Giáo trình Lắp đặt hệ thống tự động hóa 2 nghề Sửa chữa thiết bị tự động hóa Trường Cao đẳng Dầu khí

Giáo trình lắp đặt hệ thống tự động hóa cho nghề sửa chữa thiết bị tự động hóa trung cấp, cung cấp kiến thức và kỹ năng cần thiết.

• Tác giả: Nguyễn Xuân Thịnh
• Trường học: Trường Cao Đẳng Dầu Khí
• Chuyên ngành: Sửa Chữa Thiết Bị Tự Động Hóa
• Đề tài: Giáo Trình Lắp Đặt Hệ Thống Tự Động Hóa Trung Cấp
• Loại tài liệu: Giáo Trình
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Bà Rịa - Vũng Tàu

Mục lục chi tiết

• 1. BÀI 1: CÁC THIẾT BỊ LẮP ĐẶT TRÊN BẢNG ĐIỀU KHIỂN
• 1.1. Các công cụ lắp đặt bảng thiết bị và xem xét bố trí
• 1.2. Bố trí các thiết bị kiểu lắp đặt trên bảng
• 1.3. Lựa chọn các dụng cụ phù hợp
• 1.4. Hoàn thiện sơ đồ bố trí
• 1.5. Tạo vết cắt và lắp đặt thiết bị
• 2. BÀI 2: LẮP ĐẶT CÁC THIẾT BỊ HIỆN TRƯỜNG
• 2.1. Chân đế thiết bị
• 2.1.1. Thiết bị gắn trên chân đế
• 2.1.2. Chế tạo chân đế
• 2.1.3. Lắp đặt an toàn chân đế
• 2.1.4. Lắp thiết bị lên chân đế
• 2.2. Thiết bị gắn nối tiếp với đường ống
• 2.2.1. Lưu lượng kế chênh áp
• 2.2.2. Lưu lượng kế vận tốc
• 2.2.3. Lưu lượng kế thể tích
• 2.2.4. Lưu lượng kế khối lượng
• 2.2.5. Lưu lượng kế diện tích biến đổi (Rotameter)
• 2.2.6. Thiết bị đo khối lượng riêng
• 2.3. Thiết bị gắn bồn
• 2.3.1. Thiết bị đo mức kiểu thế chỗ (displacer-type)
• 2.3.2. Thiết bị gắn bằng dây
• 2.3.3. Thiết bị kiểu bức xạ
• 2.4. Thiết bị loại gắn bề mặt và loại gắn chìm
• 2.4.1. Bộ điều khiển nhiệt độ (thermostat) và theo dõi nhiệt độ
• 2.5. Van phân phối và mặt bích
• 2.5.1. Các loại bộ phân phối
• 2.5.2. Ổ đỡ van phân phối
• 2.5.3. Lắp đặt bộ phân phối
• 3. BÀI 3: MÁNG CÁP HỆ THỐNG ĐLTĐH
• 3.1. Các thành phần của máng cáp
• 3.1.1. Ống luồn dây bằng kim loại
• 3.1.2. Ống dẫn cáp phi kim
• 3.1.3. Giá đỡ ống dẫn cáp (conduit support)
• 3.2. Lắp đặt ống dẫn cáp
• 3.2.1. Các yêu cầu về kích cỡ
• 3.2.2. Các yêu cầu về uốn ống
• 3.2.3. Làm sạch rìa (ba-via) ống dẫn cáp
• 3.2.4. Tạo ren ống dẫn cáp
• 3.3. Các yếu tố xem xét khi lắp đặt máng đi dây
• 3.3.1. Phụ kiện đấu nối máng đi dây (wireway fitting)
• 3.3.2. Giá đỡ máng đi đây (wireway support)
• 3.3.3. Máng cáp bề mặt kim loại và phi kim loại
• 3.3.4. Xử lý và lưu trữ máng cáp
• 4. BÀI 4: BỐ TRÍ VÀ LẮP ĐẶT HỆ THỐNG ỐNG PHỤ TRỢ (TUBING) VÀ CÔNG NGHỆ (PIPING)
• 4.1. Bố trí – Layout
• 4.1.1. Chuẩn bị - Layout Preparation
• 4.1.2. Xem xét về việc bố trí hệ thống piping – Consideration in the Layout of a Piping System
• 4.1.3. Phát triển bản vẽ sơ phác - Developing Isometric Sketch
• 4.1.4. Danh mục vật tư
• 4.2. Đo và uốn ống
• 4.2.1. Xác định vị trí và góc uốn
• 4.2.2. Uốn ống tubing
• 4.2.3. Cố định ống phụ trợ và ống công nghệ
• 4.2.3.1. Khoảng cách giá đỡ ống
• 4.2.3.2. Giá treo và đỡ ống phụ trợ và ống công nghệ
• 4.2.3.3. Cố định ống phụ trợ
• 5. BÀI 5: BỘ LỌC, BỘ ĐIỀU CHỈNH VÀ BỘ SẤY KHÍ (INSTRUMENT AIR FILTERS, REGULATORS, AND DRYER)
• 5.1. Chất lượng khí nén
• 5.2. Bộ lọc khí và phần tử lọc
• 5.3. Các bộ điều chỉnh khí nén
• 5.3.1. Bộ điều chỉnh khí nén hoạt động trực tiếp (direct-operated regulator)
• 5.3.2. Bộ điều chỉnh khí nén hoạt động kiểu dẫn hướng (pilot-operated regulator)
• 5.3.3. Các hướng dẫn chung để lựa chọn các bộ điều chỉnh áp suất
• 5.4. Bộ sấy khí
• 5.4.1. Các bộ sấy khí hấp thụ (hóa lỏng)
• 5.4.2. Các bộ sấy khí làm lạnh (refrigerated dryer)
• 5.4.3. Các bộ sấy dùng vật liệu hấp phụ (adsorptive desiccant dryer)
• 5.4.4. Các hướng dẫn lựa chọn bộ sấy khí nén
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về Giáo Trình Lắp Đặt Hệ Thống Tự Động Hóa Trung Cấp

