Giáo Trình Sửa Chữa và Bảo Dưỡng Bơm 1 Nghề Sửa Chữa Thiết Bị Chế Biến Dầu Khí Trung Cấp

Giáo trình nghiên cứu sửa chữa và bảo dưỡng bơm 1 nghề sửa chữa thiết bị chế biến dầu khí trung cấp, trình bày lý thuyết rõ ràng, minh họa ví dụ thực tế, phù hợp sinh viên .

• Tác giả: Nguyễn Thành Danh
• Trường học: Trường Cao Đẳng Dầu Khí
• Chuyên ngành: Sửa Chữa Thiết Bị Chế Biến Dầu Khí
• Đề tài: Giáo Trình Sửa Chữa Và Bảo Dưỡng Bơm 1 Nghề Sửa Chữa Thiết Bị Chế Biến Dầu Khí Trung Cấp
• Loại tài liệu: Giáo Trình
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Bà Rịa Vũng Tàu

Mục lục chi tiết

• LỜI GIỚI THIỆU
• 1. BÀI MỞ ĐẦU
• 2. BÀI 1: SỬA CHỮA – BẢO DƯỠNG BƠM PISTON
• 3. BÀI 2: SỬA CHỮA – BẢO DƯỠNG BƠM BÁNH RĂNG
• 4. BÀI 3: SỬA CHỮA – BẢO DƯỠNG BƠM MÀNG
• 5. BÀI 4: SỬA CHỮA – BẢO DƯỠNG BƠM LY TÂM
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về giáo trình sửa chữa và bảo dưỡng bơm

Giáo trình "Sửa chữa và bảo dưỡng bơm 1" là tài liệu quan trọng cho sinh viên ngành sửa chữa thiết bị chế biến dầu khí. Tài liệu này cung cấp kiến thức về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và quy trình bảo dưỡng các loại bơm thông dụng. Việc nắm vững kiến thức này giúp sinh viên có thể thực hiện các công việc sửa chữa và bảo trì bơm hiệu quả, từ đó nâng cao năng suất và chất lượng công việc trong ngành công nghiệp dầu khí.

1.1. Mục tiêu của giáo trình sửa chữa bơm

Giáo trình nhằm trang bị cho sinh viên kiến thức về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bơm, giúp họ có khả năng thực hiện các quy trình tháo lắp, bảo dưỡng và sửa chữa bơm một cách chuyên nghiệp.

1.2. Đối tượng sử dụng giáo trình sửa chữa bơm

Tài liệu này không chỉ dành cho sinh viên cao đẳng mà còn là nguồn tham khảo hữu ích cho cán bộ kỹ thuật và những người làm việc trong ngành công nghiệp chế biến dầu khí.

II. Thách thức trong việc sửa chữa và bảo dưỡng bơm

Việc sửa chữa và bảo dưỡng bơm trong ngành dầu khí gặp nhiều thách thức. Các loại bơm thường xuyên phải hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt, dẫn đến hư hỏng và giảm hiệu suất. Để khắc phục, cần có kiến thức chuyên sâu về các dạng hư hỏng và phương pháp sửa chữa hiệu quả.

2.1. Các dạng hư hỏng thường gặp ở bơm

Bơm có thể gặp phải nhiều dạng hư hỏng như rò rỉ, giảm áp suất, hoặc tiếng ồn bất thường. Việc nhận diện sớm các dấu hiệu này là rất quan trọng để thực hiện bảo trì kịp thời.

2.2. Nguyên nhân gây hư hỏng bơm

Nguyên nhân gây hư hỏng bơm có thể do chất lượng vật liệu, quá trình vận hành không đúng cách, hoặc thiếu bảo trì định kỳ. Hiểu rõ nguyên nhân giúp đưa ra giải pháp khắc phục hiệu quả.

III. Phương pháp sửa chữa bơm piston hiệu quả

Sửa chữa bơm piston là một trong những nội dung quan trọng trong giáo trình. Phương pháp sửa chữa này bao gồm việc tháo lắp, kiểm tra và thay thế các bộ phận hư hỏng. Việc thực hiện đúng quy trình sẽ giúp bơm hoạt động trở lại với hiệu suất tối ưu.

3.1. Quy trình tháo lắp bơm piston

Quy trình tháo lắp bơm piston cần được thực hiện theo các bước cụ thể để đảm bảo an toàn và hiệu quả. Các bước này bao gồm chuẩn bị dụng cụ, tháo rời các bộ phận và kiểm tra tình trạng của từng bộ phận.

3.2. Kiểm tra và thay thế linh kiện bơm piston

Sau khi tháo bơm, cần kiểm tra các linh kiện như piston, vòng đệm và các bộ phận khác. Nếu phát hiện hư hỏng, cần thay thế bằng linh kiện chính hãng để đảm bảo chất lượng.

IV. Bảo dưỡng bơm bánh răng Phương pháp và kỹ thuật

Bảo dưỡng bơm bánh răng là một phần quan trọng trong quy trình bảo trì thiết bị. Việc bảo dưỡng định kỳ giúp kéo dài tuổi thọ của bơm và đảm bảo hiệu suất làm việc. Các kỹ thuật bảo dưỡng bao gồm kiểm tra dầu bôi trơn, làm sạch và thay thế các bộ phận hư hỏng.

