Căn cứ xỏc định cần thiết đầu tư

1.4.1.1. Giới thiệu

- Dõy chuyền 2 cụng ty đI vào hoạt động năm 1996 do hàng F.L.Smidth (Đan Mạch) cung cấp. Hệ thống tiờn tiến và hiện đại gồm:

- Thỏp trao đổi nhiệt 1 nhỏnh, 5 tầng cylon với hàng phõn huỷ kiểu tỏch biệt

- Lũ nung cú 3 bộ galo, kớch thước L73 x φ 4,13

- Thiết bị làm nguội clinker ghi hiệu suất thu hồi nhiệt cao, cung cấp khớ núng precalanen và cho thiết bị sấy nghiền than.

Cụng suất hệ thống 3300t clinker/ngày, ổn định 3 năm, đạt cụng suất và sử dụng 100%. Hệ thống thiết bị tự động hoỏ cao làm ổn định và tin cậy, mức tiờu thụ nhiờn liệu là 780Kcal/kg clinkẻ (thiết kế 730Kcal/kg clinker)

Lũ nung số 2 đầu tư thụng số kĩ thuật

- Đường kớnh: 4,13; chiều dài 73m, cao độ 20,725m24,001m, độ dốc của lũ: i=0,04, khoảng cỏch từ tim lũ số 2 đến tim ống giú số 3 thay đổi: 5,3m10m

- Nừu được hệ thống hoỏ toàn bộ khu vực lũ, xung quanh hệ thống mương thoỏt nước chung với nhà mỏy. Nền cú độ cao 5,75m7,00m

- Cú hệ thống ống cụng nghệ và cầu thang giao thụng giữa lũ 2 và ống giú 3, hệ thống này hoạt động phục vụ nhà mỏy.

- Khoảng cỏch giữa cỏc bệ số 1, 2, 3 của lũ nung tương ứng là 28,075m và 28,047m.

- Kớch thước cỏc múng của bệ lũ nung số 2: Bệ 1: 7mx10,2m

Bệ 2: 7,7mx10,6m Bệ 3: 9mx14,05m

Trong quỏ trỡnh vận hành lũ, tỏc động dũng vật liệu ở nhiệt độ cao làm giảm độ bền của lớp gạch, và do cỏc nguyờn nhõn trờn cú ảnh hưởng trực tiếp rỳt ngắn chu kỡ sử dụng, kộo dài tuổi thọ gạch lút, đảm bảo hoạt động của lũ, quan trọng kĩ thuật mang tớnh quyết định, chất lượng và nõng cao toàn bộ dõy chuyền sản xuất. Khắc phục hạn chế cỏc yếu tố quan trọng, nhiều giảI phỏp đồng bộ cần xử lớ để khắc phục tỡnh trạng bất thường của thời kỡ đăc biệt khi trời mưa cú bóo, nõng cao tuổi và độ bền của lũ dẫn đến xi măng Hoàng Thạch cần cú văn bản đăng kớ và xin ghi vào kế hoạch đầu tư cơ bản năm 2000. dự ỏn đầu tư xõy dựng mỏI che lũ nung

1.4.1.2. Cơ sở lập dự ỏn

* Cơ sở phỏp lớ:

- Nghị định52/1999/NĐ-CP ngày 8/7/1999 của chớnh phủ ban hành qui chế quản lớ đầu tư xõy dựng.

- Thụng tư số 8/1999TT-BXD ngày 16/11/1999 của bộ trưởng bộ xõy dựng hướng dẫn lập và quản lớ chi phớ xõy dựng cụng trỡnh thuộc dự ỏn đầu tư

- Kế hoạch đầu tư XDCB năm 20072008của tổng cụng ty xi măng Việt Nam đó cho phộp cụng ty xi măng Hoàng Thạch tiến hành nghiờn cứu và lập dự ỏn đầu tư mỏi che lũ nung số 2

- Hợp đồng kinh tế số 656 được kớ ngày 10/8/2007 * Cơ sở kĩ thuật

Qui chuẩn và tiờu chuẩn kĩ thuật xõy dựng - Qui chuẩn xõy dựng

- Tiờu chuẩn thiết kế kết cấu thộp TCVN

- Tiờu chuẩn thiết kế và thi cụng cọc bờ tụng cốt thộp TCVN * Tài liệu tham khảo

- Tài liệu địa chất cụng trỡnh của hố khoan tại múng lũ 2 - Thiết kế mỏI che lũ nung của nhà mỏy xi măng Chinfong

1.4.1.3. Tỡnh hỡnh và nguyờn nhõn sập lũ

* Tỡnh hỡnh:

Từ năm 1996->nay, lũ nung HT số 2 cho thấy rừ ưu điểm trong việc sản xuất clinker. Tuy nhiờn việc xảy ra sự cố kĩ thuật do nguyờn nhõn khỏch quan và chủ quan, chủ yếu là sự cố đối với lớp gạch chịu lửa lút lũ, là điều khú trỏnh khỏi trong quỏ trỡnh vận hành. Cỏc sự cố này ảnh hưởng rất lớn tới tỡnh hỡnh sản xuất của cỏc dõy chuyền và gõy thiệt hại khụng nhỏ cho nhà mỏy.