Giáo trình Lắp đặt hệ thống tự động hóa trung cấp được biên soạn nhằm cung cấp kiến thức và kỹ năng cần thiết cho sinh viên ngành Sửa chữa thiết bị tự động hóa. Nội dung giáo trình bao gồm các bài học về lắp đặt thiết bị trên bảng điều khiển, thiết bị hiện trường, và hệ thống ống dẫn. Mục tiêu chính là giúp sinh viên nắm vững quy trình lắp đặt và ứng dụng thực tiễn trong ngành công nghiệp tự động hóa.

1.1. Mục tiêu và ý nghĩa của giáo trình

Giáo trình này nhằm trang bị cho sinh viên những kiến thức cơ bản về hệ thống tự động hóa và các kỹ năng thực hành cần thiết để lắp đặt thiết bị. Điều này giúp sinh viên có thể áp dụng vào thực tế công việc sau khi tốt nghiệp.

1.2. Cấu trúc nội dung giáo trình

Nội dung giáo trình được chia thành 5 bài học chính, mỗi bài học tập trung vào một khía cạnh cụ thể của việc lắp đặt hệ thống tự động hóa. Các bài học bao gồm từ thiết bị lắp đặt trên bảng điều khiển đến hệ thống ống dẫn và thiết bị khí nén.

II. Những Thách Thức Trong Lắp Đặt Hệ Thống Tự Động Hóa

Lắp đặt hệ thống tự động hóa không chỉ đơn thuần là việc kết nối các thiết bị mà còn đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc về quy trình và công nghệ. Các thách thức thường gặp bao gồm việc lựa chọn thiết bị phù hợp, đảm bảo an toàn trong quá trình lắp đặt và xử lý các vấn đề phát sinh trong thực tế.

2.1. Lựa chọn thiết bị phù hợp

Việc lựa chọn thiết bị cho hệ thống tự động hóa là rất quan trọng. Cần xem xét các yếu tố như tính năng, độ bền và khả năng tương thích với hệ thống hiện có.

2.2. Đảm bảo an toàn trong lắp đặt

An toàn là yếu tố hàng đầu trong quá trình lắp đặt. Cần tuân thủ các quy định về an toàn lao động và sử dụng thiết bị bảo hộ cá nhân để tránh tai nạn.

III. Phương Pháp Lắp Đặt Hệ Thống Tự Động Hóa Hiệu Quả

Để lắp đặt hệ thống tự động hóa một cách hiệu quả, cần áp dụng các phương pháp khoa học và quy trình chuẩn. Việc này không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn đảm bảo chất lượng lắp đặt.

