Phát triển năng lực thử nghiệm không phá hủy trong ngành năng lượng nguyên tử Việt Nam

<p style="text-align: justify;">Trong ngành năng lượng hạt nhân, thử nghiệm không phá hủy (NDT) giữ vai trò quan trọng trong kiểm soát chất lượng, đánh giá tình trạng vật liệu, thiết bị và bảo đảm an toàn trong suốt vòng đời công trình. Việc chủ động xây dựng năng lực NDT từ các lĩnh vực công nghiệp có yêu cầu kỹ thuật tương đồng góp phần để Việt Nam từng bước làm chủ kỹ thuật phục vụ chương trình điện hạt nhân.</p>

Bài 1: Hướng đến làm chủ quy trình kiểm tra chuyên sâu

Năng lượng hạt nhân là lĩnh vực có yêu cầu đặc biệt nghiêm ngặt về an toàn, độ tin cậy và kiểm soát chất lượng, từ thiết kế, chế tạo, xây dựng đến vận hành, bảo dưỡng. Các tiêu chuẩn của Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA), ASME và các hệ thống quản lý chất lượng chuyên ngành đều coi việc xác minh tính toàn vẹn của vật liệu, kết cấu và thiết bị là một thành phần cốt lõi của hệ thống bảo đảm chất lượng.

Đối với Việt Nam, phát triển năng lực NDT phục vụ chương trình điện hạt nhân đòi hỏi phải chuẩn bị đồng thời nguồn nhân lực, hệ thống quản lý chất lượng và kinh nghiệm triển khai thực tế trước khi các dự án nhà máy điện hạt nhân đi vào vận hành. Trong điều kiện chưa có kinh nghiệm vận hành điện hạt nhân thương mại, việc tích lũy năng lực từ những lĩnh vực công nghiệp có yêu cầu kỹ thuật tương đồng là hướng đi cần thiết.

Từ nhà máy nhiệt điện đến năng lực NDT cho điện hạt nhân

Các nhà máy nhiệt điện là môi trường thực tiễn phù hợp để tích lũy kinh nghiệm. Hai lĩnh vực có nhiều điểm tương đồng về quản lý thiết bị chịu áp lực, đường ống nhiệt độ cao, cơ chế suy giảm vật liệu, quy trình kiểm tra theo tiêu chuẩn quốc tế và tổ chức hệ thống QA/QC trong bảo dưỡng.

Vì vậy, nghiên cứu, đào tạo nhân lực, đào tạo các đơn vị sửa chữa, bảo dưỡng và triển khai các chương trình kiểm tra NDT tại nhà máy nhiệt điện có thể trở thành tiền đề quan trọng cho việc hình thành năng lực NDT phục vụ ngành năng lượng hạt nhân.

Trong quá trình đó, đào tạo nguồn nhân lực là mắt xích đầu tiên. Năng lực của một kỹ thuật viên NDT không chỉ được quyết định bởi kiến thức lý thuyết mà còn phụ thuộc vào khả năng thực hành trên thiết bị thực tế, nhận dạng khuyết tật, diễn giải kết quả và tuân thủ quy trình kiểm tra theo các tiêu chuẩn quốc tế.

Hướng tới các kỳ bảo dưỡng định kỳ từ quý II/2026, Trung tâm Đánh giá không phá hủy (NDE), thuộc Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam (VINATOM), đã triển khai các khóa đào tạo NDT cho cán bộ kỹ thuật, kiểm soát chất lượng (QC) và nhân sự bảo trì tại các Nhà máy Nhiệt điện Duyên Hải, Vũng Áng và Nghi Sơn 2.

Các chương trình được xây dựng trên cơ sở nhu cầu thực tế của từng nhà máy và kinh nghiệm đào tạo của Trung tâm trong lĩnh vực kiểm tra không phá hủy. Nội dung tập trung cập nhật các tiêu chuẩn, quy trình kiểm tra hiện hành; củng cố kiến thức về các phương pháp NDT; đồng thời tăng cường kỹ năng thực hành trên mẫu thử và thiết bị thực tế thường gặp trong bảo dưỡng hệ thống đường ống, bình chịu áp lực, kết cấu thép và các hạng mục quan trọng của nhà máy nhiệt điện.

Bên cạnh kiến thức chuyên môn, chương trình chú trọng năng lực phân tích, đánh giá kết quả kiểm tra và xử lý các tình huống phát sinh trong quá trình thực hiện công việc. Việc kết hợp giữa lý thuyết, thực hành và trao đổi kinh nghiệm thực tế giúp học viên tiếp cận các yêu cầu kỹ thuật theo tiêu chuẩn quốc tế, đồng thời nâng cao khả năng phối hợp giữa các bộ phận kiểm tra, giám sát và bảo trì.

Việc đào tạo trước các đợt bảo dưỡng định kỳ có ý nghĩa thiết thực trong chuẩn bị nguồn nhân lực kỹ thuật. Đội ngũ sau đào tạo có thể tham gia hiệu quả hơn vào kiểm tra tình trạng thiết bị, phát hiện sớm khuyết tật hoặc dấu hiệu xuống cấp, qua đó hỗ trợ xây dựng phương án sửa chữa, thay thế phù hợp, hạn chế rủi ro và nâng cao độ tin cậy của hệ thống.

Khóa đào tạo NDT tại Nhà máy Nhiệt điện Nghi Sơn 2 BOT (tháng 7/2026).

Những năm gần đây, Trung tâm NDE cũng mở rộng đào tạo và chuyển giao kỹ thuật NDT cho các doanh nghiệp trong lĩnh vực điện lực, dầu khí, chế tạo, hóa chất và công nghiệp nặng. Các chương trình được xây dựng trên cơ sở cập nhật tiêu chuẩn quốc tế, gắn lý thuyết với thực hành trên hệ thống thiết bị và tình huống kiểm tra thực tế.

