Công trình dầu khí ngoài khơi và trên bờ, cơ sở xăng dầu và nhà máy nhiệt điện phải vận hành an toàn và liên tục. Khi thiết bị hư hỏng, sản xuất có thể dừng ngoài kế hoạch, công suất giảm, chi phí bảo trì tăng và rủi ro an toàn, môi trường cũng tăng theo. Vì vậy doanh nghiệp cần một công cụ định lượng để trả lời các câu hỏi sau:
- Từng thiết bị hoặc cụm công nghệ có đủ tin cậy không, và độ tin cậy đó thay đổi thế nào trong suốt tuổi đời dự án?
- Khi cần vận hành, từng thiết bị hoặc cụm công nghệ sẵn sàng đến mức nào, tính cho từng năm của dự án?
- Khi xảy ra hư hỏng, cần bao lâu để khôi phục vận hành?
- Thiết bị hoặc cụm công nghệ nào ảnh hưởng nhiều nhất đến độ tin cậy, tính sẵn sàng và khả năng bảo trì của toàn hệ thống, và thứ tự đó thay đổi thế nào qua từng năm?
- RAM là gì?
RAM là viết tắt của Reliability, Availability and Maintainability, tức độ tin cậy, tính sẵn sàng (còn gọi là tính khả dụng) và khả năng bảo trì. ISO 20815:2018, tiêu chuẩn quốc tế về đảm bảo sản xuất và quản lý độ tin cậy trong ngành dầu khí, hóa dầu và khí tự nhiên, định nghĩa ba khái niệm này như sau:
- Độ tin cậy (Reliability): khả năng thực hiện chức năng theo yêu cầu, không hư hỏng, trong một khoảng thời gian và điều kiện xác định.
- Tính sẵn sàng (Availability): khả năng ở trạng thái có thể thực hiện chức năng theo yêu cầu. Tính sẵn sàng có thể xác định tại một thời điểm hoặc tính trung bình cho một khoảng thời gian.
- Khả năng bảo trì (Maintainability): khả năng được duy trì hoặc khôi phục về trạng thái có thể thực hiện chức năng theo yêu cầu, trong điều kiện sử dụng và bảo trì xác định.
- Các thuật ngữ RAM thường dùng
Bảng dưới đây giải thích các thuật ngữ được dùng trong bài.
| Thuật ngữ | Giải thích |
| MTBF (thời gian trung bình giữa hai lần hư hỏng) | Thời gian vận hành trung bình giữa hai lần hư hỏng liên tiếp. MTBF càng cao thì độ tin cậy thường càng tốt. |
| MTTR (thời gian sửa chữa trung bình) | Thời gian trung bình để sửa chữa thiết bị và đưa trở lại vận hành. MTTR càng thấp thì thiết bị phục hồi càng nhanh. |
| Downtime (thời gian dừng máy) | Khoảng thời gian thiết bị hoặc hệ thống không thực hiện được chức năng yêu cầu do hư hỏng, bảo trì, chờ phụ tùng hoặc các lý do vận hành khác. |
| 1oo2 (một trong hai) | Lắp đặt hai thiết bị hoặc hai kênh, chỉ cần một thiết bị hoạt động là duy trì được chức năng. Ví dụ: có hai bơm, một bơm chạy đã đáp ứng lưu lượng yêu cầu. |
| 2oo3 (hai trong ba) | Lắp đặt ba thiết bị hoặc ba kênh, cần ít nhất hai thiết bị hoạt động hoặc cùng xác nhận. Ví dụ: có ba đầu dò khí, phải có hai đầu dò phát hiện khí thì hệ thống mới phát lệnh dừng (shutdown). |
| Duty/standby | Một thiết bị chạy chính (duty), thiết bị còn lại ở chế độ dự phòng (standby), sẵn sàng thay thế khi thiết bị chính hỏng hoặc được tách ra để bảo trì. |
- Nghiên cứu RAM dùng để làm gì?
