TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ GIÁO TRÌNH MÔ-ĐUN: LẮP ĐẶT HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HÓA 2 NGHỀ: SỬA CHỮA THIẾT BỊ TỰ ĐỘNG HÓA TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định số:216/QĐ-CĐDK ngày 01 tháng 03 năm 2022 của Trường Cao Đẳng Dầu Khí) Bà Rịa - Vũng Tàu, năm 2022 (Lưu hành nội bộ) Giáo trình Lắp đặt hệ thống TĐH 2 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. Giáo trình Lắp đặt hệ thống TĐH 2 LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình Lắp đặt hệ thống tự động hóa 2 được dịch và biên soạn dành cho sinh viên hệ trung cấp và cao đẳng nghề Sửa chữa thiết bị tự động hóa (SCTBTĐH) của Trường Cao Đẳng Dầu Khí và thuộc môn học chuyên ngành. Các sinh viên nghề SCTBTĐH trước khi học môn học này cần hoàn thành môn học Thiết bị đo lường.
Nội dung của giáo trình gồm 05 bài: Bài 1: Các thiết bị lắp đặt trên bảng điều khiển (Panel-Mounted Instruments) Bài 2: Lắp đặt các thiết bị hiện trường (Installing Field-Mounted Instruments) Bài 3: Máng cáp hệ thống ĐLTĐH (Raceways for Instrumentation) Bài 4: Bố trí và lắp đặt hệ thống ống phụ trợ và ống công nghệ (Layout and Installation of Tubing and Piping Systems) Bài 5: Bộ lọc, bộ điều chỉnh và bộ sấy khí (Instrument Air Filters, Regulators, and Dryer) Tác giả chân thành gửi lời cám ơn đến cá đồng nghiệp khoa Điện – Tự động hóa đã giúp tác giả hoàn thiện giáo trình này. Tuy đã nỗ lực nhiều, nhưng chắc chắn không thể tránh khỏi sai sót, rất mong nhận được ý kiến đóng góp để lần ban hành tiếp theo được hoàn thiện hơn. Trân trọng cảm ơn Bà Rịa – Vũng Tàu, tháng 03 năm 2022 Tham gia biên soạn 1. Nguyễn Xuân Thịnh – Chủ biên 2.
Tạ Ngọc Dũng Giáo trình Lắp đặt hệ thống TĐH 2 MỤC LỤC 1. BÀI 1: CÁC THIẾT BỊ LẮP ĐẶT TRÊN BẢNG ĐIỀU KHIỂN .1 Các công cụ lắp đặt bảng thiết bị và xem xét bố trí .1 Bố trí các thiết bị kiểu lắp đặt trên bảng .2 Lựa chọn các dụng cụ phù hợp .2 Hoàn thiện sơ đồ bố trí .2 Tạo vết cắt và lắp đặt thiết bị. BÀI 2: LẮP ĐẶT CÁC THIẾT BỊ HIỆN TRƯỜNG .1 Chân đế thiết bị .1 Thiết bị gắn trên chân đế .2 Chế tạo chân đế .3 Lắp đặt an toàn chân đế .4 Lắp thiết bị lên chân đế .2 Thiết bị gắn nối tiếp với đường ống.1 Lưu lượng kế chênh áp .2 Lưu lượng kế vận tốc .3 Lưu lượng kế thể tích .4 Lưu lượng kế khối lượng .5 Lưu lượng kế diện tích biến đổi (Rotameter) .6 Thiết bị đo khối lượng riêng .3 Thiết bị gắn bồn .2 Thiết bị đo mức kiểu thế chỗ (displacer-type) .3 Thiết bị gắn bằng dây .4 Thiết bị kiểu bức xạ .4 Thiết bị loại gắn bề mặt và loại gắn chìm .1 Bộ điều khiển nhiệt độ (thermostat) và theo dõi nhiệt độ .5 Van phân phối và mặt bích .1 Các loại bộ phân phối .2 Ổ đỡ van phân phối .3 Lắp đặt bộ phân phối .130 Giáo trình Lắp đặt hệ thống TĐH 2 3. BÀI 3: MÁNG CÁP HỆ THỐNG ĐLTĐH .1 Các thành phần của máng cáp .1 Ống luồn dây bằng kim loại .2 Ống dẫn cáp phi kim .3 Giá đỡ ống dẫn cáp (conduit support) .2 Lắp đặt ống dẫn cáp .2 Các yêu cầu về kích cỡ .3 Các yêu cầu về uốn ống .5 Làm sạch rìa (ba-via) ống dẫn cáp .6 Tạo ren ống dẫn cáp .1 Các yếu tố xem xét khi lắp đặt máng đi dây .2 Phụ kiện đấu nối máng đi dây (wireway fitting) .3 Giá đỡ máng đi đây (wireway support).4 Máng cáp bề mặt kim loại và phi kim loại .6 Xử lý và lưu trữ máng cáp.