Điển hỡnh là sự cố lũ nung HT 2 xảy ra vào 14h chiều ngày 18/9/1998 làm sập gạch lũ nung trong khi trời bắt đầu mưa. Phần vỏ lũ nơi cú sự cố xảy ra bị nhiệt núng đỏ lờn, khi kiểm tra trong lũ đó xỏc định được múng gặp sự cố cú 1 chiều 3m (theo chiều dài lũ) và 1 chiều 4m (theo chu vi lũ) chiều dầy trung bỡnh của lớp gạch khi sập 120mm180mm nhưng thực tế cú những khu vực chiều dày của lớp gạch vẫn cũn từ 170mm180mm. Tuy nhiờn mức độ hư hỏng gạch lút lũ khụng chỉ dừng ở đõy mà cũn ảnh hưởng tới cỏc phần gạch kề bờn, buộc phảI thay thế chiều dài lớp gạch dài 25m. Nhà mỏy đó phải dừng lũ từ ngày 18/0930/09/1998. khối lượng gạch sử dụng khoảng 200T (toàn bộ gạch chịu lửa sử dụng cho hệ lũ nung của cụng ty xi mănng Hoàng Thạch đều phải nhập từ nước ngoài, đặc biệt đoạn xõy mới lũ nung là loại gạch ALMAG 85 và MAGPURE 93). Như vậy, sự thiệt hại vỡ kinh tế trong thời gian dừng lũ cũng như cỏc chi phớ sửa chữa khắc phục cỏc hư hỏng lũ rất lớn.

Cũng như lũ nung số 2, lũ nung số 1 cũng liờn tục xảy ra cỏc tỏc động xấu cảu thời tiết (đặc biệt khi mưa), khi lũ bị dừng. Việc dừng lũ là yếu tố khú trỏnh khỏi trong quỏ trỡnh vận hành, nguyờn nhõn chủ yếu là sự sụt ỏp lũ và do sụp ỏp điện lưới. Khi dừng lũ sẽ gõy ra tỏc hại rất lớn đến vỏ lũ và lớp lút lũ, sự chờnh lệch giữa mặt dưới thõn lũ đang chứa liệu (cú nhiệt cao) và mặt trờn khụng chứa liệu (cú nhiệt độ thấp) sẽ gõy ra sự co gión vỏ là khụng đồng đều làm cho vỏ lũ bị cong đi. Để hạn chế hiện tượng này, người ta sỏng chế 1 hệ thống mỏy phỏt dự phũng, động cơ phụ thuộc, giảm tải và bộ chuyển động nhằm mục đớch quay đều lũ hạn chế sự chờnh lệch nhiệt độ của lũ. Song trờn thực tế khi sản xuất cú những trường hợp khi lũ dừng do sự cố điện đồng thời mỏy phỏt cú sự cố hoặc cỏc bộ phận chuyền động cũng trục trặc khụng thể quay lũ được. Thậm chớ khi đú đó cú giảI phỏp dựng cỏp cuốn qua lũ và dựng xe ủi để kộo song khụng thực hiện được trong trường hợp kể trờn với thời tiết bỡnh thường đó gõy thiệt hại khụng nhỏ sản xuất, nếu gặp trời mưa khi khụng

cú mỏi che gõy nhiệt độ chờnh lệch rất lớn dẫn đến tỡnh trạng biến dạng của vỏ lũ diễn ra 1 cỏch tự nhiờn và thiệt hại khú cú thể lường trước được.

* Nguyờn nhõn

Tuổi thọ của lớp gạch chịu lửa lút lũ phụ thuộc chủ yếu vào cỏc yếu tố sau:

- yếu tố chủ quan: cú liờn quan đến chế độ vận hành như chế độ nhiệt trong quỏ trỡnh nung luyện clinker, tỏc động hoỏ học của phối liệu nung với vật liệu chịu lửa, cụng suất nộn do khả năng gión nở theo nhiệt độ của mỗi vũng gạch và chờnh lệch độ gión nở của cỏc vũng gạch với vỏ lũ.

