Giáo trình mô đun Lắp đặt thiết bị tự động hóa 1 - Trường Cao đẳng Dầu khí (2020)

Giáo trình lắp đặt thiết bị đo lường tự động hóa giúp sinh viên nghề sửa chữa thiết bị tự động hóa nâng cao kỹ năng và kiến thức chuyên môn.

• 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 Thiết Bị Đo Lường Tự Động Hóa
• Loại tài liệu: Giáo Trình
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Bà Rịa - Vũng Tàu

Mục lục chi tiết

• 1. BÀI 1: CÁC CÔNG CỤ DỤNG CỤ CẦM TAY
• 1.1. Các dụng cụ cầm tay liên quan đến ren
• 1.2. Các dụng cụ cắt ren trong/các loại ta-rô (Taps)
• 1.3. Dụng cụ nhổ mũi ta-rô và các đầu siết bằng ren
• 1.4. Các dụng cụ cầm tay dùng cho ống và kim loại
• 1.5. Kìm cắt kim loại dạng tấm
• 1.6. Dụng cụ cắt ống luồn dây điện và uốn ống
• 1.7. Các dụng cụ cầm tay phụ trợ
• 1.8. Các công cụ điện (Power Tools)
• 1.9. Mỏ hàn súng và mỏ hàn chỉnh nhiệt
• 1.10. Máy đục lỗ thủy lực cầm tay (Hydraulic Knockout Punches)
• 1.11. Súng bắn đinh (Propellant – Powered Tools)
• 2. BÀI 2: KIỂM TRA, XỬ LÝ VÀ CẤT GIỮ VẬT LIỆU
• 2.1. Nhận thiết bị đo lường tự động hóa và các loại vật liệu được vận chuyển đến
• 2.2. Kiểm tra và bốc xếp thiết bị
• 2.3. Nhận dạng thiết bị tự động hóa
• 2.4. Bảo quản thiết bị đo lường tự động hóa
• 2.4.1. Phân loại cấp độ bảo quản thiết bị
• 2.4.2. Các điều kiện cất giữ và bảo quản thiết bị theo từng cấp độ
• 3. BÀI 3: BU LÔNG - ỐC VÍT (FASTENERS)
• 3.1. Bu lông – ốc vít ren (Threaded fasteners)
• 3.1.1. Bu lông - ốc vít ren (Threaded fasteners)
• 3.1.2. Các chi tiết ghép ren xoay/vặn (Torquing Threaded Fassters)
• 3.1.3. Đinh neo và bu lông neo (Anchors and anchor bolts)
• 3.2. Các chi tiết không siết ren (Non-threaded Fasteners)
• 3.2.1. Vòng kẹp và chốt (Retainers and Pins)
• 3.2.2. Đinh tán chìm – Blind Rivets
• 3.2.3. Phụ tùng kẹp giữ ống mềm và hệ thống ống
• 4. BÀI 4: VÒNG ĐỆM, VÒNG LÀM KÍN VÀ PACKING
• 4.1. Các loại vòng đệm (Gaskets)
• 4.1.1. Các loại mặt bích (Flange Facings)
• 4.1.2. Ứng dụng của vòng đệm (Gasket Applications)
• 4.1.3. Các loại vòng đệm và vật liệu làm vòng đệm (Gasket Types and Materials)
• 4.1.4. Thay thế vòng đệm
• 4.2. Vòng đệm chữ O và packing (O-rings and packings)
• 4.2.1. Vòng đệm chữ O (O-rings)
• 5. BÀI 5: DẦU BÔI TRƠN, CHẤT LÀM KÍN VÀ DỤNG CỤ LÀM SẠCH
• 5.1. Dầu bôi trơn (Lubricants)
• 5.1.1. Dầu bôi trơn – làm nguội/dầu cắt (Cutting fluids)
• 5.1.2. Các loại dầu bôi trơn thông dụng khác (Other Common Lubricants)
• 5.1.3. Xử lý và cất giữ an toàn
• 5.2. Chất kết dính và chất làm kín cho ống và các bộ phận kim khí (Pipe and Hardware Sealants and Adhesives)
• 5.2.1. Các chất làm kín và keo làm kín khác
• 5.2.2. Lưu trữ và xử lý chất làm kín và chất kết dính
• 5.3. Dụng cụ làm sạch và chất tẩy rửa (Cleaners)
• 5.3.1. Dụng cụ và vật liệu làm sạch
• 5.3.2. Các hóa chất tẩy rửa (Cleaning Agents)
• 5.3.3. Lưu trữ và xử lý chất tẩy rửa và dung môi
• 6. BÀI 6: ỐNG DẪN (TUBING)
• 6.1. Vật liệu ống dẫn (Tubing)
• 6.1.1. Các kích cỡ và các loại ống dẫn (Sizes and Types of Tubing)
• 6.1.2. Vật liệu ống dẫn (Tubing Materials)
• 6.1.3. Tiêu chuẩn và thông số kỹ thuật của ống
• 6.1.4. Cất giữ và xử lý ống dẫn (Storage and Handling of Tubing)
• 6.2. Thao tác với ống dẫn (Working with tubing)
• 6.3. Các loại dụng cụ uốn ống (Types of tubing benders)
• 6.4. Các đầu nối ống loe (Flare Fittings)
• 6.4.1. Các đầu nối hàn thiếc và hàn đồng
• 6.4.2. Nối ống nhựa (Joining Plastic Tubing)
• 7. BÀI 7: THỰC HÀNH ỐNG THÉP
• 7.1. Ống thép và các đầu nối
• 7.1.1. Các loại và đặc tính ống thép
• 7.1.2. Các loại ren ống thép (Pipe Threads)
• 7.1.3. Các đầu nối ống thép
• 7.2. Cắt ống và làm đầu ren cho ống
• 7.2.1. Cắt ống thép
• 7.2.2. Tiện ren ống thép
• 7.3. Qui trình lắp đặt và nối ống
• 7.3.1. Lắp Ráp Ống Có Ren
• 7.4. Hàn Ống Thép
• 7.5. Lắp đặt ống thép (Installing Steel Piping)
• 8. BÀI 8: ỐNG MỀM (HOSES)
• 8.1. Ống mềm sử dụng cho TBĐLTĐH
• 8.1.1. Các tiêu chuẩn của ống mềm
• 8.1.2. Ống mềm kim loại
• 8.1.3. Ống mềm phi kim
• 8.1.4. Bảo quản và cất giữ ống mềm
• 8.2. Cấu trúc của ống mềm và các đầu nối
• 8.2.1. Cấu trúc của ống mềm
• 8.2.2. Các đầu nối ống mềm
• 8.2.3. Lắp Đặt Đầu Nối Tái Sử Dụng