BÀI 4: BỐ TRÍ VÀ LẮP ĐẶT HỆ THỐNG ỐNG PHỤ TRỢ (TUBING) VÀ CÔNG NGHỆ (PIPING) .1 Bố trí – Layout .1 Chuẩn bị - Layout Preparation .2 Xem xét về việc bố trí hệ thống piping – Consideration in the Layout of a Piping System .3 Phát triển bản vẽ sơ phác - Developing Isometric Sketch .4 Danh mục vật tư .2 Đo và uốn ống .1 Xác định vị trí và góc uốn .2 Uốn ống tubing .3 Cố định ống phụ trợ và ống công nghệ .1 Khoảng cách giá đỡ ống .2 Giá treo và đỡ ống phụ trợ và ống công nghệ .3 Cố định ống phụ trợ .249 Giáo trình Lắp đặt hệ thống TĐH 2 5. BÀI 5: BỘ LỌC, BỘ ĐIỀU CHỈNH VÀ BỘ SẤY KHÍ (INSTRUMENT AIR FILTERS, REGULATORS, AND DRYER) .1 Chất lượng khí nén .2 Bộ lọc khí và phần tử lọc .2 Các bộ điều chỉnh khí nén .1 Bộ điều chỉnh khí nén hoạt động trực tiếp (direct-operated regulator) .2 Bộ điều chỉnh khí nén hoạt động kiểu dẫn hướng (pilot-operated regulator) 273 5.3 Các hướng dẫn chung để lựa chọn các bộ điều chỉnh áp suất.3 Bộ sấy khí.1 Các bộ sấy khí hấp thụ (hóa lỏng) .2 Các bộ sấy khí làm lạnh (refrigerated dryer) .3 Các bộ sấy dùng vật liệu hấp phụ (adsorptive desiccant dryer) .4 Các hướng dẫn lựa chọn bộ sấy khí nén. TÀI LIỆU THAM KHẢO .288 Giáo trình Lắp đặt hệ thống TĐH 2 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1-1: Các thiết bị đo áp suất. 26 Hình 1-2: Các ký hiệu thiết bị thông dụng.
27 Hình 1-3: Các ký hiệu đường tín hiệu. 28 Hình 1-4: Mẫu lắp đặt của nhà sản xuất. 29 Hình 1-5: Mũi lấy dấu (scribe). 30 Hình 1-6: Thước thẳng kim loại.
31 Hình 1-7: Thước thép. 31 Hình 1-8: Các loại thước vuông bằng thép. 32 Hình 1-9: Bộ dụng cụ đa năng. 33 Hình 1-10: Compa và compa vẽ elip.
34 Hình 1-11: Bộ đột dấu tâm và đột dấu điểm. 35 Hình 1-12: Các đầu nhọn khác nhau của đột dấu tâm và đột dấu điểm. 35 Hình 1-13: Búa của thợ làm công cụ. 36 Hình 1-14: Thuốc nhuộm đánh dấu.
37 Hình 1-15: Dụng cắt phổ biến để mở lỗ bảng thiết bị. 38 Hình 1-16: Bộ đục lỗ bằng thủy lực. 39 Hình 1-17: Dụng cụ đục lỗ. 40 Hình 1-18: Sử dụng một dụng cụ đục lỗ thủy lực vận hành bằng tay.
40 Hình 1-19: Dụng cụ cắt thép tấm và máy cắt. 41 Hình 1-20: Kích thước của nhà sản xuất. 42 Hình 1-21: Chuẩn bị bảng mẫu. 43 Hình 1-22: Cách kẻ một đường thẳng.
44 Hình 1-23: Các đường giao nhau để tạo lỗ. 45 Hình 1-24: Các vị trí đột dấu tâm. 45 Hình 1-25: Các lỗ khoan trên bảng. 46 Hình 1-26: Đường cắt bằng cưa.
47 Hình 2-1: Chân đế gắn trên sàn đúc sẵn. 53 Hình 2-2: Chân đế bằng ống. 54 Hình 2-3: Chân đế gắn tường đơn kiểu 3. 55 Hình 2-4: Các dụng chế tạo.
57 Hình 2-5: Chia đường ống thành 4 phần. 57 Hình 2-6: Gập băng giấy. 58 Hình 2-7: Băng giấy với các vết gấp. 58 Hình 2-8: Đánh dấu trên đường ống.
