Đánh giá sự nguy hiểm cháy nổ trong quá trình gia công chế biến gỗ

Xác định được các đặc điểm gây nguy hiểm cháy nổ trong quá trình gia công chế biến gỗ, từ đó chúng ta có thể đưa ra các biện pháp phòng cháy chữa cháy đúng cách và đạt hiệu quả cao.

Sơ đồ quy trình sản xuất gia công chế biến gỗ

Từ sơ đồ trên thấy rằng, nguyên liệu gỗ cây được đưa vào phân xưởng xẻ thành tấm theo kích thước đã định, sau khi xẻ thành tấm được đưa vào sấy để không bị nứt nẻ, cong vênh. Gỗ sau khi sấy được đưa vào phân xưởng gia công chi tiết, gồm có xưởng mộc máy và mộc tay. Từ xưởng mộc máy bán thành phẩm được đưa sang xưởng mộc tay để thực hiện những chi tiết mà phân xưởng mộc máy không làm được. Cuối cùng bán thành phẩm này được chuyển sang phân xưởng lắp ráp và đánh bóng (sơn hoặc đánh vecni) phân xưởng hoàn chỉnh sản phẩm, sau khi được kiểm tra đánh giá chất lượng sản phẩm và chuyển vào kho thành phẩm.

*Quá trình sản xuất gỗ dán và sản phẩm từ gỗ: Các khúc gỗ lớn được đưa vào máy bóc để bóc ra thành những tấm dày từ 2÷ 3mm. Sau đó được đưa vào máy sấy hơi nước ở nhiệt độ 100 độ C và áp suất hơi khoảng 8.5kG.cm².

Khi ra khỏi lò sấy, những tấm gỗ này sẽ được đưa sang bộ phận tráng keo phenol và ép để tạo thành tấm theo kích thước đã định trước. Thành phẩm cuối cùng là gỗ dán.

Sơ đồ công nghệ sản xuất gỗ dán và các sản phẩm khác từ gỗ

Đối với việc sản xuất diêm, bút chì thì sau khi tấm gỗ đã được sấy sẽ được đưa tới phân xưởng cắt xẻ để cắt theo hình dạng và kích thước đã định trước phục vụ việc sản xuất diêm, bút chì.

Đặc điểm nguy hiểm cháy nổ trong các cơ sở gia công chế biến gỗ:

Chất cháy: Trong quá trình gia công chế biến gỗ (bao gồm các công đoạn: xẻ, bào, tiện, phay, đánh bóng) tạo ra nhiều bụi và phoi, mùn cưa, bay lơ lửng và tồn tại trong nền nhà xưởng sản xuất, bám vào các chi tiết gia công máy và cấu kiện nhà xưởng. Nếu các vật liệu gỗ càng chắc thì phoi, vỏ bào, bụi càng nhỏ thì càng có nguy hiểm cháy, nổ. Bụi gỗ được tạo ra khi máy làm việc, đặc biệt bụi tạo ra nhiều ở các máy mài, đánh bóng và có khả năng kết hợp với không khí tạo thành hỗn hợp nguy hiểm cháy, nổ. Bụi gỗ ở trạng thái bay lơ lửng trong không khí có nhiều khả năng tạo thành hỗn hợp nguy hiểm cháy, nổ.

Ví dụ: bụi gỗ có kích thước từ 75 đến 100 μ.m có giới hạn nồng độ bốc cháy thấp (C_th = 12 – 25 g/m³).

Trong quá trình gia công chế biến gỗ có sử dụng một số hóa chất, dung môi có nguy hiểm cháy, trong đó:

• Sơn, vecni là loại chất lỏng có nguy hiểm cháy, nổ.
• Cồn công nghiệp (C₂H₅OH), axeton (CH₃COCH₃) có nguy hiểm cháy, nổ.
• Các loại keo dán trong đó có một số có nguy hiểm cháy, nổ.