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Giáo Trình Lắp Đặt Thiết Bị Đo Lường Tự Động Hóa

Giáo trình lắp đặt thiết bị đo lường tự động hóa là tài liệu quan trọng dành cho sinh viên ngành sửa chữa thiết bị tự động hóa. Tài liệu này cung cấp kiến thức và kỹ năng cần thiết để thực hiện lắp đặt và bảo trì các thiết bị đo lường. Nội dung giáo trình được chia thành nhiều bài học, mỗi bài tập trung vào một khía cạnh cụ thể của quá trình lắp đặt. Việc nắm vững giáo trình này giúp sinh viên có thể tự tin hơn trong công việc thực tế.

1.1. Mục Tiêu Của Giáo Trình Lắp Đặt Thiết Bị Đo Lường

Mục tiêu chính của giáo trình là trang bị cho sinh viên những kiến thức cơ bản về lắp đặt thiết bị đo lường tự động hóa. Sinh viên sẽ học cách sử dụng các công cụ và thiết bị cần thiết để thực hiện công việc một cách hiệu quả.

1.2. Cấu Trúc Nội Dung Giáo Trình

Giáo trình được chia thành 8 bài học, mỗi bài học tập trung vào một chủ đề cụ thể như công cụ cầm tay, kiểm tra vật liệu, và thực hành ống thép. Điều này giúp sinh viên dễ dàng tiếp cận và nắm bắt kiến thức.

II. Thách Thức Trong Lắp Đặt Thiết Bị Đo Lường Tự Động Hóa

Lắp đặt thiết bị đo lường tự động hóa không chỉ đơn thuần là việc sử dụng công cụ mà còn đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc về các quy trình và tiêu chuẩn kỹ thuật. 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 sự cố phát sinh. Những vấn đề này cần được giải quyết để đảm bảo hiệu quả và độ chính xác của hệ thống.

2.1. Vấn Đề Lựa Chọn Thiết Bị Đo Lường

Việc lựa chọn thiết bị đo lường phù hợp là rất quan trọng. Các yếu tố như độ chính xác, độ bền và khả năng tương thích với hệ thống hiện tại cần được xem xét kỹ lưỡng.

2.2. An Toàn Trong Quá Trình Lắp Đặt

An toàn là yếu tố hàng đầu trong lắp đặt thiết bị. Cần tuân thủ các quy định về an toàn lao động và sử dụng thiết bị bảo hộ cá nhân để giảm thiểu rủi ro.

III. Phương Pháp Lắp Đặt Thiết Bị Đo Lường Tự Động Hóa Hiệu Quả

Để lắp đặt thiết bị đo lường tự động hóa một cách hiệu quả, cần áp dụng các phương pháp và quy trình chuẩn. Việc này không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn đảm bảo chất lượng lắp đặt. Các phương pháp này bao gồm việc sử dụng công cụ đúng cách, thực hiện kiểm tra định kỳ và bảo trì thiết bị.

3.1. Sử Dụng Công Cụ Đúng Cách

Việc sử dụng công cụ đúng cách là rất quan trọng trong quá trình lắp đặt. Các công cụ cần được bảo trì và kiểm tra thường xuyên để đảm bảo hiệu suất làm việc.

3.2. Kiểm Tra Định Kỳ Thiết Bị

Kiểm tra định kỳ thiết bị giúp phát hiện sớm các vấn đề và đảm bảo thiết bị hoạt động ổn định. Điều này cũng giúp kéo dài tuổi thọ của thiết bị.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Giáo Trình Lắp Đặt Thiết Bị Đo Lường

Giáo trình lắp đặt thiết bị đo lường tự động hóa không chỉ là lý thuyết mà còn có nhiều ứng dụng thực tiễn trong ngành công nghiệp. Sinh viên có thể áp dụng kiến thức đã học vào các dự án thực tế, từ đó nâng cao kỹ năng và kinh nghiệm làm việc.

4.1. Dự Án Thực Tế Trong Ngành Công Nghiệp

Sinh viên có thể tham gia vào các dự án thực tế như lắp đặt hệ thống đo lường trong nhà máy sản xuất. Điều này giúp họ hiểu rõ hơn về quy trình làm việc và các yêu cầu kỹ thuật.

4.2. Kinh Nghiệm Làm Việc Tại Doanh Nghiệp

Kinh nghiệm làm việc tại doanh nghiệp là cơ hội quý giá để sinh viên áp dụng kiến thức đã học. Họ có thể học hỏi từ các chuyên gia và cải thiện kỹ năng của mình.

V. Kết Luận Về Giáo Trình Lắp Đặt Thiết Bị Đo Lường Tự Động Hóa

Giáo trình lắp đặt thiết bị đo lường tự động hóa là tài liệu thiết yếu cho sinh viên ngành sửa chữa thiết bị tự động hóa. Nó không chỉ cung cấp kiến thức lý thuyết mà còn giúp sinh viên phát triển kỹ năng thực hành. Việc nắm vững nội dung giáo trình sẽ giúp sinh viên tự tin hơn trong công việc tương lai.

