Giáo Trình Mô Đun: Sửa Chữa – Bảo Dưỡng Bơm 1 (Mã mô đun: CK19MĐ05)

Tổng quan về giáo trình (250-300 từ)

Giáo trình mô đun "Sửa chữa – Bảo dưỡng Bơm 1" (mã số: CK19MĐ05) là tài liệu đào tạo chuyên môn nghề thuộc chương trình đào tạo trình độ Cao đẳng nghề Sửa chữa thiết bị chế biến dầu khí, do Trường Cao đẳng Dầu khí (thuộc Tập đoàn Dầu khí Việt Nam) ban hành kèm theo Quyết định số 194/QĐ-CĐDK ngày 25 tháng 03 năm 2020. Giáo trình do nhóm tác giả gồm Nguyễn Thành Danh (Chủ biên), Lê Duy Nam và Bùi Việt An biên soạn.

Trong cấu trúc chương trình đào tạo gồm 97 tín chỉ (2.190 giờ), mô đun CK19MĐ05 có thời lượng 75 giờ (3 tín chỉ), được bố trí giảng dạy sau các môn học kỹ thuật cơ sở (như Vẽ kỹ thuật, Cơ kỹ thuật, Dung sai, Vật liệu cơ khí) và trước các học phần nâng cao như Thực tập sản xuất (CK19MĐ09) hay Tiểu luận tốt nghiệp (CK19MĐ10).

Giáo trình hướng đến ba nhóm mục tiêu học tập (Learning Outcomes) chuẩn hóa:

  • Kiến thức (A1): Trình bày chính xác định nghĩa, cấu tạo, nguyên lý làm việc, phân loại và lập quy trình tháo lắp, bảo dưỡng, sửa chữa các loại bơm công nghiệp thông dụng.
  • Kỹ năng (B1): Nhận biết chính xác các dạng hư hỏng, thực hiện tháo lắp, kiểm tra kỹ thuật và đề xuất phương án sửa chữa tối ưu cho từng dòng bơm.
  • Năng lực tự chủ và trách nhiệm (C1): Rèn luyện tác phong làm việc khoa học, kỹ năng phối hợp nhóm, tuân thủ nghiêm ngặt quy định an toàn lao động và vệ sinh công nghiệp.

Giáo trình được thiết kế theo cấu trúc mô-đun tích hợp, lấy nguyên lý truyền động thủy lực làm nền tảng và kết nối trực tiếp với quy trình thao tác kỹ thuật tại các nhà máy, xí nghiệp chế biến dầu khí.


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

Các chương/chủ đề chính

Nội dung giáo trình được cấu trúc thành Bài mở đầu và 4 bài học chuyên đề tương ứng với 4 nhóm bơm công nghiệp:

  1. Bài mở đầu: Tổng quan về máy thủy khí và ứng dụng bơm trong công nghiệp chế biến dầu khí (1 giờ lý thuyết): Giới thiệu lịch sử phát triển máy thủy khí gắn với các nhà khoa học: Otto Henrich (sáng chế bơm piston năm 1640), Newcomen (1805), Worthington (1840-1850), Euler (lý thuyết máy thủy khí cánh dẫn 1751-1754), Fourneyron (1830), Xablucôp (sáng chế bơm và quạt ly tâm năm 1831), Reynolds (nghiên cứu bơm nhiều cấp năm 1875). Phân loại bơm theo nguyên lý làm việc (bơm cánh dẫn, bơm thể tích, bơm phun tia), theo công dụng và theo phạm vi thông số vận hành ($Q, H$).
  2. Bài 1: Sửa chữa – Bảo dưỡng Bơm Piston (16 giờ: 4 giờ LT, 12 giờ TH): Cấu tạo khoang công tác, cơ cấu trục khuỷu – thanh truyền, xi lanh; phân loại bơm piston đơn, tác động kép, vi sai. Xác định lưu lượng lý thuyết theo công thức: $$Q_{\text{lý thuyết}} = \frac{F \cdot l \cdot n}{60} \quad (\text{m}^3/\text{s})$$ và hiệu suất thể tích $\eta_v = Q_{\text{thực}} / Q_{\text{lý thuyết}}$. Quy trình kiểm tra thử áp hộp thủy lực (áp suất làm việc 25 MPa phải thử tải ở 37,5 MPa trong 5 phút); phương pháp chẩn đoán và khắc phục sự cố hỏng gioăng, mòn ty bơm, vỡ piston, đứt lò xo supáp.
  3. Bài 2: Sửa chữa – Bảo dưỡng Bơm Bánh Răng (16 giờ: 3 giờ LT, 14 giờ TH): Phân tích kết cấu bơm bánh răng ăn khớp ngoài (sử dụng vật liệu Inox 304, Inox 316) và ăn khớp trong đặt lệch tâm. Chẩn đoán các dạng hư hỏng: hiện tượng xâm thực khi áp suất đường vào nhỏ hơn áp suất khí quyển, chất lỏng nhiễm tạp chất hoặc không khí, mòn răng, hỏng phốt cơ khí và quá tải công suất.
  4. Bài 3: Sửa chữa – Bảo dưỡng Bơm Màng (18 giờ: 3 giờ LT, 14 giờ TH, 1 giờ KT): Kết cấu cổng hút/xả xoay $0^\circ - 180^\circ$, thân buồng chứa, màng bơm (Diaphragm), cụm 4 van bi và đế van (Ball & Seat), bộ van phân phối khí (Spool, trục rod). Nguyên lý hoạt động 2 chu trình luân phiên khí nén; quy tắc vận hành chạy khô, chạy ở 50% tải và thay thế các phụ tùng mòn.
  5. Bài 4: Sửa chữa – Bảo dưỡng Bơm Ly Tâm (24 giờ: 3 giờ LT, 18 giờ TH, 1 giờ KT LT, 2 giờ KT TH): Phân loại theo cột áp ($H < 20\text{m}$, $20 - 60\text{m}$, $> 60\text{m}$), số cấp (1 cấp đến 12 bánh công tác), hướng hút (một miệng hút, hai miệng hút đối xứng triệt tiêu lực dọc trục). Khái niệm về máy nén ly tâm ($R = P_2/P_1$, CFM, chiều cao nén). Cấu tạo chi tiết: bánh công tác (dạng hở, nửa hở, kín; đúc gang/thép độ nhẵn cấp 3-6), trục thép hợp kim, vỏ xoắn ốc, vòng chống mòn (Wear Ring), hộp đệm làm kín, phốt cơ khí (Mechanical Seal) và các dạng dẫn động (mô tơ điện, Diesel, tuabin).
[Bài mở đầu: Tổng quan & Lịch sử]

Kiến thức nền tảng được xây dựng

  • Lý thuyết thủy khí và biến đổi năng lượng: Bản chất chuyển hóa cơ năng thành thế năng, động năng và nhiệt năng của dòng chất lỏng.
  • Nguyên lý máy thể tích và máy cánh dẫn: Cơ chế đẩy lưu chất qua buồng kín thay đổi dung tích đối lập với cơ chế truyền động lượng bằng lực ly tâm.
  • Hệ thống tính toán kỹ thuật: Phương trình lưu lượng, công suất kéo của động cơ ($N_{\text{đc}} = k \cdot N$ với $k > 1$), hiệu suất toàn phần $\eta$, chiều cao hút chân không cho phép ($H_{\text{ck}} \le 10\text{m}$), tỷ số nén của máy nén khí.

Kỹ năng phát triển

  • Kỹ năng kỹ thuật: Tháo lắp đúng trình tự, căn chỉnh độ đồng tâm trục, kiểm tra khe hở ghép nối, thay thế các chi tiết làm kín (gioăng amiăng, phốt cơ khí, wear ring).
  • Kỹ năng phân tích, chẩn đoán: Đối chiếu bảng triệu chứng hư hỏng (tiếng rít thủy lực, tiếng gõ buồng xi lanh, rung lắc thân máy, nóng ổ bi, áp suất không ổn định) để khoanh vùng nguyên nhân.
  • Kỹ năng an toàn và thử nghiệm: Thực hiện quy trình chạy thử máy rà nguội/có tải, thử áp lực hộp thủy lực, kiểm tra bình ổn áp và hệ thống van an toàn.