- Yừu tố khỏch quan: liờn quan đến thời tiết của mụI trường bờn ngoài (mưa, bóo,…) tỏc động vào vỏ lũ, ảnh hưởng trực tiếp đến lớp gạch lút lũ

• Sự hư hỏng của lớp vật liệu bờn trong lũ do cỏc yếu tố chủ quan

Ngoài việc bị bóo mưa vỡ cơ nhiệt hoỏ thường xuyờn trong điều kiện làm việc khắc nghiệt, sự hư hỏng của lớp gạch lút lũ cũn do nguyờn nhõn sau:

- Hư hỏng lớp vật liệu chịu lửa lút lũ, khi lũ bị dừng do sự cố thỡ toàn bộ chế độ nhiệt trong hệ thống lũ nung bị biến động. Khi khởi động lại lũ lớp colan bỏm trờn bề mặt gạch do thay đổi nhiệt độ sẽ bị rơi rụng rất nhiều. Ngoài ra khi colan rơI sẽ kộo theo hư hỏng bề mặt gạch của cỏc khu vực lõn cận, cú thể dẫn đến việc phảI xõy dựng lại cả đoạn gạch khỏ dài.

- Hư hỏng lớp gạch chịu lửa do khi xõy gạch khụng tuõn thủ đỳng cỏc hướng dẫn qui trỡnh xõy gạch hoặc do trong quỏ trỡnh vận hành khụng tuõn theo qui trỡnh vận hành dẫn đến bị biến dạng hoặc gõy ra sập gạch lút lũ.

- Sự dao động nhiệt độ theo chu kỡ: trong 1 vũng quay của lũ, thường là nhỏ hơn một phỳt, lớp gạch lút lũ thoạt tiờn bị ảnh hưởng của khớ núng trong lũ. Sự dao động nhiệt độ cú chu kỡ của bề mặt lớp vỏ cú thể lờn tới 400oC. Sau một thời gian hoạt động, đặc tớnh chống lại sự thay đổi nhiệt độ đột ngột

của gạch chịu lửa cũng bị giảm dần và đến một thời điểm nào đú cũng bị nứt hay hư hỏng trờn bền mặt gạch

- Sự gión nở nhiệt của vật liệu chịu lửa lút lũ và của vỏ lũ. Mặc dự hệ số giản nở nhiệt của vỏ lũ là cao hơn so với vật liệu chịu lửa lút lũ, nhưng sự gión nở lũ dài cỏc vỏ lũ lại thấp hơn của vật liệu chịu lửa lút lũ. Do bỡnh thường mhiệt đọ lớp vỏ lũ là 280oC300oC. Trong khi nhiệt độ trung bỡnh của vật liệu chịu lửa là 1350-1400oC, điều này gõy ra ứng suất nộn rất cao đăc biệt là trờn bề măt tự do của lớp gạch lút lũ và đụI khi xảy ra nứt vỏ lũ trờn của gạch tại 1200oC (tại 1200oC gạch MAGPURE 93 cú độ gión nở nhiệt 1,5%, gạch Spinen ACMAG 85 cú đọ gión nở nhiệt là 1,4%).

Với một số nguyờn nhõn trờn, ta nhận thấy quỏ trỡnh vận hành dẫn đến sự hư hỏng của lớp gạch lút lũ là phụ thuộc chủ yếu vào sự hoạt động ổn định của thiết bị và trỡnh độ cũng như kinh nghiệm của người vận hành. Tuy nhiờn, cỏc yếu tố chủ quan hoàn toàn cú thể khắc phục thụng qua việc thực hiện cỏc giải phỏp kĩ thuật hợp lớ, cũn cỏc yếu tố do khỏch quan đem lại thỡ hầu như khụng thể khắc phục được nếu khụng thực hiện đỳng cỏc phương phỏp phự hợp.

• Sự hư hỏng của lớp vật liệu bờn trong lũ do yếu tố thời tiết. Theo nguyờn tắc, khi trời mưa to người vận hành tại phũng điều khiển trong phải rất thận trọng khi vận hành lũ bởi vỡ nước mưa làm giảm nhiệt độ vỏ lũ đột ngột gõy ra ứng suất nhiệt rất nguy hiểm đối với lớp gạch lút của lũ nung. Thực tế cho thấy vỏ lũ nung được thiết kế với cỏc đặc tớnh rất tốt, nhưng sau một thời gian hoạt động, nhưng do lam việc trong mụi trường cao, ở trạng thỏi động nờn lũ khụng giữ được ở trạng thỏi hỡnh trũn ban đầu mà bị biến dạng thành hỡnh ụvan, tớnh chất cơ lớ của vỏ thộp lũ nung bị giảm đI rất nhiều và độ co gión của vỏ là ảnh hưởng khụng tốt đến độ bền của gạch. Điều đú dẫn đến sự cố đập gạch trong lũ khi chiều cao của gạch cũn khỏ lớn.

