TỔNG QUAN VỀ GIÁO TRÌNH KỸ THUẬT GIA CÔNG ĐƯỜNG ỐNG (MÃ MÔ ĐUN: KTML07)

Tổng quan về giáo trình

Giáo trình Kỹ thuật gia công đường ống (Mã mô đun: KTML07) là tài liệu đào tạo chuyên ngành thuộc chương trình đào tạo nghề Kỹ thuật Máy lạnh và Điều hòa không khí ở trình độ Cao đẳng, được ban hành kèm theo Quyết định của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Nghề Đà Nẵng năm 2020. Trong tiến trình đào tạo, mô đun này được bố trí giảng dạy sau khi sinh viên đã hoàn thành các môn học cơ sở kỹ thuật chung.

Tài liệu do ThS. Vũ Thị Việt Như (Bộ môn Điện lạnh, Khoa Điện – Điện tử) chủ biên, có tổng thời lượng 60 giờ (gồm 28 giờ lý thuyết, 28 giờ thực hành/thảo luận/bài tập và 4 giờ kiểm tra). Cấu trúc giáo trình được xây dựng theo phương pháp tích hợp lý thuyết gắn liền quy trình thao tác chuẩn, chia thành 3 bài học chính tương ứng với ba hệ thống ống chuyên biệt trong ngành nhiệt lạnh: ống đồng, ống gió và ống nước.

Mục tiêu đào tạo của giáo trình hướng tới việc trang bị cho người học các nguyên tắc kỹ thuật gia công cơ bản; kỹ năng đọc bản vẽ thiết kế - thi công M&E; kỹ năng thực hiện các bước công việc cắt, nạo ba via, loe, nong, uốn, hàn ống đồng; kỹ năng ghép nối, treo đỡ, bọc cách nhiệt ống gió và lắp đặt đường ống nước kèm thử nghiệm áp lực. Đặc điểm kỹ thuật của tài liệu là cung cấp các bảng định mức quy cách vật tư, quy trình từng bước (step-by-step) với tiêu chuẩn kiểm tra định lượng rõ ràng cho từng công đoạn gia công.

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương/chủ đề chính

Nội dung giáo trình được tổ chức tuần tự theo logic phát triển kỹ năng từ cấp độ chi tiết cấu kiện đến tổ hợp hệ thống:

  • Bài 1: Gia công đường ống đồng (Thời lượng: 30 giờ - 15 LT, 13 TH, 2 KT):

    • Cắt ống bằng dao cắt trục lăn (siết vừa tay, không làm bẹp ống) và nạo ba via bằng lưỡi tam giác (xoay 180° từ 8–10 lần, hướng miệng ống xuống dưới để mạt kim loại không rơi vào lòng ống).
    • Loe ống kết nối rắc co bằng bộ loe đồng tâm hoặc lệch tâm (độ nhô đầu ống 2mm, thao tác vặn tiến 1/2 vòng và lui 1/4 vòng).
    • Núc (nong) ống để hàn nối bằng chày nong hoặc kìm nong ống (mở tay cần 75° ép xuống 45°, xoay ống 10° lặp lại 2–3 lần, đường kính trong đầu nong lớn hơn đường kính ngoài ống từ 0.5–1mm).
    • Uốn ống bằng lò xo uốn hoặc dụng cụ uốn cán xoay (độ chính xác sai số dưới 1mm, không làm bẹp tiết diện).
    • Hàn ống đồng bằng mỏ hàn oxy - axetylen (áp suất oxy mở gấp đôi axetylen, nung mí đỏ cách ngọn lửa 1cm, điền que hàn kín đều măng sông) và xử lý các lỗi hàn thủng, cháy, mối hàn không ngấu.
    • Thử kín đường ống bằng khí Nitơ (khí trơ) với áp suất thử 10 bar, duy trì trong 24 giờ (tiêu chuẩn: 6 giờ đầu sụt áp không quá 0.3 bar, 18 giờ tiếp theo áp suất giữ nguyên).
    • Gia công tổ hợp ống đồng đa kích cỡ (7/8'', 1/2'', 3/8'', 1/4'') và kết nối hoàn chỉnh mô hình hệ thống lạnh (gồm máy nén pittông 1HP, 4 dàn lạnh trực tiếp, 1 dàn nóng, phin sấy lọc và 5m ống mao).

