Trong hệ thống năng lượng chất lỏng thủy lực, năng lượng được truyền và điều khiển thông qua chất lỏng dưới áp suất trong một mạch kín. Chất lỏng được sử dụng rộng rãi nhất cho hệ thống năng lượng thủy lực là dầu khoáng có các ưu điểm là khả năng bôi trơn rất tốt, có dải độ nhớt rộng và chi phí hợp lý.

Mặc dù không dễ bắt cháy hàng loạt, dầu khoáng vẫn dễ cháy và áp suất cao liên quan đến hệ thống thủy lực có thể dẫn đến giải phóng ra chất lỏng dễ bắt lửa. Trong những trường hợp có khả năng bắt lửa, chẳng hạn như trong nhà máy thép, hoặc ở nơi mà chất lỏng thoát ra không được phép có lan truyền lửa, chẳng hạn như trong mỏ than, thì phải sử dụng chất thay thế có tính chống cháy. Khả năng chống cháy và các đặc tính vật lý như độ nhớt và độ bôi trơn rất khác nhau giữa một số loại chất lỏng thủy lực.

Ngoài ra áp suất chất lỏng trong hệ thống năng lượng thủy lực lên đến 40000 kPa (400 bar) và cao hơn nữa. Do vậy bất kỳ sự cố nào trong một hệ thống thủy lực cũng có thể dẫn đến một vụ nổ hoặc thậm chí một vết rò rỉ nhỏ, trong nhiều trường hợp có thể phát sinh nguy cơ hỏa hoạn nghiêm trọng. Vì vậy, điều quan trọng là phải chọn chất lỏng thủy lực chống cháy phù hợp với ứng dụng để xuất và nhận diện được các mối nguy khi sử dụng. Đặc biệt trong quá trình sử dụng chất lỏng thủy lực cũng nên tuân theo Tiêu chuẩn TCVN 13621:2023.

Tiêu chuẩn TCVN 13621:2023 năng lượng chất lỏng thủy lực - chất lỏng chống cháy- các yêu cầu và hướng dẫn sử dụng do Bộ Khoa học và Công nghệ công bố đưa ra các đặc tính vận hành đối với các cấp khác nhau của chất lỏng chống cháy được quy định trong ISO 6743-4. Tiêu chuẩn này đưa ra chi tiết các yếu tố cần được xem xét khi lựa chọn chất lỏng chống cháy cho một ứng dụng được để xuất.

Dầu thủy lực chống cháy nên được lựa chọn, sử dụng đảm bảo các yêu cầu theo tiêu chuẩn để đảm bảo an toàn. Ảnh minh họa

Tiêu chuẩn này xác định những khó khăn có thể phát sinh từ việc sử dụng các chất lỏng chống cháy và chỉ ra cách có thể giảm thiểu những khó khăn này. Tiêu chuẩn này cũng để cập đến các khía cạnh về sức khỏe và an toàn khi sử dụng, xử lý và thải bỏ chất lỏng chống cháy.

Về công tác lắp ráp phải được thực hiện và giám sát bởi nhân viên có năng lực thực hành tốt về thủy lực. Các nguy cơ rò rỉ cao nhất là trong quá trình vận hành hệ thống mới sau khi lắp ráp hoặc trong quá trình vận hành lại sau khi sửa chữa.

Đường ống và ống mềm phải được lắp và cố định sao cho giảm thiểu ảnh hưởng của rung động. Phải xem xét các thành phần định vị và các đường ống định tuyến và ống mềm để giảm thiểu khả năng xảy ra thiệt hại vật chất, đặc biệt là vết nứt của ống mềm. Không nên đặt đường ống liền kề với các dịch vụ khác, đặc biệt là nơi cấp điện cao thế.

Tiêu chuẩn này cũng lưu ý, chỉ những vật liệu tương thích với chất lỏng mới được sử dụng gioăng và miếng đệm. Sự hư hỏng các vật liệu không tương thích có thể dẫn đến thất thoát nhanh chất lỏng dưới dạng phun tia hoặc phun sương, làm tăng đáng kể nguy cơ hỏa hoạn.

Nhiệt độ vận hành của hệ thống thủy lực được thiết kế tốt thường không được vượt quá 50 °C ở đường vào của bơm. Nhiệt độ vận hành cao hơn phải được xem xét cẩn thận về các mối nguy và tốt nhất là với sự đồng ý bằng văn bản của nhà cung cấp chất lỏng, khi đó nên kèm theo việc theo dõi thường xuyên hơn tình trạng và đặc tính của chất lỏng.

Nhiệt độ vận hành cao thường làm giảm độ nhớt của chất lỏng, do đó có thể làm tăng đáng kể tốc độ rò rỉ và có thể làm cho hệ thống kém hiệu quả hơn. Hơn nữa, khi chất lỏng chống cháy gốc nước được sử dụng trong điều kiện nhiệt độ cao, sự bay hơi của nước trong chất lỏng chống cháy có thể dẫn đến giảm khả năng chống cháy và gây ra các thay đổi khác về tính chất của chất lỏng. Vì vậy các thiết bị đóng ngắt (shut-down) nhiệt được lắp đặt kết hợp trong bể chứa thủy lực để hoạt động trong trường hợp xuất hiện nhiệt độ chất lỏng cao.

