Cháy nổ nguy hiểm

Khái niệm và phân loại hiện tượng cháy nổ trong xây dựng

Trong lĩnh vực kiểm định chất lượng công trình xây dựng, thuật ngữ cháy nổ nguy hiểm đề cập đến tập hợp các sự kiện mất kiểm soát liên quan đến phản ứng đốt cháy hoặc giải phóng năng lượng đột ngột từ nguồn nhiên liệu, khí dễ cháy, hoặc vật liệu nổ, gây thiệt hại nghiêm trọng cho kết cấu công trình, thiết bị lắp đặt và tính mạng con người. Hiện tượng này không chỉ là rủi ro vận hành thông thường mà còn được xếp vào nhóm mối nguy hiểm đặc biệt cần được đánh giá, kiểm tra và giám sát chặt chẽ ngay từ giai đoạn thiết kế, thi công đến nghiệm thu và khai thác sử dụng.

Hiện tượng cháy nổ trong xây dựng được phân chia thành nhiều cấp độ và dạng thức khác nhau dựa trên bản chất vật lý-hóa học của nguồn kích hoạt và mức độ lan truyền. Thứ nhất là cháy lan tỏa, xảy ra khi vật liệu dễ cháy tiếp xúc với nguồn nhiệt đủ cao để đạt điểm bắt lửa, tạo nên chuỗi phản ứng oxy hóa tỏa nhiệt tự duy trì. Thứ hai là nổ bụi, hiện tượng phổ biến trong các nhà máy sản xuất xi măng, gỗ, than bột, nơi hạt bụi lơ lửng trong không khí đạt nồng độ tới hạn và bị kích hoạt bởi tia lửa điện hoặc bề mặt nóng. Thứ ba là nổ khí-dầu, thường gặp tại khu vực chứa xăng dầu, bình gas công nghiệp, hoặc hệ thống đường ống dẫn nhiên liệu, khi hỗn hợp khí cháy đạt tỷ lệ hòa lý tưởng với oxy trong không gian kín. Thứ tư là bùng nổ hơi (BLEVE - Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion), xảy ra khi bình chứa chất lỏng nén bị gia nhiệt quá mức, làm tăng áp suất nội thất vượt ngưỡng chịu đựng của vỏ bình, dẫn đến vỡ爆裂 và giải phóng năng lượng tức thì.

Hiểu rõ bản chất vật lý và cơ chế lan truyền của cháy nổ là nền tảng then chốt để xây dựng phương án kiểm định chính xác, từ đó đưa ra các khuyến nghị kỹ thuật phù hợp nhằm giảm thiểu tối đa rủi ro tai nạn lao động và thiệt hại tài sản.

Mỗi dạng cháy nổ đều có đặc trưng riêng về thời gian cảnh báo trước, tốc độ lan truyền, nhiệt độ đỉnh và sóng xung kích tác động lên kết cấu bê tông cốt thép, kết cấu thép hay kết cấu gỗ. Sự hiểu biết sâu sắc về các đặc trưng này cho phép kỹ sư kiểm định lựa chọn đúng tiêu chuẩn đánh giá, phương pháp đo đạc và thang điểm phân loại rủi ro một cách khoa học, đảm bảo tính khách quan và tuân thủ pháp luật.

Cơ sở pháp lý quy định về kiểm soát cháy nổ công trình

Hệ thống văn bản quy phạm pháp luật Việt Nam đã xây dựng khung pháp lý tương đối hoàn chỉnh để quản lý rủi ro cháy nổ trong lĩnh vực xây dựng, bao gồm Luật Phòng cháy chữa cháy số 27/2001/QH10 và Luật sửa đổi bổ sung 2013/2013/QH13, Nghị định 136/2020/NĐ-CP hướng dẫn chi tiết thi hành một số điều của Luật PCCC, cùng Thông tư 27/2023/TT-BCA quy định về thẩm quyền, thủ tục kiểm tra, thanh tra chuyên ngành về PCCC.

Bên cạnh đó, Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về An toàn cháy nhà và công trình (QCVN 06:2022/BXD thay thế QCVN 06:2014/BXD) quy định cụ thể khoảng cách an toàn giữa các công trình dựa trên cấp耐火 của kết cấu chịu lực và cấp nguy hiểm cháy nổ của hoạt động sản xuất. Quy chuẩn QCVN 08:2022/BXD về Thoát nạn khi có cháy trong nhà và công trình xây dựng cung cấp các chỉ tiêu về chiều rộng lối thoát, số lượng cửa ra, thời gian chịu lửa tối thiểu của vách ngăn và sàn phân khu.

