Nghiên cứu cơ sở khoa học và thực tiễn để xây dựng các quy định kỹ thuật an toàn, yêu cầu quản lý đối với máy phát điện phòng nổ dùng trong hầm lò

Trong khai thác mỏ có rất nhiều các phụ tải loại 1 (quạt gió, bơm thoát nước, tời trục mỏ…), những phụ tải này không được phép để xảy ra mất điện. Để đảm bảo nguồn điện cho các phụ tải nói trên, các mỏ hầm lò của Việt Nam hiện nay đa phần sử dụng các máy phát điện không phòng nổ đặt ngoài mặt bằng làm nguồn dự trữ khi bị mất nguồn điện lưới. Khi khai thác mỏ càng xuống sâu, diện khai thác càng rộng thì việc đưa nguồn điện đến gần tâm phụ tải là rất cần thiết, do vậy nhu cầu sử dụng máy phát điện phòng nổ ở các mỏ ngày càng nhiều.

Tuy nhiện hiện nay ở Việt Nam chưa có Tiêu chuẩn, Quy chuẩn nào dành riêng cho máy phát điện phòng nổ dùng trong mỏ hầm lò mà chỉ có một số các tiêu chuẩn liên quan đến máy phát điện, như một số các tiêu chuẩn sau:

- TCVN 9729:2013 tiêu chuẩn này hoàn toàn tương đương với ISO 8528-12:1997 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 70 Động cơ đốt trong biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố. Bộ TCVN 9729 (ISO 8528).

- TCVN 4758:1989 về Máy phát điện đồng bộ công suất đến 110 kW - Yêu cầu kỹ thuật chung. Tiêu chuẩn này áp dụng cho máy phát điện đồng bộ ba pha, tần số 50Hz, tần số quay 1000; 1500 và 3000vg/ph, điện áp danh định 230 và 400V, công suất từ 1 đến 110kW. Tiêu chuẩn này không áp dụng cho các máy phát dùng trên các phương tiện vận tải đường thủy và đường không.

Như vậy thấy rằng việc ban hành các tiêu chuẩn về máy phát điện làm việc ngoài mặt bằng công nghiệp thông thường đã được chú trọng và ban hành đầy đủ các tiêu chuẩn về yêu cầu kỹ thuật và biện pháp quản lý đối với máy phát điện. Tuy nhiên khi sử dụng trong môi trường mỏ hầm lò nơi có điều kiện khí hậu khắc nghiệt, có môi trường nguy hiểm về khí, bụi nổ thì ngoài việc đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật còn phải đảm bảo yêu cầu về an toàn phòng chống cháy nổ.

Tuy nhiên, các tiêu chuẩn liên quan đến tính chất phòng nổ của thiết bị điện lại chỉ yêu cầu về tính chất phòng nổ của vỏ thiết bị ứng với mỗi cấp phòng nổ khác nhau. Các tiêu chuẩn này không quy định các điều kiện kỹ thuật của thiết bị điện.

Từ những phân tích ở trên thấy rằng hiện tại trong nước đã ban hành một số các tiêu chuẩn liên quan đến máy phát điện nhưng chưa phù hợp với môi trường trong mỏ hầm lò. Các tiêu chuẩn quy định về tính chất phòng nổ như TCVN7079, TCVN1088... chỉ nói đến các yêu cầu chung đối với kết cấu, thử nghiệm và ghi nhãn thiết bị điện và các thành phần Ex để đảm bảo an toàn phòng chống cháy nổ mà chưa nói đến các yêu cầu kỹ thuật cụ thể của từng loại thiết bị, nên thiếu một quy định thống nhất ban hành đầy đủ về yêu cầu kỹ thuật và an toàn cho máy phát điện phòng nổ sử dụng trong mỏ hầm lò.

Như vậy, để thuận lợi cho công tác quản lý nhà nước, giám sát, điều hành sản xuất đối với doanh nghiệp khai thác mỏ thì cần thiết phải xây dựng Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về an toàn đối với máy phát điện phòng nổ được sử dụng trong mỏ hầm lò. Xuất phát từ thực tiễn đó, Thạc sĩ Phạm Kiên cùng nhóm nghiên cứu tại Cục Kỹ thuật An toàn và Môi trường Công nghiệp thực hiện Nghiên cứu cơ sở khoa học và thực tiễn để xây dựng các quy định kỹ thuật an toàn, yêu cầu quản lý đối với máy phát điện phòng nổ dùng trong hầm lòvới mục tiêu hoàn thiện các quy định về yêu cầu kỹ thuật an toàn trong thiết kế, chế tạo và sử dụng máy phát điện phòng nổ dùng trong hầm lò.

Thiết bị phát điện bắt đầu được biết từ thập kỷ 20 và tới năm 1983, nhà bác học Michael Faraday đã chế tạo ra thiết bị phát điện từ đầu tiên dựa trên nguyên lý Faraday, dùng đĩa đồng quay giữa các cực của nam châm và tạo ra điện áp một chiều nhỏ cùng dòng điện tương đối lớn. Trải qua nhiều thay đổi đến nay thiết bị phát điện ngày càng cải tiến với nhiều tính năng vượt trội hơn.

Từ sau năm 1999 có vụ nổ khí mỏ than tại mỏ than Mạo Khê, công tác khí mỏ đã được quan tâm xử lý và chú trọng hơn rất nhiều đến năm 2002 Việt Nam lần đầu tiện đã có tiêu chuẩn về thiết bị điện sử dụng trong môi trường hầm lò có khí và bụi nổ.

Các TCVN 7079 chỉ đại điện cho công nghiệp khai thác mỏ than và không đại điện cho các ngành công nghiệp khác do và được xây dựng trên cơ sở loạt tiêu chuẩn IEC 60079 của những năm (80-90) của thế kỷ 20, những tiêu chuẩn này đã được IEC thu hồi rất lâu và thay bằng nhiều các phiên bản mới.

Năm 2015 Tiểu Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/E1 Máy điện và khí cụ điện thuộc, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đã biên soạn và đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố hai tiêu chuẩn về thiết bị điện sử dụng trong khí quyển nổ đó là: TCVN 10888-0:2015 (IEC 60079-0:2011) và TCVN 10888-1:2015 (IEC 60079-1:2014). Hai tiêu chuẩn này hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn IEC được cập nhật mới và đại điện đầy đủ cho các ngành công nghiệp có sử dụng các thiết bị trong khí quyển nổ nó bao phủ luôn cả các tiêu chuẩn TCVN 7079 - (0, 1) tương ứng, tuy nhiên mới chỉ có 2 trong số 34 tiêu chuẩn của IEC đưa ra.

Sau thời gian nghiên cứu, đề tài đã thu được những kết quả như sau:

- Xây dựng đề cương thực hiện công việc.

- Thuê khoán chuyên môn, xây dựng dự thảo QCVN theo đề cương phê duyệt.

- Họp tổ soạn thảo hoàn thiện dự thảo.

- Lấy ý kiến góp ý dự thảo.

- Hoàn chỉnh Quy chuẩn Việt Nam: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về an toàn đối với máy phát điện phòng nổ sử dụng trong mỏ hầm lò.

- Lập hồ sơ gửi xin ý kiến thẩm định của Bộ Khoa học và công nghệ.

- Trình Lãnh đạo Bộ Công Thương ký ban hành theo quy định.

Có thể tìm đọc toàn văn báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 19740/2021) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.

Đ.T.V (NASATI)