4.1. Kiểm tra định kỳ bơm bánh răng

Kiểm tra định kỳ giúp phát hiện sớm các vấn đề tiềm ẩn. Cần chú ý đến mức dầu bôi trơn và tình trạng của các bộ phận bên trong bơm.

4.2. Kỹ thuật bảo trì bơm bánh răng

Kỹ thuật bảo trì bao gồm làm sạch bơm, thay dầu bôi trơn và kiểm tra các bộ phận cơ khí. Việc thực hiện đúng kỹ thuật sẽ giúp bơm hoạt động ổn định và hiệu quả.

V. Ứng dụng thực tiễn của giáo trình sửa chữa bơm

Giáo trình sửa chữa bơm không chỉ cung cấp kiến thức lý thuyết mà còn có ứng dụng thực tiễn cao trong ngành công nghiệp chế biến dầu khí. Sinh viên có thể áp dụng những kiến thức đã học vào thực tế công việc, từ đó nâng cao hiệu quả làm việc.

5.1. Ứng dụng trong công nghiệp chế biến dầu khí

Kiến thức từ giáo trình giúp sinh viên có khả năng thực hiện bảo trì và sửa chữa bơm trong các nhà máy chế biến dầu khí, đảm bảo quy trình sản xuất diễn ra liên tục.

5.2. Kết quả nghiên cứu và thực hành

Nghiên cứu và thực hành từ giáo trình đã giúp sinh viên nâng cao kỹ năng thực tế, từ đó cải thiện năng suất và chất lượng công việc trong ngành.

VI. Kết luận và tương lai của giáo trình sửa chữa bơm

Giáo trình sửa chữa và bảo dưỡng bơm 1 là tài liệu thiết yếu cho sinh viên ngành sửa chữa thiết bị chế biến dầu khí. Tương lai của giáo trình sẽ tiếp tục được cập nhật và cải tiến để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của ngành công nghiệp.

6.1. Tầm quan trọng của giáo trình trong đào tạo

Giáo trình đóng vai trò quan trọng trong việc đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao cho ngành công nghiệp chế biến dầu khí, giúp sinh viên nắm vững kiến thức và kỹ năng cần thiết.

6.2. Hướng phát triển giáo trình trong tương lai

Giáo trình sẽ được cập nhật thường xuyên với các công nghệ mới và phương pháp sửa chữa hiện đại, nhằm đáp ứng nhu cầu thực tiễn của ngành công nghiệp.

Nội dung chính

Tổng quan về giáo trình

Giáo trình mô đun "Sửa chữa - Bảo dưỡng Bơm 1" (Mã mô đun: MECM53107) là tài liệu đào tạo chuyên môn nghề được ban hành chính thức theo Quyết định số 212/QĐ-CĐDK ngày 01 tháng 03 năm 2022 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Dầu khí (thuộc Tập đoàn Dầu khí Việt Nam). Giáo trình do tập thể tác giả gồm Nguyễn Thành Danh (Chủ biên), Lê Duy Nam và Bùi Việt An biên soạn, phục vụ trực tiếp cho nghề Sửa chữa thiết bị chế biến dầu khí ở trình độ Cao đẳng và Trung cấp, đồng thời lưu hành nội bộ làm tài liệu tham khảo kỹ thuật.

Mã mô đun: MECM53107 | Thời lượng: 75 giờ (14 LT, 57 TH/Thảo luận, 4 KT) | Tín chỉ: 3

Trong khung chương trình đào tạo, mô đun MECM53107 giữ vị trí học phần thực hành nghề chuyên sâu. Môn học được bố trí giảng dạy sau các học phần lý thuyết và kỹ thuật cơ sở (như Vật liệu cơ khí, Dung sai, Vẽ kỹ thuật, Hóa đại cương, An toàn vệ sinh lao động, Gia công nguội cơ bản) và được hoàn thành trước khi học sinh - sinh viên bước vào giai đoạn Thực tập sản xuất (mã MECM54210) cùng Tiểu luận chuyên môn nghề.

Mục tiêu học tập của giáo trình được xác lập cụ thể qua các nhóm chuẩn đầu ra:

• Chuẩn kiến thức (A1): Trình bày chính xác cấu tạo, nguyên lý vận hành và thiết lập hoàn chỉnh quy trình kỹ thuật tháo lắp, bảo dưỡng, sửa chữa các loại bơm công nghiệp thông dụng.
• Chuẩn kỹ năng (B1): Thực hiện thành thạo các thao tác tháo lắp, bảo dưỡng, nhận diện chính xác các dạng hư hỏng cơ học – thủy lực và đề xuất phương án xử lý kỹ thuật tối ưu.
• Chuẩn năng lực tự chủ và trách nhiệm (C1): Hình thành 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 trong môi trường chế biến dầu khí.

Cấu trúc giáo trình gồm 1 Bài mở đầu và 4 Bài học chuyên môn tương ứng với 4 nhóm thiết bị bơm thủy lực phổ biến: Bơm piston, Bơm bánh răng, Bơm màng và Bơm ly tâm. Điểm đặc sắc của tài liệu là sự kết hợp chặt chẽ giữa cơ sở lý thuyết thủy khí với các bảng hướng dẫn chẩn đoán sự cố, thông số kiểm tra áp suất thực tế và quy trình bảo dưỡng tại xưởng.

