Tính toán thiết kế, lắp đặt và lập trình hệ thống điều khiển DCS tạo các chức năng “Trip Voting” cho các tín hiệu bảo vệ hệ thống công nghệ Nhà máy xử lý khí Nam Côn Sơn
Để đảm bảo vận hành an toàn ở mức rất cao, hệ thống dừng khẩn cấp (Emergency shutdown system - ESD) được lắp đặt tại Nhà máy xử lý khí Nam Côn Sơn để ra lệnh dừng sản xuất (cục bộ hoặc cả dây chuyền) trong các trường hợp cần thiết.

Tuy nhiên, từ khi đưa vào vận hành (năm 2003) đến nay, Nhà máy xử lý khí Nam CônSơn đã 5 lần phải dừng khí do các tín hiệu bảo vệ bị nhiễu hoặc thiết bị bảo vệ hỏng hóc dẫn đến báo giả, phải dừng máy và mất khoảng 40 phút để có thể khôi phục lại dây chuyền khí bình thường. 

Theo thiết kế ban đầu, Nhà máy xử lý khí Nam Côn Sơn có các tín hiệu đo/điều khiển các thông số vận hành (áp suất, nhiệt độ, mức lỏng, lưu lượng…) hoạt động song song với các tín hiệu bảo vệ để đảm bảo Nhà máy vận hành an toàn. Tuy nhiên, các tín hiệu bảo vệ này có thể bị nhiễu, báo sai, báo tín hiệu giả, kích hoạt hệ thống dừng khẩn cấp gây dừng khí ảnh hưởng đến việc duy trì hệ thống cung cấp khí liên tục cho các hộ tiêu thụ tại Phú Mỹ, ảnh hưởng đến hiệu quả sản xuất của Nhà máy.

Để nâng cao độ tin cậy cấp khí của Nhà máy xử lý khí Nam Côn Sơn, đồng thời đảm bảo duy trì tiêu chuẩn cao về độ an toàn vận hành như thiết kế ban đầu, KS. Phạm Nghiêm Việt và nhóm tác giả (Hoàng Minh, Lê Đình Châu, Đinh Tiến Định và Bùi Bảo Bình) Công ty Đường ống khí Nam Côn Sơn (NCSP) đã đề xuất giải pháp “Tính toán thiết kế, lắp đặt và lập trình hệ thống điều khiển DCS tạo các chức năng “Trip voting” cho các tín hiệu bảo vệ hệ thống công nghệ (trong điều kiện nhà máy vận hành bình thường)”.

Nhóm tác giả đã thiết kế, thi công lắp đặt thiết bị, chạy dây, đấu nối tín hiệu vào hệ thống; tạo thêm tín hiệu xác nhận (Voting) cho 6 chu trình dừng sản xuất (loops shutdown) đặc biệt quan trọng; thay đổi logic điều khiển để ra quyết định shutdown chỉ khi có tác động xác nhận của hai tín hiệu yêu cầu shutdown gây dừng khí; thay đổi các trang màn hình vận hành liên quan (trên 7 máy tính); thực hiện chạy thử cho từng chu trình (loop); cập nhật bản vẽ, quy trình vận hành cho giải pháp mới. Toàn bộ quá trình thi công/lắp đặt/lập trình hệ thống DCS/chạy thử được thực hiện khi Nhà máy xử lý khí Nam Côn Sơn đang hoạt động bình thường.

Với nguyên lý thiết kế cũ, các tín hiệu gây dừng khí không được xác nhận thì khả năng gây dừng khí do các thiết bị đo bị hỏng, bị nhiễu là khá cao. Khi có tín hiệu xác nhận, sẽ giảm thiểu khả năng dừng khí do tín hiệu giả gây ra.

Mặc dù cần thời gian để bảo dưỡng các tín hiệu mới, duy trì chức năng bảo vệ theo thiết kế (vài chục giờ/năm) nhưng giải pháp “Tính toán thiết kế, lắp đặt và lập trình hệ thống điều khiển DCS tạo các chức năng “Trip Voting” cho các tín hiệu bảo vệ hệ thống công nghệ” đã giúp Nhà máy xử lý khí Nam Côn Sơn duy trì ổn định sản xuất, không bị dừng khí do thiết bị bảo vệ bị hỏng, nhiễu; tăng độ tin cậy của tín hiệu dừng sản xuất và cả dây chuyền; tăng doanh thu vận chuyển khí.

Đặc biệt, việc các cán bộ, kỹ sư NCSP tự thiết kế và thi công giải pháp trong điều kiện Nhà máy xử lý khí Nam Côn Sơn vẫn hoạt động bình thường nên không tốn chi phí thuê chuyên gia nước ngoài (mô phỏng, lắp đặt, lập trình lại hệ thống điều khiển). Tổng thời gian thi công “online” không cần phải dừng khí là 16 giờ (tương đương với thời gian vận chuyển 12 triệu m3 khí). Ước tính, sáng kiến làm lợi trên 414.800 USD.

Sáng kiến trên được công nhận là sáng kiến cấp Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam, có thể áp dụng cho các dây chuyền công nghệ có yêu cầu duy trì độ tin cậy sản xuất rất cao, an toàn cao trong các nhà máy, công trình dầu khí


Phạm Nghiêm Việt