các phản ứng hoá học kèm theo hiện tượng toả nhiệt và phát sáng. Như vậy quá trình cháy gồm hai quá trình cơ bản là quá trình hóa học và quá trình vật lý. Quá trình hóa học là các phản ứng hóa học giữa chất cháy và chất ôxy hóa. Quá trình vật lý là quá trình khuyếch tán khí và quá trình truyền nhiệt từ giữa vùng đang cháy ra ngoài. Định nghĩa trên có những ứng dụng rất thực tế trong kỹ thuật phòng chống cháy, nổ. Chẳng hạn khi có đám cháy, muốn hạn chế tốc độ quá trình cháy để tiến tới dập tắt hoàn toàn đám cháy, ta có thể sử dụng hai nguyên tắc hoặc là hạn chế tốc độ cấp không khí vào phản ứng cháy hoặc giải tỏa nhanh nguồn nhiệt từ vùng cháy ra ngoài. Như vậy cháy chỉ xảy ra khi có 3 yếu tố: chất cháy (than, gổ, tre, nứa, xăng, dầu, khí mêtan, hydrô, ...), ôxy trong không khí (> 14-15% ) và nguồn nhiệt thích ứng (ngọn lửa, thuốc lá hút dở, chập điện, ...). 2. Nội dung cơ bản về cháy a.Nhiệt độ chớp cháy: Giả sử có một chất cháy ở trạng thái lỏng (ví dụ nhiên liệu diesel) được đặt trong cốc bằng thép. Cốc được nung nóng với tốc độ nâng nhiệt độ xác định. Khi tăng dần nhiệt độ của nhiên liệu thì tốc độ bốc hơi của nó cũng tăng dần. Nếu đưa ngọn lửa trần đến miệng cốc thì ngọn lửa sẽ xuất hiện kèm theo tiếng nổ nhẹ, nhưng sau đó ngọn lửa lại tắt ngay. Vậy nhiệt độ tối thiểu tại đó ngọn lửa xuất hiện khi tiếp xúc với ngọn lửa trần sau đó tắt ngay gọi là nhiệt độ chớp cháy của nhiên liệu diesel. Sở dĩ ngọn lửa tắt là vì ở nhiệt độ đó tốc độ bay hơi của nhiên liệu diesel nhỏ hơn tốc độ tiêu tốn nhiên liệu vào phản ứng cháy với không khí. b.Nhiệt độ bốc cháy: Nếu ta tiếp tục nâng nhiệt độ của nhiên liệu cao hơn nhiệt độ chớp cháy thì sau khi đưa ngọn lửa trần tới miệng cốc, quá trình cháy xuất hiện, sau đó ngọn lửa vẫn tiếp tục cháy. Nhiệt độ tối thiểu tại đó ngọn lửa xuất hiện và không bị dập tắt gọi là nhiệt độ bốc cháy của nhiên liệu diesel. Bảng 9.1. Nhiệt độ bốc cháy của một số chất. Gỗ 250 ÷ 3500C Than bùn 225 ÷ 280 0 C Trang 49 Than đá 400 ÷ 5000C Than gỗ 350 ÷ 6000C Xăng 240 ÷ 5000C Nhựa thông 253 ÷ 2750C c.Nhiệt độ tự bốc cháy: Giả sử ta có một hỗn hợp chất cháy và chất ôxy hóa (ví dụ metan và không khí) được giữ trong một bình kín. Thành phần của hỗn hợp này được tính toán trước để phản ứng có thể tiến hành được. Nung nóng bình từ từ ta sẽ thấy ở nhiệt độ nhất định thì hỗn hợp khí trong bình sẽ tự bốc cháy mà không cần có sự tiếp xúc với ngọn lửa trần. Vậy nhiệt độ tối thiểu tại đó hỗn hợp khí tự bốc cháy không cần tiếp xúc với ngọn lửa trần gọi là nhiệt độ tự bốc cháy của nó. Ba loại nhiệt độ trên càng thấp thì khả năng cháy, nổ càng lớn, càng nguy hiểm và càng phải đặc biệt quan tâm tới các biện pháp phòng ngừa cháy nổ. d - Áp suất tự bốc cháy: Giả sử có một hỗn hợp khí gồm một chất cháy và một chất ôxy hóa (như metan và không khí) được pha trộn theo một tỷ lệ phù hợp với phản ứng cháy. Hỗn hợp khí được giữ trong ba bình phản ứng giống nhau, nhiệt độ T0 ban đầu của ba bình giống nhau nhưng áp suất P trong ba bình khác nhau theo thứ tự tăng dần: P1 < P2 < P3. Quan sát ba bình phản ứng trên, người ta nhân thấy ở bình có áp suất P1 quá trình cháy không xảy ra, ở bình có áp suất P2 cháy đã xảy ra và ở bình có áp suất P3 sự cháy xảy ra rất dễ dàng. Áp suất tự bốc cháy của hỗn hợp khí là áp suất tối thiểu tại đó quá trình tự bốc cháy xảy ra. Áp suất tự bốc cháy càng thấp thì nguy cơ cháy, nổ càng lớn. e - Thời gian cảm ứng của quá trình tự bốc cháy: Ở thí nghiệm trên, trong bình có áp suất P2 sau khi hỗn hợp đã được nung nóng đến nhiệt độ T0 