English
Các nghiên cứu khoa học chỉ thực sự phát huy giá trị khi được hình thành từ thực tiễn sản xuất công nghiệp và được triển khai trở lại hệ thống, thiết bị và công trình, nhằm nâng cao năng suất lao động, chất lượng sản phẩm và hiệu quả vận hành.
Đồng hành xuyên suốt một chặng đường dài, từ giai đoạn xây dựng năm 2015 đến sau 10 năm vận hành vào năm 2025, Trung tâm Đánh giá không phá hủy (Trung tâm NDE) đã từng bước khẳng định vai trò là đơn vị tư vấn và triển khai kỹ thuật tin cậy tại Nhà máy Nhiệt điện BOT AES Mông Dương 2 (Nhà máy). Các hoạt động triển khai của Trung tâm chủ yếu xuất phát từ yêu cầu thực tiễn của Nhà máy và đáp ứng trực tiếp nhu cầu vận hành, qua đó làm nổi bật các hoạt động nghiên cứu và nhiệm vụ khoa học, thể hiện đúng với triết lý nêu trên “đưa khoa học vào thực tiễn sản xuất”.
Giai đoạn 2017–2018, trong bối cảnh việc nghiên cứu, xây dựng, làm chủ và phát triển Chương trình kiểm tra Hệ thống đường ống năng lượng cao (High Energy Piping system– HEP) tại Việt Nam chưa thực sự khả thi, việc sử dụng dịch vụ kiểm tra từ các đơn vị nước ngoài vẫn là lựa chọn phổ biến. Hoạt động kiểm tra HEP khi đó phụ thuộc gần như hoàn toàn vào đội ngũ chuyên gia, hệ thống tổ chức, nhân lực, cũng như thiết bị và quy trình kỹ thuật của các đơn vị quốc tế.
Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn ngày càng cao, đặc biệt tại Nhà máy Nhiệt điện BOT AES Mông Dương 2, đội ngũ chuyên gia và cán bộ kỹ thuật của Trung tâm NDE đã chủ động đề xuất và triển khai nhiệm vụ khoa học cấp Bộ: “Nghiên cứu xây dựng Chương trình kiểm tra hệ thống đường ống hơi chính bằng việc sử dụng các phương pháp NDT trong các nhà máy nhiệt điện”. Kết quả của nhiệm vụ này đã trở thành cơ sở quan trọng cho việc hình thành và phát triển chương trình kiểm tra hệ thống đường ống năng lượng cao (High Energy Piping – HEP).
Mẫu thiết kế đường ống phục vụ công tác đánh giá hiệu quả của chương trình kiểm tra, dựa trên cơ sở tiêu chuẩn ASME B36.10 và các yêu cầu thực tế
Trong giai đoạn 2021–2023, đội ngũ chuyên gia và cán bộ kỹ thuật của Trung tâm đã không ngừng nghiên cứu, cải tiến và tham vấn ý kiến của các chuyên gia đầu ngành nhằm đánh giá hiệu quả cũng như khả năng áp dụng của chương trình kiểm tra trong thực tiễn. Trên cơ sở đó, chương trình tiếp tục được nâng cấp và hoàn thiện theo hướng phù hợp hơn với điều kiện vận hành tại nhà máy.
Tháng 8 năm 2023, nhóm nghiên cứu đã trình bày kết quả tại Hội nghị Khoa học và Công nghệ hạt nhân toàn quốc lần thứ 15, tổ chức tại Nha Trang (Khánh Hòa), thu hút sự quan tâm và được đánh giá tích cực từ cộng đồng chuyên môn.
Báo cáo Khoa học tại Hội nghị Khoa học và Công nghệ hạt nhân toàn quốc lần thứ 15, năm 2023
Cùng trong thời điểm này, khi nhiệm vụ khoa học bước vào giai đoạn hoàn thiện và công bố chương trình kiểm tra chính thức, trên cơ sở sự tin tưởng và yêu cầu kiểm tra một hạng mục thuộc hệ thống đường ống HEP từ phía Nhà máy, Trung tâm NDE đã kịp thời áp dụng các kết quả nghiên cứu vào triển khai chương trình kiểm tra thực tế. Việc áp dụng này đã mang lại những kết quả bước đầu, cho phép phát hiện và loại bỏ các dạng mất liên tục phát sinh trong quá trình vận hành. Đồng thời, Trung tâm đã xây dựng và từng bước hoàn thiện cơ sở dữ liệu theo dõi, giám sát các vị trí ăn mòn theo thời gian, bao gồm cả các quá trình suy giảm dài hạn và các hiện tượng phát sinh ăn mòn đột ngột trong thời gian ngắn hạn. Trên cơ sở đó, các nguy cơ ăn mòn tiềm ẩn có thể được dự báo sớm, làm căn cứ tư vấn cho Nhà máy trong việc lập kế hoạch kiểm tra, đánh giá tiếp theo, góp phần kiểm soát chất lượng thiết bị và bảo đảm an toàn, độ tin cậy trong công tác vận hành.