Đối với công trình thuộc diện phải kiểm định an toàn kỹ thuật và bảo hộ lao động, Điều 10 Luật An toàn vệ sinh lao động cùng Thông tư 12/2022/TT-BLĐTBXH quy định danh mục công trình, thiết bị, vật tư lắp đặt có yêu cầu nghiêm ngặt về an toàn lao động, bao gồm cả hệ thống chống sét, hệ thống báo cháy tự động và bình chữa cháy di động. Việc kiểm định định kỳ các hạng mục này giúp phát hiện sớm suy giảm khả năng chống cháy nổ do lão hóa vật liệu, ăn mòn hoặc hỏng hóc thiết bị điện.

Chúng tôi nhận thấy rằng việc nắm vững hệ thống pháp lý hiện hành không chỉ giúp chủ đầu tư tránh vi phạm hậu quả pháp lý mà còn định hướng đúng đắn cho công tác lập hồ sơ thiết kế, thi công và bàn giao công trình. Tại Kiểm Định Xây Dựng Miền Nam, đội ngũ chuyên gia luôn cập nhật liên tục các văn bản mới ban hành để tư vấn chính xác nhất cho khách hàng về nghĩa vụ pháp lý liên quan đến kiểm soát rủi ro cháy nổ.

Tiêu chuẩn kỹ thuật và quy chuẩn áp dụng

Việc đánh giá nguy cơ cháy nổ trong kiểm định xây dựng dựa trên hệ thống tiêu chuẩn quốc gia TCVN và quy chuẩn QCVN được viện dẫn cụ thể sau đây. Các tiêu chuẩn này bao trùm từ phân loại nguy hiểm cháy nổ, yêu cầu vật liệu xây dựng, thiết kế hệ thống PCCC chủ động và bị động, đến phương pháp thử nghiệm và đánh giá khả năng chịu lửa của kết cấu.

Trước hết, TCVN 2622:1995 (tương đương NFPA 101 cũ) quy định các yêu cầu cơ bản về thiết kế phòng cháy chữa cháy cho nhà và công trình xây dựng, bao gồm phân chia phân khu cháy, bố trí lối thoát nạn, trang bị thiết bị chữa cháy sơ cấp. Tiếp theo, TCVN 5738:2001 quy định về hệ thống báo cháy tự động, phân loại đầu dò khói, đầu dò nhiệt và thiết bị báo động theo môi trường lắp đặt. Đối với hệ thống chữa cháy, TCVN 6690-1:2008 quy định về hệ thống chữa cháy bằng nước kiểu phun tự động sprinkler, trong khi TCVN 7568-1:2010 quy định về hệ thống chữa cháy bằng khí sạch FM-200, Novec 1230 dùng cho phòng server, kho lưu trữ tài liệu.

Về khía cạnh chịu lửa của kết cấu, TCVN 2622:1995 và TCVN 9394:2012 quy định thời gian chịu lửa tối thiểu (R, E, I) cho cột, dầm, sàn, vách ngăn và cầu thang tùy thuộc vào chiều cao, diện tích sàn và cấp nguy hiểm cháy nổ của công trình. Cụ thể, nhà công nghiệp cấp IV có thời gian chịu lửa tối thiểu 45 phút cho kết cấu chịu lực, trong khi nhà dân dụng cao tầng trên 50m yêu cầu ít nhất 120 phút. TCVN 9607:2023 cũng bổ sung yêu cầu về vật liệu phủ chống cháy intumescent cho kết cấu thép, giúp duy trì nhiệt độ lõi thép dưới 550°C trong suốt thời gian chịu lửa quy định.

Đối với công trình đặc thù như nhà máy hóa chất, kho xăng dầu, TCVN 6314:2009 quy định về thiết kế bình chứa chất lỏng dễ cháy, trong khi TCVN 7789:2010 quy định về hệ thống接地 chống sét cho công trình xây dựng. Việc kiểm định chống sét đóng vai trò then chốt vì tia lửa sét là một trong những nguồn kích hoạt cháy nổ phổ biến nhất tại các khu vực mở và cao tầng.

