Tài liệu đề tài tốt nghiệp vận chuyển dầu bằng tàu biển

ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP VẬN CHUYỂN DẦU BẰNG TÀU BIỂN Phần 1 GIỚI THIỆU VỀ NGÀNH VẬN CHUYỂN TÀU BIỂN Chƣơng 1: VAI TRÕ CỦA NGÀNH VẬN CHUYỂN BẰNG TÀU BIỂN Trong xu thế mở cửa và hội nhập của nền kinh tế hiện nay, nhu cầu về xuất nhập khẩu hàng hóa ngày một tăng cao đã mở ra triển vọng phát triển cho ngành hàng hải quốc tế nói chung và ngành hàng hải Việt Nam nói riêng. Với lợi thế về địa lý, có đường bờ biển kéo dài hơn 3.260 km và nằm gần các tuyến hàng hải quốc tế quan trọng, Việt Nam hội tụ nhiều điều kiện thuận lợi để phát triển ngành kinh tế biển nói chung và ngành hàng hải nói riêng. Hiện tại Việt Nam có 266 cảng biển, bố trí tại 24 tỉnh, thành phố trên cả nước, trong đó có nhiều cảng biển tiềm năng và lợi thế lớn như Lạch Huyện (Hải Phòng), Vân Phong (Khánh Hòa)…Tuy nhiên, các cảng biển Việt Nam bố trí chưa hợp lý, năng lực của các cảng có hạn và ít cảng nước sâu để đón tàu có trọng tải lớn (Theo đánh giá của các chuyên gia). Vì vậy, trong thời gian tới, nhiện vụ quan trọng của Tổng công ty Hàng Hải Việt Nam-đơn vị đầu tầu trong ngành hàng hải Việt Nam, là phải đẩy mạnh phát triển đội tàu và năng lực cảng biển cũng như dịch vụ hàng hải, cả về số lượng và chất lượng để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của nền kinh tế. Bên cạnh đó, thị trường kinh tế trong nước và quốc tế có nhiều diễn biến thuận lợi cho sự phát triển của ngành hàng hải Việt Nam. Theo dự kiến, năm 2010 sẽ có khoảng 200 triệu tấn hàng hóa thông qua các cảng biển Việt Nam. Đến năm 2020, số lượng này có thể lên đến 350 triệu tấn. Giá cước vận tải cũng tăng từ 10%-20% so với năm 2006. Đây sẽ là cơ hội kinh doanh tốt cho các doanh nghiệp Việt Nam. Đặc biệt ngành vận chuyển đường biển còn đóng vai trò to lớn trong việc thông thương giữa các quốc gia trên thế giới. Đa số các mặt hàng xuất nhập khẩu đều được vận chuyển bằng đường biển. 1 ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP VẬN CHUYỂN DẦU BẰNG TÀU BIỂN Chƣơng 2: CÁC LOẠI HÀNG HÓA VẬN CHUYỂN – VẬN CHUYỂN DẦU A/ HÀNG HÓA VẬN CHUYỂN BẰNG TÀU BIỂN. Ngày nay vận chuyển bằng đường biển là một giải pháp hữu hiệu cho tất cả các loại hàng hóa buôn bán quốc tế trên thế giới. Do đặc điểm của tàu là chở được một số lượng lớn hàng hóa và cước phí được coi là thấp nhất trong các loại phương tiện chuyên chở. Với sự phát triển của khoa học kĩ thuật và đặc điểm của từng loại hàng chuyên chở thì hiện nay người ta đã chế tạo ra những loại tàu chuyên dụng dùng để chở một hay một nhóm hàng hóa có tính chất giống nhau như: tàu chở hàng rời (bao gồm các loại hàng nhu ngũ cốc các sản phẩm đã được chế biến…), tàu chở hàng khí hóa lỏng, khí ga, tàu dầu, tàu container, tàu bách hóa, tàu chở ôtô… Do đặc điểm của vận chuyển bằng tàu biển là thời gian vận chuyển lâu do tốc độ của tàu vẫn còn chậm, hơn nữa còn phụ thuộc rất lớn vào thời tiết nên một số mặt hàng có thời hạn sử dụng thì hay được đóng vào các container lạnh chế tạo riêng cho những mặt hàng này. Phân loại tàu theo hàng hóa chuyên chở 1. Tàu bách hóa- General cargo ships Chủ yếu dùng để vận chuyển hàng tạp hóa, nó phát triển sớm nhất, đã từng chiếm vị trí chủ đạo trong vận tải biển. Tuy nhiên vài thập niên gần đây do sự phát triển mạnh của các loại tàu khác làm cho số lượng tàu bách hóa cũng như hàng hóa mà nó chuyên chở giảm mạnh. Tàu boong két đa năng (Munltipurpose tweendecker) cũng là một loại tàu bách hóa có thể chuyên chở nhiều loại bách hóa khác nhau. 2. Tàu chở hàng thể rắn- Bulk carrier Dùng để chuyên chở hàng rời thể rắn gồm tàu hàng rời thể rắn nói chung (Bulk carrier), tàu hàng hạt (grain carrier), tàu chở than rời (bulk coal carrier), tàu dolomite rời (bulk dolomite carrier), tàu chở xi măng (cement carrier), tàu chở bôxít (bauxite carrier) tàu chở cát (sand carrier)… 3. Tàu chở chất lỏng (tàu bồn)-Tanker Dùng để chở xô các loại chất lỏng như tàu chở dầu thô (crude oil tankers), tàu chở dầu thô rất lớn VLCC (very large Crude oil Carrier). Tàu chở dầu thô cực lớn ULCC (Ultra Large Crude oil Carrier), tàu nhựa đường (asphant tankes,bitumen tanker), tàu chở dầu thành phẩm (product tanker) tàu hóa chất (chemical tanker), tàu chở khí đốt hóa lỏng (LPG – Liquefied Petroleum Gas carriers), tàu chở khí hóa lỏng tự nhiên 4. Tàu chở hàng kiện tiêu chuẩn – Unitized cargo carrier Là loại tàu chở các hàng kiện tiêu chuẩn như tàu container, tàu chở xà lan, tàu ro/ro 5. Các loại tàu chuyên dụng Gồm có tàu chở otô PCC (pure car carriers), tàu chở sản phẩm thép, tàu chở bột giấy, tàu chở giấy báo, tàu chở gỗ xẻ, tàu chở động vật tươi sống… 6. Các loại đa năng Gốm có các tàu hỗn hợp container/palet, tàu hỗn hợp quặng dầu…Các loại tàu chở được hỗn hợp hai loại hàng trở lên gọi là tàu đa năng dùng cho nhiều mục đích khác nhau. 2 ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP VẬN CHUYỂN DẦU BẰNG TÀU BIỂN B. VẬN CHUYỂN DẦU: B.1 GIỚI THIỆU VỀ DẦU Dầu mỏ hay dầu thô là một chất lỏng sánh đặc màu nâu hoặc ngả lục. Dầu thô tồn tại trong các lớp đất đá tại một số nơi trong vỏ Trái Đất. Dầu mỏ là một hỗn hợp hóa chất hữu cơ ở thể lỏng đậm đặc, phần lớn là những hợp chất của hydrocarbon, thuộc gốc alkane, thành phần rất đa dạng. Hiện nay dầu mỏ chủ yếu dùng để sản