Viện Nghiên cứu Cơ khí (NARIME) đã chủ trì thực hiện đề tài khoa học và công nghệ cấp quốc gia “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo và đưa vào vận hành một số hệ thống thiết bị phụ nhà máy nhiệt điện chạy than có công suất tổ máy đến khoảng 600 MW”.
Khi xảy ra sự cố cháy nổ không những gây thiệt hại về vật chất mà còn ảnh hưởng đến sức khỏe và tính mạng của con người. Vì vậy, việc phòng chống cháy nổ là nhiệm vụ cấp bách đặt ra với mọi lĩnh vực trong đời sống xã hội. Phòng chống cháy nổ cũng đặc biệt quan trọng đối với các nhà máy nhiệt điện đốt than - nơi mà tại đây các thiết bị được bố trí với mật độ rất cao, trải rộng trên một phạm vi lớn. Ngoài ra, trong nhà máy nhiệt điện có rất nhiều thiết bị phát sinh ra nguồn nhiệt cao, áp suất lớn, nguyên vật liệu dễ cháy.
Vì vậy, việc làm chủ các công nghệ về hệ thống phòng cháy, chữa cháy là hết sức quan trọng, đảm bảo khả năng quyết định nhanh, chính xác, linh hoạt trong các tình huống sự cố cháy nổ có thể xảy ra, bảo toàn tối đa các cơ sở vật chất và con người sau khi xảy ra hỏa hoạn. Do đó, các nhà khoa học của Viện Nghiên cứu Cơ khí đã tiến hành thực hiện đề tài cấp quốc gia: “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo và đưa vào vận hành một số hệ thống thiết bị phụ nhà máy nhiệt điện chạy than có công suất tổ máy đến khoảng 600 MW” .
Nhà máy nhiệt điện Sông Hậu 1 - Nơi đã lắp đặt và thử nghiệm thành công hệ thống PCCC do NARIME nghiên cứu (Ảnh: Lalima)
KS. Nguyễn Văn Minh - chủ nhiệm đề tài cho biết “Hiện nay hệ thống phòng cháy chữa cháy cho các nhà máy nhiệt điện đốt than ở Việt Nam chủ yếu là do nước ngoài đảm nhận dẫn tới không chủ động trong quá trình thiết kế, chế tạo, lắp đặt và vận hành. Các công ty trong nước tham gia nghiên cứu nhưng riêng lẻ rời rạc, chưa có một hồ sơ nghiên cứu tính toán thiết kế, chế tạo và tổ hợp hoàn chỉnh.
Do đó, đề tài được thực hiện nhằm làm chủ thiết kế, quy trình chế tạo, quy trình tổ hợp, quy trình lắp đặt và vận hành hệ thống phòng cháy, chữa cháy cho nhà máy nhiệt điện đốt than có công suất tổ máy đến khoảng 600 MW, bảo đảm tỷ lệ làm chủ không dưới 40% cho dự án thứ nhất, không dưới 60% cho dự án thứ hai và không dưới 80% từ dự án thứ ba trở đi. Đồng thời, nâng cao trình độ khoa học kỹ thuật, công nghệ, quản lý, tư vấn, vận hành... cho đội ngũ cán bộ khoa học kỹ thuật trong nước, cũng như nâng cao chất lượng hệ thống phòng cháy chữa cháy cho các nhà máy nhiệt điện đốt than đang và sẽ được triển khai xây dựng tại Việt Nam.”
Hướng tiếp cận mới mẻ
Trong quá trình khảo sát và nghiên cứu, nhóm tác giả nhận thấy hiện tại trong nước chưa có đơn vị nào đủ năng lực, kinh nghiệm để thiết kế, chế tạo đồng bộ hệ thống phòng cháy chữa cháy (PCCC), do đó nhiệm vụ đặt ra cho đề tài đó là xây dựng một hệ thống PCCC mà trong đó bao gồm toàn từ khâu tính toán, thiết kế, cung cấp, lắp đặt vận hành và bàn giao hệ thống cho chủ đầu tư.
Màn hình điều khiển hệ thống PCCC trên máy tính (Ảnh: Tạp chí KHCN)
Để có thể triển khai được việc này, nhóm đề tài đã phối hợp cùng các kỹ sư của công ty Thăng Long - BCA trong nghiên cứu, tính toán và thiết kế. Phương pháp tiếp cận được nhóm lựa chọn là nghiên cứu lý thuyết và khảo sát các hệ thống về PCCC cho nhà máy Nhiệt điện đốt than dựa trên cơ sở tài liệu trong nước và nước ngoài. Đồng thời, hợp tác với những chuyên gia chuyên ngành giàu kinh nghiệm trong nước làm công tác thiết kế và chế tạo cho hệ thống phòng cháy chữa cháy.