Để tiện tra cứu, bảng tổng hợp dưới đây tóm tắt các tiêu chuẩn chủ yếu:

Phương pháp và quy trình kiểm định chống cháy nổ

Quy trình kiểm định an toàn cháy nổ cho công trình xây dựng được thực hiện theo trình tự hệ thống, đảm bảo tính toàn diện từ khâu chuẩn bị hồ sơ đến lập biên bản kết luận cuối cùng. Đầu tiên, kỹ sư kiểm định thu thập và rà soát hồ sơ pháp lý gồm giấy chứng nhận thẩm duyệt thiết kế về PCCC, hồ sơ竣工 (as-built) của hệ thống PCCC, biên bản nghiệm thu từng hạng mục, giấy tờ chứng nhận xuất xứ và bảo hành thiết bị.

Giai đoạn tiếp theo là khảo sát thực địa bằng phương pháp quan sát trực quan và đo đạc bằng thiết bị chuyên dụng. Đối với kết cấu chịu lực, kỹ sư kiểm tra tình trạng lớp sơn hoặc lớp phủ chống cháy intumescent, đo độ dày bằng thước đo lớp phủ coating thickness gauge, phát hiện vết nứt, bong tróc hoặc hư hỏng cơ học do va đập. Đối với hệ thống điện, sử dụng camera hồng ngoại nhiệt (thermal imaging camera) quét tìm điểm nóng overheating tại tủ phân phối, ổ cắm, mối nối dây dẫn vốn là nguyên nhân hàng đầu gây chập cháy.

Đối với hệ thống báo cháy tự động, tiến hành kiểm tra chức năng bằng cách kích thích giả định tại ít nhất 10% số đầu dò ngẫu nhiên, đo thời gian phản hồi từ đầu dò đến tủ trung tâm (phải dưới 10 giây theo TCVN 5738), kiểm tra nguồn dự phòng UPS và pin backup. Đối với hệ thống sprinkler, thực hiện kiểm tra áp lực nước tĩnh và động tại điểm xa nhất và gần nhất, kiểm tra van báo waterflow switch, đồng hồ áp lực, piton và đầu phun xem có bị tắc nghẽn, gỉ sét hoặc che khuất bởi vật cản.

Đối với hệ thống chữa cháy khí, kiểm tra cân nặng bình so với trọng lượng nạp gốc (sai số cho phép ±5%), kiểm tra van an toàn, ống dẫn khí, nozzle phân phối và nồng độ khí trong phòng thử. Đối với thiết bị chống sét, đo điện trở nối đất bằng kẹp đo接地 resistance meter (yêu cầu ≤10Ω đối với công trình thông thường, ≤4Ω đối với nhà máy điện tử, bệnh viện), kiểm tra độ cao và bán kính bảo vệ của cột thu lôi theo phương pháp góc bảo vệ hoặc lưới kim loại.

Giai đoạn cuối cùng là xử lý số liệu, đối chiếu với tiêu chuẩn áp dụng và lập biên bản kiểm định kèm khuyến nghị. Nếu phát hiện bất cập, kỹ sư ghi nhận mức độ nghiêm trọng thành ba cấp: mức thấp (có thể khắc phục trong vòng 30 ngày), mức trung bình (cần đình chỉ một phần hoạt động đến khi sửa chữa xong) và mức cao (đình chỉ toàn bộ công trình, buộc cải tạo lớn trước khi đưa vào sử dụng).

Quy trình kiểm định phải được thực hiện bởi đơn vị được Cục Cảnh sát PCCC&CNCH cấp giấy chứng nhận đủ điều kiện hoạt động dịch vụ về PCCC, đảm bảo tính độc lập, khách quan và có trách nhiệm pháp lý đầy đủ đối với kết quả kiểm định.

Đánh giá rủi ro cháy nổ trong các loại hình công trình

Mức độ nguy hiểm cháy nổ khác nhau đáng kể giữa các loại hình công trình, phụ thuộc vào tính chất vật liệu, quy mô hoạt động, mật độ người sử dụng và đặc điểm kiến trúc. Nhận diện đúng mức độ rủi ro cho phép ưu tiên phân bổ nguồn lực kiểm định và đề xuất biện pháp bảo vệ phù hợp, tránh lãng phí hoặc bỏ sót điểm yếu nguy hiểm.