xuất dầu hỏa, diezen và xăng nhiên liệu. Ngoài ra, dầu thô cũng là nguồn nguyên liệu chủ yếu để sản xuất ra các sản phẩm của ngành hóa dầu như dung môi, phân bón hóa học, nhựa, thuốc trừ sâu, nhựa đường... Khoảng 88% dầu thô dùng để sản xuất năng lượng, 12% còn lại dùng cho hóa dầu. Do dầu thô là nguồn năng lượng không tái tạo nên nhiều người lo ngại về khả năng cạn kiệt dầu trong một I. Thành phần: Các thành phần hóa học của dầu mỏ được chia tách bằng phương pháp chưng cất phân đoạn. Các sản phẩm thu được từ việc lọc dầu có thể kể đến là dầu hỏa, benzen, xăng, sáp parafin, nhựa đường v.v. Một cách chính xác thì dầu mỏ là hỗn hợp của các hiđrôcacbon, là hợp chất của hiđrô và cacbon. Trong điều kiện thông thường, bốn alkan nhẹ nhất — CH4 (mêtan), C2H6 (êtan), C3H8 (prôpan) và C4H10 (butan) — ở dạng khí, sôi ở nhiệt độ -161.6°C, -88.6°C, -42°C, và -0.5°C tương ứng (-258.9°, -127.5°, -43.6°, và +31.1°F). Các chuỗi trong khoảng C5-7 là các sản phẩm dầu mỏ nhẹ, dễ bay hơi. Chúng được sử dụng làm dung môi, chất làm sạch bề mặt và các sản phẩm làm khô nhanh khác. Các chuỗi từ C6H14 đến C12H26 bị pha trộn lẫn với nhau được sử dụng trong đời sống với tên gọi là xăng. Dầu hỏa là hỗn hợp của các chuỗi từ C10 đến C15, tiếp theo là dầu điêzen/dầu sưởi (C10 đến C20) và các nhiên liệu nặng hơn được sử dụng cho động cơ tàu thủy. Tất cả các sản phẩm từ dầu mỏ này trong điều kiện nhiệt độ phòng là chất lỏng. Các dầu bôi trơn và mỡ (dầu nhờn) (kể cả Vadơlin) nằm trong khoảng từ C16 đến C20. Các chuỗi trên C20 tạo thành các chất rắn, bắt đầu là sáp parafin, sau đó là hắc ín và nhựa đường bitum. Khoảng nhiệt độ sôi của các sản phẩm dầu mỏ trong chưng cất phân đoạn trong điều kiện áp suất khí quyển tính theo độ C là:   Xăng ête: 40-70°C (được sử dụng như là dung môi) Xăng nhẹ: 60-100°C (nhiên liệu cho ô tô) 3 ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP       VẬN CHUYỂN DẦU BẰNG TÀU BIỂN Xăng nặng: 100-150°C (nhiên liệu cho ô tô) Dầu hỏa nhẹ: 120-150°C (nhiên liệu và dung môi trong gia đình) Dầu hỏa: 150-300°C (nhiên liệu ) Dầu điêzen: 250-350°C (nhiên liệu cho động cơ điêzen/dầu sưởi) Dầu bôi trơn: > 300°C (dầu bôi trơn động cơ) Các thành phần khác: hắc ín, nhựa đường, các nhiên liệu khác II. Khai thác: Muốn khai thác dầu, người ta khoan những lỗ khoan gọi là giếng dầu. Khi khoan trúng lớp dầu lỏng, dầu sẽ tự phun lên do áp suất cao của khí dầu mỏ. Khi lượng dầu giảm thì áp suất khí cũng giảm, người ta phải dùng bơm hút dầu lên hoặc bơm nước xuống để đẩy dầu lên. III. Phân loại Ngành công nghiệp dầu mỏ phân chia "dầu thô" theo khu vực mà nó xuất phát (ví dụ "West Texas Intermediate" (WTI) hay "Brent") thông thường theo tỷ trọng và độ nhớt tương đối của nó ("nhẹ", "trung bình" hay "nặng"); các nhà hóa dầu còn nói đến chúng như là "ngọt", nếu nó chứa ít lưu huỳnh, hoặc là "chua", nếu nó chứa đáng kể lưu huỳnh và phải mất nhiều công đoạn hơn để có thể sản xuất nó theo các thông số hiện hành. Các thùng (barrel) tiêu chuẩn trên thế giới là:       Hỗn hợp Brent, bao gồm 15 loại dầu mỏ từ các mỏ thuộc hệ thống mỏ Brent và Ninian trong khu vực lòng chảo Đông Shetland trên biển Bắc. Dầu mỏ được đưa vào bờ thông qua trạm Sullom Voe ở Shetlands. Dầu mỏ sản xuất ở châu Âu, châu Phi và dầu mỏ khai thác ở phía tây của khu vực Trung Cận Đông được đánh giá theo giá của dầu này, nó tạo thành một chuẩn (benchmark) đánh giá dầu. West Texas Intermediate (WTI) cho dầu mỏ Bắc Mỹ. Dubai được sử dụng làm chuẩn cho khu vực châu Á - Thái Bình Dương của dầu mỏ Trung Cận Đông. Tapis (từ Malaysia, được sử dụng làm tham chiếu cho dầu mỏ nhẹ Viễn Đông). Minas (từ Indonesia, được sử dụng làm tham chiếu cho dầu mỏ nặng Viễn Đông). Giỏ OPEC bao gồm: o Arab Light Ả Rập Saudi o Bonny Light Nigeria o Fateh Dubai o Isthmus Mexico (không OPEC) o Minas Indonesia o Saharan Blend Algérie o Tia Juana Light Venezuela OPEC cố gắng giữ giá của giỏ Opec giữa các giới hạn trên và dưới, bằng cách tăng hoặc giảm sản xuất. Điều này rất quan trọng trong phân tích thị trường. Giỏ OPEC, bao gồm hỗn hợp của dầu thô nặng và nhẹ là nặng hơn cả Brent và WTI. 4 ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP VẬN CHUYỂN DẦU BẰNG TÀU BIỂN IV. Tầm quan trọng kinh tế của dầu mỏ: Dầu mỏ là một trong những nhiên liệu quan trọng nhất của xã hội hiện đại dùng để sản xuất điện và cũng là nhiên liệu của tất cả các phương tiện giao thông vận tải. Hơn nữa, dầu cũng được sử dụng trong công nghiệp hóa dầu để sản xuất các chất dẻo (plastic) và nhiều sản phẩm khác. Vì thế dầu thường được ví như là "vàng đen". Tùy theo nguồn tính toán, trữ lượng dầu mỏ thế giới nằm trong khoảng từ 1.148 tỉ thùng (barrel) (theo BP Statistical Review 2004) đến 1.260 tỉ thùng (theo Oeldorado 2004 của ExxonMobil). Trữ lượng dầu mỏ tìm thấy và có khả năng khai thác mang lại hiệu quả kinh tế với kỹ thuật hiện tại đã tăng lên trong những năm gần đây và đạt mức cao nhất vào năm 2003. Người ta dự đoán rằng trữ lượng dầu mỏ sẽ đủ dùng cho 50 năm nữa. Năm 2003 trữ lượng dầu mỏ nhiều nhất là ở Ả Rập Saudi (262,7 tỉ thùng), Iran (130,7 tỉ thùng) và ở Iraq (115,0 tỉ thùng) kế đến là ở Các Tiểu Vương quốc Ả Rập Thống nhất, Kuwait và Venezuela. Nước khai thác dầu nhiều nhất thế giới trong năm 2003 là Ả Rập Saudi (496,8 triệu tấn), Nga (420 triệu tấn), Mỹ (349,4 triệu tấn), Mexico (187,8 triệu tấn) và Iran (181,7 triệu tấn). Việt Nam được xếp vào các nước xuất khẩu dầu mỏ từ năm 1991 khi sản lượng xuất được vài ba triệu tấn. Đến nay, sản lượng dầu khí khai thác và xuất khẩu hàng năm đạt vào khoảng 20 triệu tấn/năm. Vì tầm quan trọng kinh tế, dầu mỏ cũng là lý do cho những mâu thuẫn chính trị. Tổ chức các nước xuất khẩu dầu mỏ (OPEC) đã sử dụng dầu mỏ như vũ khí trong cuộc xung đột Trung Đông và tạo ra cuộc khủng hoảng dầu mỏ vào năm 1973 và 1979. V. Các sản phẩm của dầu: Chất lượng của các sản phẩm được tinh chế từ dầu phụ thuộc vào cấu trúc của từng loại dầu thô cũng như phương pháp tốt nhất để chưng cất chúng. Việc chưng cất dầu thô được tiến hành như sau: 1. Các tháp chưng cất phân đoạn: Người ta cho dầu thô (sau khi đã được xử lí) đi qua ống chưng cất, tại đó nhiệt độ được hâm nóng đến 7500F. Sau khi ra khỏi ống chưng cất dầu thô được nạp vào tháp chưng cất phân đoạn. Tại đây nó tách thành các loại chất lỏng khác nhau và hơi Hydro Cacbon mà chính chúng cấu thành dầu thô bằng cách dựa vào các điểm sôi khác nhau của các phân đoạn khác nhau. Phân đoạn nhẹ hơn sẽ đi lên cao qua hàng loạt các van kiểu nấm đặt ở các khay mà ở đó nó sẽ ngưng tụ. Phân đoạn nặng hơn cũng theo quá trình tương tự ở phần thấp hơn của tháp. Những phân đoạn ở đỉnh của tháp là những phân đoạn nhẹ chẳng hạn như thể Ligroin, xăng. Ở bên dưới là dầu hỏa và các sản phẩm tương tự. Tiếp dưới nữa là những sản phẩm chưng cất trung bình như dầu ga-doan. Ở phần đáy tháp, còn lại là dầu bôi trơn và các chất nặng mà từ đó tạo ra được dầu nặng (FO) và nhựa đường. 5 ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP VẬN CHUYỂN DẦU BẰNG TÀU BIỂN Hệ thống chưng cất phổ biến trong công nghiệp chế biến dầu là hệ thống chưng chân không - áp suất thường. Hệ thống này chia làm 2 giai đoạn: - Chưng cất ở áp suất thường. - Chưng chân không.  Chưng ở áp suất thường Dầu thô ở bể chứa (1) được bơm qua các thiết bị trao đổi nhiệt (3) nâng nhiệt độ lên 180oC rồi vào lò đốt (4), đốt bằng dầu mazut. Khi dầu lên đến nhiệt độ 320oC  325oC thì đưa qua tháp chưng (5). Ở đó dầu nhẹ bay hơi lên, tiếp xúc với dầu lỏng đi xuống thực hiện quá trình trao đổi nhiệt, làm các cấu tử dễ bay hơi tiếp tục bay hơi, càng xuống thấp, dầu lỏng càng nhiều cấu tử khó bay hơi.Hơi xăng ở đỉnh tháp chưng ra, sau khi qua thiết bị ngưng tụ (6). Sơ đồ lưu trình công nghệ chưng cất dầu mỏ ở áp suất thường. 1: Bể chứa dầu thô; 2: Bơm; 3: Thiết bị trao đổi nhiệt; 4: Lò đốt; 5: Tháp chưng; 6: Thiết bị ngưng tụ; 7: Thùng chứa xăng. Từ tháp chưng ở áp suất thường lấy ra được một số sản phẩm: - Trên cùng là xăng lấy ra ở đỉnh dùng làm nhiên liệu đốt trong. - Rồi đến lydroin là loại dầu dùng làm nhiên liệu cho động cơ phản lực. - Dầu hỏa lấy được trong khoảng nhiệt độ 180oC  280oC - Dưới nữa là dầu nặng ( dầu Xôla ) khoảng nhiệt độ 250oC  350oC dùng cho động cơ Diezen, cho crắcking. - Cuối cùng là madút, lấy ở đáy tháp chưng với nhiệt độ là 275oC. Khoảng nhiệt độ sôi của các sản phẩm dầu mỏ trong chưng cất phân đoạn trong điều kiện áp suất khí quyển tính theo độ C là: Sản phẩm của dầu Nhiệt độ sôi Ứng dụng Xăng ête 40-70°C sử dụng như là dung môi Xăng nhẹ 60-100°C nhiên liệu cho ô tô Xăng nặng 100-150°C nhiên liệu và dung môi trong Dầu hỏa nhẹ 120-150°C gia đình Dầu hỏa 150-300°C nhiên liệu nhiên liệu cho động cơ Dầu điêzen 250-350°C điêzen/dầu sưởi 6 ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Dầu bôi trơn VẬN CHUYỂN DẦU BẰNG TÀU BIỂN > 300°C dầu bôi trơn động cơ Các thành phần khác: hắc ín, nhựa đường, các nhiên liệu khác 2. Phương pháp Crackinh: Trong khi ở quá trình trưng cất được tóm tắt như là quá trình mà qua đó dầu thô được tách thành các loại phân đoạn khác nhau thì Crackinh là quá trình chuyển hóa hay quá trình thay đổi lại cấu trúc của các loại Hydro Cacbon riêng biệt đang được sử dụng lam nhiên liệu. Crackinh được sử dụng để sản xuất số lượng lớn hơn các phân đoạn nhẹ so với số lượng có thể chỉ tạo được qua chưng cất.  Phương pháp Crackinh nhiệt: Phương pháp Crackinh này sử dụng nhiệt độ cao và áp suất cao để bẻ gãy các Hydro Cacbon được sử dụng như nhiên liệu. Các phân đoạn lớn được bẻ gãy thành những phân tử nhỏ và sau đó để các mảnh vỡ tự sắp xếp bên trong tháp phân đoạn  Phương pháp Crackinh có xúc tác: Sử dụng chất xúc tác để hỗ trợ quá trình Crackinh. Chất xúc tác là một chất hỗ trợ quá trình bẻ gãy các phân tử lớn. Làm như vậy sẽ loại trừ được nhiệt độ cao và áp suất cao đòi hỏi ở các nhà máy Crackinh nhiệt. Xăng và các sản phẩm khác cùng loại của nhà máy này có chất lượng rất cao. Nói chung quá trình chưng cất được thể hiện như hàng loạt quá trình phân loại và bẻ gãy, tiếp theo là quá trình làm sạch để tạo ra những sản phẩn có chất lượng cao. Tiếp theo, các sản phẩm này được pha trộn và xử lý hóa học để làm cho phù hợp với những tính chất riêng xác định. 7 ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP VẬN CHUYỂN DẦU BẰNG TÀU BIỂN B.2 ĐẶC TÍNH CƠ BẢN CỦA DẦU Để đảm bảo khai thác tàu được an toàn và có hiệu quả điều quan trọng đối với sĩ quan cũng như toàn bộ thuyền viên trên tàu là phải nắm vững tất cả các đặc tính của loại hàng mà tàu mình chuyên chở. Do đó việc am hiểu các đặc tính của dầu mỏ rất quan