TCVN 14132:2024 về khả năng nổ tróc khi gia nhiệt của vật liệu chịu lửa không định hình

Vật liệu chịu lửa là nhóm vật liệu có khả năng chịu được nhiệt độ cao mà không bị biến dạng, phân hủy hay mất đặc tính cơ học. Chúng thường được sử dụng để xây dựng các kết cấu tiếp xúc trực tiếp với nhiệt độ cao như lò nung, lò luyện kim, nồi hơi, lò xi măng, lò đốt chất thải và nhiều thiết bị công nghiệp khác. Trong đó, vật liệu chịu lửa không định hình là dạng vật liệu không có hình dạng cố định (như gạch), mà được sản xuất dưới dạng bột, vữa, hoặc hỗn hợp đúc cho phép linh hoạt thi công, đặc biệt trong các kết cấu phức tạp.

Tuy nhiên, một trong những thách thức kỹ thuật lớn nhất khi sử dụng vật liệu chịu lửa không định hình là hiện tượng nổ tróc trong quá trình gia nhiệt ban đầu. Khi vật liệu còn ẩm, nước bên trong có thể chuyển thành hơi nước dưới tác động của nhiệt độ cao, tạo ra áp suất nội bộ lớn, gây nứt vỡ hoặc thậm chí là nổ bề mặt, làm hư hại kết cấu lò và gây mất an toàn lao động. Chính vì vậy, việc xác định khả năng nổ tróc khi gia nhiệt là yêu cầu bắt buộc để đảm bảo vật liệu có thể vận hành ổn định trong điều kiện làm việc khắc nghiệt.

Vật liệu chịu lửa không định hình nên đáp ứng các yêu cầu theo tiêu chuẩn giúp đảm bảo an toàn, chất lượng. Ảnh minh họa

Trước nhu cầu thực tiễn đó, Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 14132:2024 (ISO 16334:2013) đã được ban hành nhằm quy định phương pháp xác định khả năng nổ tróc của vật liệu chịu lửa không định hình khi chịu tác động của nhiệt độ. Tiêu chuẩn là cơ sở kỹ thuật quan trọng giúp kiểm tra, đánh giá chất lượng vật liệu trước khi đưa vào sử dụng thực tế.

Theo TCVN 14132:2024, mẫu vật liệu được chuẩn bị theo hướng dẫn kỹ thuật, bảo đảm kích thước và độ ẩm đồng đều. Sau đó, mẫu được gia nhiệt theo một tốc độ xác định trong lò nung – thường là gia tăng nhiệt độ từ từ đến khoảng 1000°C, nhằm mô phỏng điều kiện hoạt động thực tế. Trong quá trình gia nhiệt, quan sát hiện tượng nổ tróc (nếu có) và ghi nhận các dấu hiệu như: nứt vỡ bề mặt, bong tróc lớp ngoài, hay vỡ hoàn toàn mẫu.

Kết quả đánh giá khả năng nổ tróc được phân loại theo cấp độ, từ không có hiện tượng đến nổ mạnh. Đây là thông tin quan trọng để xác định độ an toàn khi đưa vật liệu vào lò, từ đó giúp nhà sản xuất, nhà thầu và kỹ sư lựa chọn vật liệu phù hợp cho từng ứng dụng cụ thể.

Việc áp dụng TCVN 14132:2024 mang lại nhiều lợi ích thiết thực đó là giúp bảo đảm an toàn vận hành. Bởi nổ tróc khi khởi động lò có thể gây tai nạn nghiêm trọng cho người vận hành và phá hủy thiết bị. Kiểm tra trước khả năng nổ tróc giúp ngăn ngừa rủi ro này. Nâng cao tuổi thọ công trình nhiệt: Những vết nứt nhỏ ban đầu nếu không được phát hiện sẽ là điểm yếu khiến kết cấu nhanh xuống cấp, ảnh hưởng đến tuổi thọ của hệ thống.

Vật liệu đạt tiêu chuẩn giúp giảm thiểu sự cố, kéo dài chu kỳ vận hành và giảm chi phí cho doanh nghiệp. Đảm bảo hiệu suất năng lượng: Khi lớp chịu lửa bị tổn hại, nhiệt thất thoát nhiều hơn, làm giảm hiệu suất của lò. Sử dụng vật liệu đạt chuẩn sẽ giúp duy trì hiệu suất cao và ổn định.

Việc đưa tiêu chuẩn TCVN 14132:2024 vào áp dụng rộng rãi không chỉ giúp tăng cường chất lượng công trình chịu nhiệt mà còn phù hợp với định hướng phát triển bền vững, an toàn và tiết kiệm năng lượng trong công nghiệp hiện đại. Ngoài ra, tiêu chuẩn còn góp phần chuẩn hóa quy trình kiểm tra chất lượng vật liệu trong nước theo hướng tiệm cận quốc tế (ISO), tạo điều kiện thuận lợi cho sản phẩm vật liệu chịu lửa của Việt Nam vươn ra thị trường quốc tế.

Trong bối cảnh các ngành công nghiệp nhiệt ngày càng phát triển – từ luyện kim, sản xuất xi măng đến đốt rác, năng lượng tái tạo – việc kiểm soát chất lượng vật liệu chịu lửa là yêu cầu sống còn. Áp dụng các tiêu chuẩn kỹ thuật nghiêm ngặt như TCVN 14132:2024 chính là chìa khóa để đảm bảo hiệu quả, an toàn và tính cạnh tranh trong sản xuất công nghiệp hiện đại.