Áp dụng kiểm tra đường ống năm lượng cao (HEP) tại Nhiệt điện Mông Dương 2
Đầu năm 2024, khi nhiệm vụ khoa học chính thức được công nhận và phê duyệt theo quyết định của Bộ Khoa học và Công nghệ, Trung tâm NDE đã nhận được đề nghị từ Nhà máy về việc trình bày và đề xuất một chương trình kiểm tra tổng thể đối với hệ thống đường ống năng lượng cao (HEP) tại Nhà máy Nhiệt điện BOT AES Mông Dương 2. Đây vừa là cơ hội, vừa đặt ra những yêu cầu chuyên môn cao đối với Trung tâm.
Ngay sau khi tiếp nhận yêu cầu, đội ngũ chuyên gia và cán bộ kỹ thuật của Trung tâm đã khẩn trương tổ chức các cuộc họp chuyên môn nội bộ nhằm trao đổi, thống nhất phương án và chuẩn bị cho việc triển khai chương trình kiểm tra tổng thể. Đến tháng 4 năm 2024, Trung tâm đã trực tiếp làm việc, trao đổi và trình bày phương án kiểm tra toàn diện đối với hệ thống đường ống HEP trước Nhà máy.
Trình bày về phương án đề xuất cho chương trình kiểm tra toàn diện đường ống năng lượng cao HEP tại Nhà máy Nhiệt điện Mông Dương 2, với sự tham gia của Lãnh đạo và đội ngũ cán bộ tại Nhà máy
Trên cơ sở các nội dung đã được thống nhất và sau nhiều nỗ lực triển khai, đến tháng 8 năm 2025, Trung tâm Đánh giá không phá hủy (NDE) chính thức nhận được đơn đặt hàng thực hiện gói thầu kiểm tra và đánh giá hệ thống đường ống năng lượng cao HEP. Kết quả này không chỉ khẳng định năng lực chuyên môn và uy tín của Trung tâm, mà còn một lần nữa cho thấy mối quan hệ gắn bó, tương hỗ giữa nghiên cứu khoa học và thực tiễn sản xuất trong quá trình phát triển của một đơn vị nghiên cứu, tư vấn và triển khai dịch vụ khoa học – kỹ thuật.
Chương trình kiểm tra đường ống năng lượng cao HEP
Hệ thống đường ống năng lượng cao (High-Energy Piping – HEP) trong các nhà máy điện sử dụng nhiên liệu hóa thạch có nhiệm vụ vận chuyển hơi nước tới tua-bin để phát điện. Các tuyến ống hơi chính và ống tái nhiệt làm việc trong điều kiện áp suất và nhiệt độ cao, trong đó cơ chế suy thoái chủ yếu ảnh hưởng đến tính toàn vẹn kết cấu là hiện tượng rão dài hạn và mỏi nhiệt.
Mặc dù các hệ thống này thường được thiết kế với tuổi thọ từ 30–40 năm, song các yếu tố như chất lượng mối hàn không đảm bảo, chế độ vận hành không ổn định hoặc đặc tính vật liệu không phù hợp có thể dẫn đến hư hỏng sớm. Các sự cố hư hỏng thường tập trung ở các đường ống đã lão hóa, kết cấu hàn dọc, vật liệu P91 và các hệ thống chịu chu trình nhiệt lặp lại với tần suất cao. Do hậu quả nghiêm trọng khi xảy ra sự cố đường ống, công tác đánh giá tình trạng bằng các phương pháp kiểm tra không phá hủy (NDT) đóng vai trò then chốt nhằm nhận diện cơ chế hư hỏng, đánh giá rủi ro và ước tính tuổi thọ còn lại của hệ thống. Trong bối cảnh việc kiểm tra toàn bộ là không khả thi, các chương trình HEP thường tập trung vào các vị trí chịu ứng suất cao như nhánh T (tee), co (elbow), côn thu (reducer) và các mối hàn.
Các vị trí xung yếu được xác định và kiểm tra, kiểm soát
Hệ thống đường ống năng lượng cao (High Energy Piping – HEP), Nhà máy Nhiệt điện BOT AES Mông Dương 2 (MD2) bao gồm các tuyến ống làm việc ở điều kiện nhiệt độ và áp suất cao như ống hơi chính (Main Steam), ống tái nhiệt nóng (Hot Reheat), ống tái nhiệt nguội (Cold Reheat), ống nước cấp (Feedwater), cùng các cụm đường ống bố trí tại khu vực Penthouse. Đây là những hệ thống then chốt, có ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất, độ tin cậy và an toàn vận hành của toàn bộ 02 tổ máy.