trọng. I/ Đặc điểm của dầu mỏ: Dầu mỏ có một số đặc tính như sau: 1. Tính dễ cháy: Nguy cơ cháy là do hơi dầu. Tất cả các sản phẩm dầu đều có tính bay hơi. Đôi khi chúng ta không thể thấy hoặc ngửi được hơi dầu nhưng chúng vẫn tồn tại. Khi nhiệt độ tăng, hàm lượng hơi dầu đạt được một tỉ lệ nào đó có trong không khí sẽ cháy. Nhiệt độ lúc này được gọi là nhiệt độ đánh lửa của dầu. Tính dễ cháy của dầu phụ thuộc vào nhiệt độ đánh lửa (xem bảng nhiệt độ đánh lửa). Nếu nhiệt độ tiếp tục tăng và một tia lửa tác động thì hỗn hợp hơi dầu và không khí không chỉ đánh lửa mà bốc cháy. Nhiệt độ lúc này được gọi là điểm cháy. Nếu nhiệt độ lại tiếp tục tăng, dầu sẽ tự cháy. Nhiệt độ lúc này gọi là nhiệt độ tự cháy. Người ta phân cấp nhiệt độ đánh lửa như sau:  Đánh lửa cấp 1: tđl < 280C  Đánh lửa cấp 2: tđl = 280 – 650C  Đánh lửa cấp 2: tđl > 650C Loại dầu Tỉ trọng Hệ số dãn nở Dâu xăng Dầu hỏa Dầu diezen Dầu nặng (FO) Dầu bôi trơn Dầu thô 0.6 - 0.74 0.74 - 0.82 0.8 – 0.88 > 0.89 > 0.89 0.85 – 0.95 0.0012 0.00096 0.0009 0.00078 0.00061 0.00082 Nhiệt độ đánh lửa < 280 280 – 450 > 450 > 800 > 1200 Nhiệt độ sôi < 1500 1500 – 3000 2500 – 3000 > 3000 > 3000 2. Tính khuếch tán và nổ: Mọi sản phẩm dầu đều có tính khuếch tán. Lúc khuếch tán, hàm lượng dầu ở thể khí đến một giới hạn nào đó sẽ phát nổ. Chẳng hạn đối với xăng, giới hạn nổ từ 1% - 6%. Tính khuếch tán của xăng rất mạnh, hàm lượng tới 10% trên bề mặt sau 30 phút. Khi vận chuyển dầu mỏ chúng ta phải hết sức chú ý hàm lượng dầu trong không khí. Nếu nó đạt tới gần giới hạn nổ thì người vận tải phải có biện pháp ngăn chặn mọi yếu tố có thể làm phát sinh tia lửa kể cả nguồn yếu. Ta có thể tham khảo một số giới hạn nổ của một số chất khí và thể lỏng: 8 ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Tên chất lỏng hoặc khí Mêtan (CH4) Etan (C2H6) Propan (C3H8) Butan (C4H10) Heptan (C5H12) Hecxan (C6H14) Etilen (C2H4) Propen (C3H6) Buten (C4H8) Benzen Dầu xăng Dầu hỏa Dầu diezen Dầu thô VẬN CHUYỂN DẦU BẰNG TÀU BIỂN Giới hạn nổ khi Dưới (%) 5,3 3,2 2,4 1,6 1,4 1,2 3,0 2,0 1,7 1,5 1,0 1,4 1,4 1,5 Trộn với không khí Trên (%) 14,0 12,5 9,5 8,5 7,8 8,9 29,0 11,0 9,0 8,0 6,0 7,5 6,0 11,0 3. Tính cảm ứng điện: Khi dầu và sản phẩm dầu chạy trong ống sẽ phát sinh tĩnh điện. Nếu như tàu dầu không được nối đất với cầu tàu thì sẽ nảy sinh hiện tượng phóng tĩnh điện tạo ra tia lửa làm khí dầu phát nổ. Do vậy, khi nhận hay trả dầu phải dùng dây dẫn điện nối thân tàu với bờ (tiếp đất). Mặc dù nước biển là chất dẫn điện nhưng tàu biển bị cách điện bởi lớp sơn nên dây dẫn nối bờ là hết sức quan trọng để ngăn chặn hiện tượng phóng tĩnh điện trong ống. 4. Tính độc hại: Các sản phẩm dầu có tính độc hại, có loại có tính độc rất cao. Nếu như chẳng may nuốt phải dầu, người bị nạn sẽ có cảm giác khó chịu, nôn, mửa và gây nhiều hậu quả nghiêm trọng đối với phổi. Nếu thường xuyên tiếp xúc trực tiếp với sản phẩm dầu thì dẫn đến hậu quả là mắt cay, da bị dị ứng, gây một số bệnh da liễu. Ngoài ra, trong hơi dầu có rất nhiều khí độc hại như: các khí hydrocacbon, khí thơm như Benzen và đặc biệt là Hydro sunphide. Các nhà khoa học cho biết rằng cơ thể con người có thể chịu đựng được nồng độ hơi dầu trong một khoảng thời gian ngắn. Sức chịu đựng này kí hiệu là TLV (Threshold Limit Value). Ví dụ như TLV của khí Hydro sunphide là 10 ppm (parts per million). Nếu như nồng độ khí hydro sunphide cao hơn TLV:  50 – 100 ppm : sau 1h, mắt, đường hô hấp bị ảnh hưởng.  200 – 300 ppm : sau 1h, mắt bị hoa, đường hô hấp bị ảnh hưởng. 9 ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP VẬN CHUYỂN DẦU BẰNG TÀU BIỂN  500 – 700 ppm : trong vòng 15 bị choáng, nhức đầu buồn nôn. Từ 30 – 60m sau, hôn mê và có thể tử vong.  1000 – 2000 ppm : suy sụp lập tức và ngừng thở. Mùi của hơi dầu rất đa dạng. Trong một số trường hợp, chúng không mùi và càng nguy hiểm hơn khi hỗn hợp hơi ấy lại có khí Hydro sunphide. m 5. Tính dãn nở: Dầu có tính dãn nở, thu hẹp như các vật chất khác tùy theo nhiệt độ. Khi vận chuyển từ vùng lạnh sang vùng nóng phải chú ý thể tích dầu trong két sẽ giãn nở tương ứng với độ gia tăng nhiệt độ. 6. Tính đông kết: Dầu mỏ loại không trong suốt ở nhiệt độ thấp có thể đông kết thành chất sền sệt như hồ, loại dầu này trước khi bốc dỡ phải gia nhiệt để có thể chảy lưu thông trong đường ống. Tính ăn mòn: Một số loại dầu mỏ có tính ăn mòn có thể làm hại vật liệu thân tàu. Sau khi vận chuyển các loại hàng dạng này phải xúc rửa kỹ hầm hàng và thông gió để tránh hư hại tàu. 7. II/ Một số thuật ngữ có liên quan. 1) Tỷ trọng (Specific Gravity_ SG): Người ta thường ghi tỷ trọng của dầ mỏ, chẳng hạn D204 nghĩa là tỷ trọng của nó ở 0 20 C so với trọng lượng của nước có cùng thể tích ở 40 C,. Tỷ trọng D204 được coi là tỷ trọng tiêu chuẩn để tính lượng dầu ở các nhiệt độ khác nhau. Một số nước công nghiệp như Anh, Mỹ thường dùng tỷ trọng ở nhiệt độ tiêu chuẩn 0 60 F (SG at 600F). 2) Nhiệt độ cô đặc: Ta hạ nhiệt độ xuống một giá trị nào đó mà dầu trong ống nghiệm không chảy ra được trong một phút thì gọi đó là nhiệt độ cô đặc. Khi vận chuyển hàng phải biết nhiệt độ cô đặc của từng loại để áp dụng các biện pháp xếp dỡ và bảo quản khác nhau. 3) Độ nhớt: Là độ ma sát ở bản thân bên trong dầu. Dầu có độ nhớt càng cao thì càng khó chảy. Đây cũng là tham số cần chú ý khi bảo quản và giao nhận hàng. 4) Nhiệt độ đánh lửa, nhiệt độ cháy, nhiệt độ tự cháy và giới hạn cháy:  Nhiệt độ đánh lửa (Flash point): đây là nhiệt độ thấp nhất mà hơi dầu sắp bắt cháy, có thể phát sinh tia lửa và tự tắt ngay.  