Giáo trình Sửa chữa và bảo dưỡng van công nghiệp 2 được biên soạn với mục tiêu giúp các bạn có thể trình bày được cấu tạo, phân loại và nguyên lý hoạt động, ứng dụng của các loại van; trình bày được các dạng hư hỏng, nguyên nhân và biện pháp khắc phục của các loại van. Mời các bạn cùng tham khảo!
Trang 1TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ
(Ban hành kèm theo Quyết định số: 194/QĐ-CĐDK ngày 25 tháng 03 năm 2020
của Trường Cao Đẳng Dầu Khí)
Bà Rịa-Vũng Tàu, năm 2020
(Lưu hành nội bộ)
Trang 3LỜI GIỚI THIỆU
Giáo trình “ Sửa Chữa, bảo dưỡng van công nghiệp 2” được biên soạn nhằm mục
đích giúp các sinh viên chuyên ngành cơ khí của trường “ Cao Đẳng Dầu Khí ” tài liệu để
học và nghiên cứu Chúng tôi vận dụng kết hợp giữa lý thuyết và thực tế để biên soạn giáo trình, cho phù hợp với yêu cầu đào tạo của nhà trường Về nội dung giáo trình được chia làm 3 bài
Bài 1 : Bảo dưỡng, sửa chữa van an toàn
Bài 2: Bảo dưỡng, sửa chữa van điều khiển
Bài 3: Thử kín các loại van
Giáo trình này chỉ viết cho đối tượng người học nghề có “Trình độ cao đẳng” Các
hình ảnh trong giáo trình được chúng tôi lấy thực tế từ các tài liệu, các nhà thầu đang tham gia bảo dưỡng sửa chữa thiết bị tĩnh trong lĩnh vực dầu khí, thuộc Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam
Xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn, các đồng nghiệp đang công tác tại các đơn vị thành viên của Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam đã đóng góp ý kiến, giúp chúng tôi hoàn thiện giáo trình này Tuy nhiên trong quá trình biên soạn không thể tránh những thiếu sót nhất định Chúng tôi hân hoan đón nhận sự góp ý của các độc giả
Xin chân thành cảm ơn !
Bà rịa Vũng Tàu, ngày 25.tháng 03 năm 2020
Tham gia biên soạn
1 Chủ biên ThS: Lê Anh Dũng
2 ThS Trần Kim Khánh
3 ThS Đỗ Văn Thọ
Trang 4MỤC LỤC
TRANG
LỜI GIỚI THIỆU 3
MỤC LỤC 4
DANH MỤC HÌNH ẢNH 5
DANH MỤC BẢNG 6
GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: SỬA CHỮA BẢO DƯỠNG VAN CÔNG NGHIỆP - 2 7
BÀI 1: BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA VAN AN TOÀN 14
BÀI 2: BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA VAN ĐIỀU KHIỂN 24
BÀI 3: THỬ KÍN CÁC LOẠI VAN 35
TÀI LIỆU THAM KHẢO 44
Trang 5DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1 1 Cấu tạo của van an toàn loại conventional 16
Hình 1.2 Cấu tạo phần nắp 17
Hình 1 3 Đĩa van 17
Hình 1.4 Nozzle ring: vòng định lượng đóng mở van 18
Hình 1.5 Seat: vòng làm kín trong thân van 18
Hình 1.6 Van an toàn loại sử dụng balanced bellows 19
Hình 1.7 Seat và disc của van an toàn 20
Hình 1 8 Lắp đặt đĩa mài và điều khiển máy mài 22
Hình 1 9 Sửa đĩa van trên máy chuyên dụng 22
Hình 2.1 Cấu tạo của van điều khiển bằng điện từ 27
Hình 2 2 Van điều khiển khí nén 28
Hình 2 3 Cấu tạo của van điều khiển bằng khí nén điều khiển van cầu 28
Hình 2 4 Cơ cấu điều khiển van đóng mở 29
Hình 2 5 Cấu tạo chung của van điều khiển khí nén 29
Hình 2 6 van điều khiển bằng khí nén (bộ khí nén tác động kép) 33
Hình 3 1 Tra lực kẹp cho van 37
Hình 3 2 Thử kín van 37