---

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương và chủ đề chính

Giáo trình triển khai khối lượng kiến thức qua 5 hợp phần bài giảng với tiến trình từ tổng quan lịch sử, phân loại nguyên lý đến quy trình bảo dưỡng thực hành từng dòng máy cụ thể:

[Bài mở đầu: Tổng quan & Lịch sử]

• Bài mở đầu: Giới thiệu về vị trí của mô đun và ứng dụng của bơm trong công nghiệp chế biến dầu khí (Thời lượng: 1 giờ lý thuyết)
  Tổng thuật lịch sử phát triển máy thủy lực - thủy khí từ guồng nước cổ đại (3000 năm TCN), bơm piston thế kỷ I TCN, các mốc phát minh của Ôttô Henrich (1640), Newcomen (1805), Worthington (1840–1850), nền tảng lý thuyết tuabin nước của Euler (1751–1754), tuabin Fourneyron (1830), bơm ly tâm Xablucôp (1831) và bơm nhiều cấp Reynolds (1875). Phân loại toàn diện máy bơm theo 3 nhóm nguyên lý: Bơm cánh dẫn (ly tâm, hướng trục, hướng chéo, xoáy), Bơm thể tích (piston, roto, piston-roto, màng) và Bơm phun tia; phân loại theo công dụng (cấp nước nồi hơi, dầu truyền động, nhiên liệu, cứu hỏa, hóa chất) và theo phạm vi cột áp, lưu lượng.

• Bài 1: Sửa chữa – Bảo dưỡng Bơm Piston (Thời lượng: 16 giờ - 4 LT, 12 TH)
  Khảo sát định nghĩa khoang công tác và bộ phận nén ép. Phân loại bơm piston theo kết cấu bộ phận ép (piston trụ, piston dẹt, màng rung), đặc tính chuyển động (tịnh tiến, quay) và số chu kỳ nén - hút (tác động đơn, tác động kép, vi sai). Xác lập công thức tính lưu lượng lý thuyết cho bơm tác động đơn và bơm tác động kép: $$\text{Đơn: } Q_{lý\ thuyết} = \frac{F \cdot l \cdot n}{60} \quad (m^3/s)$$ $$\text{Kép: } Q_{lý\ thuyết} = \frac{F \cdot l \cdot n}{60} + \frac{(F - f) \cdot l \cdot n}{60} \quad (m^3/s)$$ Xác định hiệu suất thể tích $\eta_v = \frac{Q_{thực}}{Q_{lý\ thuyết}}$. Trình bày quy trình chạy rà khử độ nhám bề mặt, tiêu chuẩn thử áp suất thủy lực của hộp thủy lực (chịu áp suất làm việc $25\text{ MPa}$ tương đương $250\text{ kG/cm}^2$, áp suất thử nghiệm đạt $37{,}5\text{ MPa}$ trong 5 phút). Cung cấp bảng dữ liệu xử lý 15 dạng hư hỏng vận hành (mòn piston, rách đệm van, gãy lò xo supáp, xói mòn lòng xylanh $>1{,}5\text{ mm}$, lỏng ốc ty, nóng bàn trượt, rung lắc puli).

• Bài 2: Sửa chữa – Bảo dưỡng Bơm Bánh Răng (Thời lượng: 16 giờ - 3 LT, 14 TH)
  Phân tích cấu tạo và nguyên lý dồn nén chất lỏng của bơm bánh răng ăn khớp ngoài (dạng răng thẳng, nón chữ V, xoắn ốc) và bơm bánh răng ăn khớp trong đặt lệch tâm có lưới chắn phân cách buồng hút - đẩy. Giới thiệu vật liệu chế tạo chuyên dụng inox 304, inox 316 chịu ăn mòn và mài mòn hóa chất. Trình bày quy trình cố định bệ bơm, lắp đặt đường ống chữ Y, đấu nối điện mô tơ, kiểm tra chiều quay trục chủ động - bị động. Phân tích nguyên nhân và phương pháp khắc phục hiện tượng xâm thực (áp suất đầu vào nhỏ hơn áp suất khí quyển), nhiễm bẩn tạp chất hạt mài, nhiễm bẩn bọt khí, quá tải điện năng và mòn cánh tạo khe hở rò rỉ.

• Bài 3: Sửa chữa – Bảo dưỡng Bơm Màng (Thời lượng: 18 giờ - 3 LT, 14 TH, 1 KT)
  Mô tả kết cấu 4 cụm chi tiết: Cổng kết nối hút - xả xoay linh động ($0^\circ - 180^\circ$), thân buồng chứa chất lỏng kép, màng bơm (Diaphragm) kèm 4 van bi một chiều (Ball & Seat), và bộ van phân phối khí nén. Giải thích nguyên lý 2 chu trình làm việc đối xứng qua trục nối dưới tác động của áp lực khí nén và lực hút chân không. Hướng dẫn vận hành bơm màng chạy khô an toàn, điều chỉnh lưu lượng bằng van kim và bộ lọc điều áp (filter-regulator), quy tắc duy trì vận hành ở mức 50% công suất thiết kế nhằm kéo dài tuổi thọ phụ tùng. Nhận diện các hư hỏng đặc thù: rách màng, chai cứng cao su, mòn bi - đế van, xì khí cụm chia khí (spool, rod).