Sau hơn 10 năm vận hành liên tục kể từ khi đưa vào khai thác, hệ thống HEP đã chịu tác động kéo dài của nhiệt độ cao, áp suất cao, tải trọng chu kỳ, cũng như sự kết hợp của các cơ chế rão và mỏi nhiệt. Các dạng suy thoái như hư hỏng do rão, nứt mỏi, xói mòn – ăn mòn và ứng suất nhiệt có thể hình thành và phát triển dần theo thời gian mà khó nhận biết bằng quan sát thông thường, tiềm ẩn nguy cơ rò rỉ hơi hoặc phá hủy đường ống nếu không được theo dõi và đánh giá định kỳ.
Việc triển khai chương trình kiểm tra hệ thống đường ống năng lượng cao (High Energy Piping – HEP) có ý nghĩa đặc biệt quan trọng đối với Nhà máy Nhiệt điện BOT AES Mông Dương 2 (MD2). Trung tâm NDE xây dựng chương trình kiểm tra bao gồm các nội dung trọng tâm sau:
- Kiểm tra không phá hủy (Non-Destructive Testing – NDT) định kỳ: nhằm phát hiện sớm hiện tượng suy giảm chiều dày thành ống, nứt bề mặt, khuyết tật mối hàn và các dạng suy thoái vật liệu khác.
- Phân tích tổ chức kim loại (Metallographic Examination): được thực hiện để đánh giá sự thay đổi vi cấu trúc và sự suy giảm các tính chất cơ học của vật liệu do làm việc lâu dài trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao.
- Đánh giá tổng hợp dữ liệu kiểm tra: bao gồm việc so sánh kết quả với các giới hạn cho phép theo tiêu chuẩn, đề xuất các biện pháp khắc phục và giảm thiểu rủi ro, đồng thời xây dựng kế hoạch giám sát và kiểm tra dài hạn một cách có hệ thống nhằm bảo đảm tính toàn vẹn và độ tin cậy của hệ thống HEP.
- Trong trường hợp xảy ra sự cố, hệ thống HEP có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng như vỡ đường ống, sự cố dừng khẩn cấp lò hơi, kéo theo các rủi ro lớn về an toàn và tổn thất kinh tế.
Các nội dung trọng tâm của chương trình kiểm tra HEP được xây dựng
Do đó, công tác kiểm tra và đánh giá định kỳ đối với hệ thống HEP là yêu cầu bắt buộc, với các mục tiêu chính bao gồm:
- Xác định tình trạng thực tế và mức độ suy thoái của vật liệu;
- Đánh giá khả năng vận hành an toàn của hệ thống trong các điều kiện làm việc hiện tại;
- Ước tính tuổi thọ còn lại của từng cấu phần;
- Xây dựng kế hoạch giám sát, sửa chữa và thay thế dựa trên phương pháp bảo dưỡng theo rủi ro (Risk-Based Maintenance – RBM).
Toàn bộ dữ liệu thu thập được sẽ được tích hợp vào một cơ sở dữ liệu chuyên dụng, phục vụ công tác giám sát định kỳ, phân tích xu hướng suy thoái và đánh giá tổng thể tình trạng hệ thống HEP trong suốt quá trình vận hành dài hạn.
Quá trình triển khai thực tế tại Nhà máy Nhiệt điện Mông Dương 2, năm 2025
Trong suốt quá trình kiểm tra, Trung tâm đã kịp thời ghi nhận và báo cáo các dạng hư hại phát sinh của hệ thống đường ống năng lượng cao (HEP), trên cơ sở đó tư vấn cho Nhà máy các giải pháp sửa chữa và khắc phục phù hợp, bảo đảm kiểm soát chất lượng và an toàn trong quá trình đưa tổ máy trở lại vận hành. Kết quả kiểm tra năm 2025 được Nhà máy đánh giá cao, được xem là một dấu mốc quan trọng nhờ việc phát hiện sớm và kiểm soát hiệu quả chất lượng của hệ thống đường ống HEP.
Cuối cùng, việc xây dựng một chương trình kiểm tra và theo dõi tổng thể đối với hệ thống đường ống năng lượng cao (HEP) của các nhà máy đã đi vào vận hành, như Nhà máy Nhiệt điện Mông Dương 2, nhằm hình thành cơ sở dữ liệu phục vụ công tác kiểm soát chất lượng và bảo đảm vận hành an toàn, là hết sức cần thiết. Nhận thức rõ tầm quan trọng của nhiệm vụ này, ngay từ giai đoạn đề xuất, nghiên cứu, xây dựng chương trình kiểm tra đến triển khai áp dụng trong thực tế, Trung tâm Đánh giá không phá hủy (NDE) đã nghiêm túc thực hiện, ghi nhận và báo cáo đầy đủ, có ghi nhận và lưu trữ cơ sở dữ liệu kiểm tra một cách hệ thống, qua đó hỗ trợ Nhà máy trong công tác theo dõi và kiểm soát chất lượng hệ thống đường ống HEP.
Dự án được hoàn thành đúng tiến độ, đáp ứng yêu cầu về độ tin cậy và nhận được sự đánh giá cao từ Lãnh đạo cùng đội ngũ cán bộ, kỹ sư của Nhà máy Nhiệt điện Mông Dương 2 BOT, AES Quảng Ninh.