5.1. Tương Lai Của Ngành Đo Lường Tự Động Hóa

Ngành đo lường tự động hóa đang phát triển mạnh mẽ với nhiều cơ hội việc làm. Sinh viên cần cập nhật kiến thức và kỹ năng mới để đáp ứng yêu cầu của thị trường.

5.2. Lời Khuyên Cho Sinh Viên Ngành Sửa Chữa

Sinh viên nên tích cực tham gia các khóa học bổ sung và thực hành để nâng cao kỹ năng. Điều này sẽ giúp họ tự tin hơn khi bước vào thị trường lao động.

Nội dung chính

THÔNG TIN THƯ MỤC VÀ TỔNG QUAN HỌC THUẬT: GIÁO TRÌNH LẮP ĐẶT THIẾT BỊ TỰ ĐỘNG HÓA 1

• Tên tài liệu: Giáo trình mô đun: Lắp đặt thiết bị tự động hóa 1
• Mã mô đun: TĐH19MĐ08
• Nghề đào tạo: Sửa chữa thiết bị tự động hóa
• Trình độ đào tạo: Cao đẳng (áp dụng cho cả hệ Trung cấp)
• Cơ quan ban hành: Trường Cao đẳng Dầu khí – Tập đoàn Dầu khí Việt Nam (Ban hành kèm theo Quyết định số 198/QĐ-CĐDK ngày 25 tháng 03 năm 2020)
• Tác giả biên soạn: Nguyễn Xuân Thịnh (Chủ biên), Tạ Ngọc Dũng (Khoa Điện – Tự động hóa)
• Năm xuất bản: 2020 (Lưu hành nội bộ tại Bà Rịa – Vũng Tàu)

---

Tổng quan về giáo trình

Giáo trình mô đun Lắp đặt thiết bị tự động hóa 1 (Mã số: TĐH19MĐ08) là tài liệu học tập chuyên môn thuộc chương trình đào tạo nghề Sửa chữa thiết bị tự động hóa tại Trường Cao đẳng Dầu khí. Trong cấu trúc chương trình khung, mô đun này có khối lượng 4 tín chỉ với tổng thời lượng 90 giờ (bao gồm 28 giờ lý thuyết, 58 giờ thực hành/thí nghiệm/thảo luận và 04 giờ kiểm tra). Mô đun được bố trí giảng dạy trong nhóm chuyên môn nghề, diễn ra ngay sau mô đun Hiệu chuẩn thiết bị đo lường (TĐH19MĐ07) và là điều kiện tiên quyết trước khi người học tiếp cận mô đun Lắp đặt hệ thống tự động hóa 2 (TĐH19MĐ09).

Mục tiêu đào tạo của giáo trình tập trung trang bị kiến thức và kỹ năng thực thi phần cơ khí trong hệ thống đo lường và điều khiển tự động hóa (Instrumentation). Chuẩn đầu ra yêu cầu người học đạt được 10 tiêu chuẩn kiến thức (A1–A10), 15 tiêu chuẩn kỹ năng thao tác (B1–B15) và 3 tiêu chuẩn năng lực tự chủ, trách nhiệm (C1–C3). Nội dung bao quát từ việc nhận biết, lựa chọn, sử dụng công cụ cầm tay, các loại đai ốc, bu lông, vòng đệm làm kín, phụ gia bôi trơn, hóa chất làm sạch, đến quy trình kỹ thuật gia công cơ khí đường ống (uốn ống dẫn, cắt và tiện ren ống thép, ghép nối ống mềm).

Cấu trúc giáo trình được phân định thành 8 bài học độc lập theo logic modul hóa. Mỗi bài giải quyết trọn vẹn một nhóm nhiệm vụ kỹ thuật cụ thể, đi từ cơ sở lý thuyết, phân loại thiết bị, thông số kỹ thuật đến quy trình thao tác từng bước (step-by-step) có kèm cảnh báo an toàn và tiêu chuẩn kiểm tra dung sai. Điểm đặc thù của tài liệu là sự tích hợp trực tiếp giữa thao tác cơ khí chính xác với các yêu cầu kỹ thuật đặc thù trong ngành dầu khí và tự động hóa công nghiệp.

---

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương/chủ đề chính

Giáo trình gồm 8 bài học chuyên đề được cấu trúc tuần tự theo tiến trình thi công lắp đặt thực tế:

• Bài 1: Các công cụ dụng cụ cầm tay (Hand and Power Tools for Instrumentations – 15 giờ): Phân loại và nguyên lý sử dụng dụng cụ tạo ren trong (ta-rô côn Taper tap, ta-rô bàn ren Plug tap, ta-rô tinh đáy bằng Bottoming tap, ta-rô ống Pipe tap); dụng cụ cắt ren ngoài (bàn ren liền Die nuts, bàn ren xẻ rãnh Screw-adjusting die, bàn ren ghép Two-piece rectangular/Collet); dụng cụ nhổ ta-rô và vít gãy (Straight Flute, Spiral Tapered, Tap extractor); dụng cụ kẹp giữ (ê-tô bàn nguội, ê-tô kẹp ống 3 chân, ê-tô xích); dụng cụ cắt kim loại tấm (kìm cắt thẳng, kìm mỏ vịt, kìm hàng không Aviation snips, kìm Offset); dụng cụ cắt/uốn ống luồn dây điện (EMT, RMC, IMC, PVC); công cụ điện (máy khoan, mỏ hàn súng, mỏ hàn chỉnh nhiệt, máy đục lỗ thủy lực, súng bắn đinh).
• Bài 2: Kiểm tra, xử lý và cất giữ vật liệu (Inspect, Handle, and Store Instrumentation Materials – 3 giờ): Quy trình tiếp nhận thiết bị đo lường tự động hóa (tấm Orifice, van an toàn Relief Valve, bộ điều khiển xả khí ni-tơ); lập biên bản báo cáo hư hỏng vật lý; quy định nâng hạ bốc xếp; phân loại 4 cấp độ bảo quản và điều kiện môi trường lưu trữ.
• Bài 3: Bu lông – Ốc vít (Fasteners – 9 giờ): Chi tiết ghép có ren (bu lông hệ Anh tiêu chuẩn Unified/NC, bu lông hệ mét M, ty ren treo máng cáp, vít Tapcon®, đinh neo bê tông, neo hóa chất epoxy) kèm biểu đồ kiểm soát mô-men xoắn; chi tiết không siết ren (vòng kẹp, chốt lò xo Roll pin, đinh tán chìm Blind Rivets, gông kẹp Spacer/Yoke/Gang clamp, đai ôm Bundle-lock).
• Bài 4: Vòng đệm, vòng làm kín và Packing (Gaskets, O-rings, and Packing – 12 giờ): Đặc tính các kiểu bề mặt mặt bích (mặt phẳng Flat-face, mặt lồi Raised-face, nối vòng Ring Joint - RJT); vật liệu và kết cấu vòng đệm (sợi acrylic, kim loại ô-van, kim loại có rãnh, silicone); vòng đệm chữ O (O-rings) kiểu tĩnh và động; cấu trúc vòng chèn làm kín thân van (Valve packing dạng chữ V) và dụng cụ chuyên dụng tháo lắp packing.
• Bài 5: Dầu bôi trơn, chất làm kín và dụng cụ làm sạch (Lubricants, Sealants, and Cleaners – 9 giờ): Phân loại dầu cắt gọt kim loại (Cutting fluids dạng hòa tan, nhũ hóa, phân hủy sinh học); chất làm kín ren kỵ khí (Anaerobic thread sealants); hợp chất chống kẹt (Anti-seize chứa đồng hoặc than chì); băng keo Teflon; keo epoxy hai thành phần; quy chuẩn lưu kho an toàn hóa chất dễ cháy.
• Bài 6: Ống dẫn (Tubing – 20 giờ): Tiêu chuẩn kích thước đường kính ngoài (OD), đường kính trong (ID); vật liệu ống (đồng, thép không gỉ, PVC, PE); thao tác cắt, doa mép (Reaming); phương pháp uốn ống bằng lò xo, vam uốn bằng tay, máy uốn thủy lực; kỹ thuật lắp ghép đầu nối nén (Compression fittings 1 hoặc 2 vòng đệm/ferrule), đầu nối loe (Flare fittings chuẩn JIC), mối nối hàn đồng mao dẫn và dán keo ống nhựa.
• Bài 7: Thực hành ống thép (Steel Piping Practices – 12 giờ): Đặc tính ống thép công nghệ; tiêu chuẩn ren côn quốc gia Hoa Kỳ (NPT - National Pipe Taper); vận hành máy tiện ren công nghiệp; quy trình siết mặt bích 8 bu lông đối xứng; kỹ thuật chuẩn bị mối hàn đối tiếp (Butt-weld) và hàn lồng (Socket-weld); lắp đặt giá treo đỡ ống và cơ cấu giảm chấn địa chấn.
• Bài 8: Ống mềm (Hoses – 10 giờ): Tiêu chuẩn kỹ thuật SAE; ống mềm kim loại bện, ống lót PTFE, ống silicone; cấu trúc lớp gia cường; kỹ thuật lắp đặt đầu nối bấm cố định, đầu nối tái sử dụng, đầu nối tháo nhanh tác động nhanh (Quick-disconnect coupling) dạng van đơn, van kép và tay đòn cam.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Giáo trình thiết lập khối kiến thức nền tảng dựa trên:

• Hệ thống tiêu chuẩn cơ khí quốc tế: Tích hợp quy chuẩn của các tổ chức ASME (The American Society of Mechanical Engineers), ANSI (The American National Standards Institute), và SAE (The Society for Automotive Engineering).
• Nguyên lý liên kết và làm kín áp lực: Cơ chế chuyển đổi mô-men xoắn sang lực kẹp bu lông; nguyên lý biến dạng đàn hồi/dẻo của đệm mặt bích; nguyên lý làm kín tự siết của đệm chữ O, packing chữ V và đầu nối nén hai vòng đệm ferrule.
• Quy chuẩn ren cơ khí: Phân định nguyên lý làm việc giữa ren trụ (cần vật liệu làm kín phụ trợ) và ren côn tiêu chuẩn NPT (tự làm kín qua độ côn 3/4 inch trên mỗi foot chiều dài).

Kỹ năng phát triển

• Kỹ năng kỹ thuật chuyên môn (Technical Skills): Vận hành máy tiện ren công nghiệp; thao tác uốn ống dẫn chính xác góc 45° và 90° bằng vam uốn cơ học; xử lý loe ống đơn/kép; thao tác máy đục lỗ thủy lực và mỏ hàn điều chỉnh nhiệt độ.
• Kỹ năng phân tích và đo kiểm (Analytical Skills): Đọc bản vẽ lắp đặt thiết bị đo lường; tính toán kích thước lỗ khoan phôi (bằng khoảng 75% đường kính danh định của ren); kiểm tra khe hở đầu nối nén bằng thước chuyên dụng (Gap inspection gauge); phân tích áp suất/nhiệt độ làm việc trên biểu đồ giới hạn của ống mềm.
• Năng lực kiểm thử thực tế (Practical Competencies): Khảo sát ngoại quan và lập biên bản tiếp nhận vật tư kỹ thuật; thực hiện quy trình thử áp lực và kiểm tra rò rỉ khí nén/thủy lực trên tuyến ống; lập biên bản đánh giá nghiệm thu hệ thống đường dẫn.