thì phản ứng cháy vẫn chưa tiến hành được mà phải chờ một thời gian nữa thì ngọn lửa mới xuất hiện ở trong bình. Khoảng thời gian đó (từ khi đạt đến áp suất tự bốc cháy cho đến khi ngọn lửa xuất Trang 50 hiện) gọi là thời gian cảm ứng. Thời gian cảm ứng phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện cụ thể của quá trình cháy. Thời gian cảm ứng càng ngắn thì hỗn hợp khí càng dể cháy, nổ và cần phải đặc biệt quan tâm phòng chống. Ví dụ: sự cháy của hydrocacbon ở trạng thái khí với không khí có thời gian cảm ứng chỉ vài phần trăm giây. Trong khi đó thời gian cảm ứng của vài loại than đá trong không khí kéo dài hàng ngày thậm chí hàng tháng. f - Tốc độ lan truyền ngọn lửa trong hỗn hợp chất cháy và chất ôxy hóa: Tốc độ lan truyền ngọn lửa là một thông số vật lý quan trọng của hỗn hợp khí, nó nói lên khả năng cháy nổ của hỗn hợp là dễ hay khó và có nhiều ứng dụng thực tế trong kỹ thuật phòng cháy, nổ. Tốc độ lan truyền của ngọn lửa cũng phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố. Ví dụ hơi xăng cháy với không khí trong động cơ xăng, khi tốc độ lan truyền ngọn lửa là 15-35m/giây thì quá trình cháy được coi bình thường, nhưng nếu tốc độ lan truyền >35m/giây thì đã là cháy kích nổ.. Cháy kích nổ là qúa trình cháy quá nhanh tạo ra sóng áp suất trong động cơ nên có tiếng gõ làm tuổi thọ của động cơ bị giảm. Với những hỗn hợp khí cháy cực nhanh như là hydro hoặc axetylen với không khí thì tốc độ lan truyền ngọn lửa có thể lên tới hàng km/giây, IV.2 Những nguyên nhân gây cháy, nổ và biện pháp phòng chống 1.Những nguyên nhân gây cháy, nổ  Tự bốc cháy: gỗ thông 2500C, giấy 1840C, vải sợi hoá học 1800C,  Nhiệt độ cao đủ sức đốt cháy một số chất như que diêm, dăm bào, gỗ (750-800 0 C) như khi hàn hơi, hàn điện,  Ma sát (mài, máy bay rơi).  Do tác dụng của hoá chất.  Do sét đánh, do chập điện, do đóng cầu dao điện.  Sử dụng các thiết bị có nhiệt độ cao như lò đốt, lò nung, các đường ống dẫn khí cháy, các bể chứa nhiên liệu dễ cháy, gặp lửa hay tia lửa điện có thể gây cháy, nổ,  Độ bền thiết bị không đảm bảo.  Người sản xuất thao tác không đúng quy định * Nổ lý học: là trường hợp nổ do áp suất trong một thể tích tăng cao mà vỏ bình chứa không chịu nổi áp suất nén đó nên bị nổ. * Nổ hoá học: là hiện tượng nổ do cháy cực nhanh gây ra (thuốc súng, bom, đạn, mìn, ...). 2.Phòng và chống cháy, nổ: Nổ thường có tính cơ học và tạo ra môi trường xung quanh áp lực lớn làm phá huỷ nhiều thiết bị, công trình, Cháy nhà máy, cháy chợ, các nhà Trang 51 kho, ... gây thiệt hại về người và của, tài sản của Nhà nước, doanh nghiệp và của tư nhân, ảnh hưởng đến an ninh trật tự và an toàn xã hội. Vì vậy cần phải có biện pháp phòng chống cháy, nổ một cách hữu hiệu. a.Biện pháp hành chính, pháp lý: Điều 1 Pháp lệnh phòng cháy chữa cháy 4/10/1961 đã quy định rõ: “Việc phòng cháy và chữa cháy là nghĩa vụ của mỗi công dân” và “trong các cơ quan xí nghiệp, kho tàng, công trường, nông trường, việc PCCC là nghĩa vụ của toàn thể cán bộ viên chức và trước hết là trách nhiệm của thủ trưởng đơn vị ấy”. Ngày 31/5/1991 Chủ tịch HĐBT, nay là Thủ tướng chính phủ đã ra chỉ thị về tăng cường công tác PCCC. Điều192, 194 của bộ luật hình sự nước CHXHCN Việt Nam quy định trách nhiệm hình sự đối với mọi hành vi vi phạm chế độ, quy định về PCCC. b.Biện pháp kỹ thuật:  Nguyên lý phòng, chống cháy, nổ:  Tách rời 3 yếu tố là chất cháy, chất ôxy hoá và mồi bắt lửa thì cháy nổ không thể xảy ra được.  Hạ thấp tốc độ cháy của vật liệu đang cháy đến mức tối thiểu và phân tán nhanh nhiệt lượng của đám cháy ra ngoài.  