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


Tổng quan về giáo trình (250-300 từ)

Giáo trình Mô đun: Lắp đặt thiết bị tự động hóa 1 (Mã mô đun: AUTM54108) là tài liệu đào tạo chuyên môn thuộc chương trình đào tạo nghề Sửa chữa thiết bị tự động hóa ở trình độ Cao đẳng và Trung cấp, do Trường Cao đẳng Dầu khí (Tập đoàn Dầu khí Việt Nam) biên soạn và ban hành theo Quyết định số 216/QĐ-CĐDK ngày 01 tháng 03 năm 2022. Ban biên soạn gồm kỹ sư Nguyễn Xuân Thịnh (Chủ biên), Tạ Ngọc Dũng và Lương Quốc Kông thuộc Khoa Điện – Tự động hóa. Giáo trình được áp dụng giảng dạy chính thức tại nhà trường từ năm 2018 đến nay.

Mô đun có thời lượng 90 giờ (tương đương 4 tín chỉ), gồm 28 giờ lý thuyết, 58 giờ thực hành/thí nghiệm và 4 giờ kiểm tra. Về vị trí trong chương trình đào tạo, mô đun này được bố trí giảng dạy sau mô đun Hiệu chuẩn thiết bị đo lường (AUTM55107) và trước mô đun Lắp đặt hệ thống tự động hóa 2 (AUTM54109).

Mục tiêu học tập của giáo trình là trang bị cho sinh viên hệ thống kiến thức và kỹ năng thực hành cơ khí phục vụ chuyên ngành đo lường – tự động hóa (Instrumentation). Cụ thể, người học nhận biết, lựa chọn và sử dụng an toàn các công cụ dụng cụ cầm tay; thực hiện đúng quy trình tiếp nhận, kiểm tra, bảo quản thiết bị; nắm vững kỹ thuật ghép nối bằng ren, đinh tán, bu lông; lựa chọn và thay thế đệm lót, vòng làm kín, packing; ứng dụng chất bôi trơn, hóa chất làm sạch; thực hiện các thao tác cắt, uốn, tiện ren và nối các hệ thống ống dẫn (tubing), ống thép công nghệ (piping) và ống mềm (hoses); đồng thời thực hiện kiểm tra rò rỉ áp suất thủy lực và khí nén theo đúng tiêu chuẩn kỹ thuật công nghiệp.

Cấu trúc giáo trình gồm 8 bài học độc lập. Mỗi bài giải quyết trọn vẹn một mảng kỹ thuật chuyên biệt, kết hợp mô tả cấu tạo, thông số kỹ thuật, hình ảnh trực quan và quy trình thao tác từng bước (step-by-step).


Nội dung kiến thức cốt lõi (500-600 từ)

Các chương/chủ đề chính

Nội dung giáo trình được triển khai qua 8 bài học chuyên đề:

  • Bài 1: Các công cụ dụng cụ cầm tay (Hand and Power Tools for Instrumentations - 15 giờ): Phân loại, cấu tạo và quy trình sử dụng dụng cụ tạo ren trong (Ta-rô côn số 1, ta-rô bàn ren số 2, ta-rô tinh số 3, ta-rô ống Pipe tap); dụng cụ cắt ren ngoài (bàn ren liền die nuts, bàn ren xẻ rãnh, bàn ren ghép collet); bộ dụng cụ nhổ vít và ta-rô gãy; các loại ê-tô (ê-tô bàn nguội, ê-tô kẹp ống 3 chân yoke vise, ê-tô xích); kìm cắt kim loại tấm (kìm cắt thẳng, kìm mỏ vịt, kìm hàng không aviation snips mã màu, kìm offset); dụng cụ cưa, cắt, doa, uốn ống luồn dây điện (ống EMT, RMC, IMC, PVC); công cụ điện (máy khoan, mỏ hàn súng, mỏ hàn chỉnh nhiệt, máy đục lỗ thủy lực knockout punches, súng bắn đinh).
  • Bài 2: Kiểm tra, xử lý và cất giữ vật liệu (3 giờ): Quy trình tiếp nhận, lập biên bản hư hỏng vật lý, kiểm tra nhãn cảnh báo nâng hạ; tiêu chuẩn phân loại cấp độ bảo quản thiết bị đo lường tự động hóa; điều kiện lưu trữ tấm đo lưu lượng Orifice, van an toàn (Relief Valve), vật thế chỗ thiết bị đo mức.
  • Bài 3: Bu lông - Ốc vít (Fasteners - 9 giờ): Ký hiệu ren theo hệ Anh (NC, NF) và hệ mét (M); bảng tra mô men xoắn (Torque); cờ lê và thứ tự siết bu lông trên mặt phẳng; vít bắt tường Tapcon, đinh dẫn động, bu lông neo bê tông; các chi tiết không ren (vòng kẹp retainer, chốt chẻ, chốt lò xo roll pin, đinh tán chìm blind rivets); phụ tùng kẹp giữ ống (gông từ yoke clamp, gông spacer, bundle-lock clamp, gang clamp).
  • Bài 4: Vòng đệm, vòng làm kín và Packing (12 giờ): Cấu tạo các loại mặt bích (mặt phẳng Flat-face, mặt lồi Raised-face, nối vòng RJT); vật liệu vòng đệm (sợi mềm, acrylic, kim loại hình ô-van, kim loại có rãnh, silicone); kỹ thuật căn chỉnh bu-lông bằng chốt drift pin và trình tự siết đối xứng; ứng dụng của O-ring kiểu tĩnh và kiểu động; cấu trúc vòng chèn làm kín (valve packing), sơ đồ bố trí packing chữ V và kỹ thuật sử dụng dụng cụ tháo/lắp packing chuyên dụng.
  • Bài 5: Dầu bôi trơn, chất làm kín và dụng cụ làm sạch (9 giờ): Dầu cắt gọt kim loại làm nguội (dầu nhũ hóa, dầu phân hủy sinh học, dầu gốc lưu huỳnh); băng cao su non làm kín ren (màu trắng, vàng, đỏ); hợp chất nối ống; dầu chống gỉ, hợp chất chống oxy hóa nhôm; chất làm kín ren kị khí (anaerobic sealants); hợp chất chống kẹt ren chứa đồng hoặc than chì; keo làm kín silicone RTV, keo epoxy hai thành phần; dụng cụ làm sạch (bông kim loại, giấy nhám, bàn chải thép); bảo quản hóa chất và xử lý rác thải nhiễm dầu.
  • Bài 6: Ống dẫn - Tubing (20 giờ): Tiêu chuẩn kích thước đường kính trong (ID) và ngoài (OD); vật liệu ống dẫn (đồng, thép không gỉ, nhựa PVC, PE); kỹ thuật cắt bằng dao cắt chuyên dụng, cưa vòng cầm tay; kỹ thuật doa mép trong/ngoài; phương pháp uốn ống 45° và 90° bằng vam uốn tay, máy uốn chân đỡ, máy uốn thủy lực; phương pháp nối ống nén (compression fittings loại 1 hoặc 2 vòng đệm), đầu nối ống loe (flare fittings 37° JIC, 45° đơn/kép), hàn đồng/thiếc mao dẫn và dán keo ống nhựa PVC.
  • Bài 7: Thực hành ống thép - Steel Piping Practices (12 giờ): Kích thước danh định NPS, DN; tiêu chuẩn ren côn NPT; các loại phụ kiện nối ren (khuỷu, tê, măng sông, nắp bịt); quy trình vận hành máy tiện ren ống điện công nghiệp; kỹ thuật quấn băng Teflon và siết ống bằng hai cờ lê đối lực; lắp ráp mặt bích 8 bu lông cho van; chuẩn bị mối nối hàn đối tiếp (vát mép), hàn lồng; hệ thống giá đỡ ống, trụ đỡ đơn và giá treo chống rung lắc địa chấn.
  • Bài 8: Ống mềm - Hoses (10 giờ): Tiêu chuẩn SAE; biểu đồ giới hạn nhiệt độ - áp suất làm việc; cấu trúc ống mềm kim loại, ống lót PTFE, ống silicone, ống PVC gia cường sợi polyester; cấu tạo các đầu nối tái sử dụng, đầu nối bóp uốn, đầu nối tháo nhanh van đơn, van kép và khớp nối tay đòn cam (cam-lock).