---

Phương pháp giảng dạy và học tập

Giáo trình được thiết kế phục vụ mô hình giảng dạy tích hợp trong đào tạo nghề kỹ thuật:

• Phương pháp sư phạm: Kết hợp giữa diễn giảng lý thuyết kỹ thuật, phương pháp nêu vấn đề (Problem-based learning) và phương pháp trình diễn thao tác mẫu (Demonstration). Giáo viên tổ chức lớp học lý thuyết tập trung và chia ca nhỏ đối với các phiên thực hành tại xưởng Lắp đặt hệ thống tự động hóa nhằm đảm bảo an toàn thao tác.
• Tổ chức học tập và thảo luận nhóm: Người học được phân chia thành các nhóm nhỏ từ 6 đến 8 thành viên. Mỗi nhóm tiếp nhận chủ đề kỹ thuật trước buổi học, phân công từng cá nhân nghiên cứu chuyên sâu các phần nội dung (như quy trình bẻ phoi khi ta-rô, kỹ thuật căn chỉnh đệm mặt bích, phương pháp uốn ống tránh méo thành ống) để hoàn thiện bài thuyết trình hoặc báo cáo kỹ thuật.
• Hệ thống bài tập và thực hành xưởng: Bao gồm 15 bài thực hành kỹ năng độc lập, mô phỏng các công đoạn sản xuất thực tế: khoan và ta-rô lỗ ren cạn/thông; cắt và ren ống thép bằng máy ren điện; lắp ráp tuyến ống dẫn khí điều khiển bằng phụ kiện Swagelok/đầu nối nén; xử lý tháo lắp packing van điều khiển.
• Quy chuẩn đánh giá người học:
  • Kiểm tra thường xuyên: 02 bài (vấn đáp, kiểm tra viết dưới 30 phút hoặc kiểm tra thao tác thực hành).
  • Kiểm tra định kỳ: 04 bài, gồm 02 bài lý thuyết (thời gian 45 phút, bao quát chuẩn đầu ra A1–A10) và 02 bài thực hành (thời gian 60 phút, kiểm tra thao tác B1–B15 kết hợp năng lực an toàn C1–C3).
  • Thi kết thúc mô đun: Thi lý thuyết (viết/trắc nghiệm/vấn đáp thời lượng 60–75 phút) và thi thực hành tổng hợp trên thiết bị/sa bàn (thời lượng 60–120 phút).
• Quy định tự học và kỷ luật học tập: Người học phải tự nghiên cứu tài liệu trước buổi học; bắt buộc tham dự tối thiểu 70% thời lượng lý thuyết (vắng quá 30% phải học lại mô đun); tuân thủ quy định bảo hộ lao động (kính bảo hộ, găng tay chống cắt) và thực hiện vệ sinh công nghiệp sau ca thực hành.

---

Điểm nổi bật và cập nhật

• Tham chiếu trực tiếp chương trình đào tạo quốc tế: Giáo trình được xây dựng trên nền tảng khung kiến thức của bộ tài liệu Instrumentation Level 1 (3rd Edition, 2015) và Instrumentation Level 2 (3rd Edition, 2015) do Trung tâm Quốc gia về Giáo dục và Nghiên cứu Xây dựng Hoa Kỳ (NCCER – National Center for Construction Education and Research) ban hành.
• Hệ thống hóa tiêu chuẩn kỹ thuật đa hệ: Tài liệu tổng hợp song song bảng tra kích thước, bước ren, dung sai cơ khí theo cả hệ Anh (Imperial) và hệ Mét (Metric). Các bảng thông số kỹ thuật tiêu biểu gồm: Bảng 1.1 (Phạm vi nhiệt độ hàn), Bảng 3.1 (Mã màu vòng đệm kim loại có rãnh), Bảng 6.1 & 6.2 (Kích cỡ và chuyển đổi ống dẫn hệ Anh – Mét), Bảng 7.1 (Kích thước ren ống côn NPT) và Bảng 7.5 (Khoảng cách giá treo tối đa cho ống thép cacbon).
• Tích hợp thiết bị đo lường chuyên dụng ngành Dầu khí: Thay vì chỉ giới thiệu cơ khí ống nước thông thường, giáo trình đưa vào các đối tượng kỹ thuật thực tế của giàn khoan, nhà máy lọc dầu và trạm khí: van điều khiển gắn packing chữ V, tấm đo lưu lượng dạng lỗ màng (Orifice plate), bình xả áp ni-tơ bảo quản thiết bị, các loại đầu nối ống vách ngăn (Bulkhead fittings).
• Quy trình hóa các cảnh báo an toàn công nghiệp: Tài liệu chi tiết hóa nguyên nhân và biện pháp khắc phục sự cố kỹ thuật trong lắp đặt: nguyên lý xoay ngược 1/4 vòng để bẻ phoi tránh gãy mũi ta-rô, quy tắc sử dụng kìm hàng không mã màu (vàng – cắt thẳng, đỏ – cắt trái, xanh – cắt phải), kỹ thuật siết ốc đối xứng tâm tránh vênh đệm mặt bích.

