Tổ chức thi công xây dựng nhà máy điện hạt nhân - Gợi ý thể chế phù hợp cho Việt Nam

[*] Kỳ 1: Công nghệ xây dựng nhà máy điện hạt nhân và một số gợi ý áp dụng cho Việt Nam

Tiếp nối kỳ 1:

III. Chiến lược tổ chức thi công:

Trong xây dựng nhà máy điện hạt nhân, tiến độ dự án thường kéo dài nhiều năm với hàng nghìn đầu việc chồng chéo. Để tối ưu hóa nguồn lực và tránh xung đột thi công, các chiến lược sau thường được áp dụng:

1. Thi công theo khối (block-wise construction): Chia công trường thành các khối, hoặc tầng, thi công đồng thời nhiều khu vực nhằm tiết kiệm thời gian chuẩn bị mặt bằng.

2. Thi công đồng bộ - tuần tự (parallel-sequential): Nhóm các công việc độc lập để thi công song song, đồng thời duy trì trật tự logic giữa các hạng mục phụ thuộc.

3. Thi công mô-đun hóa (modularized construction): Lắp đặt các cấu kiện mô-đun chế tạo sẵn nhằm giảm thời gian và rủi ro tại hiện trường.

4. Thi công “bottom-up”, hoặc “top-down”: Áp dụng linh hoạt tùy theo địa hình, thiết kế và yêu cầu kỹ thuật từng phần công trình.

5. Kiểm tra điểm dừng (hold points) tại các công đoạn then chốt, yêu cầu có sự phê duyệt trước khi tiếp tục thi công.

6. Lưu trữ nhật ký kỹ thuật và chứng từ gốc (material certificates, welding records, inspection logs) cho từng hạng mục, đảm bảo khả năng truy vết toàn bộ vòng đời cấu kiện.

7. Đánh giá năng lực nhà thầu phụ và nhân sự thi công, bao gồm cả chứng nhận tay nghề, kinh nghiệm và khả năng tuân thủ tiêu chuẩn quốc tế.

IV. Thách thức và biện pháp khắc phục:

Việc triển khai xây dựng nhà máy điện hạt nhân đặt ra hàng loạt thách thức cho các quốc gia mới bắt đầu chương trình điện hạt nhân. Các khó khăn không chỉ xuất phát từ yếu tố kỹ thuật, mà còn gắn với thể chế, nguồn nhân lực và chuỗi cung ứng. Dưới đây là các nhóm thách thức chính, nguyên nhân và biện pháp khắc phục theo khuyến nghị của Cơ quan Năng lượng Nguyên từ Quốc tế (IAEA) và kinh nghiệm quốc tế.

1. Thiếu chuẩn hóa và khả năng học hỏi giữa các dự án:

Vấn đề: Mỗi dự án nhà máy điện hạt nhân có công nghệ, thiết kế và điều kiện địa phương khác nhau, dẫn đến khó khăn trong việc kế thừa kinh nghiệm và quy trình từ các dự án trước.

Giải pháp:

- Áp dụng mô hình thiết kế tham chiếu (reference design) đã được cấp phép và vận hành thành công.

- Chuẩn hóa hệ thống quy chuẩn kỹ thuật quốc gia dựa trên tiêu chuẩn quốc tế (IAEA, ASME, IEC.).

- Thiết lập cơ sở dữ liệu bài học kinh nghiệm (lessons learned) và mô hình chia sẻ tri thức giữa các dự án.

2. Thiết kế quá mức cần thiết (overdesign):

Vấn đề: Lo ngại về an toàn thường dẫn đến xu hướng thiết kế dư thừa, kéo theo chi phí cao, khó thi công và phức tạp hóa vận hành.

Giải pháp:

- Áp dụng phân tích rủi ro định lượng (QRA: Quantitative Risk Analysis) để đánh giá mức độ an toàn cần thiết.

- Tối ưu hóa thiết kế trên cơ sở tham khảo các dự án tương đương.

- Đối thoại thường xuyên với cơ quan pháp quy để làm rõ tiêu chí kỹ thuật bắt buộc và phần linh hoạt.

