Hiện nay, Việt Nam đang trong giai đoạn chuẩn bị xây dựng cho hai dự án nhà máy điện hạt nhân đầu tiên Ninh Thuận 1 và Ninh Thuận 2. Chúng ta đang gặp khó khăn do việc thiếu nguồn nhân lực ở tất cả các cấp độ (nhà quản lý, nhà khoa học, kỹ sư) không chỉ trong lĩnh vực Vật lý hạt nhân và Cơ học lò phản ứng mà còn cả trong lĩnh vực Công trình xây dựng. Vì vậy song song với chương trình đào tạo nhân lực của Chính Phủ, việc mở ra các cơ hội trao đổi hợp tác giữa các cơ quan của Việt Nam với đội ngũ tri thức người Việt đang làm việc ở các cơ quan, công ty lớn của thế giới trong lĩnh vực năng lượng hạt nhân sẽ đóng góp rất thiết thực cho việc phát triển năng lượng hạt nhân của Việt Nam. Hội thảo diễn ra trong một ngày với 4 nội dung chính sau:

Tổng quan về các công trình xây dựng hạt nhân
Thông thường khi nói đến năng lượng hạt nhân chúng ta thường chỉ chú ý đến lĩnh vực vật lý hạt nhân và cơ học của lò phản ứng mà ít chú ý đến các công trình xây dựng. Thực tế, các công trình xây dựng có vai trò vô cùng quan trọng vừa đảm bảo độ an toàn của thiết bị máy móc bên trong nhà máy trước tác động từ bên ngoài (động đất, sóng thần, bão, lũ lụt hay máy bay rơi…), vừa ngăn chặn sự rò rỉ của bức xạ ra ngoài môi trường khi xảy ra sự cố.
Về vấn đề “Các công trình trong nhà máy điện hạt nhân”, nhóm nhấn mạnh vào sự cần thiết trong việc lựa chọn các công trình cần thiết và cách bố trí dựa trên nhiều yếu tố như: phải đảm bảo được toàn bộ các yêu cầu về tính an toàn, tính độc lập khi có các sự cố khác nhau, dễ dàng trong quá trình khai thác và nhất là trong trường hợp ứng phó khẩn cấp,… Các công trình phải được phân chia thành nhiều khu khác nhau với những vai trò khác nhau trong quá trình hoạt động và xử lý sự cố, nhóm đưa ra ra ví dụ đơn giản về giải pháp của EPR trong việc giảm tác động do máy bay đâm thì 2 nhà diesel được thiết kế trên nền móng độc lập cách xa nhau, tách biệt với đảo hạt nhân và được đặt hai bên của đảo. Trong mỗi nhà lại có 2 nhóm động cơ diesel chính và một trạm cứu hộ, và mỗi nhóm cung cấp điện cho một hệ thống riêng biệt. Ngoài ra, nhóm còn giới thiệu một số công trình bổ sung tại Pháp sau sự cố Fukushima như: trung tâm quản lý sự cố được căn cách phóng xạ, độc lập về điện – nước – khí – thức ăn, là nơi điều hành và nghỉ ngơi cho 100 người để theo dõi thông số hoạt động của nhà lò; lực lượng phản ứng nhanh (FARN) được trang bị xe chuyên dụng và máy bay; hay tòa nhà dự trữ máy phát diesel…