Trang 6DANH MỤC BẢNG
Bảng tra 1.1 Tốc độ rò rỉ cực đại cho phép khi kiểm tra rò rỉ của van an toàn 40
Bảng tra 1 2 Diện tích seat ring 40
Bảng tra 1 2 Diện tích seat ring 40
Bảng tra 1 2 Diện tích seat ring 40
Bảng tra 1 2 Diện tích seat ring 40
Bảng tra 1 2 Diện tích seat ring 41
Bảng tra 1 3 Bảng tra test vỏ 41
Bảng tra 1 4 Bảng tra áp suất kiểm tra vòng làm kín 42
Bảng tra 1 5 Bảng tra tốc độ rò rỉ cho phép seatring 42
Bảng tra 1 6 Thời gian giữ trong quá trình kiểm tra 43
Trang 7GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: SỬA CHỮA BẢO DƯỠNG VAN CÔNG NGHIỆP
- 2
1 Tên mô đun: Sửa chữa bảo dưỡng van công nghiệp - 2
2 Mã mô đun: CK19MĐ04
3 Vị trí, tính chất, ý nghĩa của mô đun:
3.1 Vị trí: Là mô đun thuộc chuyên môn nghề “ Sửa chữa thiết bị chế biến dầu khí ”
của chương trình đào tạo Mô đun này được dạy trước các mô đun: Tiểu luận chuyên môn
nghề, thực tập sản xuất
3.2 Tính chất: Mô đun trang bị những kiến thức về khái niệm, cấu tạo, phân loại, nguyên
lý hoạt động của từng loại van
Rèn luyện kỹ năng sửa chữa, bảo dưỡng các loại van trong hệ thống công nghệ chế biến dầu khí Trình bày được các dạng hư hỏng, các nguyên tắc phán đoán hư hỏng, đưa ra biện pháp khắc phục và sửa chữa
3.3 Ý nghĩa và vai trò của mô đun: Thực tập sửa chữa bảo dưỡng van công nghiệp 2 là
mô đun kỹ năng nghề của chương trình đào tạo cao đẳng, nghề Sửa chữa thiết bị chế biến Dầu khí
Mô đun này trang bị những kiến thức cơ bản về cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các loại van, kĩ năng vận hành, sử dụng, sủa chữa bảo dưỡng các loại van công nghiệp
4 Mục tiêu mô đun:
4.1 Về kiến thức:
A1 Cung cấp các qui định về an toàn và bảo quản khi sử dụng các thiết bị trong ngành dầu khí;
A2 Trình bày được cấu tạo, phân loại và nguyên lý hoạt động, ứng dụng của các loại van;
A3 Trình bày được các dạng hư hỏng, nguyên nhân và biện pháp khắc phục của các loại van;
A4 Nêu được quy trình thử kín cho các loại van
4.2 Về kỹ năng:
B1 Tháo, lắp được các loại van theo đúng quy trình;
Trang 8B2 Kiểm tra được tình trạng hoạt động của từng chi tiết có trong thiết bị;
B3 Phán đoán được các hỏng hóc thông thường;
B4 Đề xuất các phương pháp bảo dưỡng, sửa chữa tối ưu nhất
B5 Sửa chữa được các chi tiết bị hỏng trong các loại van
B6 Tra được các thông số khi thử kín các loại van
4.3 Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
C1 Rèn luyện tính cần cù, chăm chỉ trong công việc
C2 Có tính kỷ luật lao động cao, ý thức, giúp đỡ và chấp hành các nội qui về an toàn lao động
5 Nội dung của mô đun:
Thời gian học tập (giờ)
Tổng
số
Trong đó
Lý thuyết
Trang 9Thời gian học tập (giờ)
Tổng
số
Trong đó
Lý thuyết
5.2 Chương Trình chi tiết mô đun
Số TT Nội dung tổng quát
Thời gian (giờ)
Tổng
số
Lý thuyết
Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, bài tập
Trang 101.1 Giới thiệu van an toàn
1.2 Quy trình bảo dưỡng van an toàn
2
Bài 2: Bảo dưỡng, sửa chữa
van điều khiển 18 4 13
2.1 Giới thiệu van điều khiển
3.2 Thử kín van đóng\ mở bằng tay
3.3 Thử kín van điều khiển
3.4 Một số bảng tra theo tiêu chuẩn