3. Hạn chế năng lực nội địa và chuỗi cung ứng:

Vấn đề: Các cấu kiện đặc biệt như lớp lót thép, đường ống áp lực, thiết bị I&C an toàn cao đòi hỏi năng lực kỹ thuật cao, trong khi công nghiệp trong nước còn chưa đáp ứng đầy đủ.

Giải pháp:

- Xây dựng lộ trình nội địa hóa hợp lý, bắt đầu từ các cấu kiện phụ trợ.

- Đào tạo và cấp chứng nhận năng lực cho nhà thầu phụ và nhân lực trong nước theo chuẩn quốc tế.

4. Rào cản từ hệ thống pháp lý và tương tác pháp quy:

Vấn đề: Quá trình thẩm định thiết kế, cấp phép xây dựng và phê duyệt thay đổi kỹ thuật dễ bị chậm trễ, nếu thiếu cơ chế phối hợp và năng lực pháp lý phù hợp.

Giải pháp:

- Thiết lập “cửa sổ quản lý thẩm định - cấp phép số” (digital licensing portal) để theo dõi, đánh giá và phê duyệt hồ sơ theo thời gian thực.

- Củng cố năng lực cơ quan pháp quy về mặt kỹ thuật và nhân lực, tăng cường sự hiện diện tại công trường.

- Tổ chức các cuộc họp ba bên định kỳ giữa chủ đầu tư, nhà thầu và cơ quan pháp quy nhằm giải quyết các vướng mắc sớm.

5. Kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt và quy trình phức tạp:

Vấn đề: Nhân lực chưa bảo đảm cho các việc kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt và quy trình phức tạp.

Giải pháp:

- Đào tạo giám sát viên hiện trường, đặc biệt là khả năng xử lý tình huống tại “điểm dừng kỹ thuật” (hold points).

- Tăng cường kiểm tra chất lượng tại xưởng bằng công nghệ đo lase 3D, mô phỏng lắp đặt trước.

- Lập quy trình kiểm định từng bước vận chuyển - lưu kho - lắp đặt.

- Lập mô hình thử nghiệm lắp ghép (mock-up) để đào tạo và hiệu chỉnh.

6. Khó khăn trong bảo toàn nhân lực và tri thức dự án:

Vấn đề: Chu kỳ dự án kéo dài, trong khi việc tạm dừng, hoặc trì hoãn dễ làm phân tán nhân lực, mất mát dữ liệu kỹ thuật và gián đoạn đào tạo.

Giải pháp:

- Thiết lập cơ sở dữ liệu quản lý tri thức từ đầu.

- Duy trì đội ngũ nòng cốt tại các viện nghiên cứu, trường đại học và doanh nghiệp chủ chốt.

- Áp dụng chính sách bảo lưu nhân sự cho các chương trình quan trọng trong trường hợp dự án bị hoãn.

Bảng so sánh mô hình quản lý thi công nhà máy điện hạt nhân ở một số quốc gia:

Quốc gia	Mô hình quản lý thi công	Vai trò pháp quy	Đặc điểm nổi bật
Hàn Quốc	Tổng thầu KEPCO EPC toàn chuỗi, quản lý tiến độ tích hợp (IMS)	Cơ quan pháp quy KINS hiện diện định kỳ	Mô-đun hóa cao, phối hợp thiết kế – thi công – QA tốt
UAE	Chủ đầu tư ENEC + tổng thầu KEPCO, QA/QC số hóa	FANR giám sát độc lập hiện trường	Giao diện 3 bên chặt chẽ, CRR đa tầng, chuyển giao mô hình Hàn Quốc
Trung Quốc	Tập đoàn chủ đầu tư như CNNC/CGN tự triển khai + nhà thầu nội địa	Pháp quy kỹ thuật hiện diện theo phân cấp	Tự chủ thiết kế tham chiếu, chuẩn hóa dần chuỗi cung ứng
Pháp	EDF chủ đầu tư, tổng thầu Framatome/Areva	ASN tham gia giám sát kỹ thuật trực tiếp	Chất lượng cao, nhưng gặp vấn đề do thay đổi thiết kế thiếu kiểm soát (Flamanville-3)

Nguồn: Tổng hợp từ IAEA (2022), OECD/NEA (2015), WNA (2021), EPRI (2020).