Để hệ thống thủy lực hoạt động tốt, chất lỏng chống cháy phải có các tính chất và đặc tính phù hợp với yêu cầu của hệ thống thủy lực. Ngược lại, nếu thấy có nguy cơ cháy nổ xảy ra thì cần phải giới hạn phạm vi các loại chất lỏng có thể sử dụng, các bộ phận của hệ thống thủy lực phải được thiết kế để chạy được với loại chất lỏng chống cháy đã chọn. Chất lỏng phải đủ nhớt ở mọi nhiệt độ làm việc để ngăn ngừa rò rỉ không mong muốn qua các khe hở làm việc ở những nơi có chênh lệch áp suất.

Chất lỏng phải có đủ độ nhớt và có màng bôi trơn đủ bền để bôi trơn hiệu quả các bộ phận làm việc của hệ thống thủy lực trong dải nhiệt độ làm việc của hệ thống thủy lực đó ở cả hai điều kiện bôi trơn gồm bôi trơn thủy động lực và bôi trơn ranh giới (bôi trơn màng mỏng). Chất lỏng phải tương thích với các vật liệu kết cấu được sử dụng trong hệ thống thủy lực và không bị ăn mòn. Nếu cần, phải liên hệ với nhà sản xuất hệ thống thủy lực hoặc nhà sản xuất các linh kiện liên quan để được hướng dẫn.

Độ ổn định nhiệt, ổn định oxy hóa và độ bền thủy phân của chất lỏng phải đạt để đảm bảo cho hệ thống thủy lực vận hành an toàn và đáng tin cậy. Tuổi thọ của chất lỏng liên quan chặt chẽ đến nhiệt độ của nó trong bồn cấp cũng như liên quan đến tính hiệu quả của việc lưu trữ chất lỏng và liên quan đến việc kiểm soát thành công sự nhiễm bẩn trong chất lỏng. Chất lỏng phải dễ dàng giải phóng không khí bị cuốn theo và không tạo ra bọt ổn định. Chất lỏng phải có độ bền chống cắt, nghĩa là độ nhớt của nó không được thể hiện sự thay đổi lâu dài đáng kể do chịu lực gây cắt trong hệ thống thủy lực.

Phải tránh trộn lẫn các chất lỏng chống cháy khác loại với nhau. Cũng không khuyến khích trộn các chất lỏng cùng chủng loại nhưng có nguồn gốc khác nhau trừ khi đã thiết lập rõ tính tương thích giữa chúng với nhau.

Yêu cầu về sử dụng, xử lý và vận chuyển đối với phiếu an toàn hóa chất (viết tắt tiếng Anh là MSDS hoặc SDS) phải có sẵn cho mỗi chất lỏng chống cháy. Các tài liệu này phải sẵn có cho tất cả nhân viên có thể tiếp xúc với chất lỏng trong quá trình vận chuyển, xử lý, gạn, trộn (nếu thích hợp), bảo trì hệ thống và lấy mẫu.

Phiếu an toàn hóa chất phải bao gồm các thông tin liên quan đến nhận dạng sản phẩm và nhà sản xuất; chi tiết về địa chỉ liên hệ của nhà sản xuất; thành phần và thông tin về các thành phần; các biện pháp sơ cứu; các biện pháp chữa cháy; các biện pháp ứng phó sự cố; xử lý và bảo quản; kiểm soát phơi nhiễm và bảo vệ cá nhân. Khi thông tin bắt buộc không được liệt kê, cần liên hệ với nhà cung cấp chất lỏng.

Phiếu an toàn hóa chất nên được tham khảo trước khi làm việc với chất lỏng thủy lực chống cháy và luôn được sử dụng mọi lúc khi thực hành công xưởng một cách chuẩn chỉ. Nên chọn đúng phương tiện bảo vệ cá nhân phù hợp với lời khuyên chi tiết trong các phần liên quan tới phiếu an toàn hóa chất. Điều cần thiết là đảm bảo rằng tất cả các phương tiện bảo vệ cá nhân ở trong tình trạng có thể sử dụng được và các thông số kỹ thuật chính xác. Cần tránh để chất lỏng tiếp xúc lâu dài và lặp đi lặp lại với da và luôn duy trì các tiêu chuẩn cao về vệ sinh cá nhân và vệ sinh công nghiệp.

Chất lỏng chưa sử dụng, dù được bảo quản ở dạng rời hay trong thùng phuy, phải được bảo vệ khỏi nhiệt độ quá cao, đặc biệt là phải bảo vệ khỏi nguy cơ đóng băng. Lý tưởng nhất là các thùng phuy nên được bảo quản theo chiều ngang trong các giá đỡ phù hợp; nơi mà không thể bảo quản được như trên nên bảo quản các thùng pliuy theo hướng thẳng đứng có nắp đậy, để tránh đọng nước trong các vành. Các nắp thùng phải được đóng chặt khi không được sử dụng. Tất cả các vật chứa được sử dụng cho chất lỏng chống cháy phải được ghi nhãn chính xác gồm nội dung quy định và ngày giao hàng. Không nên để tồn chứa các vật chứa không đầy.

Các chất lỏng được tồn chứa trong thời gian dài hơn cần được kiểm tra xem có khả năng bị phân hủy hay không trước khi sử dụng. Khi có bất kỳ nghi ngờ nào về tính phù hợp của chất lỏng tồn chứa để sử dụng, phải tham vấn các nhà cung cấp.

Chất lỏng đã qua sử dụng đang chờ xử lý phải được bảo quản trong các thùng chứa được ghi nhãn chính xác, tốt nhất là để ở một địa điểm riêng biệt cách các chất lỏng chưa sử dụng. Các vật chứa phải được đánh dấu rõ ràng rằng chất lỏng là để thải bỏ.