Từ dây chuyền gạch tự động đến bài toán thiết kế công trình

Một cơ sở gạch tuynel tại xã Bình Lư, tỉnh Lai Châu cho thấy công trình công nghiệp cần được hoạch định từ quy trình sản xuất, thay vì chỉ tập trung vào phần bao che. Dự án do Công ty CP Hoàng Liên đầu tư, được cải tạo và chuyển đổi thiết bị, dây chuyền với công suất thiết kế 38 triệu viên/năm. Tổng vốn đăng ký là 95 tỷ đồng, còn diện tích sử dụng đất sau điều chỉnh hơn 159.641m². Đây là trường hợp tham khảo hữu ích cho chủ đầu tư đang chuẩn bị xây nhà máy có nhiều khu chức năng liên kết.

Mặt bằng phải đi theo dòng vận hành

Quy trình bắt đầu từ khâu tập kết đất sét, xử lý và phối trộn nguyên liệu, sau đó tạo hình gạch mộc, sấy, nung rồi làm nguội. Tương ứng với chuỗi công đoạn đó là các hạng mục gồm khu ủ nguyên liệu, khu xử lý, dây chuyền tạo hình, lò nung, kho vật tư, hệ thống thu khói, điện và công trình phụ trợ.

Thông tin này gợi ra một nguyên tắc quan trọng khi lập phương án nhà xưởng: vị trí và khoảng cách giữa các khu vực phải hỗ trợ dòng vật liệu liên tục. Nếu bố trí không bám sát trình tự công nghệ, quãng đường vận chuyển có thể dài hơn, giao cắt nội bộ nhiều hơn và việc đồng bộ thiết bị trở nên khó khăn. Vì vậy, chủ đầu tư nên chốt sơ đồ công nghệ và nhu cầu từng khu trước khi hoàn thiện giải pháp kiến trúc, hệ khung và hạ tầng kỹ thuật.

Tự động hóa không loại bỏ yêu cầu kiểm soát

Dây chuyền tại Bình Lư có mức tự động hóa cao từ xử lý nguyên liệu, tạo hình, đưa sản phẩm vào lò đến dỡ thành phẩm. Mỗi ca chỉ cần 8 công nhân vận hành. Lợi ích trực tiếp là giảm nhu cầu lao động tại các khâu lặp lại, nhưng hệ thống vẫn đòi hỏi người vận hành theo dõi đồng thời nhiệt độ ở vùng sấy, nung và làm nguội.

Chất lượng đầu ra còn phụ thuộc vào nguyên liệu, than và nhiệt trị nhiên liệu. Khi thông số thay đổi, lượng gió, van và chế độ vận hành phải được điều chỉnh để toàn hệ thống giữ trạng thái ổn định. Với chủ đầu tư, điều này có nghĩa là thiết kế công trình cần tạo điều kiện cho giám sát thiết bị, tiếp cận bảo trì và phối hợp giữa các khu vực, chứ không nên xem tự động hóa là một hạng mục tách rời.

Bài học cho thiết kế nhà thép tiền chế

• Chừa điều kiện cho thiết bị: nhịp, cao độ, lối tiếp cận và vị trí kỹ thuật cần được xác định theo dây chuyền trước khi triển khai kết cấu thép.
• Đồng bộ hệ thống môi trường: khói và bụi được xử lý bằng hệ thống đầu tư đồng bộ; phần khói, nhiệt phát sinh còn được tận dụng cho công đoạn sấy, giúp hạn chế lãng phí năng lượng.
• Tính đến thay đổi vận hành: dự án là một trường hợp cải tạo, chuyển đổi thiết bị và công nghệ, cho thấy phương án ban đầu nên cân nhắc khả năng điều chỉnh khi dây chuyền được nâng cấp.

Hiệu quả cần được nhìn trong toàn vòng vận hành

Cơ sở này bước đầu đạt khoảng 98% sản phẩm gạch A1, đồng thời tạo việc làm và thu nhập ổn định cho người dân địa phương, giúp lao động tiếp cận máy móc mới. Với dự án nhà thép tiền chế, bài học đáng chú ý là hiệu quả không chỉ nằm ở chi phí xây dựng ban đầu. Khả năng hỗ trợ công nghệ, tiết kiệm năng lượng, kiểm soát phát thải và thuận tiện vận hành mới là những tiêu chí cần được xem xét cùng nhau ngay từ giai đoạn thiết kế.

Thông tin và hình ảnh tham khảo từ Báo Xây dựng - Xây dựng: Cận cảnh nhà máy gạch công nghệ tự động hóa ở vùng cao Lai Châu