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Giáo trình hình thành nền tảng lý thuyết cơ khí chính xác gắn liền với ngành đo lường:

  • Hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật: ASME (American Society of Mechanical Engineers), ANSI (American National Standards Institute), SAE (Society of Automotive Engineers); quy chuẩn đường kính ống danh định (NPS/DN), kích thước ngoài (OD), kích thước trong (ID).
  • Nguyên lý ren và truyền lực: Tiêu chuẩn ren côn NPT, ren hệ Anh National Coarse (NC), ren hệ mét (M); cơ chế phân bố lực mô men xoắn trên bề mặt bích ghép và nguyên tắc chống kẹt cơ học.
  • Nguyên lý làm kín và thủy lực: Cơ chế làm kín đàn hồi của O-ring, vòng đệm kim loại rãnh, cơ chế nén tự siết của packing chữ V trong thân van điều khiển; hiện tượng mao dẫn (capillary action) trong kỹ thuật hàn nối ống đồng; giới hạn áp suất phá hủy và áp suất làm việc an toàn của đường ống dẫn tín hiệu.

Kỹ năng phát triển

  • Kỹ năng kỹ thuật (Technical skills): Thao tác khoan, ta-rô ren lỗ, cắt ren ngoài bằng bàn ren; cắt ống bằng dao cắt và cưa chuyên dụng; doa mép và mài phẳng ba-via; uốn ống dẫn tubing chuẩn góc 45°/90°; tiện ren ống thép công nghiệp bằng máy điện; quấn băng làm kín và bôi keo kị khí đúng chiều ren; thao tác loe ống đơn/kép; ghép nối phụ kiện dạng nén (ferrule) và kiểm tra khe hở bằng thước đo chuẩn.
  • Kỹ năng phân tích (Analytical skills): Đọc bản vẽ chi tiết thiết bị đo lường; tra cứu bảng tiêu chuẩn mô men siết bu lông; phân tích nguyên nhân gãy mũi ta-rô hoặc rò rỉ khớp nối; tính toán khoảng cách giá treo ống theo tiêu chuẩn chịu tải và địa chấn.
  • Năng lực thực hành nghề nghiệp (Practical competencies): Độc lập thực hiện quy trình bảo quản thiết bị đo nhạy cảm (Orifice, van an toàn); lắp đặt hoàn chỉnh tuyến ống dẫn áp lực từ nguồn công nghệ tới thiết bị đo; kiểm tra rò rỉ thủy lực/khí nén và lập biên bản đánh giá nghiệm thu; đảm bảo an toàn lao động và vệ sinh công nghiệp tại hiện trường.

Phương pháp giảng dạy và học tập (300-350 từ)

Tiếp cận sư phạm (Pedagogical approach)

Giáo trình áp dụng phương pháp giảng dạy tích cực kết hợp giữa diễn giảng lý thuyết, nêu vấn đề và hướng dẫn thực hành thị phạm. Thời lượng phân bổ tập trung cho thực hành (58 giờ thực hành trên tổng số 90 giờ, chiếm 64,4% thời lượng môn học). Giảng viên thiết kế giáo án tích hợp theo từng bài học khép kín; lý thuyết được tổ chức tập trung, phần thực hành chia ca nhỏ tại xưởng chuyên môn hóa nhằm đảm bảo an toàn thao tác trên máy công cụ và thiết bị gá kẹp.

                    PHÂN BỔ THỜI LƯỢNG MÔ ĐUN (90 GIỜ)

Bài tập, thực hành và đánh giá

Hệ thống bài tập gắn liền với các thao tác xưởng cụ thể:

  • Thực hành cắt ren ngoài trên thanh thép đặc và tạo ren trong lỗ tịt bằng bộ 3 mũi ta-rô.
  • Thực hành cắt, doa và uốn ống đồng, ống thép không gỉ (OD 1/4", 3/8", 1/2") theo các góc 45° và 90° bằng vam cầm tay.
  • Vận hành máy tiện ren ống thép, đo dung sai khớp ren NPT và lắp ráp cụm van mặt bích 8 bu lông theo đúng thứ tự siết đối xứng chéo.
  • Lắp đặt đầu nối ống mềm tái sử dụng, đầu nối tháo nhanh và đấu nối tuyến ống mẫu.