Trong điều kiện làm việc ổn định thỡ độ ovan rất ớt ảnh hưởng tới tuổi thọ của gạch. Mưa to, lượng nước gõy ra biến đổi đột ngột vỡ nhiệt độ vỏ lũ tạo ra cỏc ứng suất co mạch của vỏ thộp và tỏc động vào lớp gạch lút trong lũ, đặc biệt là cỏc vị trớ đó hư hỏng của lũ gạch trong quỏ trỡnh vận hành từ đú cú thể dẫn đến quỏ trỡnh sập lũ khi sự cố xảy ra nhõn viờn bắt buộc phải dừng lũ. Hiện tượng đú dẫn đến bong vỡ cỏc lớp colan như đó phõn tớch ở phần đầu. Cỏc số liệu thu thập trong quỏ trỡnh vận hành lũ nung cụng ty Hoàng Thạch cho thấy nhiệt của lũ khi trời mưa là từ 70oC100oC so với nhiệt độ vỏ lũ Khi trời khụng mưa, nước mưa cú tỏc động trực tiếp làm giảm nhiệt độ vỏ lũ đột ngột gõy ra cỏc ứng suất co gión nhiệt tỏc động vào khu vực gạch đó bị yếu trong quỏ trỡnh làm việc và từ đú gõy ra sự cố.

Ngoài trường hợp đó nờu cụ thể ở trờn trong thực tế sản xuất tại Hoàng Thạch khụng hiếm trường hợp sập lũ gạch khi lũ nung làm việc trong trời mưa đột ngột. Thụng thường cỏc trường hợp với chiều dày gạch lút ban đầu là 230mm thỡ quỏ trỡnh như vậy là thuận lợi đem lạ kinh tế cao. Tuy nhiờn sập lũ do mưa lớn dẫn đến chiều dày trung bỡnh của gạch lút là 120mm150mm (170mm180mm). do vậy phải cần tăng lờn chi phớ sửa chữa và nõng cấp.

- Trong trường hợp sai trong quỏ trỡnh xõy gạch sẽ dẫn tới sự cố sập khi trời mưa dẫn tới tăng thờm chi phớ sửa chữa và chi phớ mất đi khi sập lũ

• Sự hư hại do chớnh bản thõn vật liệu vỏ lũ:

- Do ụi nhiễm mụi trường, mưa kốm theo hoỏ chất axit, bazơ và cỏc hoỏ chất khỏc…nước mưa tỏc động trực tiếp lờn vỏ lũ dẫn đến quỏ trỡnh ăn mũn hoỏ học dẫn đến sự hư hại của vỏ lũ

1.4.1.4. Biện phỏp khắc phục

- Mỏi che lũ xuất hiện đầu tiờn ở xi măng Hải Phũng do người Phỏp thiết kế vào năm 1928 (mỏi che lũ 1 và lũ 2) và năm 1936-1959 mỏi che lũ 3, 4 ,5. Vỡ vậy đó cú kinh nghiệm xõy mỏi che lũ đó cú lõu năm tại Việt Nam, Phỏp

đó quan tõm đến khớ hậu nước ta hiện nay lũ nung 3, 4, 5 thuộc xi măng Hải Phũng vẫn tồn tại, trừ một số phần hư hỏng do bom đạn chiến tranh.

- Cụng ty xi măng Chinfon HảI Phũng được tư vấn bởi ONADO (Nhật Bản).

- Cỏc cụng ty xi măng khỏc cú thể mời nhà thầu Tõy Âu và Bắc Mĩ khảo sỏt và nghiờn cứu khớ hậu Việt Nam và thế giới.

- Việt Nam thuộc nhiệt đới, ẩm mưa nhiều thời tiết thất thường, lượng mưa hàng năm khu vực này 1768mm, lượng mưa lớn nhất 1800mm, nhỏ nhất 1489mm, được thống kờ chi tiết như sau: mưa nhiều thỏng 6-9 dẫn đến ảnh hưởng tuổi thọ cụng trỡnh, làm ảnh hưởng tới mỏI che.