Nhiệt độ cháy, điểm cháy (Ignition point): Là nhiệt độ cần thiết thấp nhất để cho hơi dầu bắt lửa và tiếp tục cháy. Như thế bể mặt của dung dịch dầu cũng coi như bắt lửa. Thường nhiệt độ cháy cao hơn nhiệt độ bắt lửa từ 0 – 200C.  Nhiệt độ tự cháy: là nhiệt độ thấp nhất không cần mồi lửa mà dầu tự bốc cháy. Nhiệt độ tự cháy của các sản phẩm dầu mỏ đều cao hơn nhiều so với nhiệt độ bình thường. 10 ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP VẬN CHUYỂN DẦU BẰNG TÀU BIỂN  Giới hạn cháy: như chúng ta đã biết, hỗn hợp khí Hydro Cacbon và không khí không thể bắt cháy và bốc cháy khi hàm lượng hơi dầu trong không khí không nằm trong giới hạn cháy. Từ đó ta có các giới hạn cháy dưới và giới hạn trên + Giới hạn cháy dưới LFL (lower flammable limit): là giới hạn thấp nhất mà hàm lượng Hydro Cacbon trong không khí phải đạt được để hỗ trợ và duy trì sự cháy. + Giới hạn cháy trên UFL (upper flammable limit): là giới hạn nếu như hàm lượng Hydro Cacbon trong không khí vượt quá giới hạn đó thì không có đủ không khí để hỗ trợ và duy trì sự cháy. 5) Áp suất hơi dầu. Dầu thô và các sản phẩm của dầu đều có tính bay hơi. Tính bay hơi phụ thuộc đáng kể vào nhiệt độ. Tuy nhiên nếu bề mặt chất lỏng bị lay động thì cũng làm tăng số lượng bay hơi lên. Khi chứa dầu trong các két, dầu sẽ bay hơi tức là giải phóng một lượng khí dầu nào đó vào khoảng không gian còn lại của két dầu. Lượng khí này cũng có khuynh hướng hóa lại thành dầu lỏng và trạng thái cân bằng khí dầu được thiết lập khi có một lượng khí dầu nhất định tương ứng với khoảng trống của khoang chứa dầu. Áp suất do lượng khí dầu này tạo nên gọi là áp suất hơi dầu cân bằng (Equilibrium Vapour pressure) và được gọi tắt là áp suất hơi dầu (Vapour pressure). Áp suất hơi dầu dùng để chỉ khả năng bay hơi của một loại dầu nào đó. Có hai loại áp suất hơi dầu:  True Vapour pressure (TVP): là áp suất hơi dầu cân bằng mà tại áp suất đó mức thoát khí của dầu bằng 0. Nó là áp suất hơi dầu cao nhất ở một nhiệt độ xác định. Khi nhiệt độ tăng thì TVP cũng tăng.  Reid Vapour Pressure (RVP): là áp suất hơi dầu của một loại dầu nào đó được tính ở nhiệt độ chuẩn là 37,80C (1000F). 11 ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP VẬN CHUYỂN DẦU BẰNG TÀU BIỂN B.3 NGUY CƠ KHI VẬN CHUYỂN DẦU: B.3.1 Các vấn đề về cháy nổ I/ Lý thuyết chữa cháy:  Lửa tồn tai nhờ 4 yếu tố không thể tách rời: nhiên liệu, ôxy, nguồn nhiệt và phản ứng dây chuyền  Vì vậy để dập tắt một ngọn lửa ta cần phải loại bỏ ít nhất 1 trong 4 yếu tố trên. Phương pháp dập lửa phụ thuộc vào kích thước, vị trí nơi cháy và chất liệu cháy.  Dựa vào điều này người ta đã chế tạo ra các chất và thiết bị chữa cháy.  Nhiên liệu: đó chính là hơi từ dầu mỏ hoặc các chất cháy khác kết hợp với oxy tạo ra lửa  Nhiệt lượng : các phần tử hydrocacbon phải được nung nóng đủ để chúng có thể kết hợp với oxy, có tác dụng kích thích quá trình cháy, là ngọn lửa mồi cho lượng khí tạo thành bốc cháy.  Khí oxy: đám cháy cần oxy để tồn tại, oxy chiếm 21% trong thành phần không khí  Phản ứng dây chuyền: có tác dụng duy trì 3 yếu tố trên Vì vậy để dập tắt đám cháy thì người ta phải loại bỏ một trong các yếu tố ở trên:  Loại bỏ nhiên liệu (chất cháy) mà ở đây là dầu mỏ. Về phương dịên lý thuyết thì loại bỏ chất cháy là hịêu quả nhất nhưng thực tế là một con tàu chở hàng ngàn tấn dầu thì điều này là rất khó thực hiện.  Loại bỏ nguồn nhiệt (nhiệt lượng): người ta coi nước là một trong những chất làm nguội hữu hiệu nhất, khi được phun lên đám cháy thì lập tức được biến thành hơi, hơi sẽ hút nhiệt và bay đi nơi khác.  Loại bỏ khí oxy: Đám cháy không thể tồn tại nếu thiếu oxy, ứng dụng điều này người ta làm loãng oxy trong đám cháy xuống dưới mức có thể cháy được (< 10%) như việc sử dụng dụng khí trơ mà thành phần là các chất khí không cháy ở trong các khoang hàng kín hay là phủ lên bề mặt cháy để khí oxy không vào được (phương pháp ―làm ngạt‖).  Làm gián đoạn phản ứng dây chuyền: có lập luận cho rằng sự cháy bao gồm một loạt các phản ứng dây chuyền diễn ra rất nhanh mà nếu không có chúng lửa không thể nào cháy được. Điều này được ứng dụng để tạo ra các hoá chất khô và các chất chữa cháy đã halogen hoá, các chất này trong chừng mực đã làm gián đoạn phản ứng dây chuyền nhờ vậy dập tắt đám cháy rất nhanh. 