Phương thức đánh giá kết quả học tập được quy định cụ thể:

STT Bài kiểm tra Hình thức Nội dung kiểm tra Chuẩn đầu ra Thời gian
1 Thường xuyên Vấn đáp / Viết / Thực hành Kiểm tra định kỳ tại xưởng (02 bài) A1 - A10, B1 - B15 ≤ 30 phút
2 Định kỳ 1 Lý thuyết viết Nội dung Bài 1, Bài 2, Bài 3, Bài 4 A1 ÷ A4 45 phút
3 Định kỳ 2 Thao tác thực hành xưởng Nội dung Bài 1, Bài 2, Bài 3, Bài 4, Bài 5 B1 ÷ B8, C1 ÷ C3 60 phút
4 Định kỳ 3 Lý thuyết viết Nội dung Bài 5, Bài 6, Bài 7, Bài 8 A5 ÷ A10 45 phút
5 Định kỳ 4 Thao tác thực hành xưởng Nội dung Bài 6, Bài 7, Bài 8 B9 ÷ B15, C1 ÷ C3 60 phút
6 Thi kết thúc Lý thuyết & Thực hành Toàn bộ 8 bài trong giáo trình A1-A10, B1-B15, C1-C3 LT: 60-75p; TH: 60-120p

Hướng dẫn tự học

Sinh viên bắt buộc đọc trước nội dung giáo trình theo bài học trước khi lên lớp; tham gia thảo luận nhóm (từ 6 đến 8 sinh viên/nhóm) theo các chủ đề được giao. Quy chế đào tạo yêu cầu người học phải tham dự tối thiểu 70% tổng số tiết lý thuyết; trường hợp vắng quá 30% số tiết lý thuyết sẽ không đủ điều kiện dự thi kết thúc mô đun và phải học lại.


Điểm nổi bật và cập nhật (250-300 từ)

  • Tham chiếu khung chương trình quốc tế NCCER: Giáo trình được xây dựng trên cơ sở đối chiếu và tích hợp nội dung từ bộ tài liệu tiêu chuẩn nghề quốc tế: Instrumentation Level 1 (3rd edition, NCCER, 2015) và Instrumentation Level 2 (3rd edition, NCCER, 2015) của Trung tâm Đào tạo và Nghiên cứu Xây dựng Quốc gia Hoa Kỳ (National Center for Construction Education and Research).

  • Quy chuẩn kỹ thuật chuyên ngành Dầu khí: Tài liệu chuẩn hóa toàn bộ các thông số vật liệu và liên kết cơ khí dùng trong môi trường áp suất cao, dễ cháy nổ của ngành công nghiệp khai thác - chế biến dầu khí. Nội dung hướng dẫn xử lý các chi tiết thực tế như tấm Orifice đo dòng, van an toàn (Relief Valve), thiết bị xả khí ni-tơ bảo vệ, giá treo chống tải trọng địa chấn và chống rung đường ống.

  • Quy trình hóa các thao tác kỹ thuật: Từng kỹ năng thao tác (cắt ren, nhổ bu-lông gãy, uốn ống dẫn, tiện ren ống thép, thay thế packing van) đều được cấu trúc dưới dạng quy trình chuẩn từ bước 1 đến bước hoàn thiện, đi kèm mục "Cảnh báo" (Warning) về an toàn lao động và mục "Lưu ý" (Note) nhằm hạn chế sai hỏng cơ học trong quá trình gia công.

  • Vật liệu và hóa chất công nghiệp chuyên dụng: Cập nhật các sản phẩm công nghiệp hiện đại như hợp chất làm kín kị khí anaerobic, băng keo làm kín PTFE phân loại theo màu, chất chống kẹt ren chứa nickel/than chì/đồng, keo epoxy 2 thành phần dạng súng bơm khí nén và máy đục lỗ kim loại bằng thủy lực cầm tay.