Sự tồn tại và phát sinh nguồn nhiệt gây cháy:

• Nguồn nhiệt gây ra cháy trong các phân xưởng gia công, chế biến gỗ có thể do các sự cố của thiết bị điện và vi phạm quy định an toàn khi sử dụng điện.
• Có thể do ngọn lửa trần (trường hợp khi công nhân viên không chấp hành quy định an toàn phòng cháy).
• Nhiệt do ma sát sinh ra (khi dầu, mỡ bôi trơn kém chất lượng; vận tốc máy làm việc nhanh hơn so với quy định; do máy làm việc quá tải và một vấn đề cần chú ý có thể do lắp lưỡi cưa, bào, xẻ không dùng đúng chủng loại phù hợp với từng loại gỗ,…).
• Có thể do tia lửa sinh ra bởi va chạm giữa các mẫu kim loại rơi vào máy và cũng có thể cháy xảy ra do cháy các phoi bào, mùn cưa hỗn hợp với dầu mỡ được sử dụng làm chất bôi trơn khung cưa bị rơi xuống.

Khi tìm hiểu những nguyên nhân gây ra cháy trong quá trình gia công và chế biến gỗ thấy rằng, có nhiều nguyên nhân dẫn đến cháy, nổ như:

• Vi phạm nội quy an toàn phòng cháy chữa cháy (hút thuốc, đun nấu trong khu vực sản xuất).
• Vi phạm nội quy hàn điện, hàn hơi hoặc sử dụng các dụng cụ nung nóng keo bằng điện bị hở.
• Vi phạm chế độ nhiệt độ khi sấy gỗ.
• Do không chú ý thường xuyên theo dõi máy móc, thiết bị động cơ làm việc quá tải trong một thời gian dài các ổ trục đỡ máy bị nóng lên dẫn đến cháy.
• Do va chạm giữa các vật rắn với nhau như cưa, dũa, sắt thép lẫn trong gỗ phát sinh tia lửa làm bụi gỗ, mùn cưa bốc cháy.

Hệ thống điện, thiết bị tiêu thụ điện ở khu vực lò sấy không đảm bảo an toàn cũng là một trong những nguyên nhân dẫn đến cháy gỗ. Ngoài ra do để dầu mỡ của máy xẻ rơi xuống nền nhà trộn lẫn với mùn cưa tạo nên hỗn hợp có khả năng bắt cháy và tự bốc cháy. Những dẻ lau dầu mỡ, lau bụi; mùn cưa, phoi bào để mục lâu ngày cũng có thể tự bốc cháy.

Trong quá trình gia công chế biến gỗ trong công nghiệp có sử dụng đến nguồn nhiệt để sấy gỗ. Sấy gỗ là quá trình phức tạp, đặc trưng của quá trình này là quá trình thoát độ ẩm từ vật liệu tới môi trường sấy, sự chuyển dịch dòng nhiệt ở bên trong vật liệu sấy, quá trình bốc hơi trên bề mặt vật liệu sấy và môi trường. Mức độ thay đổi độ ẩm của gỗ phụ thuộc vào nhóm, loại, và kích thước của gỗ,… Do vậy mỗi phương pháp sấy có mức độ nguy hiểm cháy khác nhau. Hiện nay thường sử dụng 4 phương pháp sấy gỗ dưới đây:

• Phương pháp thứ nhất:
  • Sử dụng hơi nước nóng hay dùng khói và khí nóng cho chạy vào ống dẫn bằng kim loại, những ống dẫn này được lắp đặt cố định trong buồng sấy, ống kim loại được truyền nhiệt bởi hơi nước hoặc khí nóng tỏa nhiệt ra không khí trong buồng sấy, dưới tác dụng của không khí nóng, gỗ sẽ được sấy khô theo yêu cầu kỹ thuật.
  • Các ống kim loại dẫn hơi, khói hay khí nóng có thể đặt bên dưới, bên trên hay hai bên sườn của buồng sấy. Nhiệt độ trong buồng sấy khoảng 80 độ C, còn nhiệt độ trong ống kim loại là 180 độ C, áp suất hơi khoảng 8.2 atm.
• Phương pháp sấy thứ hai: Dùng khói và khí nóng do đốt nhiên liệu và đồng thời dùng quạt thổi trực tiếp vào thẳng buồng sấy, ngoài ra còn thổi thêm không khí bên ngoài vào để lưu thông trong buồng và hơi ẩm thoát ra ngoài. Thời gian sấy gỗ cả hai phương pháp liên tục kéo dài từ một đến hai tuần.
• Phương pháp sấy thứ ba: Sử dụng điện có tần số cao. Phương pháp này rất hiệu quả, công suất lớn, thời gian sấy chỉ trong 4 – 6 giờ và gỗ khô đều, nhưng rất đắt tiền nên hiện nay ít được sử dụng. Nguồn điện phục vụ để sấy đến 15000 vôn, lúc đó nhiệt độ của buồng sấy khoảng 100 độ C.
• Phương pháp thứ tư: Sử dụng Petrolatum – là một chất lỏng đặt sệt như xà phòng được lấy từ phế liệu của công nghệ lọc dầu, ở nhiệt độ 55 – 60 độ Petrolatum bắt đầu nóng chảy và ở nhiệt độ 100 – 120 độ C nó chuyển sang thể lỏng. Giới hạn nhiệt độ bốc cháy trên 250 độ C. Để sử dụng sấy gỗ chỉ cần cho Petrolatum vào thùng rồi đun nóng đến nhiệt độ 140 độ C có thể bằng hơi nước nóng hoặc bằng lửa trần hoặc điện. Sau đó lần lượt cho các tấm gỗ có độ dày từ 4 – 6cm vào thùng và tiếp tục sấy trong thời gian 10 giờ (1m³ khối gỗ cần sấy phải sử dụng 20kg Petrolatum).

Đặc điểm nguy hiểm cháy khi sấy gỗ trước hết là do trong buồng sấy tập trung nhiều gỗ khô, không khí đưa vào buồng sấy có lẫn nhiều bụi dễ cháy. Do có nhiều bụi bám trên các thành ống dẫn nhiệt với nhiệt độ sấy khá cao sau một thời gian nhất định bụi sẽ biến thành than và bốc cháy gây ra cháy buồng sấy.

Trong bốn phương pháp sấy gỗ trên đây, thấy rằng nguy hiểm cháy hơn cả là:

• Phương pháp đưa trực tiếp khói và khí được đốt nóng bằng nhiên liệu cứng vào buồng sấy. Trong trường hợp này nếu đưa quá nhiều khí nóng vào, nhiệt độ tăng quá mức cho phép làm cho gỗ có thể bốc cháy và dẫn đến cháy buồng sấy.
• Trong trường hợp nhiệt độ của khí, khói nóng trong ống dẫn kim loại vượt quá quy định, trên thành đường ống có bám nhiều phế liệu (mùn cưa, phoi bào, bụi,…) hoặc đường ống bị nứt, vỡ khí nóng lọt ra ngoài làm gỗ bốc cháy.
• Phương pháp sấy bằng điện cũng có thể nguy hiểm cháy khi xuất hiện tia lửa điện cho chập mạch, phóng điện khi điện thế tăng vượt quá mức quy định hoặc có các tấm thép và gỗ kẹp không chặt, tạo ra khoảng trống, tạo nóng cục bộ từng chỗ do ẩm không đều.
• Phương pháp sấy bằng chất lỏng Petrolatum có nhiều nguy hiểm cháy vì Petrolatum có thể bắt cháy khi bó bị tràn ra ngoài hoặc để gỗ sát đáy và thành thùng cũng dẫn đén đến bốc cháy.