  • Bài 2: Gia công đường ống gió (Thời lượng: 20 giờ - 9 LT, 10 TH, 1 KT):

    • Đọc bản vẽ hệ thống thông gió và điều hòa không khí: Sơ đồ nguyên lý, bản vẽ mặt bằng và hệ thống ký hiệu viết tắt chuyên ngành (EAG, SEAG, EAL, KEAF, FAF, SPF, LSAG, LRAG, VCD, SA, RA, COP, FFL, BOD, BOG, TEF, BOF, CHWP, CHWS, CHWR).
    • Kết nối ống gió vuông: Quy cách nẹp C (cạnh ≤ 400mm), nẹp bích TDC (cạnh từ 400–1000mm, nẹp dày 1.0mm, khoảng cách gài tối đa 1250mm), mặt bích thép góc L30x30x3 (cạnh 1000–2000mm) và L40x40x3 (cạnh > 2000mm) sử dụng bulông M8x25.
    • Kết nối ống gió tròn: Chi tiết đoạn nối S (chiều dài 60–100mm theo đường kính từ ≤ 125mm đến 2000mm, độ dày tôn từ 0.58–1.15mm), cố định bằng rivet và trét silicon làm kín 10mm.
    • Kết nối ống gió mềm (Flexible duct) vào hộp miệng gió và van điều chỉnh gió RD bằng dây thép 1.5mm và băng keo bạc.
    • Lắp đặt hệ thống treo và cố định: Ty treo M8/M10, thép góc L30x30x3 đến L50x50x7, khoảng cách giữa 2 giá đỡ tối đa 2500mm, khoảng cách giá đỡ cố định ≤ 12.5m; kết cấu ty treo chống cháy xuyên sàn, xuyên tường bằng bông khoáng.
    • Kỹ thuật bảo ôn cách nhiệt: Sử dụng bông thủy tinh (dày 50mm, tỷ trọng 32kg/m³, đinh dán keo cự ly ≤ 250mm, dài 75mm, bọc băng keo nhôm) hoặc tấm cao su xốp NBR Duct-Flex cấu trúc ô kín.
    • Lắp đặt quạt và kiểm nghiệm độ kín hệ thống ống gió: Phương pháp tạo áp bằng máy tạo khói màu kết hợp quạt điều khiển biến tần ở áp suất 2.5 bar để phát hiện vị trí rò rỉ.

  • Bài 3: Gia công đường ống nước (Thời lượng: 10 giờ - 4 LT, 5 TH, 1 KT):

    • Đọc bản vẽ cấp thoát nước: Quy ước ký hiệu viết tắt loại đường ống gồm C (Cấp nước sinh hoạt), CN (Cấp nước nóng), T (Thoát nước sinh hoạt), TH (Ống dẫn nước tuần hoàn), CX (Cấp nước sản xuất), TX (Thoát nước sản xuất), TM (Thoát nước mưa), TB (Ống thông hơi nước bẩn), Cn (Đường ống cấp nước sinh hoạt số n).
    • Quy tắc khai triển đường ống khi hình chiếu trùng nhau (đường ống thoát vẽ sát tường, đường ống cấp vẽ ở ngoài).
    • Kỹ thuật kết nối đường ống nước, lắp đặt cụm bơm nước và kiểm nghiệm vận hành.
       +---------------------------------------------------------+
       |   KTML07: KỸ THUẬT GIA CÔNG ĐƯỜNG ỐNG (Tổng: 60 Giờ)    |
       +---------------------------------------------------------+
                                    |
     +------------------------------+----------------------------+
     |                              |                            |
     v                              v                            v
+-----------------------+ +-----------------------+ +----------------------+
| BÀI 1: ỐNG ĐỒNG       | | BÀI 2: ỐNG GIÓ        | | BÀI 3: ỐNG NƯỚC      |
| (30 giờ: 15 LT/13 TH) | | (20 giờ: 9 LT/10 TH)  | | (10 giờ: 4 LT/5 TH)  |
| - Cắt, nạo, loe, nong | | - Bích TDC, nẹp C, L  | | - Ký hiệu C, T, CN...|
| - Uốn, hàn Oxy-Axetylen| - Ty treo, giá đỡ L    | | - Khai triển hình chiếu|
| - Thử Nitơ 10 bar     | | - Bảo ôn Glasswool/NBR| | - Lắp đặt máy bơm    |
| - Đấu nối cụm lạnh    | | - Thử khói áp 2.5 bar | | - Kiểm nghiệm hệ thống|
+-----------------------+ +-----------------------+ +----------------------+