59 Giáo trình Lắp đặt hệ thống TĐH 2 Hình 2-9: Cắt góc 45 độ đầu tiên. 60 Hình 2-10: Cắt góc 45 độ thứ 2. 60 Hình 2-11: Cắt thanh ống đứng thứ 2. 61 Hình 2-12: Điểm nối hình vòm cho biết kích thước X và Y.
61 Hình 2-13: Tính toán phần cắt bỏ của ống đỡ. 62 Hình 2-14: Đánh dấu phần cắt bỏ của ống đỡ. 63 Hình 2-15: Phát thảo tấm đế và nắp đậy ống. 63 Hình 2-16: Đánh dấu vị trí lắp ống hỗ trợ đứng trên tấm đế.
65 Hình 2-17: Bu lông nở (wedge anchor). 67 Hình 2-18: Canh thẳng đứng chân đế. 67 Hình 2-19: Sàn lưới kim loại. 69 Hình 2-20: Các cách lắp thiết bị đo lường.
71 Hình 2-21: Tấm đục lỗ. 73 Hình 2-22: Các thiết kế tấm đục lỗ. 74 Hình 2-23: Ống nozzle và ống venturi. 75 Hình 2-24: Lắp đặt tấm đục lỗ/ống nozzle điển hình.
75 Hình 2-25: Định tâm tấm đục lỗ hoặc ống nozzle. 76 Hình 2-26: Các phương pháp kết nối lỗ áp suất. 77 Hình 2-27: Lưu lượng kế tua-bin. 79 Hình 2-28: Lưu lượng kế xoáy cuộn.
80 Hình 2-29: Lưu lượng kế từ tính. 82 Hình 2-30: Lưu lượng kế từ tính lắp đặt theo đường ống đứng với dòng chảy hướng lên. 83 Hình 2-31: Lưu lượng kế từ tính lắp đặt theo đường ống ngang với chiều cao thấp hơn. 83 Hình 2-32: Lưu lượng kế siêu âm.
85 Hình 2-33: Chế độ đường chéo và phản xạ. 86 Hình 2-34: Lưu lượng kế kiểu cánh gạt quay. 87 Hình 2-35: Lưu lượng kế kiểu bánh răng ovan. 89 Hình 2-36: Lưu lượng kế kiểu đĩa xoay xoắn ốc.
89 Hình 2-37: Lưu lượng kế Coriolis. 91 Hình 2-38: Cụm điều khiển và ghi nhận độ rung ống chữ U. 93 Hình 2-40: Cảm biến khối lượng riêng kiểu vị trí góc. 95 Hình 2-41: Thiết bị đo tỷ trọng gắn nối tiếp đường ống.
96 Hình 2-42: Tỷ trọng kế nối tiếp đường ống nằm bên trong vỏ rotameter. 96 Giáo trình Lắp đặt hệ thống TĐH 2 Hình 2-43: Cảm biến khối lượng riêng dựa vào vận tốc âm thanh. 97 Hình 2-44: Sử dụng đầu dò điện dung. 99 Hình 2-45: Điều khiển pH theo mẻ Hình 2-46: Điều khiển pH liên tục .100 Hình 2-47: Các bộ thế chỗ lắp trong buồng .103 Hình 2-48: Cụm đế gắn bằng cáp .104 Hình 2-49: Đế với khớp nối để gắn trực tiếp giá đỡ.105 Hình 2-50: Phần mở rộng chân vuông.105 Hình 2-51: Mở rộng hình khuỷu tay góc vuông .105 Hình 2-52: Thay thế bu lông chữ U bằng cáp .106 Hình 2-53: Các loại giá đỡ gắn bằng cáp .107 Hình 2-54: Thiết bị đo khối lượng riêng bằng bức xạ .108 Hình 2-55: Lắp đặt khi đường kính ống lớn hơn 6” (DN150) .109 Hình 2-56: Lắp đặt khi ống có đường kính nhỏ hơn 6” (DN150) .109 Hình 2-57: Gắn thiết bị đo khối lượng riêng .110 Hình 2-58: Bộ điều khiển nhiệt cảm biến đường ống (line-sensing thermostat) .111 Hình 2-59: Lắp đặt thermostat và cảm biến .111 Hình 2-60: Lắp đặt bầu cảm biến .112 Hình 2-61: Vị trí bầu cảm biến liên quan đến dòng chảy.113 Hình 2-62: Cụm giếng nhiệt cơ bản cùng với đầu kết nối và phụ kiện kết nối .115 Hình 2-63: Kích thước giếng nhiệt .116 Hình 2-64: Giếng nhiệt kiểu mặt bích .117 Hình 2-65: Đầu kết nối chịu thời tiết và các khối kết nối đầu cuối .118 Hình 2-66: Các kiểu lắp đặt giếng nhiệt .