Thành công vang dội của dịch vụ cơ khí dầu khí Việt Nam - Kỳ 1 1
Kỳ 1: Khoa học công nghệ dẫn lối thành công
Nhiệm vụ bất khả thi
Từ năm 2001 đến năm 2008, Công ty TNHH MTV Dịch vụ Cơ khí Hàng hải PTSC (PTSC M&C) đã thực nhiều dự án dầu khí và từng bước trưởng thành từ vị trí của nhà thầu gia công lắp ráp thuần túy trở thành tổng thầu EPCI (Engineering (Thiết kế); Procurement (Mua sắm); Construction (Thi công); Installation (Lắp đặt ngoài khơi) cho các dự án đóng mới giàn đầu giếng, có quy mô vừa và nhỏ.
Năm 2009, được sự tin tưởng và ủng hộ của Chính phủ, Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam, Công ty Điều hành Dầu khí Biển Đông (Biển Đông POC), PTSC M&C được giao trọng trách nghiên cứu, triển khai thực hiện công tác thi công chế tạo các hạng mục công trình lớn của dự án Biển Đông 01, trong đó có khối thượng tầng nặng 12.500 tấn và khối chân đế nặng 11.500 tấn của giàn công nghệ trung tâm và nhà ở Hải Thạch (PQP-HT) là các công trình có khối lượng vượt gấp nhiều lần các công trình đã từng thực hiện trước đó tại Việt Nam.
 |
| Hạ thủy PQP-HT Jacket - Ảnh đơn vị |
Thời điểm đó, mặc dù PTSC M&C đã có các nghiên cứu về công nghệ thiết kế, thi công chế tạo và hạ thủy các công trình dầu khí biển siêu trường, siêu trọng nhưng khi bắt đầu nghiên cứu để áp dụng vào điều kiện Việt Nam thì có quá nhiều các khó khăn, thử thách.
Thách thức hàng đầu đặt ra là vấn đề cơ sở hạ tầng gần như bắt đầu từ “con số 0”. Để thực hiện công trình lớn như Biển Đông 01, cần huy động nhiều xe cẩu lớn để lắp tổ hợp các mảng kết cấu. Chỉ riêng công trình giàn PQP-HT, số cẩu lớn cần huy động cùng một lúc là 77 cẩu, trong đó pa-nen chân đế giàn Công nghệ trung tâm Hải Thạch (PQP-HT) có khối lượng lớn nhất tới 1.570 tấn, bằng khối lượng của cả một giàn đầu giếng (WHP) thông thường. Các cẩu này phải đi thuê với số lượng hạn chế. Bãi thi công của PTSC M&C lúc đó cũng chỉ mới san lấp có trọng tải thiết kế 4 tấn/m2, quá yếu so với yêu cầu tối thiểu để cẩu lớn di chuyển là phải chịu tải trọng 50 tấn/m2. Đặc biệt, điều kiện địa chất của bãi PTSC M&C lại rất yếu với lớp bùn dày từ 10 - 13m nằm ngay trên bề mặt, thì yêu cầu nâng cấp sức chịu tải nền lên 50 tấn/m2 là hết sức khó khăn và chưa từng có công nghệ gia cố nào trên thế giới từng thực hiện công việc tương tự.
 |
| Toàn cảnh công trường của PTSC M&C tại Bà Rịa - Vùng Tàu - Ảnh đơn vị |
Ngoài ra, công nghệ thi công kết cấu siêu trọng đòi hỏi phải có đường trượt để hạ thủy công trình sau khi chế tạo hoàn thiện trên bờ bằng phương pháp kéo trượt xuống sà lan. Trong khi đó, đường trượt này cũng chưa có thiết kế, thậm chí còn chưa có nghiên cứu các loại kết cấu công trình, các trường hợp tải trọng hạ thủy để đưa ra đầu bài thiết kế phù hợp không chỉ cho các công trình của dự án Biển Đông 01 mà còn cả các dự án tương lai. Bởi đặc thù trong ngành Dầu khí, các công trình biển đều là sản phẩm đơn chiếc, không giống nhau. Mỗi sản phẩm được thiết kế riêng tùy thuộc vào đặc tính của mỏ, độ sâu của nước, điều kiện thủy hải văn, tính chất của sản phẩm dầu khí nơi khai thác,... Do đó, bài toán đặt ra là không chỉ giải quyết những khó khăn hiện hữu mà phải xây dựng cơ sở hạ tầng đáp ứng được yêu cầu đa dạng của các dự án dầu khí trong tương lai.
Tiếp đến là tiến độ của dự án yêu cầu siêu gấp. Một dự án có quy mô tương tự Biển Đông 01 thì tổng thời gian tối thiểu để thi công đối với một nhà thầu có đầy đủ nguồn lực cần thiết sẵn có là 20 tháng. Trong điều kiện năm 2020, các nhà thầu thường đề xuất khoảng 24 tháng với khối lượng thi công tương tự. Trong khi đó, tiến độ ban đầu đặt ra chỉ cho phép 17 tháng để hoàn thành công tác thi công cả hai công trình chân đế và khối thượng tầng giàn PQP-HT. Các chuyên gia nước ngoài phía chủ đầu tư tham gia dự án đều đánh giá kế hoạch đặt ra là “Nhiệm vụ bất khả thi”.