Đối với nhà máy hóa chất và kho xăng dầu, ngoài các hệ thống PCCC thụ động và chủ động nêu trên, còn cần lắp đặt hệ thống phát hiện khí可燃 gas detector (PID, catalytic bead sensor) kết nối với hệ thống SCADA để tự động ngắt nguồn điện, đóng van紧急 shut-off valve và kích hoạt hệ thống phun nước làm mát walls when concentration reaches LEL 25%. Đây là yêu cầu bắt buộc theo QCVN 08:2022/BXD đối với khu vực Class I, Division 1 và Division 2.

Đối với nhà cao tầng, vấn đề then chốt là kiểm soát khói smoke control. Khói độc và thiếu oxy là nguyên nhân gây tử vong chiếm tới 80% trong các đám cháy nhà cao tầng. Hệ thống pressurization cầu thang thang bộ phải duy trì chênh lệch áp suất 25-50 Pa so với hành lang, đảm bảo khói không xâm nhập vào lối thoát nạn. Hệ thống hút khói mechanical smoke exhaust phải hoạt động trong vòng 10 giây sau khi báo cháy kích hoạt, lưu lượng gió tối thiểu 6 lần/giờ đối với sảnh, 10 lần/giờ đối với chỗ đỗ xe.

Ở khía cạnh kết cấu, chúng tôi nhấn mạnh tầm quan trọng của việc kiểm tra định kỳ độ bám dính của lớp phủ chống cháy trên kết cấu thép. Theo kinh nghiệm thực tế tại các công trình miền Nam, độ ẩm cao và nhiệt độ ổn định quanh năm tạo điều kiện thuận lợi cho nấm mốc và vi khuẩn phá hủy lớp phủ intumescent, làm giảm đáng kể thời gian chịu lửa thực tế so với thiết kế ban đầu. Do đó, chu kỳ kiểm tra lại lớp phủ chống cháy nên được thực hiện mỗi 2-3 năm một lần đối với nhà xưởng, 5 năm đối với nhà dân dụng.

Biện pháp phòng ngừa và khắc phục sự cố cháy nổ

Phòng ngừa cháy nổ luôn được ưu tiên hơn khắc phục hậu quả, bởi chi phí đầu tư cho các biện pháp chủ động và bị động lúc thiết kế nhỏ hơn rất nhiều so với chi phí sửa chữa, bồi thường và gián đoạn sản xuất sau tai nạn. Dưới đây là các biện pháp then chốt được khuyến nghị trong bối cảnh kiểm định xây dựng tại Việt Nam.

Thứ nhất, phân vùng cháy fire compartment phải được thiết kế đúng tiêu chuẩn, sử dụng vách và sàn có thời gian chịu lửa phù hợp (ít nhất 60-120 phút), cửa cháy self-closing door có seal intumescent expanding khi gặp nhiệt. Các lỗ khoan xuyên qua vách ngăn phải được bịt kín bằng vật liệu sealant chống cháy rated tương đương với vách ngăn.

Thứ hai, hệ thống điện phải được thiết kế theo TCVN 5687:2012 về Chiếu sáng công trình, sử dụng cáp chống cháy flame-retardant cable FR, conduit kim loại hoặc HDPE bọc thép tại khu vực nguy hiểm. Mối nối dây phải sử dụng terminal nén hoặc клеммник chất lượng cao, tránh quấn dây tự do vốn sinh ra hồ quang và nhiệt cục bộ.

Thứ ba, quản lý nguồn ignition source nghiêm ngặt. Tại khu vực Class I Div 1, tất cả thiết bị điện phải đạt chuẩn防爆 explosion-proof Ex d, Ex e hoặc intrinsic safety Ex i. Cấm tuyệt đối hàn cắt hot work mà không có giấy phép动火 work permit, không có người giám sát fire watch và không có thiết bị chữa cháy sẵn sàng.

Thứ tư, đào tạo nhân sự về nhận diện nguy cơ, sử dụng bình chữa cháy ABC hoặc CO2, phương pháp sơ tán và gọi cứu hỏa 114.演练 diễn tập PCCC định kỳ ít nhất 6 tháng/lần là yêu cầu bắt buộc theo Điều 20 Nghị định 136/2020/NĐ-CP.