V. Hệ thống QA/QC và quản lý an toàn xây dựng:

Quản lý an toàn và đảm bảo chất lượng là một trụ cột thiết yếu trong suốt vòng đời dự án nhà máy điện hạt nhân, đặc biệt trong giai đoạn xây dựng. Đây không chỉ là yêu cầu kỹ thuật, mà còn là trách nhiệm mang tính thể chế và pháp lý nhằm kiểm soát rủi ro và duy trì mức độ an toàn cao nhất. Hướng dẫn của IAEA nhấn mạnh việc xây dựng hệ thống quản lý tích hợp, dựa trên rủi ro và cải tiến liên tục.

1. Nguyên tắc và cơ cấu tổ chức:

Chủ đầu tư là đơn vị chịu trách nhiệm tối hậu về an toàn, kể cả khi thi công do tổng thầu, hoặc nhà thầu phụ thực hiện. Việc thiết lập cơ cấu tổ chức rõ ràng, phân định trách nhiệm và quyền hạn giữa các bên là điều kiện tiên quyết để đảm bảo quản lý hiệu quả.

Mô hình tổ chức quản lý tích hợp theo GSR Part 2 bao gồm các thành phần sau:

- Chính sách an toàn và quản lý rủi ro.

- Kiểm soát thay đổi kỹ thuật.

- Quản lý tài liệu và hồ sơ.

- Văn hóa an toàn và cải tiến liên tục.

2. Hệ thống QA/QC ba cấp và triển khai thực tế:

Tại UAE, hệ thống quản lý dự án của chủ đầu tư Barakah ENEC tích hợp với hệ thống QA/QC của nhà thầu Hàn Quốc KEPCO, dưới sự giám sát độc lập của cơ quan pháp quy FANR - trở thành mô hình mẫu IAEA khuyến nghị học tập.

Hệ thống đảm bảo chất lượng được xây dựng theo nguyên tắc “chất lượng trong thi công”, gồm ba cấp:

Cấp chính sách: Hệ thống văn bản quy định chất lượng và an toàn tổng thể.

Cấp quản lý dự án: Lập kế hoạch kiểm tra, lựa chọn nhà thầu, phê duyệt quy trình thi công.

Cấp hiện trường: Giám sát kỹ thuật, điểm dừng kỹ thuật (hold points), lưu trữ nhật ký và hồ sơ truy vết.

3. Kiểm soát thay đổi thiết kế trong thi công:

Trong thực tế xây dựng, thay đổi thiết kế là điều không tránh khỏi. Tuy nhiên, để đảm bảo an toàn và khả năng kiểm soát, IAEA yêu cầu mọi thay đổi phải:

- Được đánh giá tác động đến an toàn.

- Phê duyệt chính thức trước khi triển khai.

- Cập nhật kịp thời vào hệ thống tài liệu điện tử.

Các công cụ hỗ trợ như BIM 5D, phần mềm kiểm soát thay đổi (change control) và hệ thống nhật ký số hóa giúp đảm bảo tính minh bạch và truy vết. Các dự án như Taishan (Trung Quốc) và Flamanville-3 (Pháp) đều từng gặp vấn đề khi thay đổi thiết kế không được kiểm soát chặt, dẫn đến chậm tiến độ và chi phí tăng.

Tại Barakah, hệ thống này được triển khai thông qua nền tảng kỹ thuật số tích hợp, giúp truy xuất hồ sơ từ xưởng chế tạo đến vị trí lắp đặt. Hinkley Point C (Anh) áp dụng mô hình QA/QC gắn với BIM để quản lý chất lượng đến từng cấu kiện.

4. Đánh giá sẵn sàng vận hành (Construction Readiness Review - CRR):

CRR là công cụ kiểm tra toàn diện trước khi chuyển sang giai đoạn vận hành, với các nội dung chính:

- Xác minh sự tuân thủ thiết kế được cấp phép.

