Ứng dụng kỹ thuật soi gamma tại nhà máy lọc dầu

Để phát hiện sớm nhất và giảm thiểu những bất thường, sai hỏng trong quá trình hoạt động của tháp công nghiệp, các nhà máy lọc dầu hiện đang triển khai ứng dụng kỹ thuật soi gamma.

Tháp công nghiệp là thiết bị quan trọng hàng đầu trong công nghệ lọc hóa dầu. Tháp có đường kính đến vài mét, chiều cao từ 20 mét đến 80 mét tùy theo công năng, làm nhiệm vụ xử lý các hợp chất hydrocarbon. Những bất thường, sai hỏng trong quá trình hoạt động của tháp có thể làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, năng suất xử lý, thậm chí liên quan đến an toàn của nhà máy.

Phương pháp soi gamma được coi là phương pháp hữu hiệu để kiểm tra tình trạng bên trong như vị trí các khay, phân bố vật liệu đệm hay dòng lưu chất ngay khi tháp đang hoạt động. Kết quả soi gamma giúp chẩn đoán tình trạng bên trong khi tháp đang vận hành, cung cấp nhanh thông tin giúp các kỹ sư công nghệ có giải pháp hợp lý để tối ưu hóa hoạt động hoặc có phương án khắc phục sự cố mà tháp đang gặp phải.

Soi gamma được thực hiện bằng các dịch chuyển nguồn phóng xạ kín, đồng thời phát hiện chùm khúc xạ xuyên qua tháp bằng đầu dò. Do bị hấp thụ một phần bởi tương tác với vật chất trên đường truyền, cường độ chùm gamma thay đổi theo trắc đồ về mật độ vật chất dọc theo chiều quét. Nguồn phóng xạ kín sử dụng trong quét tháp phóng ra tia gamma, cường độ của sóng rất nhỏ (có độ phóng xạ thấp hơn từ 1.000 - 10.000 lần so với nguồn phóng xạ được sử dụng trong công nghiệp). Nguyên tắc bảo đảm an toàn là luôn cố gắng giảm liều chiếu tối đa đến mức có thể chấp nhận được và phân bổ liều chiếu sao cho không vượt quá liều giới hạn năm và liều chịu một lần không vượt quá mức quy định đối với từng nhóm người.

Soi gamma được coi là một công cụ khảo sát trực tiếp trên dây chuyền góp phần đảm bảo an toàn và hiệu quả trong vận hành nhà máy. Kỹ thuật này tuy không phức tạp nhưng đòi hỏi tính chuyên nghiệp trong tổ chức thực hiện, kỹ năng ứng dụng kỹ thuật và xử lý số liệu, tật, tắc nghẽn, tiết kiệm thời gian dừng sản xuất và chi phí khảo sát. Soi gamma hỗ trợ đắc lực công tác kiểm tra, bảo dưỡng và tối ưu hóa các thiết bị công nghiệp. Đối với các thiết bị mới đưa vào hoạt động (hoặc sau khi tiến hành bảo dưỡng, đại tu) kỹ thuật này có thể cho biết thiết bị đã sẵn sàng đưa vào hoạt động hay chưa. Đối với các thiết bị, dây chuyền công nghệ đang hoạt động nhưng có những dấu hiệu bất thường, kỹ thuật soi gamma có thể giúp tìm ra hướng giải quyết sự cố. Kỹ thuật này cho phép nhận biết và xử lý khoảng 70% các trường hợp hỏng hóc; giúp xác định đúng nguyên nhân gây ra sự cố thông qua việc phân tích kết quả để loại bỏ những trường hợp nghi ngờ đối với 30% trường hợp còn lại.

Các phương pháp soi gamma khảo sát tháp, bồn và đường ống được Trung tâm Ứng dụng Kỹ thuật hạt nhân trong Công nghiệp (CANTI) - Trực thuộc Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam nghiên cứu phát triển thành các dịch vụ kỹ thuật từ hơn 10 năm qua. Dịch vụ soi gamma/neutron của Trung tâm đã kịp thời có mặt theo yêu cầu của các nhà máy sản xuất, chế biến trong các lĩnh vực dầu khí, năng lượng, hóa chất góp phần tích cực vào phát hiện và khắc phục sự cố cũng như khảo sát phục vụ bảo dưỡng nhà máy.

Trong 2 năm 2011 - 2012 phương pháp soi gamma đã được áp dụng để khảo sát dò tìm vị trí và tình trạng tắc nghẽn trong hệ thống ống dẫn flare và hệ thống U-15 của Nhà máy Lọc dầu Bình Sơn. Cuối năm 2015, Kỹ thuật soi gamma của Trung tâm cũng đã giúp Nhà máy Điện Nhơn Trạch khắc phục sự cố tìm vật thể rơi trong hệ thống dẫn khí. Ngay như đầu năm 2016, Đội soi tháp của Trung tâm đã thực hiện hai đợt dịch vụ nhằm phát hiện các hiện tượng liên quan đến lưu thông dòng chất lỏng trong các tháp thuộc cụm công nghệ XX của Nhà máy lọc dầu. Kết quả đã được các kỹ sư vận hành sử dụng để điều chỉnh đưa tháp về chế độ hoạt động bình thường.

Có thể nói, kỹ thuật soi tháp là một ví dụ điển hình về lợi ích ứng dụng công nghệ đồng vị phóng xạ. Kỹ thuật soi tháp không phức tạp, nhanh nhạy, rõ ràng và an toàn, đã được kiểm chứng ở nhiều nước trên thế giới và ở Việt Nam.

Hoàng My