Việc triển khai đào tạo tại Duyên Hải, Vũng Áng, Nghi Sơn 2 và nhiều cơ sở công nghiệp khác từng bước hình thành đội ngũ nhân lực có kinh nghiệm thực tiễn trong kiểm tra, đánh giá và kiểm soát chất lượng thiết bị. Đây không chỉ là nguồn nhân lực đáp ứng nhu cầu từng kỳ bảo dưỡng mà còn là quá trình tích lũy năng lực kỹ thuật, chuẩn hóa nguồn nhân lực NDT theo yêu cầu ngày càng cao.

Từ nghiên cứu đến làm chủ quy trình kiểm tra chuyên sâu

Đối với ngành năng lượng hạt nhân, năng lực NDT chỉ thực sự được khẳng định khi phương pháp kiểm tra, quy trình kỹ thuật và đội ngũ chuyên gia được kiểm chứng thông qua nghiên cứu và triển khai trên các hệ thống công nghiệp có điều kiện vận hành tương đồng. Đây cũng là quá trình chuyển hóa kết quả nghiên cứu thành năng lực kỹ thuật có khả năng áp dụng trong thực tế.

Một minh chứng là chương trình kiểm tra hệ thống đường ống năng lượng cao (High Energy Piping - HEP) tại Nhà máy Nhiệt điện BOT AES Mông Dương 2. Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn của nhà máy, nhóm nghiên cứu Trung tâm NDE đã triển khai nhiệm vụ khoa học cấp Bộ về xây dựng chương trình kiểm tra hệ thống đường ống hơi chính bằng các phương pháp NDT trong các nhà máy nhiệt điện.

Kết quả nghiên cứu đặt nền tảng kỹ thuật cho việc phát triển chương trình HEP phù hợp với điều kiện vận hành trong nước, từng bước giảm sự phụ thuộc vào dịch vụ kiểm tra từ nước ngoài.

Trong giai đoạn 2021-2023, phương pháp kiểm tra tiếp tục được hoàn thiện thông qua đánh giá hiệu quả, tham vấn chuyên gia và điều chỉnh theo điều kiện vận hành thực tế, trước khi được công bố tại Hội nghị Khoa học và Công nghệ Hạt nhân toàn quốc lần thứ XV năm 2023.

Sau đó, kết quả nghiên cứu được áp dụng trực tiếp vào kiểm tra hệ thống HEP tại Nhà máy Nhiệt điện BOT AES Mông Dương 2, tạo sự liên kết giữa nghiên cứu khoa học và triển khai kỹ thuật trong môi trường công nghiệp.

Theo ông Đào Duy Dũng, Chủ tịch Hội đồng Khoa học công nghệ và Đào tạo của Trung tâm, điểm khác biệt của chương trình HEP là cách tiếp cận tổng hợp, thay vì thực hiện các phép kiểm tra riêng lẻ. Chương trình kết hợp nhiều phương pháp NDT, phân tích tổ chức tế vi kim loại bằng kỹ thuật Replica, theo dõi chiều dày thành ống và quản lý dữ liệu theo thời gian để đánh giá các cơ chế suy giảm như xói mòn - ăn mòn.

Toàn bộ kết quả được tích hợp vào cơ sở dữ liệu, phục vụ theo dõi xu hướng suy giảm, lập kế hoạch kiểm tra và bảo dưỡng theo phương pháp bảo dưỡng dựa trên rủi ro (Risk-Based Maintenance - RBM). Qua đó, khả năng dự báo và kiểm soát tình trạng thiết bị trong quá trình vận hành dài hạn được nâng lên.

Sau hơn 10 năm vận hành của Nhà máy Nhiệt điện BOT AES Mông Dương 2, chương trình HEP do Trung tâm NDE triển khai đã được áp dụng trên các hệ thống hơi chính, tái nhiệt, nước cấp và khu vực Penthouse - những hạng mục chịu tác động kéo dài của nhiệt độ, áp suất và tải trọng chu kỳ.

Việc kết hợp kiểm tra hiện trường, đánh giá vật liệu và quản lý dữ liệu theo thời gian tạo cơ sở kỹ thuật để đánh giá tình trạng thiết bị, xác định tuổi thọ còn lại và đề xuất phương án sửa chữa dựa trên bằng chứng kỹ thuật.

Theo đại diện lãnh đạo Nhà máy Nhiệt điện BOT AES Mông Dương 2, kết quả kiểm tra trong kỳ bảo dưỡng năm 2025, đặc biệt việc phát hiện sớm dấu hiệu hư hỏng và suy giảm của hệ thống đường ống HEP, đã hỗ trợ chủ đầu tư và đội ngũ vận hành đưa ra quyết định sửa chữa kịp thời, góp phần đưa tổ máy trở lại vận hành an toàn.

Trên cơ sở dữ liệu kiểm tra tích lũy được, hướng nghiên cứu tiếp theo là tích hợp kết quả NDT với mô phỏng số để đánh giá sự phát triển của các cơ chế suy giảm như rão, mỏi nhiệt và xói mòn - ăn mòn trên thiết bị chịu áp lực. Cách tiếp cận này hướng tới nâng cao độ tin cậy trong đánh giá tình trạng, tuổi thọ còn lại của thiết bị và xây dựng cơ sở dữ liệu số phục vụ bảo dưỡng theo rủi ro cũng như các chương trình bảo đảm chất lượng của ngành năng lượng hạt nhân.

(Còn nữa)