11 Cộng 75 14 58 1 2
6 Điều kiện thực hiện mô đun:
6.1 Phòng học Lý thuyết/Thực hành: Đáp ứng phòng học chuẩn
6.2 Trang thiết bị dạy học: Projetor, máy vi tính, bảng, phấn
6.3 Học liệu, dụng cụ, mô hình, phương tiện: Giáo trình, mô hình học tập,
6.4 Các điều kiện khác: Người học tìm hiểu thực tế về công tác xây dựng phương án gia
công, sản xuất tại xí nghiệp
7 Nội dung và phương pháp đánh giá:
7.1 Nội dung:
- Kiến thức: 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 kỹ 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
7.2 Phương pháp:
Người học được đánh giá tích lũy mô đun như sau:
Trang 117.2.1 Cách đánh giá
- Áp dụng quy chế đào tạo Cao đẳng hệ chính quy ban hành kèm theo Thông tư số 09/2017/TT-LĐTBXH, ngày 13/3/2017 của Bộ trưởng Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội
- Hướng dẫn thực hiện quy chế đào tạo áp dụng tại Trường Cao đẳng dầu khí như sau:
Điểm đánh giá Trọng số
+ Điểm kiểm tra thường xuyên (Hệ số 1) 40%
+ Điểm kiểm tra định kỳ (Hệ số 2)
+ Điểm thi kết thúc môn học 60%
Chuẩn đầu ra đánh giá
Số cột
Thời điểm kiểm tra
Thường xuyên
Viết/
Thuyết trình/Câu hỏi
Tự luận/
Trắc nghiệm/
Báo cáo/trả lời câu hỏi
A1, A2, A3, B1, B2, B3, C1, C2
1 Sau 15 giờ
Định kỳ
Viết/
Thuyết trình/Trắc nghiệm
Tự luận/
Trắc nghiệm/
Báo cáo/Thực hành
A4, B4, C3 1 Sau 45 giờ
Kết thúc môn
học
Viết/thuyết trình/Trắc nghiệm
Tự luận và trắc
nghiệm/Thực hành
A1, A2, A3, A4, A5,
B1, B2, B3, B4, B5,
Trang 12thập phân, sau đó được quy đổi sang điểm chữ và điểm số theo thang điểm 4 theo quy định của Bộ Lao động Thương binh và Xã hội về đào tạo theo tín chỉ
8 Hướng dẫn thực hiện mô đun
8.1 Phạm vi, đối tượng áp dụng: Đối tượng Cao đẳng, trung cấp nghề sửa chữa thiết bị
chế biến dầu khí
8.2 Phương pháp giảng dạy, học tập mô đun
8.2.1 Đối với người dạy
* Lý thuyết: Áp dụng phương pháp dạy học tích cực bao gồm: thuyết trình ngắn, nêu vấn
đề, hướng dẫn đọc tài liệu, bài tập tình huống, câu hỏi thảo luận
* Bài tập: Phân chia nhóm nhỏ thực hiện bài tập theo nội dung đề ra
* Thảo luận: Phân chia nhóm nhỏ thảo luận theo nội dung đề ra
* Hướng dẫn tự học theo nhóm: Nhóm trưởng phân công các thành viên trong nhóm tìm
hiểu, nghiên cứu theo yêu cầu nội dung trong bài học, cả nhóm thảo luận, trình bày nội dung, ghi chép và viết báo cáo nhóm
8.2.2 Đối với người học: Người học phải thực hiện các nhiệm vụ như sau:
- Nghiên cứu kỹ bài học tại nhà trước khi đến lớp Các tài liệu tham khảo sẽ được cung
cấp nguồn trước khi người học vào học môn học này (trang web, thư viện, tài liệu )
- Tham dự tối thiểu 70% các buổi giảng lý thuyết Nếu người học vắng >30% số tiết
lý thuyết phải học lại môn học mới được tham dự kì thi lần sau
- Tự học và thảo luận nhóm: là một phương pháp học tập kết hợp giữa làm việc theo nhóm và làm việc cá nhân Một nhóm gồm 4-6 người học sẽ được cung cấp chủ đề thảo luận trước khi học lý thuyết, thực hành Mỗi người học sẽ chịu trách nhiệm về 1 hoặc một
số nội dung trong chủ đề mà nhóm đã phân công để phát triển và hoàn thiện tốt nhất toàn