12 ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP VẬN CHUYỂN DẦU BẰNG TÀU BIỂN II/ Phân loại đám cháy và phƣơng pháp dập lửa: 1. Phân loại: Loại Vật cháy Phương pháp dập lửa B Cháy khô (Bông sợi, len, vải, giấy …) Cháy chất lỏng (dầu…) Làm lạnh xuống dưới nhiệt độ bắt cháy Cắt nguồn ôxy C Cháy ở thiết bị điện Hóa chất D Kim loại Cắt ôxy, làm lạnh xuống dưới nhiệt độ bắt cháy A 2. Tác nhân chữa cháy: Chất dẫn điện Các lọai cháy (theo vật cháy) Chữa cháy bằng làm lạnh 1 Nước, Nước/CO2 Loại A Cháy khô Loại B cháy chất lỏng Loại C Cháy thiết bị điện Sử dụng Chất không dẫn điện Chất độc không dẫn điện Chữa cháy bằng cắt ôxy 2 Bọt, Bọt hóa chất 3 Bột Cát khô. Bột hóa chất khô 4 Khí trơ CO2 Hơi nước 5 Dung dịch dễ bay hơi Carbon tetrachloride, Methyl bromide.. Sử dụng (không đặc hiệu) Không, (Có thể sử dụng trong hoàn cảnh đặc biệt) Không. (Có thể sử dụng trong hoàn cảnh đặc biệt) Không, (dùng cho đám cháy nhỏ) Không (chỉ phun sương) Sử dụng Sử dụng Sử dụng Sử dụng (dùng trong khoang kín) Không (chỉ phun sương) Không Sử dụng Sử dụng Sử dụng (dùng trong khoang kín) 13 ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Loại D Cháy ở kim loại nhẹ VẬN CHUYỂN DẦU BẰNG TÀU BIỂN Không, Không, Sử dụng (sự nguy (sự nguy (Bột hóa hiểm của hiểm của chất khô cháy và cháy và dặc biệt cho phát ra phát ra các các đám các hạt hạt nung cháy loại nung sáng sáng này) không Không, (sự nguy hiểm của cháy và phát ra các hạt nung sáng III/ Hệ thống và thiết bị chữa cháy trên tầu dầu: 1) Hệ thống báo cháy:  Báo cháy bằng cảm biến nhiệt Cấu tạo gồm hai thanh kim lọai ép chặt với nhau có độ giản nở nhiệt khác nhau, được nối với thiết bị báo động Nguyên lí: khi nhiệt độ tăng lên quá mức tiêu chuẩn thì nhiệt kế cong đi  ngắt tiếp điểm  dòng điện bị ngắt  thiết bị báo động làm việc.  Báo cháy bằng cường độ ánh sáng Nguyên lý hoạt động: bình thường đèn nguồn chiếu sáng tế bào quang điện, liên tục có dòng điện chạy qua cuộn dây điện từ, tiếp điểm bị cuộn dây từ hút hở mạch. Khi có đám cháy, khói di chuyển qua ống dẫn khói làm cho ánh sáng chiếu từ đèn bị mờ đi hay bị yếu  tế bào quang địên mất điện  không có dòng địên chạy qua cuộn dây địên từ nên nhả tiếp điểm  chuông reo và đèn báo sáng. Thiết bị này được dùng để báo cháy ở các kho chứa ít dùng ở nơi sinh hoạt của thuyền viên vì dễ báo nhầm khi có nguồn khói khác như khói thuốc, khói bếp  Báo cháy bằng nhiệt giãn nở của vật chất Sơ đồ mạch điện cũng giống như ở báo cháy bằng cường độ ánh sáng nhưng thay cho tế bào quang địên người ta dùng đầu mẫn cảm nhiệt (cảm biến nhiệt). Bình thường ở các cực điện của đầu cảm biến nhịêt có dòng địên chạy qua, cuộn dây điện từ hút tiếp điểm làm hở mạch chuông và đèn không hoạt động. Nếu có đám cháy xảy ra thì nhiệt độ tăng cao làm giản nở vật chất dùng làm cảm biến nhiệt gây hở mạch không có dòng cung cấp cho cuộn điện từ  nhả tiếp điểm  chuông reo và đèn sẽ sáng Báo cháy bằng nhiệt giãn nở Báo cháy bằng ánh sáng 14 ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP VẬN CHUYỂN DẦU BẰNG TÀU BIỂN 2) Chất chữa cháy: a) Nước:  Là chất chữa cháy rất hữu hiệu đối với đám cháy loại A nhờ tác dụng làm lạnh của nó.  Nước có thể được phun chữa cháy dưới dạng lớp sương mỏng hay bắn ra từng tia tùy thuộc vào vòi phun đa dụng  Tia nước và màn sương có thể dùng làm màn chắn hữu hiệu giữa người chữa cháy và đám cháy  Không nên dùng nước chữa cháy trên dầu đang cháy, dầu ăn hoặc mỡ trong bếp đang cháy vì sẽ làm lửa lan rộng.  Không hướng nước vào bất kì thiết bị điện nào vì có nguy cơ bị điện giật.  Có thể thêm tác nhân làm thấm nước vào khi phải dùng nước trên các chất đang cháy được đóng gói kĩ. Điều này có tác dụng làm giảm sức căng bề mắt của nước và vì vậy làm tăng sự xâm nhập hiệu quả của nó. b) Bọt:  Là chất đặc biệt có giá trị trên tàu vì chúng có khả năng hình thành một tấm chắn khá bền chụp lên bề mặt của những đám cháy bằng dầu mỏ. Hơn nữa, một loại bọt có tên là bọt màng nước mỏng (aqueous film forming foam – AFFF) tạo được hiệu quả làm lạnh đáng kể.  Bọt được hình thành khi không khí, nước và dung dịch bọt cô đặc trộn lẫn nhau để tạo ra các đặc tính thích hợp. Bọt được trộn bằng một trong hai phương pháp: + Phương pháp cân bằng áp suất: tạo ra hợp chất nước và bọt cô đặc, cả hai đi vào hệ thống cùng với áp suất như nhau. + Phương pháp tỉ lệ: trong khi nước chảy qua đường ống định tỉ lệ, nó tạo ra sức hút. Sức hút này hút bọt cô đặc vào dòng nước.  Có hai loại bọt được dùng chữa cháy. + Bọt hóa chất: được tạo bằng các hóa chất khô (ngoại trừ ở hệ thống két hai dung dịch). Lớp phủ bọt hóa chất được tạo thành bằng bọt màng nước mỏng có bơm đầy CO2. Bọt hóa chất tạo ra một lớp bao phủ lửa bền chắc hơn bọt cơ khí. Tuy nhiên, nó không thể tự do đi vòng qua các vật cản trở vì bọt này có tính xếp đống và bám vào các cấu trúc thẳng đứng. 15 ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP VẬN CHUYỂN DẦU BẰNG TÀU BIỂN + Bọt cơ khí: được tạo bằng dung dịch bọt – hóa chất. Khi được phun lên bề mặt, nó tạo ra một lớp như bằng các bong bóng nhỏ, đan khít, đầy khí sẵn sàng nổi lên trên lớp chất lỏng cháy nhẹ nhất để cắt đứt nguồn ôxy. Bột này có thể chảy lan phủ trên các chất lỏng cháy.  Bọt không nên cho tiếp xúc với thiết bị điện.  Các vòi rồng phun bọt chỉ nên hướng vào đám cháy chất lỏng dầu khi nước trong hệ thống này đã được phun ra hết. c) Cacbon Dioxide (CO2):  Là loại khí trơ, nặng hơn không khí khoảng 50%. Đó là chất chữa cháy tuyệt vời khi dùng để chữa các đám cháy loại B và C trong những khu vực kín như: buồng máy, buồng bơn, buồng điều khiển điện…  Ở các khu vực mở như boong hoặc các khu vực cầu tàu, CO2 tương đối không hiệu quả.  CO2 không phá hỏng các dụng cụ hoặc máy móc vi tính và là một chất không dẫn điện. Vì vậy nó có thể dùng an toàn trên hoặc xung quanh thiết bị điện.  Do có khả năng phát sinh tĩnh điện, CO2 không nên phun vào bất kỳ không gian nào có chứa bầu không khí dễ cháy chưa bắt lửa.  CO2 có tính làm ngạt và không thể dò tìm bằng cách nhìn hay ngửi.  