• Bài 4: Sửa chữa – Bảo dưỡng Bơm Ly Tâm (Thời lượng: 24 giờ - 3 LT, 18 TH, 3 KT)
  Khảo sát đặc tính kỹ thuật của máy thủy lực cánh dẫn: phạm vi ứng dụng rộng, cột áp từ $10\text{ m}$ đến hàng nghìn mét, lưu lượng $Q = 2 \div 70.000\text{ m}^3/\text{h}$, công suất $N = 1 \div 12.000\text{ kW}$, tốc độ quay $n = 730 \div 6.000\text{ vòng/phút}$, hiệu suất $\eta \approx 0{,}9$. Phân loại chi tiết theo cột áp (thấp $<20\text{ m}$, trung bình $20\div 60\text{ m}$, cao $>60\text{ m}$), theo số bánh công tác (một cấp, nhiều cấp từ 2 đến 12 cấp), theo cửa hút (một miệng hút kiểu côngxôn, hai miệng hút triệt tiêu lực dọc trục), và theo phương trục (trục ngang, trục đứng).
  Mô tả chi tiết 5 thông số làm việc cơ bản: Lưu lượng ($Q$), Cột áp ($H$), Công suất trên trục ($N$) kèm hệ số an toàn công suất kéo động cơ $N_{đc} = k \cdot N$ ($k > 1$), Hiệu suất toàn phần ($\eta$), Chiều cao hút chân không cho phép ($H_{ck} \le 10\text{ m}$). Định nghĩa tỷ số nén $R = \frac{P_2}{P_1}$ trên máy nén ly tâm.
  Giải phẫu kết cấu cơ khí: Bánh công tác Rôto (dạng cánh hở hoàn toàn, nửa hở, cánh kín đúc gang/thép chính xác độ nhẵn bề mặt cấp 3–6), trục bơm thép hợp kim ghép then, vỏ bơm dạng xoắn ốc đúc gang, cơ cấu cân bằng lực dọc trục (bánh công tác đối xứng, piston cân bằng, đĩa cân bằng), bộ phận làm kín (vòng mòn wear ring, hộp đệm chèn gioăng amiăng, phốt làm kín cơ khí - mechanical seal), ổ đỡ chặn/đỡ và các nguồn dẫn động (mô tơ điện, động cơ diesel, tuabin hơi).

---

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Nội dung giáo trình được thiết lập vững chắc trên các nguyên lý kỹ thuật cơ sở:

1. Lý thuyết thủy khí và biến đổi năng lượng: Mô hình chuyển hóa cơ năng từ động cơ dẫn động thành áp năng, thế năng và động năng của môi chất lỏng thông qua lực ly tâm hoặc biến thiên thể tích làm việc.
2. Cơ sở tính toán thủy lực học: Phương trình xác định lưu lượng lý thuyết, tính toán cột áp tĩnh/động, tam giác vận tốc ở lối vào bánh công tác và phân bố vận tốc dòng chảy trong máng dẫn.
3. Hiện tượng vật lý - cơ học phá hủy: Cơ chế hình thành bong bóng khí và bọt chân không dẫn đến hiện tượng xâm thực (cavitation) gây rỗ bề mặt kim loại; quy luật mài mòn cơ học tại các cặp ma sát trượt và bề mặt làm kín.

---

Kỹ năng phát triển

Thông qua 57 giờ rèn luyện thực hành tại xưởng, giáo trình trang bị cho người học hệ thống năng lực nghề nghiệp:

• Kỹ năng kỹ thuật cơ khí: Thao tác thành thạo dụng cụ tháo lắp, kiểm tra độ rơ, đo kiểm độ mòn xy lanh, thay thế vòng bi, căn chỉnh đồng tâm trục bơm và bệ máy (motor-pump alignment).
• Kỹ năng bảo dưỡng làm kín: Lắp đặt chính xác các vòng mòn wear ring, chèn đệm làm kín cổ trục, thay thế mặt chà tĩnh/động của cụm phốt cơ khí (mechanical seal), thay màng cao su và van bi một chiều.
• Kỹ năng phân tích và chẩn đoán: Đọc các thông số đồng hồ áp kế, đo độ rung ổ trục, phân tích nguyên nhân tụt áp suất, phát hiện tiếng ồn lạ và khoanh vùng sự cố rò rỉ khí/dầu trong hệ thống chế biến dầu khí.

---

Phương pháp giảng dạy và học tập

Giáo trình áp dụng mô hình sư phạm tích cực, lấy người học làm trung tâm và gắn liền thực nghiệm với xưởng cơ khí chuyên dụng:

• Tiếp cận sư phạm: Giảng viên sử dụng phối hợp các kỹ thuật thuyết trình ngắn, nêu vấn đề kỹ thuật tại hiện trường, gợi mở thảo luận thông qua phiếu học tập và quy trình thao tác chuẩn.
• Tổ chức thảo luận và bài tập: Học viên được chia thành các nhóm nhỏ từ 4–6 người. Nhóm trưởng phân công nhiệm vụ nghiên cứu từng cụm chi tiết máy, thực hiện báo cáo tình huống sự cố thực tế và phản biện kỹ thuật trước xưởng.
• Cơ sở vật chất đáp ứng: Phòng học lý thuyết chuẩn bị máy chiếu (projector), máy vi tính, bảng phấn; xưởng thực hành chuyên môn hóa trang bị máy phay, hệ thống bơm cắt bổ, mô hình học tập, bơm thực tế (piston, bánh răng, màng, ly tâm) và các dụng cụ cơ khí chuyên dụng.
• Phương pháp kiểm tra, đánh giá: Căn cứ Thông tư số 09/2017/TT-BLĐTBXH của Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội, điểm tổng kết mô đun được tính theo thang điểm 10 (quy đổi sang thang điểm 4 và điểm chữ), phân bổ theo tỷ trọng:
  • Kiểm tra thường xuyên (Hệ số 1 - Chiếm 40% trọng số): Gồm 1 cột điểm đánh giá hỏi miệng, tự luận hoặc báo cáo nhóm sau các mốc 15 giờ học.
  • Kiểm tra định kỳ (Hệ số 2) & Thi kết thúc mô đun (Chiếm 60% trọng số): Bài thi kết hợp tự luận lý thuyết và thao tác thực hành kiểm tra kỹ năng tháo lắp, khắc phục lỗi trực tiếp trên thiết bị bơm sau 75 giờ.
• Quy chế tự học: Người học bắt buộc phải nghiên cứu tài liệu trước khi lên lớp, tham dự tối thiểu 70% tổng thời lượng lý thuyết (vắng quá 30% số tiết lý thuyết bắt buộc phải học lại mô đun) và tham gia đầy đủ các bài đánh giá định kỳ.

---

Điểm nổi bật và cập nhật

Giáo trình mô đun MECM53107 thể hiện tính thực tiễn và tính quy chuẩn kỹ thuật cao trong đào tạo ngành lọc hóa dầu:

Hạng mục	Dữ liệu quy chuẩn trong giáo trình	Ứng dụng kỹ thuật thực tế
Tiêu chuẩn áp suất thử	Áp suất làm việc $25\text{ MPa}$, áp suất thử nghiệm $37{,}5\text{ MPa}$ trong 5 phút	Kiểm định an toàn chịu áp hộp thủy lực bơm piston mỏ
Dung sai mài mòn	Đường kính trong lòng xilanh xói mòn tối đa $\le 1{,}5\text{ mm}$	Tiêu chuẩn loại bỏ, doa hoặc thay thế sơ-mi xilanh
Vật liệu chế tạo	Thép không gỉ hợp kim Inox 304, Inox 316	Chống ăn mòn hóa chất, vận chuyển lưu chất axit/dầu thô
Cơ cấu cân bằng lực	Piston cân bằng, đĩa cân bằng, bố trí đối xứng	Triệt tiêu lực dọc trục trong bơm ly tâm nhiều cấp
Công nghệ làm kín	Phốt cơ khí (Mechanical Seal), vòng mòn Wear Ring	Giảm thiểu ma sát trục, ngăn rò rỉ hóa chất độc hại

Tài liệu tích hợp và đối chiếu nội dung từ các nguồn học thuật uy tín trong nước và quốc tế:

• Giáo trình Bơm - Quạt - Máy nén của Trường Đại học Hàng hải, Đại học Bách khoa Hà Nội, Đại học Bách khoa TP. Hồ Chí Minh.
• Giáo trình Thủy khí kỹ thuật và máy bơm của Phạm Thị Thanh Tâm (Trường ĐHSPKT TP.HCM) và Máy thủy lực thể tích của Hoàng Thị Bích Ngọc (NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 2000).
• Các tiêu chuẩn và tài liệu kỹ thuật quốc tế: Pumps Reference Guide (Third edition) của tập đoàn Ontario Power Generation; chuyên khảo Centrifugal pumps: Basic concepts, Operation, Maintenance, and Troubleshooting của Mukesh Sahdev; cùng tài liệu Installation, Operation, and Maintenance Instructions for Vertical Pumps của Carver Pump Company.

---

Đối tượng sử dụng giáo trình

Giáo trình được biên soạn phục vụ các nhóm đối tượng cụ thể trong hệ thống giáo dục nghề nghiệp và sản xuất công nghiệp:

• Học sinh - Sinh viên: Đào tạo trình độ Trung cấp và Cao đẳng nghề Sửa chữa thiết bị chế biến dầu khí, Bảo dưỡng cơ khí công nghiệp, Vận hành thiết bị chế biến dầu khí, Công nghệ kỹ thuật cơ khí.
• Yêu cầu kiến thức tiên quyết (Prerequisites): Người học cần hoàn thành khối lượng kiến thức của các môn học cơ sở kỹ thuật trong khung chương trình:
  • COMP52005 (Tin học cơ bản) & SAEN52001 (An toàn vệ sinh lao động);
  • MECM55025 (Hình học họa hình), MECM52003 (Vẽ kỹ thuật 1), MECM53001 (Dung sai), MECM53002 (Vật liệu cơ khí);
  • ELEI53055 (Điện kỹ thuật cơ bản), PETR52001 (Hóa đại cương);
  • MECM53104 (Gia công nguội cơ bản), MECM54105 (Gia công cắt gọt kim loại 1) và MECM55106 (Sửa chữa - Bảo dưỡng van công nghiệp 1).
• Giảng viên chuyên ngành: Sử dụng làm căn cứ thiết lập giáo án lý thuyết, phiếu phân tích công việc, bảng kiểm định kỹ năng (checklist) trong các giờ thực hành xưởng và ngân hàng câu hỏi đánh giá kết thúc mô đun.
• Kỹ thuật viên và công nhân nhà máy: Tài liệu tham khảo hữu ích cho cán bộ kỹ thuật, thợ cơ trì tại các nhà máy lọc dầu, nhà máy xử lý khí, giàn khoan, xí nghiệp hóa chất phục vụ công tác tra cứu mã lỗi, quy trình bảo dưỡng phòng ngừa và xử lý sự cố thiết bị quay.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với ai?