Nghiên cứu RAM là phân tích định lượng dựa trên dữ liệu hư hỏng và sửa chữa thiết bị. Với mô hình RAM, doanh nghiệp có thể:
- Đánh giá độ tin cậy, tính sẵn sàng và khả năng bảo trì của từng thiết bị, hệ thống phụ trợ, cụm công nghệ và toàn bộ cơ sở.
- Xác định thiết bị hoặc hệ thống gây tổn thất sản lượng, thời gian dừng máy hoặc rủi ro vận hành lớn nhất.
- Đánh giá ảnh hưởng của các cấu hình dự phòng như 1oo2, 2oo3 hoặc duty/standby đến tính sẵn sàng.
- Tối ưu chiến lược bảo trì, phụ tùng, nguồn lực và chi phí vận hành trong suốt vòng đời tài sản.
- Tính các chỉ số RAM theo thời gian cho từng máy, thiết bị hoặc nhóm thiết bị, xác định mức đóng góp của từng đối tượng vào hiệu suất toàn nhà máy, rồi xếp hạng để dồn nỗ lực cải tiến vào chỗ có tác động lớn nhất.
- Cung cấp số liệu RAM khi hợp đồng thương mại, hồ sơ bảo hiểm hoặc hồ sơ thiết kế đưa tính sẵn sàng hoặc công suất nhà máy thành chỉ tiêu ràng buộc.
- Quản lý độ tin cậy và tính sẵn sàng trong suốt vòng đời tài sản
Kết quả tính toán RAM ở giai đoạn thiết kế dựa trên dữ liệu chung và giả định kỹ thuật, nên mô hình cần được duy trì trong suốt vòng đời tài sản. Trong giai đoạn vận hành, doanh nghiệp cập nhật mô hình RAM song song với chương trình bảo trì tập trung vào độ tin cậy (RCM) và cơ sở dữ liệu độ tin cậy của công trình. Dữ liệu này được cập nhật hằng năm và mỗi khi bổ sung thiết bị mới hoặc thay đổi thiết kế, P&ID, chế độ vận hành hay chiến lược bảo trì.
Ở giai đoạn thiết kế, kỹ sư thường xây dựng mô hình RAM từ sổ tay và cơ sở dữ liệu độ tin cậy như OREDA, tài liệu và danh mục thiết bị, P&ID, triết lý vận hành và bảo trì, cùng các giả định kỹ thuật. Khi công trình đi vào vận hành, mô hình cần được hiệu chỉnh bằng dữ liệu thực tế từ hệ thống quản lý bảo trì trên máy tính (CMMS), gồm MTBF, MTTR, lịch bảo trì, dữ liệu hư hỏng, nhân lực bảo trì, phụ tùng, hậu cần, chi phí và thời gian dừng máy.
Kết quả quản lý RAM theo vòng đời có thể dùng để:
- Theo dõi độ tin cậy, tính sẵn sàng và xếp hạng mức độ trọng yếu của từng thiết bị, phân hệ, hệ thống chính và toàn bộ cơ sở cho từng năm vận hành.
- Dự báo sản lượng theo năm, hiệu suất sản xuất và tổn thất sản lượng do dừng máy hoặc do giới hạn về tính sẵn sàng.
- Ước tính chi phí vận hành và bảo trì hằng năm, gồm nhân công, phụ tùng, vật tư tiêu hao, dịch vụ hỗ trợ, vận chuyển, huy động/giải thể (mobilization/demobilization) và tổng chi phí bảo trì theo từng thiết bị.
- Nhận diện “bad actor”, tức thiết bị hoặc hệ thống thường xuyên gây hư hỏng, dừng máy hoặc tổn thất sản lượng, để doanh nghiệp ưu tiên cải tiến thiết kế, chiến lược bảo trì, phụ tùng hoặc cấu hình dự phòng.
- Khi nào nên thực hiện nghiên cứu RAM?