---

Đối tượng sử dụng giáo trình

• Sinh viên chuyên ngành: Tài liệu phục vụ trực tiếp cho sinh viên năm thứ hai hệ Cao đẳng và học sinh hệ Trung cấp thuộc nghề Sửa chữa thiết bị tự động hóa (Khoa Điện – Tự động hóa).
• Yêu cầu kiến thức tiên quyết (Prerequisites): Trước khi học mô đun này, người học cần hoàn thành các môn học/mô đun nền tảng trong chương trình khung, bao gồm:
  • An toàn vệ sinh lao động (ATMT19MH01) và An toàn Tự động hóa (TĐH19MĐ01).
  • Điện kỹ thuật 1 (KTĐ19MĐ05), Điện tử cơ bản (TĐH19MĐ02) và Đo lường điện (KTĐ19MĐ08).
  • Bản vẽ thiết bị đo lường (TĐH19MH06) và Hiệu chuẩn thiết bị đo lường (TĐH19MĐ07).
• Giảng viên và cán bộ hướng dẫn thực hành: Dùng làm căn cứ sư phạm để biên soạn giáo án lý thuyết, giáo án tích hợp, phiếu hướng dẫn thực hành và bảng tiêu chí chấm điểm kỹ năng (Rubrics) theo chuẩn Quyết định số 198/QĐ-CĐDK.
• Kỹ thuật viên tại xí nghiệp: Phù hợp làm tài liệu tra cứu hiện trường cho kỹ thuật viên bảo dưỡng, công nhân cơ khí lắp máy tại các công trình công nghiệp, nhà máy lọc hóa dầu, trạm nén khí và giàn khoan dầu khí.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với đối tượng người học nào? Giáo trình được biên soạn phục vụ đào tạo sinh viên trình độ cao đẳng và trung cấp nghề Sửa chữa thiết bị tự động hóa; đồng thời dùng làm tài liệu huấn luyện kỹ thuật viên lắp đặt đường ống đo lường (Instrument Fitter/Technician) trong các nhà máy công nghiệp.

2. Cần hoàn thành các môn học nào trước khi học giáo trình này? Người học cần tích lũy các kiến thức tiên quyết về an toàn tự động hóa, kỹ thuật điện, đo lường điện, khả năng đọc bản vẽ thiết bị đo lường (P&ID, Piping isometric) và mô đun Hiệu chuẩn thiết bị đo lường.

3. Điểm khác biệt của giáo trình này so với các tài liệu kỹ thuật cơ khí đại cương? Giáo trình không dạy gia công cơ khí chế tạo máy nói chung mà tập trung chuyên biệt vào phần lắp đặt cơ khí cho hệ thống điều khiển tự động hóa: ống dẫn xung (Impulse tubing), ống bọc dây dẫn (Conduit EMT/RMC), phụ kiện nén cao áp, làm kín cổ van điều khiển và bảo quản thiết bị đo lường đặc thù.

4. Phương pháp tự học giáo trình như thế nào để đạt hiệu quả cao? Người học cần kết hợp đọc lý thuyết từng bài với việc tra cứu các bảng thông số chuẩn (bảng kích thước mũi khoan ta-rô, bảng mô-men xoắn, bảng mã màu kìm/vòng đệm); ghi nhớ các bước thao tác kỹ thuật và tuân thủ các quy tắc an toàn đã được đóng khung cảnh báo trong từng bài.

5. Giáo trình có những tài liệu bổ trợ nào đi kèm? Tài liệu được hỗ trợ bởi hệ thống giáo án thực hành, danh mục phiếu đánh giá kỹ năng (phiếu kiểm tra rò rỉ thủy lực/khí nén), hệ thống hình vẽ quy chuẩn chi tiết (hơn 100 hình minh họa thao tác) và bộ tài liệu tham khảo gốc NCCER Instrumentation Level 1 & 2.

---

Kết luận

Giáo trình Lắp đặt thiết bị tự động hóa 1 cung cấp hệ thống kiến thức và quy trình gia công cơ khí chuẩn mực, đáp ứng yêu cầu thi công lắp đặt phần cứng trong lĩnh vực tự động hóa công nghiệp. Nội dung giáo trình định hình rõ lộ trình phát triển năng lực của người học từ việc làm chủ công cụ cầm tay, quản lý vật tư, đến kỹ thuật xử lý các tuyến ống thép, ống dẫn nén áp lực và ống mềm chuyên dụng. Đây là mô đun nền tảng kỹ thuật trực tiếp phục vụ cho các học phần nâng cao tiếp theo như Lắp đặt hệ thống tự động hóa 2, Hệ thống điều khiển thủy lực – khí nén, Cơ sở điều khiển quá trình và giai đoạn Thực tập sản xuất tại doanh nghiệp. Người học được khuyến nghị kết hợp chặt chẽ giữa giáo trình này với các bộ tiêu chuẩn kỹ thuật quốc tế ASME, ANSI, SAE và tài liệu đào tạo NCCER để hoàn thiện kỹ năng nghề nghiệp.

Trích đoạn nội dung tài liệu

TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ  GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: LẮP ĐẶT THIẾT BỊ TỰ ĐỘNG HÓA 1” NGHỀ: SỬA CHỮA THIẾT BỊ TỰ ĐỘNG HÓA TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định số: 198/QĐ-CĐDK ngày 25 tháng 03 năm 2020 của Trường Cao Đẳng Dầu Khí) Bà Rịa - Vũng Tàu, năm 2020 (Lưu hành nội bộ) 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. LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình Lắp đặt thiết bị đo lường tự động hóa 1 được biên soạn dành cho sinh viên nghề Sửa chữa thiết bị tự động hóa hệ trung cấp và cao đẳng Trường Cao Đẳng Dầu Khí. Nội dung của giáo trình gồm 8 bài: Bài 1: Các công cụ dụng cụ cầm tay (Hand and Power Tools for Instrumentations) Bài 2: Kiểm tra, xử lý và cất giữ vật liệu (Inspect, Handle, and Store Instrumentation Materials) Bài 3: Đai ốc (Fasteners) Bài 4: Đệm lót, vòng làm kín và packing (Gaskets, O-rings, and Packing) Bài 5: Dầu bôi trơn, chất làm kín và dụng cụ làm sạch (Lubricants, Sealants, and Cleaners) Bài 6: Ống dẫn (Tubing) Bài 7: Thực hành ống thép (Steel Piping Practices) Bài 8: Ống mềm (Hoses) Giáo trình được biên soạn theo từng bài cụ thể, mỗi bài đều giải quyết hoàn chỉnh vấn đề và được gói gọn trong 1 bài vì vậy giúp cho sinh viên dễ dàng trong việc hình thành từng kỹ năng cụ thể.