3.1. Quy trình lắp đặt thiết bị trên bảng điều khiển

Quy trình lắp đặt thiết bị trên bảng điều khiển bao gồm các bước từ chuẩn bị dụng cụ, bố trí thiết bị đến kiểm tra và nghiệm thu. Mỗi bước cần được thực hiện cẩn thận để đảm bảo tính chính xác.

3.2. Kỹ thuật lắp đặt thiết bị hiện trường

Lắp đặt thiết bị hiện trường yêu cầu kỹ thuật cao và sự am hiểu về môi trường làm việc. Cần chú ý đến các yếu tố như độ ẩm, nhiệt độ và các yếu tố tác động khác.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Hệ Thống Tự Động Hóa Trong Công Nghiệp

Hệ thống tự động hóa đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp, từ sản xuất đến quản lý chất lượng. Việc áp dụng công nghệ tự động hóa giúp tăng năng suất và giảm thiểu sai sót trong quá trình sản xuất.

4.1. Tăng cường hiệu quả sản xuất

Việc áp dụng công nghệ tự động hóa giúp tăng cường hiệu quả sản xuất bằng cách giảm thiểu thời gian dừng máy và tối ưu hóa quy trình làm việc.

4.2. Quản lý chất lượng sản phẩm

Hệ thống tự động hóa giúp theo dõi và kiểm soát chất lượng sản phẩm một cách chính xác, từ đó nâng cao độ tin cậy và sự hài lòng của khách hàng.

V. Kết Luận Về Tương Lai Của Hệ Thống Tự Động Hóa

Tương lai của hệ thống tự động hóa hứa hẹn sẽ phát triển mạnh mẽ với sự tiến bộ của công nghệ. Các xu hướng như trí tuệ nhân tạo và Internet of Things (IoT) sẽ tiếp tục định hình cách thức hoạt động của các hệ thống tự động hóa.

5.1. Xu hướng phát triển công nghệ tự động hóa

Công nghệ tự động hóa sẽ ngày càng trở nên thông minh hơn với sự tích hợp của AI và machine learning, giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất.

5.2. Tác động đến thị trường lao động

Sự phát triển của hệ thống tự động hóa sẽ tạo ra nhiều cơ hội việc làm mới, nhưng cũng đặt ra thách thức cho lực lượng lao động hiện tại trong việc nâng cao kỹ năng.

Nội dung chính

Tổng quan về giáo trình

Giáo trình Lắp đặt hệ thống tự động hóa 2 (Mã mô-đun: AUTM54109) là tài liệu đào tạo chuyên ngành thuộc chương trình đào tạo nghề Sửa chữa thiết bị tự động hóa ở trình độ trung cấp và cao đẳng, do Trường Cao đẳng Dầu khí ban hành theo Quyết định số 216/QĐ-CĐDK ngày 01 tháng 03 năm 2022. Trong tiến trình đào tạo, mô-đun này được bố trí giảng dạy sau mô-đun Thiết bị đo lường (AUTM55005) cùng các môn cơ sở, đồng thời học trước mô-đun Cơ sở điều khiển quá trình (AUTM53110). Chương trình có tổng thời lượng 90 giờ (tương đương 4 tín chỉ), bao gồm 28 giờ lý thuyết, 58 giờ thực hành/thảo luận và 4 giờ kiểm tra.

Mục tiêu học tập của giáo trình được xác định rõ qua ba nhóm chuẩn đầu ra:

• Kiến thức (A1–A15): Cung cấp các nguyên lý và quy chuẩn kỹ thuật trong việc bố trí bảng điều khiển, chế tạo chân đế, lắp đặt thiết bị đo hiện trường (lưu lượng, mức, áp suất, nhiệt độ), thi công tuyến máng cáp/ống luồn, thiết lập hệ thống ống phụ trợ (tubing), ống công nghệ (piping) và xử lý nguồn khí nén điều khiển.
• Kỹ năng (B1–B13): Rèn luyện năng lực đọc hiểu bản vẽ P&ID, bản vẽ đẳng tích (Isometric sketch); thao tác cơ khí chuyên dụng (cắt, uốn ống, tạo ren, đục lỗ thủy lực); tổ chức lắp ráp hoàn chỉnh cụm thiết bị đo cùng tổ hợp van phân phối (manifold) và giếng nhiệt.
• Năng lực tự chủ và trách nhiệm (C1–C3): Định hình tính cẩn thận, tuân thủ nghiêm ngặt các quy định an toàn lao động và duy trì quy chuẩn vệ sinh công nghiệp.