Có thể thực hiện nghiên cứu RAM ở nhiều thời điểm trong vòng đời dự án hoặc tài sản. Mục tiêu, dữ liệu đầu vào và mức độ chi tiết thay đổi theo từng giai đoạn:
| Giai đoạn | Mục đích của nghiên cứu RAM |
| Giai đoạn ý tưởng / tiền khả thi / khả thi | So sánh các phương án công nghệ, cấu hình hệ thống, mức dự phòng và mục tiêu tính sẵn sàng trước khi ra quyết định đầu tư. |
| Giai đoạn FEED / thiết kế cơ sở | Đánh giá thiết kế ban đầu, xác định điểm nghẽn, kiểm tra cấu hình 1oo2, 2oo3, duty/standby và yêu cầu bảo trì có phù hợp với thiết kế hay không. |
| Giai đoạn thiết kế chi tiết / EPC | Cập nhật mô hình bằng dữ liệu nhà cung cấp, P&ID, danh mục thiết bị và triết lý vận hành/bảo trì; tối ưu phụ tùng, khả năng tiếp cận bảo trì và cấu hình dự phòng. |
| Giai đoạn chạy thử / tiền vận hành | Đồng bộ dữ liệu hoàn công, xây dựng cây phân cấp tài sản (asset hierarchy), thiết lập dữ liệu CMMS ban đầu và kiểm tra mức sẵn sàng của hệ thống trước khi vận hành thương mại. |
| Giai đoạn vận hành | Cập nhật mô hình bằng dữ liệu CMMS thực tế, phân tích thời gian dừng máy, bad actor, MTBF và MTTR, rồi tối ưu chiến lược bảo trì, phụ tùng và nhân lực. |
| Khi có thay đổi hoặc hoán cải | Đánh giá ảnh hưởng đến độ tin cậy và tính sẵn sàng của các thay đổi xử lý theo quy trình quản lý thay đổi (MOC), như bổ sung thiết bị mới, thay đổi P&ID, thay đổi công suất, thay đổi triết lý vận hành hoặc chiến lược bảo trì. |
| Khi hư hỏng lặp lại hoặc thời gian dừng máy cao | Xác định nguyên nhân gốc làm giảm tính sẵn sàng, đánh giá hiệu quả của các biện pháp cải tiến và hỗ trợ quyết định thay thế hoặc nâng cấp thiết bị. |
| Giai đoạn kéo dài tuổi thọ | Đánh giá tác động của lão hóa thiết bị, rủi ro suy giảm độ tin cậy, nhu cầu đại tu hoặc thay thế, và chi phí duy trì vận hành trong các năm tiếp theo. |
- Tiêu chuẩn và cơ sở pháp lý liên quan
ISO 20815:2018 Production assurance and reliability management (Đảm bảo sản xuất và quản lý độ tin cậy) hướng dẫn cách lập kế hoạch và quản lý đảm bảo sản xuất và độ tin cậy trong suốt vòng đời của cơ sở dầu khí, hóa dầu và khí tự nhiên.
ISO 14224:2016 Collection and exchange of reliability and maintenance data for equipment (Thu thập và trao đổi dữ liệu độ tin cậy và bảo trì cho thiết bị) quy định định dạng chuẩn cho dữ liệu thiết bị, dữ liệu hư hỏng và dữ liệu bảo trì, là đầu vào chính của mô hình RAM.
Trong lĩnh vực dầu khí và nhiệt điện, pháp luật Việt Nam hiện chưa yêu cầu lập nghiên cứu RAM như một hồ sơ độc lập. Tuy vậy, một số văn bản có yêu cầu về các nội dung gắn với RAM, như quản lý an toàn, đánh giá rủi ro, vận hành, bảo trì, kiểm định và tính toàn vẹn thiết bị:
- Nghị định 45/2023/NĐ-CP yêu cầu nhà thầu dầu khí lập hồ sơ quản lý an toàn, gồm chương trình quản lý an toàn, báo cáo đánh giá rủi ro và kế hoạch ứng cứu khẩn cấp. Nghị định cũng yêu cầu hệ thống quản lý an toàn có quy trình vận hành, ứng phó sự cố và bảo dưỡng công trình, máy móc, thiết bị.
- Thông tư 40/2018/TT-BCT quy định việc lập và nội dung hồ sơ quản lý an toàn trong hoạt động dầu khí.