Đối tượng sử dụng giáo trình (200-250 từ)

  • Sinh viên đào tạo: Sinh viên theo học hệ Cao đẳng và Trung cấp nghề Sửa chữa thiết bị tự động hóa tại Trường Cao đẳng Dầu khí và các cơ sở giáo dục nghề nghiệp có đào tạo chuyên ngành Kỹ thuật Đo lường – Điều khiển và Tự động hóa.
  • Điều kiện tiên quyết (Prerequisites): Người học cần hoàn thành các môn học cơ sở trong chương trình khung trước khi học mô đun này, bao gồm:
    • An toàn TĐH (Mã môn: AUTM52101)
    • Điện kỹ thuật 1 (Mã môn: ELEI53154)
    • Điện tử cơ bản (Mã môn: AUTM53102)
    • Bản vẽ thiết bị đo lường (Mã môn: AUTM53006)
    • Thiết bị đo lường (Mã môn: AUTM55005)
    • Hiệu chuẩn thiết bị đo lường (Mã môn: AUTM55107 - môn học trực tiếp đứng trước).
  • Giảng viên chuyên ngành: Sử dụng làm tài liệu giảng dạy chính thức, căn cứ xây dựng kế hoạch bài giảng (giáo án lý thuyết, thực hành, tích hợp), biên soạn biểu mẫu đánh giá thực hành xưởng và đề thi đánh giá năng lực nghề.
  • Kỹ thuật viên hiện trường: Dùng làm tài liệu tham khảo kỹ thuật trong công tác lắp đặt, bảo dưỡng, sửa chữa cơ khí cho hệ thống đo lường tại các nhà máy chế biến khí, nhà máy lọc dầu, giàn khoan và các nhà máy công nghiệp tự động hóa.

Câu hỏi thường gặp (250-300 từ)

1. Giáo trình này phù hợp với ai?

Tài liệu được biên soạn phục vụ trực tiếp cho sinh viên hệ Cao đẳng, Trung cấp nghề Sửa chữa thiết bị tự động hóa; kỹ sư, kỹ thuật viên bảo trì phụ trách phần cơ khí đo lường (Instrumentation Tubing & Fitting) tại các công trình công nghiệp.

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

Học viên cần nắm vững kiến thức an toàn lao động, đọc hiểu bản vẽ cơ khí - thiết bị đo lường (AUTM53006), kiến thức cơ bản về thiết bị đo (AUTM55005) và đã hoàn thành học phần Hiệu chuẩn thiết bị đo lường (AUTM55107).

3. Điểm khác biệt của giáo trình này so với các tài liệu cơ khí thông thường là gì?

Giáo trình không dạy gia công cơ khí chế tạo tổng quát mà tập trung chuyên biệt vào hạ tầng cơ khí đo lường tự động hóa: kỹ thuật uốn tuyến ống dẫn tín hiệu (tubing inox/đồng), ghép nối nén không rò rỉ, mặt bích van điều khiển, thay packing làm kín ty van và tiêu chuẩn hóa theo hệ tiêu chuẩn NCCER/ASME/ANSI/SAE.

4. Làm sao để tự học và rèn luyện kỹ năng hiệu quả?

Học viên cần đối chiếu các bước lý thuyết với quy trình từng bước được mô tả trong bài; ghi nhớ các bảng tra mô men siết và thông số ren; tuân thủ trình tự đảo góc 1/4 vòng khi ta-rô bẻ phoi; tuân thủ quy tắc an toàn bảo hộ cá nhân (kính, găng tay) khi thao tác xưởng.

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

Tài liệu học tập đi kèm gồm hệ thống bản vẽ chi tiết thiết bị đo, phiếu hướng dẫn thực hành từng bài, ngân hàng biểu mẫu đánh giá rò rỉ khí nén/thủy lực và tài liệu tham khảo tiêu chuẩn Instrumentation Level 1 & 2 (NCCER, 2015).


Kết luận (150 từ)

Giáo trình Mô đun: Lắp đặt thiết bị tự động hóa 1 là tài liệu đào tạo nghề nghiệp chuẩn hóa, trang bị toàn diện kỹ năng gia công, lắp đặt và làm kín hạ tầng cơ khí cho hệ thống đo lường – tự động hóa công nghiệp. Kiến thức và kỹ năng trong 8 bài học là điều kiện tiên quyết để người học tiếp tục theo học các mô đun nâng cao tiếp theo trong chương trình đào tạo:

Tài liệu tham khảo bắt buộc kèm theo gồm có: Instrumentation Level 1 (NCCER, 2015), Instrumentation Level 2 (NCCER, 2015) cùng hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật ASME, ANSI và SAE.