Giáo trình được cấu trúc thành 5 bài học logic, tiếp cận theo trình tự thi công thực tế từ trung tâm điều khiển đến hiện trường. Điểm đặc sắc của tài liệu là sự chuẩn hóa các quy trình gia công cơ khí - lắp đặt đo lường theo tiêu chuẩn công nghiệp quốc tế, được biên soạn dựa trên giáo trình của NCCER (Hoa Kỳ).

---

Nội dung kiến thức cốt lõi

                       +------------------------------------------+
                       |    HỆ THỐNG ĐO LƯỜNG TỰ ĐỘNG HÓA         |
                       +--------------------+---------------------+
                                            |
         +----------------------------------+----------------------------------+
         |                                  |                                  |
+--------v---------+              +---------v--------+               +---------v--------+
| BÀI 1: BẢNG      |              | BÀI 2: THIẾT BỊ  |               | BÀI 3: HỆ THỐNG  |
| ĐIỀU KHIỂN       |              | HIỆN TRƯỜNG      |               | MÁNG & ỐNG CÁP   |
| - Layout mẫu     |              | - Chân đế (Pipe) |               | - RMC, EMT, PVC  |
| - Đột dập/Cắt    |              | - Flow/Level/Temp|               | - Doa, ren, uốn  |
| - Gá Flush/Sur   |              | - Manifold, Flange|              | - Wireway/Tray   |
+--------+---------+              +---------+--------+               +---------+--------+
         |                                  |                                  |
         +----------------------------------+----------------------------------+
                                            |
         +----------------------------------+----------------------------------+
         |                                                                     |
+--------v----------------------------------+               +------------------v---------------+
| BÀI 4: HỆ THỐNG TUBING VÀ PIPING          |               | BÀI 5: XỬ LÝ KHÍ NÉN ĐIỀU KHIỂN  |
| - Isometric sketch & P&ID trích xuất      |               | - Phân loại chất lượng khí nén   |
| - Bù trừ giãn nở nhiệt & Chiều dài uốn    |               | - Van điều áp trực tiếp/dẫn hướng|
| - Bán kính uốn & Bố trí giá treo chống rung|              | - Bộ sấy làm lạnh & hấp phụ      |
+-------------------------------------------+---------------+----------------------------------+

Các chương/chủ đề chính

Nội dung giáo trình gồm 5 bài học với tiến trình phát triển kiến thức kỹ thuật chặt chẽ:

• Bài 1: Các thiết bị lắp đặt trên bảng điều khiển (Panel-Mounted Instruments - 10 giờ): Trình bày quy trình bố trí bảng thiết bị tập trung; giải mã các ký hiệu vị trí và đường tín hiệu trên sơ đồ P&ID theo chuẩn ISA; hướng dẫn sử dụng công cụ lấy dấu (mũi vạch scribe, thước vuông steel square, bộ thước đa năng combination set, compa trammel points, đột dấu tâm 45° và đột dấu điểm 30–60°, thuốc nhuộm Prussian blueing) và máy cắt, máy đục lỗ thủy lực (hydraulic knockout punch), cưa lộng để tạo lỗ khoét chính xác cho thiết bị gắn chìm (flush-mounted) hoặc gắn nổi (surface-mounted).
• Bài 2: Lắp đặt các thiết bị hiện trường (Installing Field-Mounted Instruments - 26 giờ): Hướng dẫn chế tạo chân đế kim loại (pedestal/pipe stand), cố định bằng bu lông nở (wedge anchor); phương pháp gắn thiết bị đo lưu lượng nối tiếp đường ống (tấm orifice, ống nozzle, venturi, tua-bin, xoáy cuộn vortex, từ tính, siêu âm, Coriolis, rotameter); lắp đặt thiết bị đo mức kiểu thế chỗ (displacer), điện dung, bức xạ; lắp đặt thiết bị đo nhiệt độ (thermostat, RTD, giếng nhiệt thermowell theo chuẩn ren/mặt bích); và đấu nối tổ hợp van phân phối (manifold 1, 2, 3, 5 van) với mặt bích khớp nối futbol.
• Bài 3: Máng cáp hệ thống ĐLTĐH (Raceways for Instrumentation - 22 giờ): Cung cấp đặc tính của ống luồn kim loại cứng (RMC), ống mềm (FMC), ống phi kim (PVC, ENT); kỹ thuật gia công ống (cắt bằng cưa tay/cưa vòng, doa mép loại bỏ ba-via, tiện ren bằng máy ren điện); quy cách lắp đặt phụ kiện thân ống (kiểu C, L, LU, T, X), hộp nối, khớp giãn nở, phụ kiện chống thấm phòng nổ; thi công máng đi dây (wireway) và thang/khay cáp (cable tray).
• Bài 4: Bố trí và lắp đặt hệ thống ống phụ trợ (Tubing) và công nghệ (Piping - 25 giờ): Kỹ thuật chuyển đổi sơ đồ P&ID thành bản vẽ phác thảo đẳng tích 3D (Isometric sketch) ở góc 36° và 45°; lập bảng kê danh mục vật tư (BOM); tính toán độ giãn nở tuyến tính của vật liệu ống theo nhiệt độ; tính toán lượng gia tăng chiều dài khi uốn (gain/bend allowance); thao tác uốn ống tubing bằng dụng cụ cơ khí/thủy lực; và lắp đặt hệ thống giá đỡ ống chống rung.
• Bài 5: Bộ lọc, bộ điều chỉnh và bộ sấy khí (Instrument Air Filters, Regulators, and Dryer - 7 giờ): Phân loại tiêu chuẩn chất lượng khí nén theo kích thước hạt và độ ẩm; cấu tạo, nguyên lý của bộ lọc cơ học ly tâm, bộ lọc màng; bộ điều chỉnh áp suất tác động trực tiếp (direct-operated) và kiểu dẫn hướng (pilot-operated); hệ thống làm khô khí nén bằng phương pháp hóa lỏng (deliquescent), làm lạnh (refrigerated) và hấp phụ (desiccant dryer) có sấy nhiệt hoặc không dùng nhiệt.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Giáo trình củng cố nền tảng kỹ thuật thông qua:

1. Lý thuyết hình học và dung sai cơ khí: Tính toán góc uốn, độ giãn dài kim loại, độ đồng tâm của tấm orifice và nozzle giữa hai mặt bích.
2. Nguyên lý nhiệt động - cơ lưu chất: Quy luật dòng chảy qua cảm biến chênh áp, ảnh hưởng nhiệt độ đến cấu trúc đường ống, nguyên lý tách ẩm khí nén.
3. Quy chuẩn ký hiệu kỹ thuật quốc tế: Khung quy chuẩn thể hiện thiết bị, đường dẫn tín hiệu điện, khí nén, quang học trên bản vẽ P&ID.

Kỹ năng phát triển

• Kỹ năng kỹ thuật: Cắt, tiện ren RMC, uốn ống tubing thép không gỉ/đồng, khoét lỗ bảng điều khiển bằng đục thủy lực, đấu nối van manifold 3 van, 5 van đúng chiều áp suất.
• Kỹ năng phân tích: Đọc hiểu và bóc tách khối lượng từ bản vẽ P&ID sang bản vẽ Isometric; lựa chọn bộ lọc, bộ điều áp và bộ sấy khí theo dải áp suất và lưu lượng vận hành.
• Năng lực thực hành: Lắp đặt hoàn chỉnh các vòng lặp đo lường (nhiệt độ, mức, áp suất, lưu lượng) ngoài hiện trường đáp ứng tiêu chuẩn làm kín và an toàn phòng chống cháy nổ.

---

Phương pháp giảng dạy và học tập

Giáo trình áp dụng mô hình sư phạm tích hợp lý thuyết gắn liền với rèn luyện kỹ năng xưởng thực hành:

Hạng mục kiểm tra	Hình thức đánh giá	Nội dung trọng tâm	Thời lượng	Chuẩn đầu ra đáp ứng
Kiểm tra thường xuyên (02 bài)	Vấn đáp / Viết / Thực hành ngắn	Thao tác nhận diện dụng cụ, đọc bản vẽ, trả lời câu hỏi củng cố	$\le$ 30 phút	A1–A15, C1–C3
Kiểm tra định kỳ 1 (Lý thuyết)	Tự luận / Trắc nghiệm	Kiến thức Bài 1 và Bài 2	45–60 phút	A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7
Kiểm tra định kỳ 2 (Thực hành)	Thực hành thao tác	Gia công bảng mẫu, lắp đặt cảm biến, giếng nhiệt và van manifold	60 phút	B1, B2, B3, B4, B5, C1, C2, C3
Kiểm tra định kỳ 3 (Thực hành)	Thực hành thao tác	Cắt, uốn ống RMC/Tubing, thi công máng cáp và giá treo	60 phút	B6, B7, B8, B9, B10, C1, C2, C3
Kiểm tra định kỳ 4 (Lý thuyết)	Tự luận / Trắc nghiệm	Kiến thức Bài 3, Bài 4 và Bài 5	45–60 phút	A8, A9, A10, A11, A12, A13, A14, A15
Thi kết thúc mô-đun	Tích hợp Lý thuyết & Thực hành	Tổng hợp nội dung toàn bộ 5 bài học trong giáo trình	60–120 phút	A1–A15, B1–B13, C1–C3

Phương pháp triển khai thực hành và tự học

• Bài tập và thực hành xưởng: Toàn bộ 58 giờ thực hành được tổ chức chia ca tại phòng lắp đặt hệ thống tự động hóa. Sinh viên trực tiếp thao tác trên các mô hình bồn bể, đường ống công nghệ, thiết bị đo lưu lượng (Coriolis, Vortex, Orifice), thiết bị đo mức buồng phao thế chỗ, các thiết bị điện cầm tay và máy ren ống.
• Quy định tự học và thảo luận nhóm: Người học được chia thành các nhóm 6–8 người, nhận chủ đề trước mỗi buổi học để nghiên cứu tài liệu và thảo luận; bắt buộc tham dự tối thiểu 70% số tiết lý thuyết để đủ điều kiện tham gia đánh giá kết thúc môn học.

---

Điểm nổi bật và cập nhật

• Cơ sở chuyển giao học thuật quốc tế: Giáo trình được dịch và biên soạn trực tiếp dựa trên khung chương trình và tài liệu Instrumentation Level 2 (Ấn bản thứ 3, năm 2015) của NCCER (Trung tâm Quốc gia về Nghiên cứu và Giáo dục Xây dựng Hoa Kỳ), phát hành bởi Nhà xuất bản Pearson.
• Cập nhật công nghệ đo lường hiện đại: Giáo trình tích hợp chi tiết các công nghệ đo tiên tiến trong công nghiệp như lưu lượng kế siêu âm (chế độ phản xạ và đường chéo), lưu lượng kế Coriolis đo khối lượng trực tiếp, thiết bị đo mức và khối lượng riêng bằng nguồn bức xạ, cảm biến nhiệt độ RTD kết hợp giếng nhiệt công nghiệp.
• Hệ thống dữ liệu kỹ thuật và bảng tra chuẩn hóa: Cung cấp đầy đủ các bảng thông số phục vụ lắp đặt:
  • Bảng 2-2: Yêu cầu của NEC đối với đầu nối phòng nổ.
  • Bảng 4-1: Hệ số giãn nở tuyến tính của các kim loại đường ống.
  • Bảng 4-2 & Bảng 4-3: Số liệu gia tăng độ dài khi uốn ống (Bend allowance data).
  • Bảng 4-4: Khoảng cách giá treo ống khuyến nghị theo kích cỡ.
  • Bảng 5-2 & Bảng 5-4: Phân loại chất lượng khí nén (kích thước hạt bẩn, mật độ chất rắn) và biểu đồ ứng dụng bộ lọc.
• Gắn kết trực tiếp với thực tế ngành Dầu khí: Chương trình được chuẩn hóa và áp dụng giảng dạy tại Trường Cao đẳng Dầu khí từ năm 2018, đáp ứng các tiêu chuẩn bảo trì, sửa chữa thiết bị tự động hóa tại các công trình lọc hóa dầu và giàn khoan ngoài khơi.