Giáo trình được thiết kế chuẩn hóa cho học sinh, sinh viên trình độ Trung cấp và Cao đẳng nghề Sửa chữa thiết bị chế biến dầu khí của Trường Cao đẳng Dầu khí. Đồng thời, sách là tài liệu tham khảo chuyên môn cho học viên các trường đào tạo nghề cơ khí, kỹ thuật viên bảo trì tại các trạm bơm và nhà máy lọc hóa dầu.

2. Cần kiến thức nền nào để học?

Người học cần trang bị kiến thức nền tảng về An toàn vệ sinh lao động (SAEN52001), Hóa đại cương (PETR52001), Vật liệu cơ khí (MECM53002), Dung sai lắp ghép (MECM53001), Vẽ kỹ thuật (MECM52003) và kỹ năng thực hành Gia công nguội cơ bản (MECM53104).

3. Điểm khác biệt với giáo trình khác?

Tài liệu tập trung chuyên sâu vào quy chuẩn vận hành và sửa chữa trong môi trường chịu áp cao của ngành dầu khí (áp suất làm việc $25\text{ MPa}$, áp lực thử $37{,}5\text{ MPa}$), cấu trúc 76% thời lượng cho thực hành thao tác xưởng và hệ thống hóa bảng chẩn đoán nguyên nhân - biện pháp xử lý sự cố chi tiết cho 4 dòng bơm công nghiệp chính.

4. Làm sao để tự học hiệu quả?

Học viên cần nghiên cứu lý thuyết trong giáo trình trước mỗi buổi học, tham gia thảo luận nhóm 4–6 người, lập bảng quy trình công nghệ tháo lắp trước khi vào xưởng và nghiêm túc tuân thủ quy chế tham dự tối thiểu 70% thời lượng lý thuyết cùng 100% các bài thực hành, kiểm tra thường xuyên.

5. Có tài liệu bổ trợ nào kèm theo?

Đi kèm với giáo trình là hệ thống giáo án thực hành, video hướng dẫn thao tác, phiếu hướng dẫn quy trình, mô hình mặt cắt thiết bị cùng các tài liệu đối chiếu từ ĐH Bách Khoa Hà Nội, ĐH Bách Khoa TP.HCM, chuyên khảo của Ontario Power Generation và Carver Pump Company.

---

Kết luận

Giáo trình mô đun "Sửa chữa - Bảo dưỡng Bơm 1" (MECM53107) của Trường Cao đẳng Dầu khí cung cấp hệ thống kiến thức hoàn chỉnh về phân loại, cấu tạo, thông số làm việc và quy trình bảo dưỡng 4 dòng bơm công nghiệp chủ lực: piston, bánh răng, màng và ly tâm. Với tỷ trọng thực hành chiếm 57/75 giờ và hệ thống bảng tra lỗi chi tiết, giáo trình trực tiếp hình thành kỹ năng tay nghề và năng lực chẩn đoán sự cố cho học viên.

Lộ trình học tập tiếp nối:

Hoàn thành mô đun này là điều kiện bắt buộc để người học tiến vào các học phần chuyên môn tiếp theo như Sửa chữa - Bảo dưỡng máy nén khí (MECM53108), Sửa chữa - Bảo dưỡng động cơ đốt trong (MECM54109) và Thực tập sản xuất (MECM54210). Để mở rộng năng lực nghiên cứu, học viên nên kết hợp tra cứu các tài liệu tham khảo tiêu chuẩn của ĐH Bách Khoa, cẩm nang máy bơm của Ontario Power Generation và tài liệu bảo trì của Carver Pump Company.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU 1. VÀI NÉT VỀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN BƠM, QUẠT, MÁY NÉN Bơm, quạt, máy nén thuộc loại các máy thuỷ lực và máy thuỷ khí. Máy thuỷ lực thô sơ đã có từ thời cổ xưa. Guồng nước là máy thuỷ lực đầu tiên.

Guồng nước lợi dụng năng lượng của nước để kéo các cối xay lương thực hoặc đưa nước vào đồng ruộng, đã được sử dụng khoảng 3000 năm trước công nguyên. Các máy hút nước có sử dụng sức người và vật được sử dụng ở Ai Cập hàng mấy ngàn năm trước công nguyên. Bơm piston được dùng ở thế kỷ thứ I trước công nguyên. Bơm piston có loại xích vô cùng được dùng rộng rãi ở Cai-rô để lấy nước ở độ sâu 91,5m vào thế kỷ thứ 5-6 trước công nguyên.

Nói chung trước thế kỷ thứ 17 máy thuỷ khí rất thô sơ và ít loại. Bơm piston Năm 1640 nhà vật lý học người Đức là Ôttô Henrich đã sáng chế ra bơm piston đầu tiên để bơm khí và nước dùng trong công nghiệp. Khoảng năm 1805 nhà bác học người Anh là Niu Kơmen đã phát minh ra bơm piston để lấy nước trong các nhà máy khai thác mỏ, dùng xilanh hơi ngưng tụ để tạo lực cần thiết trên trục máy nhờ áp suất khí quyển. Năm 1840-1850 nhà bác học người Mỹ là Vortington đã giả thiết cơ cấu của bơm hơi mà trong đó piston của bơm và động cơ hơi được phân bố trên một trục chung, sự chuyển động của piston được điều chỉnh nhờ một hệ thống phân bố hơi đặc biệt.