Khả năng lan truyền đám cháy: Các phân xưởng sản xuất chứa đầy vật liệu gỗ, gỗ bán thành phẩm, phoi bào và có bụi, mùn cưa sẽ là điều kiện để đám cháy lan truyền nhanh. Để thu dọn bụi, phoi bào, mùn cưa từ các máy móc sản xuất, sử dụng máy hút phế thải cục bộ và phương tiện vận chuyển bằng khí nén đẩy. Đây chính là những điều kiện, khả năng cho đám cháy lan truyền nhanh từ một số máy móc theo đường ống công nghệ đến hệ thống vận chuyển chính của xưởng sản xuất.

Các biện pháp phòng cháy trong quá trình gia công chế biến gỗ: Đối với các xưởng gia công, chế biến gỗ không loại trừ chất cháy là gỗ với chất oxy hóa và không khí. Chính vì vậy cần phải hoàn thiện biện pháp phòng cháy cho các quá trình công nghệ theo hướng ngăn ngừa sự xuất hiện các nguồn nhiệt gây cháy, đồng thời loại bỏ các phế liệu sản xuất, giảm số lượng nguyên vật liệu, di chuyển các thành phẩm đến nơi bảo quản an toàn theo quy trình công nghệ. Nhưng phải đảm bảo không làm giảm công suất của công nghệ sản xuất. Để chủ động làm tốt công tác phòng cháy ở những cơ sở này cần phải có kế hoạch, quy định cụ thể và thực hiện một số biện pháp dưới đây:

• Thường xuyên vệ sinh công nghiệp cho từng phân xường, mỗi tháng hai lần lau chùi hệ thống thông gió. Luôn luôn thu dọn các phế thải (mùn cưa, vỏ bào, bụi) tạo ra mỗi ca làm việc, sử dụng các quạt hút, thông gió cục bộ phù hợp. Để đảm bảo không còn phế liệu lắng động thì vận tốc không khí chuền động trong ống hút của máy không được chọn có vận tốc nhỏ hơn 15(m/s).
• Các chất phế liệu: phoi bào, mùn cưa trong xưởng sản xuất khi tận dụng để đốt lò hơi cần chuyển theo ống dẫn khí đưa thẳng vào máy hút bụi rồi chuyển vào lò đốt hoặc cho vào thùng bằng bê tông cốt thép, sau đó sử dụng quạt gió đưa vào lò đốt. Nếu các vật liệu phế liệu của gỗ cần chuyển đến lò đốt cho nồi hơi thì các máy hút bụi, phế liệu sẽ đặt gần nồi hơi và các vật liệu phế liệu gỗ trước hết cần được đưa qua buồng trung gian và sau đố mới chuyển vào buồng lò để đốt.
• Không để tồn đọng nhiều nguyên liệu, sản phẩm gỗ trong một thời gian dài trên bề mặt diện tích sản xuất. Nếu có thể cơ giới hóa toàn bộ dây truyền công nghệ từ cục bộ sang dây truyền sản xuất khép kín, liên tục sẽ không có các kho chứa trung gian lượng gỗ dự trữ trước và sau máy công cụ.
• Kiểm tra thường xuyên tình trạng hoạt động của các thiết bị điện và hệ thống tải, cấp điện. Không để các máy móc, động cơ làm việc quá tải.
• Kiểm tra thường xuyên nhiệt độ của vòng bi, trục đỡ máy. Đảm bảo tra dầu mỡ đầy đủ, đúng chủng loại tránh hiện tượng thiếu dầu mỡ bôi trơn dẫn đến làm nóng bi trục đỡ máy và sinh nhiệt gây ra cháy. Dưới những chỗ tra dầu mỡ phải có hộp con để hứng đầu, không để dầu chảy ra ngoài. Đối với các động cơ điện hoặc bộ phận truyền lực, khi  kiểm tra phát hiện thấy nhiệt độ bề mặt của chúng mà vượt quá 150 độ C thì phải ngừng máu và xem xét nguyên nhân để khắc phục kịp thời.
• Yêu cầu phải dùng lưỡi cưa sắc, cưa phải mở răng đúng yêu cầu theo thời gian quy định để khi làm việc không sinh ma sát lớn và ngăn ngừa động cơ điện bị quá tải. Để răng cưa không bị gãy, độ mở lớn nhất của răng không lớn hơn hai lần bề dày của lưỡi cưa, không được dùng lưỡi cưa bị cong vênh. Không để rơi vào máy cưa các vật bằng kim loại. Kiểm tra vật liệu gỗ trước khi đưa vào xưởng gia công chế biến nếu còn lẫn đinh hay các vật bằng kim loại đóng trên cây và tấm gỗ thì phải loại bỏ.
• Trong hệ thống vận chuyển không khí thông gió, hút bụi phải dùng cá loại quạt an toàn chống sinh ra tia lửa khi có sự va chạm. Đường ống thông gió phải có van, khóa tự động đóng mở hoặc bằng tay (cơ học), bố trí ở phần hút của động cơ, sau bộ phân lọc bụi. Máy hút bụi, phế liệu nên bố trí ở phòng riêng cách biệt, nằm ngoài phân xưởng.
• Trong các phân xưởng sản xuất, kho tàng, phải có nội quy an toàn phòng cháy chữa cháy. Tuyệt đối cấm sử dụng lửa, đun nấu trong xưởng sản xuất. Quy định nơi hút thuộc ngoài phạm vi sản xuất. Tuân thủ nghiêm ngặt các quy định về phòng cháy, chữa cháy trong xưởng sản xuất (cấm hút thuốc lá, thuốc lào, không sử dụng lửa trần,…)
• Thiết bị khởi động máy trong xưởng sản xuất gỗ phải là khởi động từ, không cho phép sử dụng cầu dao làm thiết bị khởi động máy.
• Trong các phân xưởng xẻ, gia công các chi tiết (mộc máy) động cơ điện phải có hộp bảo vệ để chống bụi gỗ, phoi bào, mùn cưa rơi vào.
• Không được nung nóng keo bằng các thiết bị điện hở. Có thể sử dụng các thiết bị nung nóng keo dán loại an toàn như nung nóng bằng hơi nước nóng, bằng đèn, bằng điện cực. Khi nấu keo dán chỉ được tiến hành trong buồng cách ly riêng biệt. Tường và nền nhà phải làm bằng vật liệu không cháy. Cửa ngăn với phân xưởng sản xuất làm bằng vật liệu không cháy có giới hạn chịu lửa ít nhất 0.75 giờ.
• Đối với buồng sấy phải được thu dọn thường xuyên, không để phoi bào, mùn cưa, gỗ vụn đọng lại trong buồng sấy sau mỗi khi sấy xong và cũng trước khi chuẩn bị sấy tiếp.
• Các ống dẫn nhiệt phải đặt cách vật liệu sấy ít nhất 10cm làm bằng ống nhẵn. Trên mặt ống phải có lưới sắt bảo vệ để tránh phế liệu gỗ rơi vào. Thường xuyên theo dõi kiểm tra nhiệt độ không khí trong buồng sấy đảm bảo chế độ nhiệt luôn ở 80 độ C, đồng thời kiểm tra áp suất hơi nước.
• Thường xuyên kiểm tra ống dẫn nhiệt không để hở, nứt, không khí ở bên ngoài cung cấp vào đều đặn, lò đốt phải đảm bảo đốt cháy hoàn toàn.

Khi sấy bằng điện phải nén chặt các tấm gỗ không để có khe hở, gỗ phải cùng loại có cùng độ ẩm, dây dẫn điện và ấm kim loại phải gắn thật chặt. Khi sấy bằng chất lỏng Petrolatum thì đáy thùng phải dày hơn thành thùng xung quanh và phía trên đáy thùng phải có tấm lưới đặt cách đáy thùng từ 10 – 15cm. Petrolatum không được đổ đầy mà phải cách miệng thùng sấy ít nhất 60cm để chống tràn ra ngoài trong quá trình sấy.