Kiến thức nền tảng được xây dựng

  • Nguyên lý biến dạng vật liệu và độ kín cơ học: Bản chất cơ tính của đồng khi nong, loe, uốn; sự thay đổi tiết diện và ứng lực uốn; kỹ thuật tạo mối nối măng sông có khe hở tiêu chuẩn 0.5–1mm phục vụ dẫn que hàn mao dẫn.
  • Nguyên lý nhiệt động và chống đọng sương: Cơ chế truyền nhiệt qua vách ống dẫn khí lạnh, hiện tượng đọng sương bề mặt và nguyên lý ngăn ẩm bằng vật liệu cách nhiệt có hệ số dẫn nhiệt $\lambda = 0.032 \text{ W/mK}$ ở 20°C.
  • Quy chuẩn bản vẽ kỹ thuật cơ điện: Hệ thống tiêu chuẩn ký hiệu đường ống nước, ký hiệu van gió VCD, van ngăn cháy FD, tiêu chuẩn ren, mặt bích và mã nhận diện hệ thống cấp thoát gió trong tòa nhà.

Kỹ năng phát triển

  • Kỹ năng kỹ thuật thao tác: Vận hành chính xác mỏ hàn hơi oxy - axetylen, dụng cụ uốn ống cán xoay, kìm nong ống, súng bắn đinh dán bảo ôn, thiết bị nạp khí áp lực Nitơ và máy tạo khói kiểm thử đường ống gió.
  • Kỹ năng phân tích và đo kiểm: Bóc tách thông số hình học từ bản vẽ mặt bằng và sơ đồ nguyên lý; phân tích nguyên nhân các dạng sai hỏng (nứt miệng loe, xước đầu nong, cháy thủng mối hàn); đánh giá sự sụt giảm áp suất khí trơ trong buồng thử kín.
  • Năng lực thực thi chuẩn an toàn: Thao tác đóng mở van bình khí nén áp lực cao (Nitơ, Oxy, Axetylen) đúng trình tự kỹ thuật; kiểm soát rò rỉ khí và sử dụng đầy đủ trang bị bảo hộ cá nhân (kính, giày bảo hộ, áo dài tay, găng tay).

Phương pháp giảng dạy và học tập

Giáo trình được thiết kế theo cấu trúc bài giảng tích hợp chuyên ngành kỹ thuật, kết hợp tỷ lệ cân bằng 1:1 giữa lý thuyết cơ sở (28 giờ) và rèn luyện kỹ năng thực hành xưởng (28 giờ).

                                PHÂN BỔ THỜI LƯỢNG MÔ ĐUN KTML07
+------------------------------------+------------+-----------------+---------------+
| Tên bài học                        | Lý thuyết  | Thực hành/BT    | Kiểm tra      |
+------------------------------------+------------+-----------------+---------------+
| Bài 1: Gia công đường ống đồng     | 15 giờ     | 13 giờ          | 2 giờ         |
| Bài 2: Gia công đường ống gió      | 9 giờ      | 10 giờ          | 1 giờ         |
| Bài 3: Gia công đường ống nước     | 4 giờ      | 5 giờ           | 1 giờ         |
+------------------------------------+------------+-----------------+---------------+
| TỔNG CỘNG (60 GIỜ)                 | 28 giờ     | 28 giờ          | 4 giờ         |
+------------------------------------+------------+-----------------+---------------+

Mỗi nội dung bài học đều áp dụng khung bảng phân tích công việc tiêu chuẩn gồm ba thành phần:

  1. Bước công việc: Liệt kê các bước thực hiện theo trình tự thao tác logic.
  2. Nội dung thực hiện: Mô tả chi tiết hành động kỹ thuật (góc xoay, áp lực, vị trí đặt dụng cụ).
  3. Yêu cầu kỹ thuật: Đưa ra các chỉ số dung sai và tiêu chí nghiệm thu định lượng cụ thể.