Máy cánh dẫn Trong những năm 1751-1754 nhà bác học Euler đã viết về lý thuyết cơ bản của tuabin nước nói riêng và của máy thuỷ khí cánh dẫn nói chung, làm cơ sở để hơn 80 năm sau, vào năm 1830 nhà bác học người Pháp là Phuôc-nây-rôn đã chế tạo thành công tuabin nước đầu tiên vàvào năm 1831 nhà bác học người Nga là Xablucôp đã sáng chế ra bơm ly tâm và quạt ly tâm đầu tiên. Đây chính là những bước nhảy lớn trong lịch sử phát triển các máy năng lượng. Bơm nhiều cấp Nhà Bác học vĩ đại người Anh là Reynolds khi nghiên cứu cấu tạo của bơm nhiều cấp đã đưa vào những thiết bị định hướng cánh dẫn xuôi và ngược. Năm 1875 đã phát minh ra loại bơm tương tự như loại bơm nhiều cấp hiện đại ngày nay.

ĐỊNH NGHĨA VÀ PHÂN LOẠI 1. Định nghĩa Bơm là máy để tạo ra dòng chất lỏng. Hay nói cách khác, bơm là máy dùng để di chuyển chất lỏng và tăng năng lượng của dòng chất lỏng. Khi bơm làm việc năng lượng mà bơm nhận được từ động cơ sẽ chuyển hoá thành thế năng, động năng và trong một chừng mực nhất định thành nhiệt năng của dòng chất lỏng.

Vậy bơm là loại máy thuỷ lực dùng để biến đổi cơ năng của động cơ thành năng lượng để vận chuyển chất lỏng hoặc tạo nên áp suất cần thiết trong hệ thống truyền dẫn thuỷ lực. Phân loại bơm Bơm có được phân thành 3 loại: theo nguyên lý làm việc và cấu tạo của bơm: Bơm cánh dẫn gồm: Bơm ly tâm Bơm hướng trục Bơm hướng chéo Bơm xoáy Bơm thể tích gồm Bơm piston Bơm roto Bơm piston – roto Bơm phun tia Theo công dụng Bơm cấp nước nồi hơi (trong các nhà máy nhiệt điện) Bơm dầu (trong các hệ thống truyền động thủy lực) Bơm nhiên liệu Bơm cứu hỏa Bơm hóa chất Theo phạm vi cột áp và lưu lượng sử dụng Trang 16/83 Người ta chia bơm thành các loại: bơm có cột áp cao, trung bình hoặc thấp; bơm có lưu lượng lớn, trung bình hoặc nhỏ. Trong kỹ thuật có 3 loại bơm sử dụng rộng rãi là bơm ly tâm, bơm hướng trục và bơm piston. ❖ TÓM TẮT BÀI 1 Trong bài này, một số nội dung chính được giới thiệu: 1.

Vài nét về lịch sử phát triển bơm, quạt, máy nén 2. Cấu tạo phân loại bơm 3. Quy trình vận hành bơm ❖ CÂU HỎI VÀ TÌNH HUỐNG THẢO LUẬN BÀI 1 Câu hỏi 1. Trình bày cấu tạo, phân loại bơm? Câu hỏi 2.

Lập quy trình vận hành bơm. Không có bài tập. Trang 17/83 BÀI 1: SỬA CHỮA – BẢO DƯỠNG BƠM PISTON ❖ GIỚI THIỆU BÀI 1 Bài 1 Giới thiệu bơm Piston, cấu tạo và nguyên lý hoạt động bơm Piston. ❖ MỤC TIÊU BÀI 1 Sau khi học xong phần này, người học có khả năng: ➢ Về kiến thức: - Trình bày được cấu tạo, nguyên lý làm việc của bơm Piston, - Trình bày được các nguyên nhân hư hỏng.

➢ Về kỹ năng: - Tháo lắp, bảo dưỡng sửa chữa được một số dạng hư hỏng thường gặp đối với bơm Piston - Sửa chữa, khắc phục các hư hỏng của bơm. ➢ Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: - Rèn luyện thái độ nghiêm túc, cẩn thận trong công việc; - Có tinh thần làm việc độc lập, làm việc nhóm hiệu quả, đảm bảo an toàn, tuân thủ các nội quy quy định của nhà máy và các nơi làm việc ❖ , PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP BÀI 1 - Đối với người dạy: sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, vấn đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học thực hiện câu hỏi thảo luận và bài tập bài 1 (cá nhân hoặc nhóm). - Đối với người học: chủ động đọc trước giáo trình (bài 1) trước buổi học; hoàn thành đầy đủ câu hỏi thảo luận và bài tập tình huống bài 1 theo cá nhân hoặc nhóm và nộp lại cho người dạy đúng thời gian quy định. ❖ ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN BÀI 1 - Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng: có - Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu, máy phay và các thiết bị dạy học khác - Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Chương trình mô đun, giáo trình, tài liệu tham khảo, giáo án, video, và các tài liệu liên quan.

- Các điều kiện khác: Không có ❖ KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ BÀI 1 Trang 18/83 - Nội dung: ✓ Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức ✓ Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kĩ năng. ✓ Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu bài trước khi đến lớp + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập. + Tham gia đầy đủ thời lượng môn học. + Nghiêm túc trong quá trình học tập.