Nhóm nghiên cứu lựa chọn sử dụng các phần mềm thiết kế thương mại để thiết kế các bản vẽ cơ khí, điện, xây dựng; sử dụng các phần mềm chuyên dụng (STEP7, WINCC…) để thiết kế, lập trình, mô phỏng hệ thống các hệ thống điều khiển bơm chữa cháy, bơm bù áp; sử dụng phần mềm chuyên dụng VeriFire để lập trình vận hành hệ thống báo cháy. Bên cạnh đó, áp dụng kỹ thuật điện tử, kỹ thuật truyền thông, kỹ thuật mạng, kỹ thuật lập trình … để thiết kế hệ thống. Sử dụng các modul tiêu chuẩn để tích hợp hệ thống những rủi ro gặp phải trong quá trình nghiên cứu để từ đó có thể tự thiết kế và tích hợp hệ thống.
Sản phẩm của đề tài
Sau hơn 5 năm thực hiện (từ 2016 đến 2021), Viện Nghiên cứu Cơ khí đã phối hợp với CTCP và Công ty TNHH Một thành viên BCA – Thăng Long đã thành công nghiên cứu, thiết kế, chế tạo và lắp đặt, nghiệm thu tổ hợp hệ thống phòng cháy chữa cháy cho nhà máy Sông Hậu 1 có chủ đầu tư là tập đoàn dầu khí Việt Nam (PVN), tổng thầu là LILAMA.
Các kỹ sư NARIME tiến hành nghiệm thu, chạy thử hệ thống (Ảnh: Tạp chí KHCN)
Trong số các thành phần cấu thành nên hệ thống PCCC, đề tài đã tích hợp, chế tạo toàn bộ các tủ điều khiển trung tâm, tủ điều khiển tại chỗ của hệ thống. Đây được coi là phần quan trọng nhất của hệ thống PCCC. Đề tài cũng làm chủ hoàn toàn phần mềm điều khiển SCADA.
Sau khi vận hành thử nghiệm, kết quả cho thấy hệ thống phòng cháy chữa cháy với các thông số kỹ thuật hoàn toàn đáp ứng với các tiêu chí đưa ra trong thuyết minh của đề tài, các quy chuẩn, tiêu chuẩn của Việt nam và của thế giới. Hệ thống cũng được chạy thử, nghiệm thu đối với toàn bộ các khu vực của nhà máy nhiệt điện Sông Hậu 1 và đã được tổng thầu LILAMA cũng như chủ đầu tư PVN đánh giá đạt kết quả tốt.
Hiện tại, hệ thống phòng cháy chữa cháy đã đi vào hoạt động và đến thời điểm này cũng góp phần đảm bảo an toàn lao động, sản xuất và hiệu quả kinh tế cho nhà máy nhiệt điện Sông Hậu 1. Tiếp nối thành công đó, NARIME đang đầu tư mạnh mẽ và toàn diện cho công tác nghiên cứu và làm chủ công tác nội địa hóa hệ thống thiết bị không những cho các nhà máy nhiệt điện sắp xây dựng trong thời gian tới mà còn đầu tư nghiên cứu, nâng cấp hệ thống cho các nhà máy điện đã và đang vận hành.
Đề tài “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo và đưa vào vận hành một số hệ thống thiết bị phụ nhà máy nhiệt điện chạy than có công suất tổ máy đến khoảng 600 MW” là một trong những nhiệm vụ quan trọng được thực hiện nhằm góp phần hiện thực hóa mục tiêu làm chủ công nghệ, tiến tới nội địa hóa hoàn toàn các thiết bị trong nhà máy nhiệt điện đốt than theo Quyết định số 1791/QĐ-TTg ngày 29/11/2012 của Thủ tướng Chính phủ.
Mặc dù trình độ, thời gian có hạn, khối lượng nghiên cứu, tổng hợp, phân tích rất lớn, tài liệu và các nghiên cứu trong nước chưa đầy đủ, việc tập hợp tư liệu gặp nhiều khó khăn, nhưng nhóm đề tài và cơ quan chủ trì đề tài đã hoàn thành 100% hợp đồng KHCN với chất lượng cao, có tính ứng dụng cao vào thực tiễn. Kết quả nghiên cứu của đề tài có thể áp dụng, chuyển giao cho các đơn vị thực hiện công tác nội địa hóa các hệ thống thiết bị phụ của nhà máy nhiệt điện trong nước nhằm tối ưu chi phí đầu tư.