bộ chủ đề thảo luận của nhóm
- Tham dự đủ các bài kiểm tra thường xuyên, định kỳ
- Tham dự thi kết thúc mô đun
- Chủ động tổ chức thực hiện giờ tự học
9 Tài liệu tham khảo:
Tài liệu việt nam:
TCVN 7915-1 : 2009 (ISO 4126-1 : 2004)
Tài liệu nước ngoài:
Trang 131 API Specification 6D - Twenty First Edition, March 1994 - American Petroleum
Institute
2 API Specification 6A - Nineteenth Edition, July 2004 - American Petroleum
Institute
3 API Standar 598 , Valve Inspection and Testing, 7 th Edition, October 1996
American Petroleum Institute
4 ASME B16.34 -1996 – USA
5 API Standard 527 Third Edition, July 1991- American Petroleum Institute
Trang 14BÀI 1: BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA VAN AN TOÀN
❖ GIỚI THIỆU VAN AN TOÀN
Trong công nghiệp thường dùng hai loại van an toàn là: (Van an toàn loại
conventional - Van an toàn loại balanced bellows)
❖ MỤC TIÊU BÀI 1
Sau khi học xong bài này, người học có khả năng:
➢ Về kiến thức:
➢ Về kỹ năng:
➢ Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
❖ PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP BÀI 1
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)
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
khảo, giáo án, video, và các tài liệu liên quan
❖ KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ BÀI 1
- Nội dung:
Trang 15✓ 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: 01 bài kiểm tra định kỳ
NỘI DUNG BÀI 1
1.1 GIỚI THIỆU VAN AN TOÀN
Van an toàn là một loại van dùng để bảo vệ các thiết bị làm việc có áp suất, khi áp suất của thiết bị đó vượt quá giới hạn cho phép thì van an toàn xả để bảo vệ thiết bị không cho thiết bị quá áp dẫn đến biến dạng hư hỏng
Trong công nghiệp thường dùng hai loại van an toàn là: (Van an toàn loại
conventional - Van an toàn loại balanced bellows)
1.1.1 Nguyên lý làm việc
Khi van an toàn lắp vào thiết bị làm việc có áp suất trong suốt quá trình làm việc nếu áp suất vượt quá giới hạn sức căng của lò xo (sức căng lò xo đã được cài đặt) làm cho van mở xả áp suất ra ngoài, khi áp suất trong thiết bị giảm xuống đến một giới hạn nhỏ hơn 10% giá trị mở van (không thắng được sức căng lò xo) làm cho lò xo đẩy đĩa van đi xuống thực hiện quá trình đóng van Sự đóng mở của van an toàn được mô phỏng theo đồ thị sau:
1.1.2 Cấu tạo
- Van an toàn loại conventional
Trang 16Hình 1 1 Cấu tạo của van an toàn loại conventional
- Van an toàn loại balanced bellows
Hình 1.2 Cấu tạo của van an toàn loại balanced bellows
Loại van này thường dùng trong các trường hợp bảo vệ khi hệ thống xả (đầu xả) thông với khí trời hoặc áp suất ở đầu xả nhỏ và thường ít sử dụng trong các thiết bị làm việc có dòng lưu chất là hóa chất Tên gọi các chi tiết của van được biểu hiện sau đây:
Trang 17a Cấu tạo ở phần nắp
+ Ty van + Ống lót hiệu chỉnh lò xo
+ Đai ốc khóa bulông hiệu chỉnh
+ Lò xo + Đế lò xo + Nắp van
Hình 1.2 Cấu tạo phần nắp
b Cấu tạo ở phần thân
Hình 1 3 Đĩa van
Trang 18Hình 1.4 Nozzle ring: vòng định lượng đóng mở van
Hình 1.5 Seat: vòng làm kín trong thân van
