Giáo trình Lắp đặt thiết bị đo lường tự động hóa 2 cung cấp cho người đọc những kiến thức như: Các thiết bị lắp đặt trên bảng điều khiển (Panel-Mounted Instruments); Lắp đặt các thiết bị hiện trường (Installing Field-Mounted Instruments); Máng cáp hệ thống ĐLTĐH (Raceways for Instrumentation); Bố trí và lắp đặt hệ thống ống phụ trợ và ống công nghệ (Layout and Installation of Tubing and Piping Systems); Bộ lọc, bộ điều chỉnh và bộ sấy khí (Instrument Air Filters, Regulators, and Dryer). Mời các bạn cùng tham khảo!
Trang 1TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ
GIÁO TRÌNH MÔ-ĐUN: LẮP ĐẶT HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HÓA 2 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)
Trang 3LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình Lắp đặt hệ thống tự động hóa 2 được dịch và biên soạn dành cho sinh
viên hệ trung cấp và cao đẳng nghề Sửa chữa thiết bị tự động hóa (SCTBTĐH) của Trường Cao Đẳng Dầu Khí và thuộc môn học chuyên ngành Các sinh viên nghề SCTBTĐH trước khi học môn học này cần hoàn thành môn học Thiết bị đo lường
Nội dung của giáo trình gồm 05 bài:
Bài 1: Các thiết bị lắp đặt trên bảng điều khiển (Panel-Mounted Instruments) Bài 2: Lắp đặt các thiết bị hiện trường (Installing Field-Mounted Instruments) Bài 3: Máng cáp hệ thống ĐLTĐH (Raceways for Instrumentation)
Bài 4: Bố trí và lắp đặt hệ thống ống phụ trợ và ống công nghệ (Layout and Installation of Tubing and Piping Systems)
Bài 5: Bộ lọc, bộ điều chỉnh và bộ sấy khí (Instrument Air Filters, Regulators, and Dryer)
Tác giả chân thành gửi lời cám ơn đến cá đồng nghiệp khoa Điện – Tự động hóa
đã giúp tác giả hoàn thiện giáo trình này
Tuy đã nỗ lực nhiều, nhưng chắc chắn không thể tránh khỏi sai sót, rất mong nhận được ý kiến đóng góp để lần ban hành tiếp theo được hoàn thiện hơn
Trân trọng cảm ơn
Bà Rịa – Vũng Tàu, tháng 03 năm 2020
Tham gia biên soạn
1 ThS Nguyễn Xuân Thịnh - Chủ biên
2 ThS Đỗ Mạnh Tuân
3 KS Tạ Ngọc Dũng
Trang 4MỤC LỤC
1 BÀI 1: CÁC THIẾT BỊ LẮP ĐẶT TRÊN BẢNG ĐIỀU KHIỂN 22
1.1 Các công cụ lắp đặt bảng thiết bị và xem xét bố trí 23
1.1.1 Bố trí các thiết bị kiểu lắp đặt trên bảng 24
1.1.2 Lựa chọn các dụng cụ phù hợp 29
1.2 Hoàn thiện sơ đồ bố trí 41
1.2.1 Bảng mẫu 41
1.2.2 Tạo vết cắt và lắp đặt thiết bị 43
2 BÀI 2: LẮP ĐẶT CÁC THIẾT BỊ HIỆN TRƯỜNG 49
2.1 Chân đế thiết bị 52
2.1.1 Thiết bị gắn trên chân đế 52
2.1.2 Chế tạo chân đế 55
2.1.3 Lắp đặt an toàn chân đế 65