- Hoàn tất các kiểm tra chất lượng bắt buộc.

- Đánh giá sự sẵn sàng của nhân lực, thiết bị và quy trình ứng phó sự cố.

Tại Barakah, CRR được tiến hành nhiều vòng bởi chủ đầu tư, WANO và cơ quan pháp quy. Tại Flamanville-3, sau nhiều sự cố kỹ thuật, CRR trở thành bước phục hồi niềm tin trước khi nghiệm thu.

IAEA khuyến nghị các quốc gia mới triển khai cần xây dựng lộ trình CRR sớm, với sự tham gia của các tổ chức quốc tế độc lập.

5. Những thách thức và lưu ý thực tiễn:

Vấn đề: Khối lượng tài liệu kỹ thuật đồ sộ cần kiểm tra và lưu trữ nghiêm ngặt; Chậm phối hợp với cơ quan pháp quy, làm gián đoạn tiến độ thi công và nghiệm thu.

Giải pháp:

- Ban hành tiêu chuẩn và quy chuẩn kỹ thuật về xây dựng nhà máy điện hạt nhân, tham chiếu tài liệu của IAEA và các tổ chức tiêu chuẩn hóa (ASME, RCC-M.).

- Xây dựng kênh phối hợp ba bên thường trực (chủ đầu tư - nhà thầu - pháp quy).

- Trao thẩm quyền rõ ràng cho cơ quan pháp quy (như VARANS) trong việc tham gia giám sát thi công.

VI. Quản lý rủi ro và ứng phó sự cố trong xây dựng:

Quản lý rủi ro là một hợp phần thiết yếu trong hệ thống đảm bảo chất lượng và an toàn trong xây dựng nhà máy điện hạt nhân. Mục tiêu không chỉ là ngăn ngừa sự cố, mà còn nâng cao năng lực sẵn sàng ứng phó, giảm thiểu thiệt hại và duy trì tiến độ. Theo hướng dẫn của IAEA và tiêu chuẩn ISO 31000, quản lý rủi ro cần được tích hợp từ đầu dự án, xuyên suốt các giai đoạn thi công và vận hành thử.

1. Tích hợp quản lý rủi ro vào hệ thống QA/QC:

Quản lý rủi ro không tách rời với kiểm soát chất lượng mà là phần mở rộng của hệ thống QA/QC, đặc biệt trong các tình huống bất định, hoặc ngoài dự kiến. Chủ đầu tư cần thiết lập:

- Sổ đăng ký rủi ro (risk register) được cập nhật định kỳ.

- Phân loại rủi ro theo tác động - xác suất - khả năng kiểm soát.

- Kế hoạch hành động cụ thể đối với các rủi ro ưu tiên.

2. Các nhóm rủi ro đặc thù trong thi công nhà máy điện hạt nhân:

Dự án nhà máy điện hạt nhân tiềm ẩn nhiều rủi ro mang tính hệ thống và liên ngành. Một số nhóm chính bao gồm:

- Rủi ro tiến độ: Do điều kiện thời tiết bất lợi, trễ trong chuỗi cung ứng, hoặc chậm cấp phép.

- Rủi ro thiết kế - thi công: Thiếu cập nhật thiết kế kịp thời, xung đột giữa các hệ thống.

- Rủi ro nhân lực: Thiếu nhân sự có chứng chỉ, thay đổi đội ngũ giữa chừng.

- Rủi ro pháp lý: Thay đổi quy định, đình chỉ thi công do vi phạm hành chính, hoặc khiếu kiện.

Tất cả các rủi ro này cần được đánh giá định lượng để tích hợp vào kế hoạch thi công và phương án dự phòng.

3. Biện pháp phòng ngừa và giảm nhẹ rủi ro:

Việc quản lý rủi ro cần được tổ chức theo chu trình: Dự báo - phòng ngừa - giám sát - phản ứng. Một số biện pháp cụ thể gồm:

- Dự phòng kỹ thuật và tài chính cho các gói thầu trọng yếu.

