Process Safety- An Toàn Qui Trình là gì? Vì sao kỹ sư an toàn, chủ doanh nghiệp nên hiểu về nó

Bài 1 trong loạt bài “Process Safety – An Toàn qui trình công nghệ trong công nghiệp”

1. Câu nói An Toàn đáng để dừng lại suy nghĩ

“Nguyên nhân của tai nạn luôn có thể nhìn thấy được từ ngày hôm trước, trước khi tai nạn xảy ra”. (The causes of accidents are visible the day before the accident –Trevor Kletz)

“Phân tích mối nguy qui trình (PHA) đòi hỏi một tư duy khác. Kỹ sư thiết kế thường nghĩ theo hướng ‘làm sao để hệ thống vận hành thành công. Còn người quản lý rủi ro phải nghĩ theo hướng ‘hệ thống này có thể hỏng ở đâu”. (Process Hazard Analysis requires a different mindset. Design engineers think in terms of success. Risk managers have to think in terms of failure- Steve Arendt)

“Nếu bạn hiểu rõ bản chất của qui trình công nghệ, hoặc hiểu rõ kịch bản sự cố có thể xảy ra, bạn có thể thiết kế để loại bỏ nguy cơ đó ngay từ đầu thay vì chỉ dựa vào quy trình và nội quy để phòng ngừa”. (If you understand the fundamentals of the process or the possible accident scenario, you can design to prevent it, rather than relying on procedures and rules- Joe Louvar)

“Nhà máy phải được thiết kế sao cho có thể chịu đựng được cả những sai sót của con người.“ (Plants must be designed to tolerate human error).

Hình ảnh minh hoạ sự cố tank bị collapse do vaccum

2. Định nghĩa: Process Safety là gì?

Nói một cách đầy đủ:

Process Safety là việc thiết kế, vận hành an toàn của các qui trình công nghệ, xét trên ba yếu tố: thiết bị, qui trình vận hành, và sự tương tác của con người với hệ thống.

Nó tập trung vào:

• Thiết bị và các cơ chế có thể dẫn đến hư hỏng, rò rỉ, hoặc phá hủy.
• Kỹ thuật phòng ngừa — lắp đặt các hạng mục an toàn (van an toàn, đĩa nổ, hệ thống thông hơi…) hoặc áp dụng các quy trình/giới hạn vận hành nghiêm ngặt.

Nói đơn giản nhất: Process Safety là nhận diện những quá trình không an toàn ngay từ đầu, và biến chúng thành an toàn.

Đây chính xác là góc nhìn mà mọi kỹ sư an toàn nói chung hay một kỹ sư PCCC giỏi cũng cần có — vì hệ thống chữa cháy, báo cháy hay ngăn cháy lan không tồn tại độc lập. Nó luôn là lớp phòng vệ sau cùng cho một qui trình công nghiệp mà lẽ ra phải được thiết kế để không bao giờ cháy, nổ hay rò rỉ ngay từ đầu.

3. Vì sao Process Safety quan trọng?

Process Safety quan trọng vì nó ngăn ngừa 5 loại sự cố nghiêm trọng:

• Quá áp ( Over-Pressure): Nổ bồn chứa, nổ đường ống/thiết bị.
• Chân không ( Under-Pressure): Bồn bị dẹp, móp.
• Nổ (Explosion): Từ Hơi, khí dễ cháy, bụi nổ.
• Cháy( Fire): Từ Vật liệu rắn, lỏng, khí dễ cháy.
• Hoá chất phản ứng, đổ tràn (Chemical reaction/ release): đổ tràn hoặc xì từ bồn chứa

Đây không phải là lý thuyết suông. Đây là 5 loại sự cố đã từng xảy ra thật, ở những nhà máy thật, với những hậu quả rất thật — và phần lớn trong số đó hoàn toàn có thể phòng tránh được nếu quá trình được thiết kế và vận hành đúng nguyên tắc Process Safety.

Một vài câu chuyện điển hình:

Sự cố tại Kansas City (Mỹ): Bồn chứa lớn này chứa rượu béo (fatty alcohol). Bồn có khoảng 1 mét chất lỏng ở đáy, đang được gia nhiệt thì xảy ra nổ. Nắp cửa thăm (access cover) bị để mở, và đây được cho là nơi nguồn gây cháy đã lọt vào bên trong bồn.

– Đây là ví dụ điển hình cho nhóm nguy cơ cháy nổ do hơi dễ cháy tích tụ trong khoảng trống của bồn (vapor space) — khi chất lỏng được gia nhiệt, hơi bốc lên tạo thành hỗn hợp dễ cháy trong không gian phía trên mặt chất lỏng.