2.1.4 Lắp thiết bị lên chân đế 70
2.2 Thiết bị gắn nối tiếp với đường ống 72
2.2.1 Lưu lượng kế chênh áp 72
2.2.2 Lưu lượng kế vận tốc 78
2.2.3 Lưu lượng kế thể tích 86
2.2.4 Lưu lượng kế khối lượng 90
2.2.5 Lưu lượng kế diện tích biến đổi (Rotameter) 92
2.2.6 Thiết bị đo khối lượng riêng 94
2.3 Thiết bị gắn bồn 97
2.3.1 Đầu dò đo mức 97
2.3.2 Thiết bị đo mức kiểu thế chỗ (displacer-type) 102
2.3.3 Thiết bị gắn bằng dây 103
2.3.4 Thiết bị kiểu bức xạ 108
2.4 Thiết bị loại gắn bề mặt và loại gắn chìm 110
2.4.1 Bộ điều khiển nhiệt độ (thermostat) và theo dõi nhiệt độ 110
2.4.2 Giếng nhiệt 114
2.4.3 RTD 119
2.5 Van phân phối và mặt bích 121
2.5.1 Các loại bộ phân phối 121
2.5.2 Ổ đỡ van phân phối 126
2.5.3 Lắp đặt bộ phân phối 127
2.5.4 Mặt bích 130
Trang 53 BÀI 3: MÁNG CÁP HỆ THỐNG ĐLTĐH 136
3.1 Các thành phần của máng cáp 138
3.1.1 Ống luồn dây bằng kim loại 139
3.1.2 Ống dẫn cáp phi kim 159
3.1.3 Giá đỡ ống dẫn cáp (conduit support) 162
3.2 Lắp đặt ống dẫn cáp 164
3.2.1 Các vấn đề chung 165
3.2.2 Các yêu cầu về kích cỡ 166
3.2.3 Các yêu cầu về uốn ống 166
3.2.4 Cắt ống 167
3.2.5 Làm sạch rìa (ba-via) ống dẫn cáp 173
3.2.6 Tạo ren ống dẫn cáp 177
3.2.7 Nối ống 181
3.3 Máng cáp (raceways) 184
3.3.1 Các yếu tố xem xét khi lắp đặt máng đi dây 185
3.3.2 Phụ kiện đấu nối máng đi dây (wireway fitting) 187
3.3.3 Giá đỡ máng đi đây (wireway support) 190
3.3.4 Máng cáp bề mặt kim loại và phi kim loại 191
3.3.5 Khay cáp 194
3.3.6 Xử lý và lưu trữ máng cáp 197
4 BÀI 4: BỐ TRÍ VÀ LẮP ĐẶT HỆ THỐNG ỐNG PHỤ TRỢ (TUBING) VÀ CÔNG NGHỆ (PIPING) 202
4.1 Bố trí – Layout 205
4.1.1 Chuẩn bị - Layout Preparation 207
4.1.2 Xem xét về việc bố trí hệ thống piping – Consideration in the Layout of a Piping System 210
4.1.3 Phát triển bản vẽ sơ phác - Developing Isometric Sketch 223
4.1.4 Danh mục vật tư 232
4.2 Đo và uốn ống 234
4.2.1 Xác định vị trí và góc uốn 234
4.2.2 Uốn ống tubing 238
4.3 Cố định ống phụ trợ và ống công nghệ 242
4.3.1 Khoảng cách giá đỡ ống 243
Trang 65 BÀI 5: BỘ LỌC, BỘ ĐIỀU CHỈNH VÀ BỘ SẤY KHÍ (INSTRUMENT AIR
FILTERS, REGULATORS, AND DRYER) 255
5.1 Lọc khí 258
5.1.1 Chất lượng khí nén 259
5.1.2 Bộ lọc khí và phần tử lọc 260
5.2 Các bộ điều chỉnh khí nén 268
5.2.1 Bộ điều chỉnh khí nén hoạt động trực tiếp (direct-operated regulator) 269
5.2.2 Bộ điều chỉnh khí nén hoạt động kiểu dẫn hướng (pilot-operated regulator) 273 5.2.3 Các hướng dẫn chung để lựa chọn các bộ điều chỉnh áp suất 276