Không nên vào các không gian hạn chế sau khi dùng thiết bị dập lửa bằng CO2 mà không được giám sát và bảo vệ bằng thiết bị thở và dây cứu sinh thích hợp.  Muốn vào bất cứ khoang nào đã tràn ngập CO2 mà không cần đồ thở thì phải thông khí đầy đủ khu vực đó. d) Hơi nước:  Phương pháp này là phương pháp cổ nhất trên tàu dầu. Hơi nước là tác nhân gây ngạt không hiệu quả bởi vì nó có thể xuất hiện chậm trễ đáng kể trước khi không khí vào đủ để hỗ trợ đám cháy.  Hơi nước không nên đưa vào bất kỳ không gian nào có chứa bầu không khí dễ cháy chưa bắt lửa bởi vì nó có khẳ năng phát sinh tĩnh điện e) Cát: Cát dập lửa tương đối không hiệu quả và chỉ hữu hiệu đối với những đàm cháy nhỏ trên các bề mặt cứng. Công dụng cơ bản của nó là để làm khô các vùng dầu tràn nhỏ. f) Bột hóa chất khô:  Bột hóa chất khô khi được phun ra sẽ có dạng một đám mây bụi chảy tự do. Nó hiệu quả nhất khi chữa đám cháy phát sinh từ một vùng dầu tràn ở cầu tàu hoặc trên boong tàu nhưng cũng không dùng được trong những không gian hạn chế. Nó đặc biệt hữu hiệu trên những chất lỏng đang cháy thoát ra từ những đường ống và chỗ nối rò rỉ. Nó là chất không dẫn điện và vì vậy thích hợp cho các đám cháy điện.  Rất có hiệu quả đối với đám cháy loại B và C và có thể dùng bình xịt đa năng để dập đám cháy loại A.  Bột này có hiệu quả làm lạnh không đáng kể và không đủ khă năng bảo vệ chống sự tái bắt lửa (ví dụ: do phát sinh từ bề mặt kim loại nóng).  Một số loại bột hóa chất khô có thể làm hỏng lớp phủ bọt và chỉ những loại bột nào có nhãn ―có thể tương hợp với bọt‖ mới có thể dùng kết hợp với bọt. 16 ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP VẬN CHUYỂN DẦU BẰNG TÀU BIỂN  Bột sẽ bị kẹt và trở nên vô dụng nếu nó bị ẩm trong quá trình bảo quản hoặc khi được đưa vào thiết bị chữa cháy. g) Chất lỏng hóa hơi (Halon, chất chữa cháy đã halogen hóa):  Halon giống như bột hóa chất khô, có tác dụng ngăn lửa và cũng có tác dụng làm ngạt nhẹ  Halon có hiệu quả nhất trong không gian kín như các trung tâm vi tính, buồng bơm, buồng máy…  Halon được xem là độc hại ở mức độ nào đó vì khi tiếp xúc với bề mặt nóng và lửa, nó sẽ hỏng và sinh ra chất độc hại.  Vì vậy, tất cả mọi người cần di tản khỏi khu vực sử dụng halon mặc dù có thể bắt đầu phun halon trước khi di tản hết mọi người (sự tập trung chữa cháy bình thương trong thời gian ngắn có thể chấp nhận được).  Tuyệt đối không được sử dụng Cacbon tetracloride CCl4 vì có độc tính cao.  Halon là chất tàn phá khí ôzon nên chất này có thể sớm bị loại bỏ. 3) Thiết bị chữa cháy A) Thiết bị chữa cháy cố định:  Làm lạnh: hệ thống nước cứu hỏa Tất cả các tàu đều được cung cấp hệ thống chữa cháy bằng nước bao gồm các bơm, một hệ thống đường ống, các họng cứu hỏa các ống dẫn dòng và các vòi phun. Các vòi phun được cung cấp đầy đủ và được đặt ở vị trí bảo đảm có 2 tia nước có thể phun tới bất cứ phần nào của tàu. Có hai loại hệ thống:  Hệ thống đơn (single firemain system): gồm một đường ống đơn chính kéo dài đến mũi và lái nằm trên hoặc dưới boong chính. Đường ống chính này nằm gần đường trung tâm tàu và kéo dài dọc mũi lái đến nơi cần thiết để phục vụ các công việc khác nhau. Có các đường ống nhánh chạy ngang đến các trạm bơm riêng lẻ.  Hệ thống vòng (Looped firemain system): có hai đường ống chính kéo dài đến mũi và lái nằm trên boong chính. Hai đường ống này được nối ở các đầu với nhau tạo thành một vòng. Ưu điểm của hệ thống này là làm tăng tính đa năng trong các trường hợp khẩn cấp. Hệ thống náy chủ yếu lắp trên các tàu quân sự bởi vì nó cho phép sự linh hoạt lớn trong việc cách li các phần bị hỏng của hệ thống chính trong khi vẫn còn đủ khả năng chữa cháy.  Làm ngạt a) Hệ thống CO2 Hệ thống này được thiết kế để chữa đám cháy trong buồng máy, buồng nồi hơi và buồng bơm. Hệ thống bình thường bao gồm một lô (chi tiết giống nhau) các chai CO2. CO2 được xả từ hộp van phân phối đến các điểm thích hợp có các đầu phun khuếch tán. Phải báo động trong khoang trước khi CO2 được xả ra 17 ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP VẬN CHUYỂN DẦU BẰNG TÀU BIỂN để mọi người kịp thời di chuyển khỏi khoang đó. b) Hệ thống bọt: Dùng chữa cháy trong các khoang hàng, trên boong hàng, trong buồng bơm hoặc buồng máy. Hệ thống bọt có các két bảo quản chứa bọt đặc sánh. Nước từ bơm cứu hỏa đi lên kết hợp với bọt sánh đặc trong két theo tỉ lệ thích hợp nhờ bộ định lượng và sau đó dung dịch bọt hình thành sẽ được chuyển qua các đường ống dẫn bọt cố định để đưa đến các vị trí. Nói chung có ba loại hệ thống bọt:  Hệ thống bọt trên boong dành cho các khu vực két hàng. Súng tạo bọt  Hệ thống bọt cố định dành chữa cháy trong buồng nồi hơi, buồng máy và các buồng bơm  Hệ thống chữa cháy di động bổ sung (bổ sung hỗ trợ chữa cháy với hệ thống cố định) c) Hệ thống phun nước dạng sương: Nước dạng sương được cung cấp qua một hệ thống đường ống nước áp lực cao và các đầu phun sương. Hệ thống các đầu phun sương nằm vòng quanh bên trong các miệng thoát của két làm cho việc chữa cháy ở miệng két hàng có hiệu quả. Một số tàu còn lắp hệ thống bảo vệ bằng nước dạng sương cố định cho buồng nồi hơi, buồng máy và buồng bơm. d) Hệ thống tạo màn nước: Một số tàu có hệ thống cố định tạo ra màn nước bảo vệ giữa boong hàng và cấu trúc thượng tầng. e) Hệ thống khí