Phương pháp sư phạm chú trọng vào việc xử lý các tình huống sai hỏng thông qua bảng tổng hợp lỗi thường gặp (như phân tích hiện tượng ống đồng bị thủng do ngọn lửa quá gần hoặc quá nóng, từ đó hướng dẫn điều chỉnh giảm lưu lượng van oxy/axetylen và nâng khoảng cách mỏ hàn).

Về hình thức đánh giá, học viên được kiểm tra định kỳ (4 giờ) kết hợp đánh giá liên tục trên sản phẩm gia công xưởng theo các chỉ tiêu kỹ thuật:

  • Kích thước đoạn gia công sai lệch dưới 1mm.
  • Độ kín khí nén tổ hợp ống đồng qua thử nghiệm ngâm áp suất Nitơ 10 bar trong 24 giờ (độ sụt áp cho phép $\le 0.3 \text{ bar}$ trong 6 giờ đầu).
  • Độ kín hệ thống ống gió qua thử áp 2.5 bar và kiểm tra khói quang học.

Đối với phần tự học, giáo trình yêu cầu người học tra cứu các bảng quy cách định mức (bảng 1 đến bảng 7 về mặt bích, bề dày tôn, ty treo ống gió) và tự diễn giải hệ thống chữ viết tắt tiếng Anh chuyên ngành trước khi bước vào giờ thực hành lắp ráp.

Điểm nổi bật và cập nhật

  • Cập nhật giải pháp vật liệu cách nhiệt đương đại: Giáo trình tích hợp song song hai loại vật liệu bảo ôn đường ống gió:
    • Phương pháp truyền thống: Bông thủy tinh (Glasswool) tỷ trọng $32 \text{ kg/m}^3$, chiều dày 50mm, đinh dán $\le 250\text{mm}$.
    • Vật liệu cao su xốp NBR (Duct-Flex): Cấu trúc ô kín liên kết mạng, hệ số dẫn nhiệt $\lambda = 0.032 \text{ W/mK}$ ở 20°C, đạt tiêu chuẩn chống cháy lan ASTM D635, UL94, không sinh bụi/sợi bông và kháng ẩm chống đọng sương bề mặt.
       BẢO ÔN ĐƯỜNG ỐNG GIÓ
                |
     +----------+----------+
     |                     |
     v                     v
+--------------------+ +--------------------+
| BÔNG THỦY TINH     | | CAO SU XỐP NBR     |
| - Dày: 50mm        | | - Dạng: Tấm ô kín  |
| - Tỷ trọng: 32kg/m³| | - Dẫn nhiệt: 0.032 |
| - Bề mặt bọc nhôm  | | - Chuẩn: ASTM D635 |
| - Đinh dán: ≤250mm | | - Độ dày: 10-50mm  |
+--------------------+ +--------------------+
  • Quy chuẩn hóa phương pháp thử kín hiện đại: Thay thế việc kiểm tra rò rỉ ống gió thuần túy bằng mắt sang quy trình kỹ thuật sử dụng hệ thống quạt biến tần kết hợp máy tạo khói màu và đồng hồ đo áp suất ở mức 2.5 bar, phản ánh đúng tiêu chuẩn nghiệm thu HVAC tại các công trình dân dụng và công nghiệp.
  • Chuẩn hóa hồ sơ bản vẽ cơ điện (M&E): Hệ thống hóa các thuật ngữ viết tắt chuẩn quốc tế xuất hiện trong bản vẽ thi công thực tế như: VCD (Volume Control Damper), FD (Fire Damper), LSAG (Louver Supply Air Grille), CHWP (Chiller Water Pump), BOD (Bottom of Damper), FFL (Finished Floor Level).
  • Tính đồng bộ trong thông số kỹ thuật: Các thông số cơ khí như đường kính ty treo, kích thước bulông M8x25, chiều dày tôn ống gió tròn từ 0.58–1.15mm và nẹp bích TDC được định dạng rõ ràng theo từng dải kích thước ống, loại bỏ hoàn toàn tính ước lệ trong thi công.