5.3 Bộ sấy khí 277
5.3.1 Các bộ sấy khí hấp thụ (hóa lỏng) 278
5.3.2 Các bộ sấy khí làm lạnh (refrigerated dryer) 279
5.3.3 Các bộ sấy dùng vật liệu hấp phụ (adsorptive desiccant dryer) 280
5.3.4 Các hướng dẫn lựa chọn bộ sấy khí nén 284
6 TÀI LIỆU THAM KHẢO 288
Trang 7DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1-1: Các thiết bị đo áp suất 26
Hình 1-2: Các ký hiệu thiết bị thông dụng 27
Hình 1-3: Các ký hiệu đường tín hiệu 28
Hình 1-4: Mẫu lắp đặt của nhà sản xuất 29
Hình 1-5: Mũi lấy dấu (scribe) 30
Hình 1-6: Thước thẳng kim loại 31
Hình 1-7: Thước thép 31
Hình 1-8: Các loại thước vuông bằng thép 32
Hình 1-9: Bộ dụng cụ đa năng 33
Hình 1-10: Compa và compa vẽ elip 34
Hình 1-11: Bộ đột dấu tâm và đột dấu điểm 35
Hình 1-12: Các đầu nhọn khác nhau của đột dấu tâm và đột dấu điểm 35
Hình 1-13: Búa của thợ làm công cụ 36
Hình 1-14: Thuốc nhuộm đánh dấu 37
Hình 1-15: Dụng cắt phổ biến để mở lỗ bảng thiết bị 38
Hình 1-16: Bộ đục lỗ bằng thủy lực 39
Hình 1-17: Dụng cụ đục lỗ 40
Hình 1-18: Sử dụng một dụng cụ đục lỗ thủy lực vận hành bằng tay 40
Hình 1-19: Dụng cụ cắt thép tấm và máy cắt 41
Hình 1-20: Kích thước của nhà sản xuất 42
Hình 1-21: Chuẩn bị bảng mẫu 43
Hình 1-22: Cách kẻ một đường thẳng 44
Hình 1-23: Các đường giao nhau để tạo lỗ 45
Hình 1-24: Các vị trí đột dấu tâm 45
Hình 1-25: Các lỗ khoan trên bảng 46
Hình 1-26: Đường cắt bằng cưa 47
Hình 2-1: Chân đế gắn trên sàn đúc sẵn 53
Hình 2-2: Chân đế bằng ống 54
Hình 2-3: Chân đế gắn tường đơn kiểu 3 55
Hình 2-4: Các dụng chế tạo 57
Hình 2-5: Chia đường ống thành 4 phần 57
Trang 8Hình 2-9: Cắt góc 45 độ đầu tiên 60
Hình 2-10: Cắt góc 45 độ thứ 2 60
Hình 2-11: Cắt thanh ống đứng thứ 2 61
Hình 2-12: Điểm nối hình vòm cho biết kích thước X và Y 61
Hình 2-13: Tính toán phần cắt bỏ của ống đỡ 62
Hình 2-14: Đánh dấu phần cắt bỏ của ống đỡ 63
Hình 2-15: Phát thảo tấm đế và nắp đậy ống 63
Hình 2-16: Đánh dấu vị trí lắp ống hỗ trợ đứng trên tấm đế 65
Hình 2-17: Bu lông nở (wedge anchor) 67
Hình 2-18: Canh thẳng đứng chân đế 67
Hình 2-19: Sàn lưới kim loại 69
Hình 2-20: Các cách lắp thiết bị đo lường 71
Hình 2-21: Tấm đục lỗ 73
Hình 2-22: Các thiết kế tấm đục lỗ 74
Hình 2-23: Ống nozzle và ống venturi 75
Hình 2-24: Lắp đặt tấm đục lỗ/ống nozzle điển hình 75
Hình 2-25: Định tâm tấm đục lỗ hoặc ống nozzle 76
Hình 2-26: Các phương pháp kết nối lỗ áp suất 77
Hình 2-27: Lưu lượng kế tua-bin 79