Thiết kế thi công và quản lí khai thác công trình xây dựng nhà máy điện hạt nhân (NM ĐHN)
Nhóm giới thiệu quá trình xây dựng và hoàn thiện tiêu chuẩn thiết kế cho NM ĐHN ở Pháp và phương pháp thiết kế tính toán bảo vệ theo chiều sâu 3 lớp (vỏ thanh nhiên liệu, vỏ lò phản ứng và vỏ nhà lò). Quá trình thiết kế tính toàn gồm các bước: (1) định nghĩa các tiêu chí kiểm tra; (2) nghiên cứu các trường hợp tải trọng tác dụng vào các lớp (đặc biệt khi có sự cố xảy ra); (3) mô hình hóa các tải trọng bằng biểu đồ; (4) tính toán tải trọng cho mỗi trường hợp (phương pháp gần đúng hoặc phương pháp phần tử hữu hạn); (5) tổ hợp kết quả tính toán các tải trọng; (6) so sánh kết quả tổ hợp với các tiêu chí về trạng thái bền tới hạn bền hoặc điều kiện sử dụng.
Giá thành của dự án NM ĐHN chi phí xây dựng chiếm một phần không nhỏ, khoảng 1/5 tổng chi phí của dự án. Vì vậy giai đoạn thiết kế, thi công, nghiệm thu phải đảm bảo chất lượng, an toàn và kinh tế phù hợp với các tiêu chuẩn và quy chuẩn và các quy định đặc thù đối với công trình NM ĐHN góp phần quan trọng trong việc giảm giá thành của dự án. Nhóm giới thiệu về 3 dự án xây dựng lò nước áp lực ở Châu âu mà EDF tham gia, 3 dự án với ba cách tổ chức thi công khác nhau, tiến độ công trường cũng hoàn toàn khác nhau. Vì thế giá thành cập nhập hiện tại của mỗi dự án của mỗi dự án cũng vì thế mà tăng gấp đôi gấp ba so với dự toán ban đầu. Có một điểm chung là dự án sau thi công nhanh hơn dự án trước do tận dụng được các bài học rút ra từ những dự án đầu tiên.
Các công trình xây dựng của nhà máy chủ yếu là bêtông, là loại vật liệu mà tính chất biến đổi theo thời gian. Vì vậy trong giai đoạn hoạt động của nhà máy các công trình này chịu các vấn đề về già hóa và xuống cấp, do đó cần phải kiểm tra đánh giá thường xuyên và nếu cần thiết các chương trình bảo dưỡng sửa chữa nâng cấp sẽ được thực hiện.
Nhóm cũng nhấn mạnh việc ghi lại các mã kỹ thuật cho việc thiết kế các công trình trong NM ĐHN, việc này sẽ hỗ trợ kỹ thuật cho EVN về các vấn đề liên quan đến việc thẩm định lại các cấu trúc liên quan đến sự an toàn và thiết bị. Bản ghi này còn cung cấp một trạng thái thực hành cho việc đánh giá địa chấn (Seismic Margin Assessment/SMA) và đánh giá rủi ro xác suất (Probabilistic Risk Assessment/PRA).

Nghiên cứu phát triển các công trình xây dựng hạt nhân
Để đảm bảo cho sự an toàn và vận hành hiệu quả của nhà máy, chúng ta cần phải hiểu biết sâu sắc về đặc tính của các bộ phận cấu thành nhà máy. Mục đích của các chương trình nghiên cứu phát triển trong lĩnh vực hạt nhân hiện nay là không ngừng nâng cao hiểu biết về đặc tính và sự biến đổi của các bộ phần trong nhà máy, từ đó phát triển các phương pháp, công cụ nhằm kiểm soát và không ngừng nâng cao an toàn, đảm bảo sự ổn định trong vận hành và tối ưu các thiết kế xây dựng mới. Trong phần này nhóm giới thiệu tổng quan về 3 lĩnh vực nghiên cứu phát triển tiêu biểu cho các công trình xây dựng: (1) già hóa vật liệu theo thời gian dưới tác động của môi trường; (2) phân tích kết cấu chịu tải trọng đặc biệt; (3) công nghệ kiểm tra không phá hủy công trình.
Tiếp đó nhóm chuyên gia cũng giới thiệu về: Phần mềm phân tích già hóa bêtông; Phần mềm mô phỏng già hóa vật liệu xi măng Vi (CA)2T được phát triển tại EDF R&D; Công nghệ tính toán kết cấu Code_Aster được phát triển bởi EDF R&D và kèm theo các ví dụ trong phân tích tai nạn giả định; Phương pháp tổng hợp đánh giá công trình kết hợp đồng thời cả 3 lĩnh vực đó là đánh giá vật liệu, tính toán kết cấu và đo đạc kiểm định ngoài hiện trường và kèm theo một ví dụ về đánh giá phân loại các tháp làm lạnh trong các NM ĐHN.