- Kiểm tra chất lượng từ xưởng chế tạo, áp dụng công nghệ đo lase 3D và mô phỏng dựng sẵn để ngăn lỗi lắp ghép.

- Diễn tập kỹ thuật số cho các tình huống như thay đổi thiết kế đột xuất, chậm trễ lắp đặt thiết bị chính.

- Cơ chế phối hợp ba bên thường trực (chủ đầu tư - nhà thầu - pháp quy) để xử lý sớm sự cố, tránh chồng chéo trách nhiệm.

Tại Trung Quốc, mô hình “mô phỏng xây dựng toàn công trường” được triển khai cho các dự án như Fangchenggang nhằm giảm rủi ro phối hợp kỹ thuật và tiến độ. Hàn Quốc tổ chức các cuộc họp rủi ro hàng tuần tại công trường với sự có mặt của giám sát pháp quy.

4. Ứng phó với tình huống khẩn cấp trong xây dựng:

Dù chưa vận hành hạt nhân, công trường nhà máy điện hạt nhân vẫn tiềm ẩn nguy cơ sự cố phi hạt nhân nghiêm trọng, như:

- Cháy nổ thiết bị điện, hoặc nhiên liệu phụ trợ.

- Sập giàn giáo, rơi tải nặng.

- Rò rỉ hóa chất, tai nạn lao động nghiêm trọng.

IAEA yêu cầu mỗi công trường phải có Kế hoạch ứng phó khẩn cấp nội bộ (On-site Emergency Plan) với các thành phần:

- Kịch bản sự cố cụ thể theo loại hình và mức độ.

- Nhân sự phản ứng nhanh được huấn luyện định kỳ.

- Kênh thông tin cảnh báo khẩn và sơ tán tại chỗ.

- Kế hoạch phối hợp với cứu hộ và chính quyền địa phương.

Tại Hàn Quốc, các dự án nhà máy điện hạt nhân như Shin-Kori và Saeul tổ chức diễn tập toàn diện mỗi quý, với sự tham gia của nhà thầu phụ, nhân viên y tế và lực lượng cứu hỏa địa phương.

5. Bài học thực tiễn: Dự án Flamanville-3 (Pháp):

Flamanville-3 là ví dụ điển hình về hậu quả của việc không quản lý rủi ro hiệu quả trong giai đoạn thi công. Các sai sót trong hàn mối nối, sai lệch kích thước tại xưởng chế tạo và chậm phát hiện lỗi thiết kế đã khiến dự án bị đội vốn hàng tỷ Euro và trễ gần một thập kỷ.

Sau đó, chủ đầu tư đã:

- Tăng cường đánh giá rủi ro theo chu kỳ.

- Bổ sung lực lượng giám sát độc lập tại hiện trường.

Bài học cho Việt Nam là cần triển khai hệ thống quản lý rủi ro bài bản từ đầu, không chỉ về kỹ thuật, mà còn về con người, quy trình và thể chế phối hợp.

VII. Gợi ý về thể chế và triển khai cho Việt Nam:

Để triển khai hiệu quả công nghệ xây dựng nhà máy điện hạt nhân, Việt Nam không chỉ cần tiếp cận đúng đắn về kỹ thuật, mà còn phải có một hệ thống thể chế, pháp lý và tổ chức đủ mạnh để kiểm soát, giám sát và hỗ trợ thực hiện. Dưới đây là các khuyến nghị được phân nhóm theo các chủ đề cốt lõi và đề xuất theo lộ trình triển khai khả thi.

1. Hoàn thiện khung pháp lý, tiêu chuẩn và quy chuẩn kỹ thuật:

- Cập nhật và ban hành các văn bản dưới Luật Năng lượng Nguyên tử (sửa đổi năm 2025) liên quan đến cấp phép xây dựng, kiểm tra chất lượng, trách nhiệm của nhà thầu và cơ quan pháp quy.

- Cập nhật và ban hành bộ tiêu chuẩn và quy chuẩn kỹ thuật cho xây dựng nhà máy điện hạt nhân, tham chiếu các hướng dẫn của IAEA, ASME, RCC-M, IEC.