Khi sự cố cháy nổ xảy ra, bước đầu tiên là kích hoạt alarm toàn bộ tòa nhà, ngắt nguồn điện khu vực bị ảnh hưởng, kích hoạt hệ thống chữa cháy tự động nếu chưa hoạt động. Nhân viên an toàn dẫn dắt эвакуation evacuation theo lối thoát nạn đã được chỉ định, đếm số người tại điểm tập kết và báo cáo cho lực lượng PCCC chuyên nghiệp. Tuyệt đối không sử dụng thang máy, không quay trở lại lấy tài sản và không cố gắng dập lửa nếu đám cháy đã vượt khỏi giai đoạnincipient (giai đoạn khởi phát).

Lưu ý chuyên môn khi thực hiện kiểm định an toàn cháy nổ

Để đảm bảo chất lượng và độ tin cậy của kết quả kiểm định, chúng tôi xin nêu ra một số lưu ý chuyên môn quan trọng mà mọi kỹ sư, chủ đầu tư và bên tư vấn cần特别注意.

• Tính độc lập và vô tư: Đơn vị kiểm định phải không có bất kỳ mối quan hệ tài chính hay thương mại nào với bên thi công, bên cung cấp thiết bị PCCC đang được kiểm tra, nhằm đảm bảo kết quả không bị thiên vị.
• Thiết bị đo đạt calibrated: Tất cả dụng cụ đo điện trở接地, áp lực nước, độ dày lớp phủ, nồng độ khí phải có giấy hiệu chuẩn calibration còn hạn từ phòng lab được công nhận theo ISO/IEC 17025. Số liệu đo không hiệu chuẩn sẽ không có giá trị pháp lý.
• Điều kiện môi trường khi kiểm tra: Nhiệt độ, độ ẩm và gió mạnh có thể ảnh hưởng đến kết quả đo điện trở nối đất và đo nồng độ khí. Cần ghi chép điều kiện môi trường tại thời điểm đo và hiệu chỉnh nếu cần.
• So sánh với hồ sơ thiết kế đã được duyệt: Mọi sai lệch giữa现状 as-built condition và hồ sơ thiết kế PCCC đã được cơ quan có thẩm quyền phê duyệt đều phải được ghi nhận và yêu cầu chủ đầu tư bổ sung thủ tục điều chỉnh hoặc giải trình.
• Định kỳ kiểm tra lại: Không chỉ kiểm định một lần tại thời điểm nghiệm thu bàn giao, cần lập kế hoạch kiểm tra định kỳ hàng năm hoặc 2 năm/lần tùy loại công trình, đặc biệt sau các sự kiện mưa bão lớn, động đất hoặc sửa chữa cải tạo làm thay đổi layout công trình.
• Liên ngành: Kiểm định cháy nổ không đứng riêng lẻ mà cần phối hợp với kiểm định kết cấu, kiểm định điện, kiểm định thang máy và kiểm định môi trường để có bức tranh toàn diện về an toàn tổng thể của công trình.

Thực tiễn tại các tỉnh phía Nam cho thấy, nhiều chủ đầu tư vẫn còn xem nhẹ công tác kiểm định PCCC định kỳ, cho rằng miễn là có tem kiểm định lúc nghiệm thu là đủ. Quan điểm này là sai lầm nguy hiểm vì hệ thống PCCC suy giảm theo thời gian do hao mòn cơ học, ăn mòn hóa học, thay đổi mục đích sử dụng hoặc cải tạo không được phê duyệt. Chỉ thông qua kiểm tra định kỳ bài bản, các lỗi tiềm ẩn mới được phát hiện và khắc phục kịp thời.

Kết luận lại, kiểm định an toàn cháy nổ cho công trình xây dựng là hoạt động kỹ thuật chuyên sâu, đòi hỏi kiến thức liên ngành từ kết cấu, điện, cơ khí đến hóa học và quản lý rủi ro. Việc tuân thủ đúng quy chuẩn tiêu chuẩn, thực hiện đầy đủ quy trình kiểm định và áp dụng các biện pháp phòng ngừa chủ động chính là chìa khóa bảo vệ tính mạng con người, tài sản và sự phát triển bền vững của doanh nghiệp trong dài hạn. Quý khách hàng có nhu cầu tư vấn và thực hiện kiểm định chất lượng công trình xây dựng, vui lòng liên hệ với chúng tôi tại Kiểm Định Xây Dựng Miền Nam để nhận được hỗ trợ chuyên nghiệp và tận tâm nhất.