Đối tượng sử dụng giáo trình

  • Trình độ và chuyên ngành đào tạo: Giáo trình phục vụ trực tiếp cho sinh viên hệ Cao đẳng ngành Kỹ thuật Máy lạnh và Điều hòa không khí.
  • Yêu cầu kiến thức tiên quyết (Prerequisites): Người học cần hoàn thành các môn học cơ sở kỹ thuật chung của nghề, nắm được kiến thức an toàn điện, an toàn cơ khí và nguyên lý đọc bản vẽ hình chiếu kỹ thuật cơ bản trước khi học mô đun KTML07.
  • Ứng dụng đối với giảng viên: Tài liệu cung cấp cơ sở để thiết lập giáo án tích hợp, phân bổ thời gian thực hành thao tác tại xưởng, xây dựng phiếu hướng dẫn thực hiện công việc và làm tiêu chí đánh giá kỹ năng nghề cho từng bài tập gia công.
  • Ứng dụng đối với học viên và kỹ thuật viên: Là tài liệu học tập, hướng dẫn thực hành và tài liệu tra cứu các thông số kỹ thuật chuẩn (áp suất thử nén, quy cách nẹp bích, tỷ lệ mối hàn, kích thước giá đỡ) khi thực tập lắp đặt và thi công ngoài công trường.

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với ai?

Giáo trình được biên soạn phục vụ sinh viên theo học trình độ Cao đẳng nghề Kỹ thuật Máy lạnh và Điều hòa không khí, đồng thời là tài liệu tham khảo kỹ thuật cho kỹ thuật viên lắp đặt, bảo dưỡng hệ thống HVAC và cấp thoát nước.

2. Cần kiến thức nền nào để học mô đun này?

Người học cần hoàn thành các môn học cơ sở kỹ thuật theo chương trình đào tạo nghề, có hiểu biết về quy chuẩn an toàn lao động cơ khí - nhiệt lạnh và nguyên tắc đọc hiểu bản vẽ kỹ thuật cơ bản.

3. Điểm khác biệt về mặt kỹ thuật của giáo trình là gì?

Tài liệu tích hợp đầy đủ quy trình gia công cho cả ba môi chất/hệ thống đường ống chính (đồng, gió, nước) trong cùng một mô đun; cung cấp chi tiết định lượng các bước thực hiện (như góc nghiêng mở kìm nong 75° xuống 45°, tỷ lệ van hàn, áp suất ngâm Nitơ 10 bar trong 24h, áp suất thử khói 2.5 bar).

4. Làm sao để tự học và thực hành hiệu quả theo giáo trình?

Học viên cần đối chiếu trình tự từng bước trong bảng mô tả công việc với cột yêu cầu kỹ thuật tương ứng, ghi nhớ bảng ký hiệu viết tắt tiếng Anh và tuân thủ nghiêm ngặt các quy tắc an toàn khi làm việc với thiết bị áp lực và ngọn lửa hàn.

5. Có tài liệu bổ trợ nào kèm theo giáo trình?

Giáo trình tích hợp sẵn 7 bảng tra cứu quy cách kỹ thuật, hệ thống bản vẽ chi tiết cấu tạo mặt cắt bích, giá đỡ, đinh dán bảo ôn và danh mục tài liệu tham khảo chuyên ngành tại trang 63.

Kết luận

Giáo trình Kỹ thuật gia công đường ống (Mã mô đun: KTML07) do ThS. Vũ Thị Việt Như chủ biên tại Trường Cao đẳng Nghề Đà Nẵng là tài liệu đào tạo chuyên môn cung cấp hệ thống quy trình gia công, lắp đặt và kiểm nghiệm ba hệ thống đường ống cơ bản của ngành nhiệt lạnh: ống đồng, ống gió và ống nước.

Lộ trình đào tạo được xây dựng theo tiến trình: bắt đầu từ các kỹ thuật gia công cơ học đơn lẻ trên ống đồng (cắt, nạo ba via, loe, nong, uốn, hàn), tiến đến tổ hợp hệ thống và kiểm thử áp lực Nitơ 10 bar; tiếp tục với kỹ thuật lắp ghép, treo đỡ, bọc bảo ôn ống gió (với hai phương án bông thủy tinh và cao su xốp NBR) kèm kiểm tra độ kín bằng máy tạo khói 2.5 bar; và kết thúc bằng việc lắp đặt, kết nối mạng ống nước cùng cụm bơm vận hành. Tài liệu chuẩn hóa các thông số kỹ thuật, ký hiệu cơ điện và bảng định mức vật tư phục vụ cho việc giảng dạy và thực hành nghề thực tế.