Tác giả chân thành gửi lời cám ơn đến các đồng nghiệp trong khoa Điện – Tự Động Hóa đã góp ý để tác giả hoàn thiện giáo trình này. Tuy đã nỗ lực nhiều, nhưng chắc chắn không thể có sai sót, rất mong nhận được sự kiến đóng góp để lần xuất bản sau được hoàn thiện hơn. Bà Rịa – Vũng Tàu, tháng 03 năm 2020 Tham gia biên soạn 1. Nguyễn Xuân Thịnh – Chủ biên 2.

Tạ Ngọc Dũng MỤC LỤC 1. BÀI 1: CÁC CÔNG CỤ DỤNG CỤ CẦM TAY .1 Các dụng cụ cầm tay liên quan đến ren .1 Các dụng cụ cắt ren trong/các loại ta-rô (Taps) .3 Dụng cụ nhổ mũi ta-rô và các đầu siết bằng ren .2 Các dụng cụ cầm tay dùng cho ống và kim loại .2 Kìm cắt kim loại dạng tấm .3 Dụng cụ cắt ống luồn dây điện và uốn ống .4 Các dụng cụ cầm tay phụ trợ .3 Các công cụ điện (Power Tools) .2 Mỏ hàn súng và mỏ hàn chỉnh nhiệt .3 Máy đục lỗ thủy lực cầm tay (Hydraulic Knockout Punches) .4 Súng bắn đinh (Propellant – Powered Tools). BÀI 2: KIỂM TRA, XỬ LÝ VÀ CẤT GIỮ VẬT LIỆU .1 Nhận thiết bị đo lường tự động hóa và các loại vật liệu được vận chuyển đến .1 Kiểm tra và bốc xếp thiết bị.2 Nhận dạng thiết bị tự động hóa .2 Bảo quản thiết bị đo lường tự dộng hóa .1 Phân loại cấp độ bảo quản thiết bị .2 Các điều kiện cất giữ và bảo quản thiết bị theo từng cấp độ. BÀI 3: BU LÔNG - ỐC VÍT (FASTENERS) .1 Bu lông – ốc vít ren (Threaded fasteners) .1 Bu lông - ốc vít ren (Threaded fasteners) .2 Các chi tiết ghép ren xoay/vặn (Torquing Threaded Fassters) .3 Đinh neo và bu lông neo (Anchors and anchor bolts) .2 Các chi tiết không siết ren (Non-threaded Fasteners) .1 Vòng kẹp và chốt (Retainers and Pins) .2 Đinh tán chìm – Blind Rivets .3 Phụ tùng kẹp giữ ống mềm và hệ thống ống.

BÀI 4: VÒNG ĐỆM, VÒNG LÀM KÍN VÀ PACKING.1 Các loại vòng đệm (Gaskets) .1 Các loại mặt bích (Flange Facings) .2 Ứng dụng của vòng đệm (Gasket Applications) .3 Các loại vòng đệm và vật liệu làm vòng đệm (Gasket Types and Materials) .4 Thay thế vòng đệm .2 Vòng đệm chữ O và packing (O- rings and packings) .1 Vòng đệm chữ O (O-rings). BÀI 5: DẦU BÔI TRƠN, CHẤT LÀM KÍN VÀ DỤNG CỤ LÀM SẠCH 167 5.1 Dầu bôi trơn (Lubricants) .1 Dầu bôi trơn – làm nguội/dầu cắt (Cutting fluids) .2 Các loại dầu bôi trơn thông dụng khác (Other Common Lubricants) .3 Xử lý và cất giữ an toàn .1 Chất kết dính và chất làm kín cho ống và các bộ phận kim khí (Pipe and Hardware Sealants and Adhesives) .2 Các chất làm kín và keo làm kín khác .3 Lưu trữ và xử lý chất làm kín và chất kết dính .3 Dụng cụ làm sạch và chất tẩy rửa (Cleaners) .1 Dụng cụ và vật liệu làm sạch .2 Các hóa chất tẩy rửa (Cleaning Agents) .3 Lưu trữ và xử lý chất tẩy rửa và dung môi. BÀI 6: ỐNG DẪN (TUBING) .1 Vật liệu ống dẫn (Tubing).1 Các kích cỡ và các loại ống dẫn (Sizes and Types of Tubing) .2 Vật liệu ống dẫn (Tubing Materials) .3 Tiêu chuẩn và thông số kỹ thuật của ống .4 Cất giữ và xử lý ống dẫn (Storage and Handling of Tubing) .2 Thao tác với ống dẫn (Working with tubing) .3 Các loại dụng cụ uốn ống (Types of tubing benders) .2 Các đầu nối ống loe (Flare Fittings) .3 Các đầu nối hàn thiếc và hàn đồng .4 Nối ống nhựa (Joining Plastic Tubing). BÀI 7: THỰC HÀNH ỐNG THÉP .1 Ống thép và các đầu nối .1 Các loại và đặc tính ống thép.2 Các loại ren ống thép (Pipe Threads) .3 Các đầu nối ống thép .2 Cắt ống và làm đầu ren cho ống .1 Cắt ống thép .2 Tiện ren ống thép .3 Qui trình lắp đặt và nối ống .1 Lắp Ráp Ống Có Ren.3 Hàn Ống Thép .4 Lắp đặt ống thép (Installing Steel Piping).

BÀI 8: ỐNG MỀM (HOSES) .1 Ống mềm sử dụng cho TBĐLTĐH .1 Các tiêu chuẩn của ống mềm .2 Ống mềm kim loại .3 Ống mềm phi kim .4 Bảo quản và cất giữ ống mềm .2 Cấu trúc của ống mềm và các đầu nối .1 Cấu trúc của ống mềm .2 Các đầu nối ống mềm .3 Lắp Đặt Đầu Nối Tái Sử Dụng .334 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT ASME The American Society of Mechanical Engineers ANSI The American National Standards Institute SAE The Society for Automotive Engineering OD Outside diameter ID Inside diameter NPS Norminal pipe size DN Norminal diameter DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1-1: Các loại ta-rô ren trong (taps). 25 Hình 1-2: Các loại tay quay gắn với ta-rô (tay quay thẳng và tay quay chữ T). 26 Hình 1-3: Tạo ren trong cho một lỗ. 29 Hình 1-4: Các loại bàn ren.