---

Đối tượng sử dụng giáo trình

• Hệ đào tạo và chuyên ngành:
  • Sinh viên trình độ Trung cấp và Cao đẳng nghề Sửa chữa thiết bị tự động hóa.
  • Sinh viên các ngành Kỹ thuật Đo lường, Điện tự động hóa công nghiệp và Cơ điện tử.
• Điều kiện tiên quyết (Prerequisites): Người học cần hoàn thành các môn học nền tảng trong khung chương trình:
  • Toán kỹ thuật (AUTM52023), Hình học lắp đặt (AUTM53024).
  • Bản vẽ thiết bị đo lường (AUTM53006), An toàn TĐH (AUTM52101).
  • Điện kỹ thuật 1 (ELEI53154), Điện tử cơ bản (AUTM53102), Mạch logic số (AUTM53104).
  • Thiết bị đo lường (AUTM55005).
• Mục đích sử dụng đối với Giảng viên: Làm căn cứ biên soạn giáo án lý thuyết, giáo án tích hợp, thiết lập bảng tiêu chí đánh giá kỹ năng nghề (rubrics) và tổ chức phân ca xưởng thực hành.
• Mục đích sử dụng đối với Kỹ thuật viên / Tài liệu tự học: Cung cấp tài liệu tra cứu quy trình lắp đặt chuẩn, quy cách phụ kiện ống ren, cách tính góc uốn tubing và bảo dưỡng hệ thống khí nén công nghiệp.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với đối tượng nào?
Giáo trình được biên soạn chuyên biệt cho học viên, sinh viên hệ trung cấp và cao đẳng nghề Sửa chữa thiết bị tự động hóa, đồng thời là tài liệu tham khảo kỹ thuật cho kỹ thuật viên bảo dưỡng thiết bị đo lường tại các nhà máy công nghiệp.

2. Người học cần chuẩn bị kiến thức nền tảng nào trước khi học mô-đun này?
Người học bắt buộc phải hoàn thành học phần Thiết bị đo lường và nắm vững kỹ năng đọc bản vẽ kỹ thuật, toán hình học lắp đặt, an toàn điện - cơ khí và an toàn lao động trong môi trường tự động hóa.

3. Điểm khác biệt của giáo trình này so với các giáo trình lý thuyết điều khiển tự động là gì?
Khác với các tài liệu thuần lý thuyết điều khiển hay lập trình vi điều khiển, giáo trình này tập trung vào kỹ thuật thi công phần cứng cơ khí - đo lường (hardware installation): từ việc cắt gọt bảng điều khiển, uốn ống dẫn cáp/tubing, xử lý ren, lắp đặt giếng nhiệt, van phân phối manifold đến thiết lập hệ thống lọc tách ẩm khí nén.

4. Phương pháp tự học giáo trình đạt hiệu quả cao nhất là gì?
Người học cần kết hợp nghiên cứu các bước quy trình trong từng bài học với việc đối chiếu trực tiếp các bảng tra số liệu kỹ thuật (Bảng 4-1, 4-2, 5-2); thực hành tính toán độ dôi chiều dài uốn ống trên bản vẽ Isometric trước khi thực hiện thao tác uốn tại xưởng.

5. Giáo trình có những tài liệu bổ trợ và quy chuẩn nào đi kèm?
Giáo trình dựa trên khung tài liệu tham khảo chuẩn NCCER Instrumentation Level 2 (Pearson, 2015), đi kèm danh mục bảng tra cứu tiêu chuẩn an toàn phòng nổ NEC, danh mục hình vẽ hướng dẫn thao tác cơ khí và hệ thống biểu mẫu phiếu đánh giá thực hành.

---

Kết luận

Giáo trình Lắp đặt hệ thống tự động hóa 2 là tài liệu chuyên ngành xác định rõ các tiêu chuẩn kỹ thuật và quy trình thao tác lắp đặt thiết bị đo lường tự động hóa. Nội dung kết nối chặt chẽ giữa việc đọc hiểu bản vẽ hệ thống (P&ID, Isometric sketch) với kỹ năng thi công cơ khí chính xác tại hiện trường công nghiệp.

Sau khi hoàn thành mô-đun này, người học có đủ điều kiện tiên quyết để tiếp tục các học phần nâng cao tiếp theo trong chương trình đào tạo: Cơ sở điều khiển quá trình (AUTM53110), Hệ thống điều khiển thủy lực - khí nén (AUTM54113), PLC (AUTM55115) và Thực tập sản xuất (AUTM55222). Để mở rộng kiến thức, người học có thể tham khảo thêm tài liệu nguyên bản Instrumentation Level 2 của tổ chức NCCER và các tiêu chuẩn kỹ thuật lắp đặt đường ống công nghệ liên quan.

Trích đoạn nội dung tài liệu

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: TRUNG CẤP (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 .