-Nắp cửa thăm để mở là lỗi vận hành/quy trình rất phổ biến — nhưng gốc rễ sâu hơn là bồn không được thiết kế để ngăn nguồn lửa xâm nhập ngay cả khi nắp bị mở (ví dụ: thiếu flame arrestor, thiếu kiểm soát work permit cho các công việc liên quan hotwork).

Sự cố tại Shell Oil Houston (Mỹ): Bồn chứa bị sụp (collapse) trong quá trình bơm hút chất lỏng ra khỏi bồn (pump out), nguyên nhân do lỗ thông hơi (vent) bị tắc nghẽn.

Cơ chế sự cố :

• Khi bơm hút chất lỏng ra khỏi bồn kín, thể tích chất lỏng giảm đi phải được bù lại bằng không khí đi vào qua lỗ thông hơi, để áp suất bên trong bồn không tụt xuống dưới áp suất khí quyển.
• Nếu lỗ thông hơi bị tắc (do bụi bẩn, côn trùng làm tổ, van thở bị kẹt, hoặc bị đóng nhầm), không khí không vào kịp → áp suất bên trong bồn giảm nhanh → chênh lệch áp suất trong/ngoài vượt quá khả năng chịu lực của thành bồn (bồn chứa thường được thiết kế để chịu áp dư tốt hơn nhiều so với chịu chân không) → bồn bị móp/sụp vào trong giống như một lon nước bị hút chân không.

Sự cố tại bồn chứa trong qui trình sạch: Nước rửa (cleaning water) được bơm ra khỏi hai bồn chứa, dẫn đến hiện tượng chân không do các lọc vi sinh (micro filter) mới lắp đặt bị tắc nghẽn. Các lọc vi sinh này đã được lắp đặt mà không xem xét đầy đủ đến khả năng bị tắc nghẽn, cũng như khả năng xả áp dư và bù chân không

Sự cố nổ tại Việt Nam- Trưa 23/2/2026, tại lò sản xuất phốt pho Công ty TNHH Phốt Pho Vàng Việt Nam (có trụ sở tại Khu Công nghiệp Tằng Loỏng, xã Tằng Loỏng, tỉnh Lào Cai), khu vực cổng số 2 xảy ra sự cố nổ vỏ kép bồn tinh chế.

Tính chất tự cháy (pyrophoric) của phốt pho vàng là mối nguy hàng đầu. Phốt pho vàng phản ứng mãnh liệt với oxy trong không khí tạo thành P2O5 và tỏa nhiệt lượng cực lớn (712 kcal/mol).

• Sự cố mất lớp bảo vệ: Bất kỳ sự rò rỉ nào khiến phốt pho tiếp xúc với không khí đều dẫn đến cháy ngay lập tức. Các đám cháy phốt pho tạo ra khói trắng dày đặc chứa axit photphoric, gây mù lòa tạm thời và kích ứng phổi nghiêm trọng.

• Áp suất lò điện: Nếu áp suất trong lò điện chuyển sang giá trị dương quá cao, khí gas chứa hơi phốt pho và CO sẽ phun ra ngoài. Ngược lại, nếu áp suất âm, không khí sẽ bị hút vào lò gây nổ hỗn hợp khí gas bên trong lò.

• Nguy cơ nổ hơi nước: Đây là rủi ro nghiêm trọng khi hệ thống làm mát bằng nước của vỏ lò hoặc điện cực bị rò rỉ. Nước lỏng gặp xỉ hoặc phốt pho nóng chảy ở 1500 độ sẽ hóa hơi tức thời, gây ra các vụ nổ cơ học phá hủy thiết bị.

Sự cố tại xe bồn (Road Tanker): Đây là hình ảnh một xe bồn (road tank) sử dụng chung một đường ống góp (manifold) cho cả chất oxy hóa (oxidizer) và vật liệu hữu cơ (organic material). Trong quá trình dỡ hàng bằng khí nén (pneumatic unloading), hệ thống thổi khí (air blow system) đã vô tình thổi ngược vật liệu hữu cơ vào trong xe bồn đang chứa chất oxy hóa. Phản ứng phân hủy (decomposition) của chất oxy hóa diễn ra rất nhanh, gây ra áp suất dư đột ngột và nổ.

Điểm chung của cả các sự cố: mà do qui trình không được thiết kế để chịu đựng cho sai sót của con người hoặc thiết bị.

Như một câu nói khác trong lĩnh vực này:

“Nhà máy phải được thiết kế sao cho có thể chịu đựng được cả những sai sót của con người.” (Plants must be designed to tolerate human error.)

4 Vì sao điều này liên quan trực tiếp đến công tác PCCC tại Việt Nam?