- Thiết lập cơ chế cấp phép kỹ thuật số để giảm thời gian thẩm định, tăng tính minh bạch và truy vết hồ sơ.

2. Tăng cường năng lực của cơ quan pháp quy và hệ thống giám sát:

- Cho phép VARANS hiện diện thường trực tại công trường nhà máy điện hạt nhân, đặc biệt trong giai đoạn thi công các cấu kiện quan trọng.

- Thiết lập hệ thống giám sát ba bên (chủ đầu tư - nhà thầu - pháp quy) với quy chế phối hợp rõ ràng và minh bạch.

Tại Pháp và Nhật Bản, cơ quan pháp quy được bố trí văn phòng kỹ thuật ngay trong công trường nhằm kiểm tra hiện trường kịp thời và không làm gián đoạn tiến độ.

3. Phát triển nguồn nhân lực và năng lực kỹ thuật hỗ trợ:

- Thành lập trung tâm đào tạo chuyên ngành xây dựng nhà máy điện hạt nhân trong các cơ sở đại học, viện nghiên cứu kỹ thuật.

- Tổ chức các khóa học thực hành chuyên sâu về kiểm tra chất lượng (NDT, hồ sơ QA), quản lý dự án hạt nhân, BIM, an toàn thi công.

- Ký kết hợp tác đào tạo quốc tế với các quốc gia có kinh nghiệm như Nhật Bản, Hàn Quốc, Pháp.

UAE đã gửi hàng trăm kỹ sư sang học tại KEPCO (Hàn Quốc) trước khi khởi công dự án Barakah - một hình mẫu đáng tham khảo.

4. Thiết lập công cụ và nền tảng kỹ thuật số hỗ trợ triển khai:

Phát triển hệ thống cơ sở dữ liệu bài học kinh nghiệm (lessons learned) để làm tài nguyên chung cho các dự án tương lai.

5. Đề xuất lộ trình triển khai thể chế theo giai đoạn:

Các khuyến nghị trên không chỉ phục vụ việc triển khai xây dựng, mà còn góp phần nâng cao năng lực tổng thể của chương trình điện hạt nhân quốc gia.

Kết luận:

Đối với Việt Nam, để chuẩn bị cho khả năng tái khởi động chương trình điện hạt nhân trong tương lai, cần bắt đầu từ việc hoàn thiện hệ thống tiêu chuẩn - quy chuẩn kỹ thuật, nâng cao năng lực pháp quy, đào tạo nguồn nhân lực chuyên sâu và từng bước triển khai thí điểm các công nghệ xây dựng tiên tiến trong các dự án công nghiệp tương tự. Việc xây dựng một nền tảng kỹ thuật - thể chế vững chắc không chỉ phục vụ cho một dự án cụ thể, mà còn là bước đi chiến lược nhằm làm chủ công nghệ hạt nhân và tham gia sâu hơn vào chuỗi giá trị toàn cầu trong lĩnh vực năng lượng sạch.

Do đặc thù dài hạn và độ phức tạp của các dự án điện hạt nhân, việc chuẩn bị sớm về thể chế, nhân lực và hệ thống kỹ thuật (kể cả khi chương trình chưa được chính thức tái khởi động) là điều kiện tiên quyết để đảm bảo năng lực quốc gia sẵn sàng nắm bắt cơ hội khi cần thiết./.

TS. LÊ CHÍ DŨNG - HỘI ĐỒNG KHOA HỌC TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM

Tài liệu tham khảo:

1. IAEA. Construction for Nuclear Installations, No. SSG-38, Vienna, 2018.

2. IAEA. Construction Technologies for Nuclear Power Plants, No. NP-T-2.5, Vienna, 2011.

3. IAEA. Leadership and Management for Safety, GSR Part 2, Vienna, 2016.

4. IAEA. Project Management in Nuclear Power Plant Construction, No. NP-T-2.7, Vienna, 2012.

5. IAEA. Application of Wireless Technologies in Nuclear Power Plant Instrumentation and Control Systems, NR-T-3.29, Vienna, 2020.