Khoa học công nghệ dẫn lối thành công
Những khó khăn, thách thức là rất lớn, tưởng chừng không thể vượt qua. Tuy nhiên, dưới sự chỉ đạo nhất quán, quyết liệt của Chính phủ, Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam, đặc biệt là chủ đầu tư Biển Đông POC trong việc phát huy năng lực nội địa, quyết tâm thực hiện dự án bằng nguồn lực trong nước. Năm 2010, PTSC M&C đã được giao làm nhà thầu EPCI cho dự án Biển Đông 01 - dự án trọng điểm quốc gia lớn nhất Việt Nam tại thời điểm triển khai thực hiện.
Với quyết tâm thực hiện một dự án tầm cỡ, có ý nghĩa đặc biệt quan trọng, PTSC M&C bắt tay vào triển khai công tác đầu tư, xây dựng đường trượt, nâng cấp bãi cùng lúc với công tác triển khai thi công chế tạo, trong đó phải tính toán để cắt giảm tối đa số lượng cẩu lớn, tiết kiệm chi phí. Các mảng kết cấu phải cắt nhỏ ra để phù hợp với năng lực cẩu, vị trí cẩu di chuyển cũng phải giới hạn trong những dải nhất định để cắt giảm tối đa diện tích bãi cần nâng cấp lên 50 tấn/m2. Để thực hiện điều đó, nhiều nội dung được triển khai nghiên cứu và ứng dụng KHCN đã được thực hiện thành công qua Cụm công trình “Nghiên cứu phát triển công nghệ thiết kế, thi công, lắp đặt các công trình dầu khí biển siêu trường, siêu trọng phù hợp với điều kiện Việt Nam”, từng bước tháo gỡ các khó khăn, thách thức hiện hữu một cách hết sức thuyết phục.
 |
| Hạ thủy PQP-HT - Ảnh đơn vị |
Để thực hiện cụm công trình, nhóm nghiên cứu PTSC M&C đã nghiên cứu tất cả các giải pháp công nghệ hiện hành trên thế giới; phân tích điều kiện áp dụng ở PTSC M&C và chọn lựa giải pháp tối ưu dựa trên đánh giá hiệu quả kinh tế kỹ thuật. Bên cạnh đó, công ty đã phối hợp chặt chẽ với các nhà thầu danh tiếng trên thế giới, nhằm tận dụng năng lực và công nghệ tiên tiến sẵn có trên thị trường, đảm bảo tính khả dụng, an toàn, tối ưu kỹ thuật và tiết kiệm về chi phí cho mọi quy trình thi công; cử nhân sự tham gia các hội thảo khoa học trong nước và quốc tế để nắm bắt và tiếp cận các nghiên cứu và công nghệ ứng dụng tiên tiến.
Vì vậy, những nghiên cứu trong cụm công trình đã được tích hợp, phát triển dựa trên các công nghệ tiên tiến và hiện đại của thế giới, bắt kịp trình độ quốc tế, đồng thời có những cải tiến sáng tạo hết sức đặc thù để đáp ứng các điều kiện cụ thể tại Việt Nam. Các đề tài trong cụm công trình đều là những nghiên cứu, ứng dụng lần đầu tiên thực hiện ở nước ta hoặc chưa từng thực hiện trên thế giới ở điều kiện tương tự như: Nghiên cứu ứng dụng hai công nghệ mới trên thế giới là cọc đá và lưới địa kỹ thuật Tensar để nâng cấp 40.000m2 nền bãi từ sức chịu tải 4 tấn/m2 lên 50 tấn/m2 trong điều kiện địa chất phức tạp có lớp đất yếu (bùn) dày tới 13m nằm ngay trên bề mặt bãi; Thiết kế và xây dựng đường trượt SW01 và SW02 phục vụ hạ thủy các khối thượng tầng và chân đế siêu trường siêu trọng; Nghiên cứu, ứng dụng thành công công nghệ quay lật pa-nen chân đế khối lượng 1.570 tấn có trọng tâm ngoài mặt phẳng bằng phương pháp sử dụng hệ thống neo xiên (tie-back) rút ngắn thời gian và cắt giảm chi phí thi công chế tạo chân đế trong điều kiện vừa xây dựng đường trượt, nâng cấp nền bãi vừa thi công chế tạo chân đế; Nghiên cứu, ứng dụng công nghệ để nâng (Jack-up) toàn bộ khối thượng tầng giàn CPP lên cao để lắp đặt dầm hạ thủy sau khi hoàn thành chế tạo dưới thấp; Nghiên cứu tính toán, thiết kế dầm hạ thủy trên đường trượt để hạ thủy khối thượng tầng giàn CPP cũng như các cấu kiện khối thượng tầng siêu trường, siêu trọng khác bao gồm tìm hiểu các công nghệ từ thi công trên bãi, lúc hạ thủy, vận chuyển cấu kiện trên sà lan và lắp đặt ngoài khơi.
 |
| Lắp đặt PQP-HT Topsides ngoài khơi trên biển - Ảnh đơn vị |
Với các giải pháp đó, tháng 10/2012, công tác lắp đặt ngoài khơi của khối thượng tầng giàn công nghệ trung tâm và nhà ở PQP-HT hoàn thành, đánh dấu mốc dự án EPCI Biển Đông 01 đã thành công rực rỡ, đảm bảo chất lượng và tiến độ. Trong đó, cụm công trình KHCN đã đóng góp trực tiếp và hết sức quan trọng vào thành công của dự án.
Mai Phương
(Xem tiếp kỳ sau)