Biện pháp thực hiện:  Hạn chế khối lượng của chất cháy (hoặc chất ôxy hoá) đến mức tối thiểu cho phép về phương diện kỹ thuật.  Ngăn cách sự tiếp xúc của chất cháy và chất ôxy hoá khi chúng chưa tham gia vào quá trình sản xuất. Các kho chứa phải riêng biệt và cách xa các nơi phát nhiệt. Xung quanh các bể chứa, kho chứa có tường ngăn cách bằng vật liệu không cháy.  Trang bị phương tiện PCCC (bình bọt AB, bình CO2, bột khô như cát, nước). Huấn luyện sử dụng các phương tiện PCCC. Lập các phương án PCCC. Tạo vành đai phòng chống cháy.  Cơ khí và tự động hóa quá trình sản xuất có tính nguy hiểm về cháy, nổ.  Thiết bị phải đảm bảo kín để hạn chế thoát hơi, khí cháy ra khu vực sản xuất.  Dùng thêm các chất phụ gia trơ, các chất ức chế, các chất chống nổ để giảm tính cháy nổ của hỗn hợp cháy.  Cách ly hoặc đặt các thiết bị hay công đoạn dể cháy nổ ra xa các thiết bị khác và những nơi thoáng gió hay đặt hẵn ngoài trời.  Loại trừ mọi khả năng phát sinh ra mồi lửa tại những chỗ sản xuất có liên quan đến các chất dể cháy nổ. Trang 52 c.Các phương tiện chữa cháy:  Các chất chữa cháy là những chất đưa vào đám cháy nhằm dập tắt nó:  Nước: nước có nhiệt độ hoá hơi lớn nên giúp làm giảm nhanh nhiệt độ đám cháy nhờ bốc hơi. Nước được sử dụng rộng rãi để chống cháy và có giá thành rẻ. Tuy nhiên không thể dùng nước để chữa cháy các kim loại hoạt động như K, Na, Ca hoặc đất đèn và các đám cháy có nhiệt độ cao hơn 1.7000C.  Bụi nước: phun nước thành dạng bụi làm tăng đáng kể bề mặt tiếp xúc của nó với đám cháy. Sự bay hơi nhanh các hạt nước làm nhiệt độ đám cháy giảm nhanh và pha loãng nồng độ chất cháy, hạn chế sự xâm nhập của ôxy vào vùng cháy. Bụi nước chỉ được sử dụng khi dòng bụi nước trùm kín được bề mặt đám cháy.  Bọt chữa cháy: được tạo ra bởi phản ứng giữa 2 chất sunphát nhôm Al2(S04)3 và bicacbonat natri (NaHCO3). Cả 2 hoá chất tan trong nước và bảo quản trong các bình riêng. Khi sử dụng người ta trộn 2 dung dịch với nhau. Khi đó có các phản ứng: Al2(S04)3 + 6H2O → 2Al(OH)3↓ + 3H2SO4 H2SO4 + 2NaHCO3 → Na2SO4 +2H2O + 2CO2↑ Hydroxyt nhôm Al(OH)3 là kết tủa ở dạng hạt màu trắng tạo ra các màng mỏng và nhờ có CO2 là một loại khí mà tạo ra bọt. Bọt có tác dụng cách ly đám cháy với không khí bên ngoài, ngăn cản ôxy xâm nhập vào vùng cháy. Bọt hoá học được sử dụng để chữa cháy xăng dầu hay các chất lỏng khác.  Bột chữa cháy: là chất chữa cháy rắn dùng để chữa cháy kim loại, các chất rắn và chất lỏng. Ví dụ để chữa cháy kim loại kiềm người ta sử dụng bột khô gồm 96% CaCO3 + 1% graphit + 1% xà phòng.  Các chất halogen: loại này có hiệu quả rất lớn khi chữa cháy. Tác dụng chính là kìm hãm tốc độ cháy. Các chất này dể thấm ướt vào vật cháy nên hay dùng chữa cháy các chất khó hấm ướt như bông, vải, sợi v.v... Đó là brometyl (CH3Br) hay Tetraclorua cacbon (CCl4). Xe chữa cháy chuyên dụng: được trang bị cho các đội chữa cháy chuyên nghiệp. Xe được trang bị dụng cụ chữa cháy, nước và dung dịch chữa cháy (lượng nước đến 4.000 – 5.000 lít, lượng chất tạo bọt 200 lít.) Phương tiện báo và chữa cháy tự động: phương tiện báo cháy tự động dùng để phát hiện cháy từ đâu và báo ngay về trung tâm chỉ huy chữa cháy. Phương tiện chữa cháy tự động là phương tiện tự động đưa chất cháy vào đám cháy và dập tắt ngọn lửa. Các trang bị chữa cháy tại chỗ là các loại bình bọt hoá học, bình CO2, bơm tay, cát, xẻng, thùng, xô đựng nước, câu liêm v.v... Các dụng cụ này chỉ có tác dụng chữa cháy ban đầu và được trang bị rộng rãi ở các cơ quan, xí nghiệp, kho tàng.