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

Giáo trình áp dụng mô hình sư phạm kỹ thuật tích cực, lấy người học làm trung tâm và kết hợp giữa trang bị lý thuyết với thực hành thao tác trên thiết bị:

  • Phương pháp tiếp cận sư phạm: Giảng viên áp dụng phương pháp thuyết trình ngắn, nêu vấn đề kỹ thuật và hướng dẫn sinh viên phân tích sơ đồ nguyên lý. Lớp học được chia thành các nhóm nhỏ (4–6 người) để thảo luận tình huống, lập phương án tháo lắp và viết báo cáo kỹ thuật.
  • Bài tập và thực hành xưởng: Tỷ lệ phân bổ thời gian thực hành chiếm 76% (57 giờ thực hành / 75 giờ tổng số). Sinh viên thực tập trực tiếp trên các mô hình bơm cắt bổ và thiết bị bơm thực tế tại xưởng chuyên môn hóa (có trang bị máy chiếu, máy phay, dụng cụ tháo lắp cơ khí).
  • Quy trình và phương pháp đánh giá: Căn cứ theo quy chế đào tạo tín chỉ tại Thông tư số 09/2017/TT-BLĐTBXH của Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội:
    • Điểm đánh giá thường xuyên và định kỳ (trọng số 40%): Bao gồm 1 cột điểm kiểm tra thường xuyên (vấn đáp/thao tác sau 15 giờ) và 1 cột điểm kiểm tra định kỳ (tự luận/thực hành sau 45 giờ).
    • Điểm thi kết thúc mô đun (trọng số 60%): Đánh giá tổng hợp qua bài thi viết lý thuyết kết hợp thao tác thực hành kiểm tra/sửa chữa sau 75 giờ.
    • Thang điểm chấm từ 0 đến 10, làm tròn 1 chữ số thập phân, sau đó quy đổi sang điểm chữ và thang điểm 4.
  • Hướng dẫn tự học đối với người học: Sinh viên phải chủ động nghiên cứu giáo trình và phiếu học tập trước khi lên lớp; tham gia tối thiểu 70% thời lượng lý thuyết (vắng $>30%$ buộc phải học lại); hoàn thành đầy đủ nhiệm vụ thảo luận nhóm được phân công.

Điểm nổi bật và cập nhật (250-300 từ)

Giáo trình tích hợp các nội dung kỹ thuật mang tính thực tiễn cao, phản ánh đúng yêu cầu vận hành của ngành công nghiệp chế biến dầu khí:

  • Tích hợp nguồn tài liệu chuyên sâu trong và ngoài nước: Giáo trình được xây dựng dựa trên việc chọn lọc tài liệu từ các cơ sở đào tạo kỹ thuật lớn (ĐH Hàng hải, ĐH Bách Khoa Hà Nội, ĐH Bách Khoa TP.HCM, ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM) cùng các tài liệu hướng dẫn kỹ thuật quốc tế chuyên ngành như:
    • Pumps Reference Guide (Third edition) – Ontario Power Generation.
    • Centrifugal pumps: Basic concepts, Operation, Maintenance, and Troubleshooting – Mukesh Sahdev.
    • Installation, Operation, and Maintenance Instructions for Vertical Pumps – Carver Pump Company.
    • Máy thủy lực thể tích – Hoàng Thị Bích Ngọc (NXB KHKT).
  • Bám sát đặc thù công nghệ chế biến dầu khí: Giáo trình tập trung vào các thiết bị vận chuyển môi chất có độ nhớt cao, tính chất ăn mòn mạnh hoặc dễ bay hơi (xăng, dầu thô, nhựa đường, hóa chất tổng hợp). Cụ thể hóa việc lựa chọn vật liệu bơm (thép không gỉ Inox 304, Inox 316) và các thông số thử nghiệm áp lực cao (hộp thủy lực 25 MPa).
  • Hệ thống chẩn đoán lỗi chi tiết: Cung cấp các bảng tổng hợp triệu chứng – nguyên nhân – biện pháp xử lý cho từng loại bơm, tập trung xử lý các sự cố phức tạp như hiện tượng xâm thực (Cavitation), mất cân bằng động/tĩnh rôto, rò rỉ bộ làm kín và phân bố áp suất không đồng đều.