- Nghị định 13/2011/NĐ-CP về an toàn công trình dầu khí trên đất liền, được sửa đổi bởi Nghị định 25/2019/NĐ-CP, quy định trách nhiệm về an toàn, vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa công trình dầu khí trên đất liền và hệ thống quản lý an toàn của các công trình này.
- Thông tư 02/2025/TT-BCT về bảo vệ công trình điện lực và an toàn trong lĩnh vực điện lực yêu cầu đánh giá an toàn kỹ thuật công trình phát điện, kể cả nhà máy nhiệt điện, với nội dung gồm bảo dưỡng sửa chữa thiết bị, phân tích nguyên nhân sự cố và rủi ro vận hành. Với thiết bị điện trên hệ thống điện quốc gia, nếu chủ đầu tư áp dụng phương pháp sửa chữa bảo dưỡng theo tình trạng thiết bị hoặc hướng đến độ tin cậy, chu kỳ và hạng mục kiểm định được xác định từ kết quả đánh giá tình trạng thiết bị, với chu kỳ không quá 72 tháng.
- Thông tư 05/2025/TT-BCT quy định hệ thống truyền tải điện, phân phối điện và đo đếm điện năng. Thông tư yêu cầu đơn vị phân phối điện công bố định kỳ số liệu độ tin cậy cung cấp điện trên trang thông tin điện tử của đơn vị.
Trong lĩnh vực đường sắt, Nghị định 67/2026/NĐ-CP về thiết kế kỹ thuật tổng thể (thiết kế FEED) của dự án đường sắt quốc gia và đường sắt địa phương đưa yêu cầu về độ tin cậy, tính sẵn sàng, khả năng bảo trì và an toàn (RAMS) vào nội dung thiết kế FEED.
- Dịch vụ tư vấn RAM của SEN
SEN hoạt động trong lĩnh vực an toàn, sức khỏe và môi trường (HSE), an toàn công nghệ và quản lý rủi ro kỹ thuật từ năm 2006, và có thể hỗ trợ khách hàng thực hiện nghiên cứu RAM cho tài sản công nghiệp trọng yếu.
Phạm vi thường gặp gồm công trình khai thác và xử lý dầu khí ngoài khơi, kể cả FSO và FPSO; công trình dầu khí trên bờ; trạm xử lý khí; kho và cảng xăng dầu; nhà máy nhiệt điện.
Các hệ thống thường được nghiên cứu gồm bơm, máy nén, tuabin, lò hơi, hệ thống điện, hệ thống điều khiển, hệ thống dừng khẩn cấp (ESD), hệ thống phát hiện cháy và khí (F&G), hệ thống nước chữa cháy và các hệ thống phụ trợ trọng yếu khác.
Một nghiên cứu RAM do SEN thực hiện gồm các bước sau:
- Rà soát dữ liệu thiết bị và dữ liệu vận hành.
- Xây dựng cây phân cấp tài sản.
- Chuẩn hóa dữ liệu hư hỏng và bảo trì.
- Xây dựng mô hình RAM.
- Tính toán độ tin cậy, tính sẵn sàng và khả năng bảo trì.
- Xếp hạng thiết bị theo mức độ trọng yếu.
- Xác định điểm nghẽn sản xuất.
- Đề xuất cải tiến về thiết kế, cấu hình dự phòng, bảo trì, phụ tùng, hậu cần, chi phí và nguồn lực.
8. Nên bắt đầu từ đâu?
Với dự án mới, nên xây dựng mô hình RAM từ giai đoạn ý tưởng hoặc FEED, khi cấu hình dự phòng và lựa chọn thiết bị vẫn còn thay đổi được. Với công trình đang vận hành, hãy bắt đầu từ dữ liệu hư hỏng và thời gian dừng máy trong CMMS, vì các dữ liệu này cho thấy tính sẵn sàng đang bị suy giảm ở đâu. Trong cả hai trường hợp, cần cập nhật mô hình mỗi khi công trình và dữ liệu thay đổi. Để trao đổi về nghiên cứu RAM cho công trình của quý khách, vui lòng liên hệ SEN qua www.senwork.com.