30 Hình 1-5: Các loại tay quay bàn ren. 32 Hình 1-6: Các loại dụng cụ nhổ mũi ta-rô. 33 Hình 1-7: Bộ dụng cụ nhổ dạng côn rãnh xoắn vít. 34 Hình 1-8: Lấy một chốt ren hỏng ra khỏi lỗ.

35 Hình 1-9: Các bộ phận của một dụng cụ nhổ ta-rô. 35 Hình 1-10: Ê-tô bàn nguội. 37 Hình 1-11: Ê-tô kẹp ống 3 chân (a) và kiểu xích (b). 38 Hình 1-12: Các loại dụng cụ cắt kim loại dạng tấm.

40 Hình 1-13: Dụng cụ giũa ống. 43 Hình 1-14: Dao cắt ống. 44 Hình 1-15: Vặn vít điều chỉnh (a) và quay tay quay dao cắt ống (b). 44 Hình 1-16: Quay dụng cụ chà giũa ống đúng qui cách.

45 Hình 1-17: Dao cắt ống nhựa PVC (Ratcheting cutter). 46 Hình 1-18: Cưa tay dùng để cưa ống nhựa PVC. 47 Hình 1-19: Thước dây bọc ống. 48 Hình 1-20: Các dụng cụ uốn ống thông dụng.

48 Hình 1-21: Nhấn tay cầm của dụng cụ uốn ống xuống thể hoàn thành công việc. 49 Hình 1-22: Dụng cụ uốn ống cứng RMC và IMC (hickeys). 49 Hình 1-23: Dụng cụ đục lỗ kim loại. 50 Hình 1-24: Bộ dụng cụ đục lỗ kim loại.

51 Hình 1-25: Thước đo góc từ tính được sử dụng để đo góc nghiêng (góc lệch). 52 Hình 1-26: Dây mồi luồn ống dây dẫn điện. 53 Hình 1-27: Dụng cụ thông ống xả. 54 Hình 1-28: Các máy khoan điện cầm tay.

56 Hình 1-29: Các mũi khoan tường và mũi khoan bê tông. 57 Hình 1-30: Mỏ hàn súng điện. 60 Hình 1-31: Các đầu hàn của mỏ hàn súng. 61 Hình 1-32: Mỏ hàn điều chỉnh nhiệt dạng bút.

62 Hình 1-33: Các mũi hàn dùng với mỏ hàn điều chỉnh nhiệt độ. 62 Hình 1-34: Cuộn chì hàn. 63 Hình 1-35: Ống hút chì (Desoldering pump/sucker). 66 Hình 1-36: Bấc hút chì (Desoldering braid).

66 Hình 1-37: Máy đục lỗ thủy lực cầm tay. 67 Hình 1-38: Cách sử dụng máy đục lỗ thủy lực. 68 Hình 1-39: Súng bắn đinh và các phụ kiện đi kèm. 69 Hình 1-40: Súng bắn đinh kiểu khí nén.

71 Hình 2-1: Biên bản báo cáo hư hỏng vật lý khi nhận hàng. 77 Hình 2-2: Những nhãn hướng dẫn bưng bê thiết bị. 78 Hình 2-3: Thiết bị nâng hạ bằng điện kiểu móc. 79 Hình 2-4: Bộ điều khiển xả khí ni-tơ.

82 Hình 2-6: Tấm Orifice kiểu tay cầm. 89 Hình 2-7: Hộp cất giữ tấm Orifice. 90 Hình 2-8: Van an toàn (Relief Valve). 91 Hình 2-9: Một ví dụ về vật thế chỗ của thiết bị đo mức.

92 Hình 3-1: Các kí hiệu ren. 97 Hình 3-2: Kí hiệu các loại bu lông và ốc vít bằng thép hệ Anh. 99 Hình 3-3: Các loại bu lông theo hệ mét. 100 Hình 3-4: Bu-lông máy, ốc vít máy, ốc vít có đầu chụp và bu-lông 2 đầu ren.

101 Hình 3-5: Thanh ren/Ty ren đỡ máng cáp. 102 Hình 3-6: Các loại bu lông vòng. 103 Hình 3-7: Các loại đai ốc. 104 Hình 3-8: Các loại đai ốc đặc biệt.

105 Hình 3-9: Các loại bu lông chốt. 106 Hình 3-10: Cách lắp bu lông chốt. 106 Hình 3-11: Vòng đệm ren. 107 Hình 3-12: Vòng đệm phẳng và vòng đệm khóa.

108 Hình 3-13: Các loại vít thông dụng. 109 Hình 3-14: Vít lag và tắc kê. 109 Hình 3-15: Vít tạo ren và vít cắt ren. 110 Hình 3-16: Vít trí/Vít định vị.

111 Hình 3-17: Các đơn vị mô men xoắn theo hệ Anh (A) và theo hệ mét (B). 112 Hình 3-18: Các bảng giá trị mô men xoắn. 117 Hình 3-19: Các loại cờ lê. 118 Hình 3-20: Cách sử dụng đúng một cờ lê.

119 Hình 3-21: Thứ tự siết bu lông/ốc vít trên các bề mặt. 120 Hình 3-22: Các vít bắt tường hãng Tapcon®. 121 Hình 3-23: Đinh dẫn động và công cụ bắt đinh. 122 Hình 3-24: Các loại đinh một bước (one-step anchors).

122 Hình 3-25: Các loại bu lông neo. 123 Hình 3-26: Đinh neo tự khoan. 124 Hình 3-27: Bắt một bu lông neo vào bê tông hoặc tường. 125 Hình 3-28: Keo epoxy .