Một số kiến nghị cho chương trình ĐHN của Việt Nam của nhóm Vinstech
Các đơn vị liên quan đến phân tích an toàn nên sử dụng phần mềm Code_Aster được phát triển từ hơn 20 năm trước bởi EDF R&D. Đây là phần mềm được phát triển để giải quyết các bài toán chuyên dụng cho các công trình và máy móc thiết bị trong ngành năng lượng đặc biệt là năng lượng hạt nhân, đặc biệt phần mềm này được phát hành miễn phí nhằm thúc đẩy phát triển khoa học công nghệ và hợp tác trong ngành năng lượng.
Công tác lựa chọn vật liệu cũng như các thiết bị thí nghiệm hoặc đo đạc theo dõi vật liệu và kết cấu cần được chú ý trong quá trình xây dựng nhà máy.
Việc lưu trữ một cách khoa học và đồng bộ tất cả các dữ liệu thu được về vật liệu và kết cấu trong quá trình xây dựng cũng như khai thác vận hành là vô cùng quan trọng và hữu ích cho việc kiểm tra giám sát an toàn nhà máy trong tương lai.
Cần quan tâm đến ảnh hưởng của môi trường tới các kết cấu của nhà máy đặc biệt là hiện tượng co ngót và từ biến của bêtông, để đảm bảo kiểm soát tốt hơn vỏ nhà lò phản ứng và với lợi thế là nước đi sau Việt Nam có thể đầu tư một số thiết bị thí nghiệm co ngót từ biến và tiến hành thí nghiệm đo trên các mẫu bêtông được đúc cùng với quá trình thi công của nhà máy. Như vậy chúng ta chắc chắn được là có cùng một vật liệu như vỏ nhà lò và có thể đo sự co ngót từ biến song song với thời gian hoạt động của nhà máy từ đó giúp chủ đầu tư ra các quyết định nâng cấp và gia cố vỏ lò một cách chính xác.
Để làm chủ một công nghệ, vấn đề không chỉ dừng lại ở việc nắm bắt và làm chủ lý thuyết ở mức độ các chuyên gia hàng đầu mà còn phải làm sao cho công nghệ đó được triển khai và nắm bắt ở nhiều bộ phận của kinh tế như các trường đại học, dạy nghề, và quan trọng nhất là khả năng lĩnh hội và thực hành của giới doanh nghiệp trong nước.
Việt Nam có thuận lợi là ngành công nghiệp xây dựng đã phát triển trước một bước so với ngành cơ khí chính xác hay điều kiển tự động. Do đó, các đơn vị của Việt Nam hoàn toàn có thể xây dựng các hạng mục khác nhau của NM ĐHN và nếu có một chương trình đầu tư dài hạn, đồng bộ và hiệu quả, thì với trình độ của các doanh nghiệp xây dựng Việt Nam hiện nay cho phép họ làm chủ việc thiết kế và thi công các công trình xây dựng.
Đan xen với các bài trình bày của nhóm Vinstech, còn có các bài trình bày của ông Phan Minh Tuấn - Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN), trình bày về tình hình triển khai dự án NMĐHN Ninh Thuận; ông Trần Bá Việt – Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng trình bày về hiện trạng Công nghệ chế tạo bêtông và Hệ thống các tiêu chuẩn đánh giá bê tông tại Việt Nam và ông Dương Ngọc Đức – Trung tâm NDE (Viện NLNTVN) đã trình bày về các kỹ thuật NDT được sử dụng kiểm tra, đánh giá bê tông ở Việt Nam.

Có rất nhiều câu hỏi từ các chuyên gia về các vấn đề mà Việt Nam quan tâm đối với kỹ thuật công trình xây dựng hạt nhân được nhóm Vinstech trả lời và chia sẻ thẳng thắn cởi mở. Thay mặt Lãnh đạo Viện, Viện trưởng Viện NLNTVN cảm ơn những thông tin chia sẻ tại buổi Hội thảo của nhóm Vinstech và hy vọng nhóm sẽ hợp tác lâu dài với các đơn vị liên quan của Việt Nam trong việc hợp tác đào tạo chuyển giao kiến thức kinh nghiệm, đầu tư nghiên cứu, thí nghiệm, cập nhật các tiêu chuẩn kỹ thuật phù hợp với điều kiện ở Việt Nam, thí điểm các phương pháp thi công và đo đạc kiểm tra chất lượng nhà máy điện hạt nhân thời gian tới./.