trơ: Mục đích của hệ thống khí trơ là để ngăn ngưa cháy nổ trong két hàng. Nó không phải là một hệ thống chữa cháy cố định, nhưng trong trường hợp có đám cháy phát sinh, hệ thống náy có thể trợ giúp dập tắt lửa. f) Hệ thống làm ngạt bằng hơi nước: Hệ thống này được lắp đặt trên các tàu dầu cũ kỹ. Ta nên tránh sử dụng hệ thống này vì chúng không hiệu quả và có nguy cơ làm phát sinh tĩnh điện. B/ Thiết bị chữa cháy di động: 18 ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP VẬN CHUYỂN DẦU BẰNG TÀU BIỂN Các bình chữa cháy có tổng trọng lượng ≤ 55 pounds khi được nạp đầy được xem là ―di động‖, còn lớn hơn 55 pounds thì được xem là ―bán di động‖. Mỗi bình chữa cháy đều phải được nạp lại thích hợp càng sớm càng tốt sau mỗi lần sử dụng và trước khi đặt nó về vị trí cũ. Cần phải mang các bộ đồ dùng để nạp lại cho các bình chữa cháy để có thể nạp lại ngay trên tàu. Bộ đồ dùng phải đủ nạp lại ít nhất 50% các bình được mang trên tàu. Đối với bình không thể nạp lại được trên tàu (như bình CO2) thì phải mang một bình phụ cùng loại thay thế. 1. Bình soda-axide:  Dùng cho đám cháy loại A  Khi sử dụng phải để cho bình úp ngược và nắm tay xách ở đáy bình. Không thể kiểm soát được tốc độ phụt hay tắt mở bình. Nếu bình chưa cạn mà lật bình đứng trở lại thì khí trong bình sẽ thoát hết qua vòi phun và bình sẽ vô dụng.  Lưu ý: bình sẽ nổ nếu vòi phun bị bịt kín hoặc vỏ bình bị yếu đi do rỉ sét hay do dùng không đúng cách. Do đó nếu không có chất lỏng thoát ra vòi phun vai giây sau khi lật ngược bình, hãy ném no qua một bên nếu có thể hoặc càng xa những người khác càng tốt rồi tìm cách che chắn bởi vì nó có thể nổ ngay lập tức. 2. Bình chữa cháy bằng nước điều áp (pressurized water): Dùng chữa đám cháy loại A nhưng có thể được nạp đầy dung dịch ―nước nhẹ‖ và dùng cho đám cháy loại A và B. Lưu ý an toàn: bình phải được bảo vệ chống đông lạnh, chất chống đông lạnh có thể được thêm vào nước nạp trong bình nếu bình có tính chống ăn mòn. Tuy nhiên không được cho dung dịch kiềm-kim loại vào bình chứa nếu bình chứa không được đánh dấu là ―dòng được tải‖ (loaded-stream) bởi vì bình chứa cần phải có cấu trúc đặc biệt để giữ dung dịch rất có tính ăn mòn này. 3. Bình bọt di động: - Loại này được dùng tương tự như hệ thống bọt cố định (về mặt hóa chất trộn). - Dùng cho đám cháy loại A - Khi dùng phải dốc ngược bình và nắm tay xách ở đáy - Không được hướng dòng bọt vào chất lỏng đang cháy vì sẽ làm lan đám cháy. Thay vào đó phải hướng dòng bọt vào bề mặt thẳng đứng cạnh chất lỏng đang cháy để có chảy xuống hoặc hướng vào bề mặt boong ở trước chất lỏng đang cháy. Phải làm sao cho dòng bọt chảy xuống nhẹ nhàng trên bề mặt chất lỏng đang cháy. - Đối với đàmg cháy loại A có thể hướng trực tiếp vào bề mặt chất lỏng đang cháy - Lưu ý an toàn:  Bình sẽ phát nổ nếu vòi phun bị nghẹt hoặc nếu vỏ bình bị yếu đi do rỉ sét và dùng không đúng cách. Vì vậy nếu khi dốc ngược bình mà không có dòng bọt chảy ra thì phải ném nó đi càng xa nơi có người càng tốt rồi tìm cách che chắn cho mình vì nó có thể nổ ngay lập tức. 19 Bình bọt ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP VẬN CHUYỂN DẦU BẰNG TÀU BIỂN  Bình cần được bảo vệ chống đông lạnh và không bao giờ được đặt ở nơi nhiệt độ có thể xuống dưới 400F.  Không dùng các thành phần chống đông lạnh vì chúng có thể làm giảm hiệu quả phun hoặc làm thay đổi bản chất của nó và gây ăn mòn bình rất nguy hiểm. - Vì những lí do trên, bình này không được sản suất từ năm 1969 và ngày nay đang được thay thế trên các tàu 4. Bình CO2: - Chỉ dùng cho đám cháy loại B, C - Có thể dùng kiểm soát đám cháy loại A cho đến khi tìm được nước. - Khi dùng, hướng thẳng vòi phun gần sát chân ngọn lửa - Lưu ý an toàn:  Đối với các đám cháy dầu tràn trong không gian mở hoặc đám cháy trong khu vực không khí biến động lớn như cháy chảo mỡ sâu, bình CO2 có thể trở nên vô dụng vì CO2 không thể ăn vào chân ngọn lửa và cắt đứt nguồn ôxy. Đây là hai hạn chế của bình CO2:  Bình này cần dùng cẩn thận vì có chứa khí dưới áp suất cao.  Như bất kì khí nào thoát ra dưới áp suất cao, CO2 có thể gây tĩnh điện trên bình, vì vậy cần nối đất cho bình trước khi phun.  Loại náy rất có hiệu quả ở nơi có đám cháy điện nhỏ. 5. Bình hóa chất khô: Bình hóa chất khô di động sử dụng nhiều chất hóa học. Chữa đám cháy loại B, C Trở ngại chính khi dùng trên đám cháy loại C là hóa chất sẽ để lại một lớp bột thừa có thể làm các rơle điện không hoạt động và có thể gây ra sự ăn mòn khi có hiện diện của hơi ẩm hoặc nước. Hơn nữa khó làm sạch lớp bột này trên các mạch điện hoặc máy móc tinh vi. Ưu điểm của loại bình này so với loại bình CO2  Phạm vi chữa cháy lớn hơn.  Dòng phun tạo lớp cách nhiệt tốt  Có khả năng nạp lại bình hóa chất khô loại hình ống trên bất kì tàu nào.  Các hóa chất dùng không có tính độc hại hoặc làm ngạt. Giống bình CO2, bình này khi dùng trên đám cháy dầu tràn ở khu vực mở, đám cháy cò khả năng tái bắt lửa vì nó có khả năng làm lạnh rất hạn chế. Có nhiều phương pháp khác nhau kích hoạt hóa chất khô phun ra. Vì vậy phải đọc kỹ hướng dẫn trên bình chữa cháy trước khi muốn dùng. Có 2 loại tiêu biểu:  Loại kích hoạt bằng ống khí áp lực cao  Loại tích áp, luôn được điều áp bên trong bình, không dùng ống khí áp lực cao riêng, có đồng hồ chỉ báo áp lực. 20