- Phương pháp: ✓ Điểm kiểm tra thường xuyên: 1 điểm kiểm tra (hình thức: hỏi miệng) ✓ Kiểm tra định kỳ lý thuyết: Có 01 bài kiểm. NỘI DUNG BÀI 1 1. ĐỊNH NGHĨA BƠM PISTON Bơm piston là một trong số các loại bơm thể tích, trong đó sự chuyển dịch chất lỏng được thực hiện bằng cách đẩy chất lỏng ra khỏi khoang công tác bằng các bộ phận nén ép. Khoang công tác của máy bơm thể tích là một không gian giới hạn nối thông với cửa vào tới cửa ra của máy bơm.

Bộ phận nép ép là cơ cấu làm việc của máy bơm, thực hiện đẩy chất lỏng từ khoang công tác ra khỏi máy bơm (piston trụ, piston, màng rung). PHÂN LOẠI BƠM PISTON Dựa theo dạng bộ phận ép: kiểu piston trụ, kiểu piston (chỉ loại piston mỏng dẹt) và kiểu màng rung; Dựa theo đặc tính chuyển động của khâu dẫn động: chuyển động tịnh tiến – khứ hồi; chuyển động quay (bơm trục khuỷu hoặc bơm cơ cấu cam); Dựa theo số chu kỳ nén và hút trong 1 cặp hành trình: bơm piston tác động đơn, bơm piston tác động kép. Dựa theo số lượng piston: bơm piston đơn, bơm piston kép, và bơm nhiều piston; 1. Nguyên lý hoạt động của bơm piston tác động đơn Sơ đồ bơm piston tác động đơn như hình 2.1, piston 2 liên kết với cơ cấu trúc khuỷu – thanh truyền thông qua cán piston 3, nhờ đó mà cán piston thực hiện chuyển động tịnh tiến khứ hồi trong xylanh Trang 19/83 Hình 0.1: Bơm piston tác động đơn Piston 1 trong hành trình đi sang bên phải tạo ra chân không trong khoang công tác, do đó mà van hút 6 được nâng lên và chất lỏng từ bể chứa 4 theo ống hút 5 đi vào khoang công tác 7.

Trong hành trình ngược lại khi piston đi sang bên trái, van hút được đóng lại và van nén 8 được mở ra, chất lỏng bị nén đẩy vào đường ống nén 9. Như vậy ứng với mỗi vòng quay của động cơ, piston thực hiện 2 hành trình , trong đó có 1 hành trình là nén, lưu lượng theo lý thuyết trong hành trình đó là: 𝐹𝑙𝑛 𝑄𝑙ý 𝑡ℎ𝑢𝑦ế𝑡 = (m3/s) (1) 60 Trong đó: F – Diện tích piston, m2 l – Chiều dài hình trình piston, m; n – Số vòng quay của động cơ, vòng/phút Lưu lượng thực của máy bơm Q nhỏ hơn lưu lượng lý thuyết, nghĩa là có sự xuất hiện rò rỉ, hao hụt lượng chất lỏng từ sự đóng trễ của các vabm hoặc do các van lỏng lẻo, độ bịt kín giữa piston và cán lỏng lẻo, hoặc do chất lỏng không được hút vào đầy khoang công tác. Tỷ số giữa lưu lương thực và lưu lượng lý thuyết được gọi là hiệu suất thể tích của máy bơm piston. 𝑄𝑡ℎự𝑐 𝜂𝑤 = 𝑄𝑙ý 𝑡ℎ𝑢𝑦ế𝑡 Hiệu suất thể tích là một chỉ số kinh tế cơ bản đặc trưng cho khả năng làm việc của máy bơm.

Bơm piston tác động kép So với bơm piston tác động đơn, bơm piston tác động kép có lưu lượng chất lỏng lớn hơn và đều đặn hơn (hình 2. Trong đó mỗi hành trình piston thực hiện đồng thời hai quá trình nén và hút chất lỏng. Những máy bơm loại này có thể lắp đặt ngang hoặc đứng sao cho thích hợp nhất.2: Bơm piston tác động kép Lưu lượng theo lý thuyết của bơm tác động kép là: 𝐹𝑙𝑛 (𝐹−𝑓)𝑙𝑛 𝑄𝑙ý 𝑡ℎ𝑢𝑦ế𝑡 = + (m3/s) (2) 60 60 f - diện tích cán xi lanh, m2 Bơm piston vi sai: trong bơm piston vi sai (hình 1.5) piston 4 di chuyển trong xi lanh được gia công nhẵn 5. Để bít kín piston với thành xylanh sử dụng hai phương án: phương án 1 dùng vòng bít kín 3, phương án 2 để khẻ hở nhỏ.

Máy bơm có 2 van: van hút 7 và van nén 6, và có khoang phụ 1. Bơm piston vi sai Trong bơm piston vi sai (hình 2.3) piston 4 di chuyển trong xylanh được gia công nhẵn 5. Để bít kín piston với thành xylanh sử dụng 2 phương án: phương án 1 dùng vòng bít kín 3, phương án 2 để khe hơn nhỏ. Máy bơm có 2 van: van hút 7 và van nén 6, và có 1 khoang phụ 1.3: Bơm pison vi sai Quá trình hút chất lỏng diễn ra trong 1 hành trình của piston từ phải sang trái, nhưng quá trình nén thực hiện ở cả 2 hành trình của piston (sang trái và sang phải).