Trang 19Hình 1.6 Van an toàn loại sử dụng balanced bellows
Loại van này thường dùng cho các thiết bị làm việc là hóa chất và áp suất ở đầu xả luôn luôn lớn hơn áp suất ở điều kiện thường
1.1.3 Phân loại van an toàn
Gồm có 2 loại van an toàn:
- Loại thông thường (Conventional)
- Loại đặc biệt (Balanced bellows)
1.2 BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA CÁC CHI TIẾT TRONG VAN AN TOÀN
1.2.1 Các nguyên nhân hư hỏng thường gặp
a Nguyên nhân hư hỏng
Sự va đập của đĩa và seat làm cho bề mặt của nó mòn không đều, hoặc rỗ bề mặt Sức căng lò so bị thay đổi làm cho áp suất đóng mở van cũng thay đổi theo, trong trường hợp này phải hiệu chỉnh lại sức căng lò xo cho phù hợp với áp suất làm việc của van trên thiết bị đó
b Biện pháp khắc phục
Để kiểm tra sức căng của lò xo, tháo lò xo ra khỏi van an toàn và thực hiện đo chiều dài l0 của lò xo, sau đó dêm lò xo nén 3 lần tại 3 vị trí khắc nhau sao cho vị trí nén được chia điều trên 1 góc 3600 sau đó đo lại giá trị chiều dài cùa lo xo và kết quả so với chiều dài ban đầu không vượt quá 3%
Khi đĩa và seat của van bị hư hỏng rò rỉ do hiện tượng rỗ bề mặt tiến hành mài lại seat
và đĩa
Trang 20Hình 1.7 Seat và disc của van an toàn
1.2.2 Quy trình tháo van an toàn
Áp dụng cho Van an toàn (Size: *3 inches, Pset: 9 bar – Class 150 – RF – Tay gạt)
a Chuẩn bị
- Các biên bản đánh giá hiện trạng thiết bị trước khi tháo
- Liệt kê các thiết bị, dụng cụ, đồ gá (chi tiết) sử dụng trong khi tháo
- Các loại dầu, mỡ bôi trơn, giẻ lau
- Định vị, kẹp chặt thiết bị lên bàn gá đảm bảo vững chắc
- Vệ sinh van sạch sẽ, vạch dấu các vị trí (nếu cần thiết) cho van
b Quy trình tháo van
TT các
bước Nội dung thực hiện Yêu cầu kĩ thuật
Thiết bị, dụng cụ
đục tròn
giác, tránh rơi đĩa van Cờ lê
Trang 21Tránh hỏng ren Cờ lê
bên trong Cờ lê
nền
thất lạc
Kìm chuyên dụng
giác, Mỏ lết răng
O ring Tránh đứt, gãy Tu vít +, -
1.2.3 Quy trình lắp van an toàn
Qui trình lắp được tiến hành ngược lại, cần lưu ý một số yêu cầu sau:
- Các chi tiết phải đảm bảo đã khắc phục sau khi sửa chữa
- Vệ sinh sạch các chi tiết trước khi lắp
- Bôi trơn các chi tiết lắp ghép cần thiết
- Lực siết các mối ghép phải đảm bảo
- Công tác cẩu, kéo phải tuyệt đối thận trọng tránh mất an toàn cho người và thiết bị
- Lắp xong phải vận hành thử để kiểm tra sự chuyển động, ăn khớp của chi tiết
- Vệ sinh công nghiệp
Trang 22- Bàn giao thiết bị cho bên có liên quan
1.2.4 Sửa ống định lượng (Seat ring) (Các yêu cầu đạt được tương tư như sửa đĩa van)
- Vệ sinh sạch chi tiết
- Định vị và kẹp chặt chi tiết lên máy chuyên dụng
- Đo đường kính cần mài và chọn bột mài hoặc giấy nhám
- Điều chỉnh và vận hành máy mài chuyên dụng (theo hình bên dưới)
Hình 1 8 Lắp đặt đĩa mài và điều khiển máy mài
1.2.5 Sửa đĩa van
- Khuyết tật sửa chữa bằng phương pháp mài bề mặt đĩa bằng tay hoăc bằng máy
- Yêu cầu bề mặt sau khi mài đạt được
Kích thước hạt mài P1200 Rz = 0,16µm Ra= 0,03 µm
Mật độ hạt mài P2000 Rz = 0,08µm Ra= 0,02 µm
- Trình tự thực hiện mài đĩa van bằng máy như hình dưới
Hình 1 9 Sửa đĩa van trên máy chuyên dụng