Bài 1: Từ “chạy đúng thiết kế” đến khát vọng vượt giới hạn

Nhớ lại những ngày đầu tiếp quản nhà máy năm 2004, ông Nguyễn Văn Nhung - Phó Giám đốc Nhà máy đạm Phú Mỹ chia sẻ, đội ngũ kỹ sư khi ấy gần như chỉ đặt một mục tiêu duy nhất: Làm chủ công nghệ để giữ nhà máy vận hành an toàn, ổn định, liên tục ở mức công suất thiết kế 1.350 tấn NH₃ và 2.200 tấn Urea mỗi ngày.

Trong bối cảnh một nhà máy hiện đại, công nghệ phức tạp vừa được tiếp nhận, chỉ riêng việc “chạy đúng thiết kế” đã là một thử thách lớn. Khi đó, chưa ai vội nghĩ đến việc sẽ có ngày nhà máy vận hành vượt xa con số ban đầu. Bởi với một nhà máy Amoniac/Urea, công suất thiết kế không chỉ là mốc sản lượng, mà còn là ranh giới được tính toán trên nhiều điều kiện kỹ thuật: áp suất, nhiệt độ, vật liệu, khả năng trao đổi nhiệt, độ ổn định của dòng khí công nghệ, mức tiêu hao năng lượng, nguy cơ ăn mòn, độ rung thiết bị…

Nhưng nhà máy cũng như con người, không thể được hiểu hết chỉ qua hồ sơ ban đầu. Càng vận hành lâu, đi qua nhiều chu kỳ sản xuất, bảo dưỡng và xử lý tình huống bất thường, đội ngũ kỹ sư càng hiểu rõ hơn “tính nết” của từng thiết bị, từng cụm công nghệ, từng đoạn dây chuyền. Có những điều bản vẽ không nói hết. Có những khoảng dự phòng không tự hiện ra nếu người vận hành không đủ kiên nhẫn để quan sát, tính toán và kiểm chứng qua thực tế.

Sau hơn 10 năm gắn bó với nhà máy, đội ngũ kỹ sư Nhà máy bắt đầu nhìn thấy trong hệ thống vẫn còn những “margin” - những khoảng dự phòng có thể khai thác để vận hành ở mức tải cao hơn. Đó là bước chuyển quan trọng: từ vận hành theo những gì đã được thiết kế sẵn sang chủ động tối ưu hóa hệ thống, từng bước nâng công suất nhà máy.

Khi nhu cầu thị trường đối với NH₃ và Urea tăng lên, đồng thời dây chuyền NPK chuẩn bị đi vào vận hành, yêu cầu nâng công suất trở nên cấp thiết hơn. Nhà máy cần thêm nguồn NH₃, cần sử dụng hiệu quả hơn lượng CO₂ trong khí nguyên liệu và cần tạo ra nguồn cung Urea ổn định, hợp lý hơn cho sản xuất.

Trên cơ sở đó, năm 2015, Nhà máy đạm Phú Mỹ phối hợp với nhà thầu Technip Italia và nhà bản quyền Haldor Topsoe triển khai dự án nâng công suất xưởng NH₃. Một số thiết bị mới và hạng mục then chốt được lắp đặt, nâng cấp, giúp công suất NH₃ tăng thêm 20%, từ mức thiết kế 1.350 tấn/ngày lên 1.620 tấn/ngày. Trong quá trình chạy nghiệm thu, công suất ổn định thực tế đạt 1.634 tấn/ngày.

Khi nguồn CO₂ và NH₃ không còn là “nút thắt”, xưởng Urea có điều kiện để đi xa hơn giới hạn thiết kế ban đầu. Tuy nhiên, tăng tải không đơn giản là có thêm nguyên liệu rồi nâng công suất. Đội ngũ vận hành phải rà soát lại tài liệu của nhà bản quyền, các lý thuyết về phản ứng tạo Urea, cân bằng nhiệt động của hệ thống và toàn bộ dữ liệu vận hành thực tế được tích lũy qua nhiều năm.

Trong báo cáo kỹ thuật, điểm nghẽn công nghệ, thiết bị thường được gọi bằng những thuật ngữ chuyên môn. Nhưng ở hiện trường, nó xuất hiện rất cụ thể: một van điều khiển đã mở gần hết biên độ hiệu quả; một xu hướng ăn mòn cần theo dõi sát; một hệ thống làm mát bộc lộ giới hạn trong điều kiện khí hậu bất thường; một máy nén khí có độ rung tăng theo tốc độ vòng quay; hoặc một thông số nhỏ lặp đi lặp lại đủ lâu để cả ê kíp phải đặt dấu hỏi.

Đội ngũ nhà máy không thể chỉ “đẩy” công suất lên bằng một mệnh lệnh vận hành, mà phải lần lượt nhận diện, đánh giá và xử lý từng giới hạn.

Một bài toán khác là kiểm soát rung động của máy nén và đường ống khi tốc độ vòng quay, lưu lượng dòng khí tăng lên. Với một dây chuyền công nghệ lớn, rung động không đơn thuần là thông số cơ khí, mà là tín hiệu phản ánh trạng thái thiết bị và mức độ ổn định của cả hệ thống. Vì vậy, trước mỗi bước tăng tải, các thông số đều được ghi nhận, so sánh và đánh giá đầy đủ để bảo đảm công suất tăng lên nhưng giới hạn an toàn của dây chuyền không bị vượt qua.

Đó là phần ít được nhìn thấy trong những câu chuyện nâng công suất nhà máy. Người ta thường nhớ đến các mốc sản lượng, nhưng phía sau những con số ấy là rất nhiều đêm trực tại phòng điều khiển; là những kỹ sư dán mắt vào màn hình, đọc từng đồ thị; là những cuộc trao đổi trong ca trực về một biến động nhỏ nhưng bất thường. Ở đó, sự tỉ mỉ không còn là một phẩm chất nghề nghiệp chung chung. Nó là hàng rào an toàn của nhà máy.

Giai đoạn 2015-2018, khi dự án nâng công suất bước vào giai đoạn triển khai theo hợp đồng EPC, áp lực càng lớn hơn. Khối lượng cải tạo, lắp mới thiết bị nhiều; các giao diện kỹ thuật phức tạp; có những hệ thống không thể kiểm tra đầy đủ trước mà chỉ có thể đấu nối, kiểm tra trong quá trình dừng nhà máy.

Áp lực chỉ thật sự được giải tỏa khi hệ thống vận hành ổn định ở công suất mới, chất lượng sản phẩm đạt chuẩn, định mức tiêu hao năng lượng giảm và các chỉ tiêu môi trường đáp ứng yêu cầu. Khi ấy, thành quả không chỉ là sản lượng cao hơn, mà còn là sự xác nhận rằng đội ngũ kỹ sư của Nhà máy đạm Phú Mỹ, của PVFCCo - Phú Mỹ đã đủ bản lĩnh để cùng các chuyên gia hàng đầu thế giới làm chủ và nâng tầm một tổ hợp công nghệ phức tạp.

Bản lĩnh ấy không chỉ thể hiện trong những dự án lớn, mà cả trong những quyết định vận hành đến rất nhanh. Có những tình huống, chẳng hạn mức nồi hơi siêu cao áp giảm nhanh, người vận hành phải lựa chọn trong vài phút, thậm chí vài giây: tiếp tục giữ tải để bảo toàn sản lượng hay dừng chủ động, có kiểm soát để bảo vệ thiết bị và toàn bộ dây chuyền. Ở đây, bản lĩnh không chỉ là giữ cho máy chạy lâu nhất có thể, mà còn là biết dừng đúng lúc.