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

  • Sinh viên và học viên: Tài liệu giảng dạy chính thức cho sinh viên trình độ Cao đẳng và Trung cấp nghề Sửa chữa thiết bị chế biến dầu khí tại Trường Cao đẳng Dầu khí. Đồng thời, giáo trình là tài liệu học tập phù hợp cho sinh viên các khối ngành Cơ khí chế tạo máy, Cơ kỹ thuật, Vận hành nhà máy lọc hóa dầu và Công nghệ kỹ thuật hóa học tại các trường đại học, cao đẳng kỹ thuật.
  • Yêu cầu môn học tiên quyết (Prerequisites): Người học cần hoàn thành khối kiến thức cơ sở bao gồm:
    • Vẽ kỹ thuật 1 & 2 (CK19MH01, CK19MH02)
    • Cơ kỹ thuật (CK19MH03)
    • Vật liệu cơ khí (CK19MH04)
    • Dung sai lắp ghép (CK19MH05)
    • An toàn – Vệ sinh lao động (ATMT19MH01)
    • Kỹ thuật sửa chữa cơ khí (CK19MH09)
  • Giảng viên và kỹ sư thực địa: Giảng viên sử dụng để biên soạn giáo án lý thuyết và bảng quy trình thực hành; kỹ sư, cán bộ kỹ thuật, thợ máy tại các nhà máy lọc dầu, nhà máy đạm, trạm phân phối khí sử dụng làm sổ tay tra cứu quy chuẩn bảo dưỡng và vận hành thiết bị bơm.

Câu hỏi thường gặp (250-300 từ)

1. Giáo trình này phù hợp với ai?

Giáo trình phục vụ trực tiếp cho học sinh, sinh viên hệ Cao đẳng/Trung cấp nghề Sửa chữa thiết bị chế biến dầu khí, sinh viên ngành cơ khí công nghiệp và kỹ thuật viên bảo dưỡng tại các nhà máy chế biến hóa lỏng, lọc dầu.

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

Người học cần hoàn thành các môn học cơ sở: Vẽ kỹ thuật cơ khí, Cơ kỹ thuật, Vật liệu kim loại, Dung sai lắp ghép, Kỹ thuật an toàn và Kỹ thuật sửa chữa cơ khí.

3. Điểm khác biệt của giáo trình so với các tài liệu lý thuyết thủy lực thông thường?

Giáo trình dành hơn 76% thời lượng cho kỹ năng thực hành (57/75 giờ), tập trung sâu vào kết cấu cụ thể, thông số thử nghiệm tải (37,5 MPa), bảng phân loại hư hỏng và các bộ phận làm kín công nghiệp (wear ring, seal cơ khí).

4. Làm sao để tự học và nắm vững kiến thức mô đun hiệu quả?

Người học cần kết hợp đọc trước lý thuyết, phân tích sơ đồ cấu tạo từng cụm chi tiết (piston, bánh răng, màng bơm, cánh dẫn ly tâm), nghiên cứu bảng dấu hiệu hư hỏng và tham gia đầy đủ các giờ thực hành rèn luyện kỹ năng tháo lắp tại xưởng.

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

Giáo trình có hệ thống câu hỏi thảo luận cuối mỗi bài, tài liệu tham khảo từ giáo trình Bơm quạt máy nén của các trường Đại học Bách Khoa và tài liệu hướng dẫn kỹ thuật bảo dưỡng quốc tế của Mukesh Sahdev, Carver Pump Company, Ontario Power Generation.


Kết luận (150 từ)

Giáo trình mô đun "Sửa chữa – Bảo dưỡng Bơm 1" (CK19MĐ05) cung cấp hệ thống kiến thức toàn diện và chuẩn mực kỹ thuật về cấu tạo, nguyên lý làm việc cùng quy trình chẩn đoán, sửa chữa 4 nhóm máy bơm cốt lõi trong công nghiệp chế biến dầu khí.

Mô đun đóng vai trò nền tảng trực tiếp, tạo tiền đề để sinh viên tiếp tục hoàn thành các học phần chuyên môn tiếp theo trong chương trình đào tạo:

  • Sửa chữa bảo dưỡng bơm 2 (CK19MĐ06)
  • Sửa chữa bảo dưỡng máy nén khí (CK19MĐ07)
  • Sửa chữa bảo dưỡng động cơ đốt trong (CK19MĐ08)
  • Thực tập sản xuất (CK19MĐ09)Tiểu luận tốt nghiệp (CK19MĐ10).

Để hoàn thiện kỹ năng nghề, người học cần kết hợp nghiên cứu giáo trình cùng hệ thống quy trình vận hành thiết bị chuẩn mực tại xưởng thực hành và các tiêu chuẩn bảo dưỡng công nghiệp liên quan.