Hình 2-28: Lưu lượng kế xoáy cuộn 80
Hình 2-29: Lưu lượng kế từ tính 82
Hình 2-30: Lưu lượng kế từ tính lắp đặt theo đường ống đứng với dòng chảy hướng lên 83
Hình 2-31: Lưu lượng kế từ tính lắp đặt theo đường ống ngang với chiều cao thấp hơn 83
Hình 2-32: Lưu lượng kế siêu âm 85
Hình 2-33: Chế độ đường chéo và phản xạ 86
Hình 2-34: Lưu lượng kế kiểu cánh gạt quay 87
Hình 2-35: Lưu lượng kế kiểu bánh răng ovan 89
Hình 2-36: Lưu lượng kế kiểu đĩa xoay xoắn ốc 89
Hình 2-37: Lưu lượng kế Coriolis 91
Hình 2-38: Cụm điều khiển và ghi nhận độ rung ống chữ U 92
Hình 2-39: Rotameter 93
Hình 2-40: Cảm biến khối lượng riêng kiểu vị trí góc 95
Hình 2-41: Thiết bị đo tỷ trọng gắn nối tiếp đường ống 96
Hình 2-42: Tỷ trọng kế nối tiếp đường ống nằm bên trong vỏ rotameter 96
Trang 9Hình 2-43: Cảm biến khối lượng riêng dựa vào vận tốc âm thanh 97
Hình 2-44: Sử dụng đầu dò điện dung 99
Hình 2-45: Điều khiển pH theo mẻ Hình 2-46: Điều khiển pH liên tục 100
Hình 2-47: Các bộ thế chỗ lắp trong buồng 103
Hình 2-48: Cụm đế gắn bằng cáp 104
Hình 2-49: Đế với khớp nối để gắn trực tiếp giá đỡ 105
Hình 2-50: Phần mở rộng chân vuông 105
Hình 2-51: Mở rộng hình khuỷu tay góc vuông 105
Hình 2-52: Thay thế bu lông chữ U bằng cáp 106
Hình 2-53: Các loại giá đỡ gắn bằng cáp 107
Hình 2-54: Thiết bị đo khối lượng riêng bằng bức xạ 108
Hình 2-55: Lắp đặt khi đường kính ống lớn hơn 6” (DN150) 109
Hình 2-56: Lắp đặt khi ống có đường kính nhỏ hơn 6” (DN150) 109
Hình 2-57: Gắn thiết bị đo khối lượng riêng 110
Hình 2-58: Bộ điều khiển nhiệt cảm biến đường ống (line-sensing thermostat) 111
Hình 2-59: Lắp đặt thermostat và cảm biến 111
Hình 2-60: Lắp đặt bầu cảm biến 112
Hình 2-61: Vị trí bầu cảm biến liên quan đến dòng chảy 113
Hình 2-62: Cụm giếng nhiệt cơ bản cùng với đầu kết nối và phụ kiện kết nối 115
Hình 2-63: Kích thước giếng nhiệt 116
Hình 2-64: Giếng nhiệt kiểu mặt bích 117
Hình 2-65: Đầu kết nối chịu thời tiết và các khối kết nối đầu cuối 118
Hình 2-66: Các kiểu lắp đặt giếng nhiệt 119
Hình 2-67: Tổ hợp RTD công nghiệp/giếng nhiệt 120
Hình 2-68: Bộ phân phối một van 122
Hình 2-69: Bộ phân phối hai van 123
Hình 2-70: Bộ phân phối ba van cân bằng 124
Hình 2-71: Bộ phân phối năm van cân bằng 125
Hình 2-72: Bộ phân phối xả đáy năm van 126
Hình 2-73: Ổ đỡ cứng và mềm 127
Hình 2-74: Các bộ phân phối được lắp cho nhiều thiết bị đo khác nhau 128
Hình 2-75: Các cấu hình ngõ vào/ra của van phân phối 129
Hình 2-76: Cụm bộ ghép nối mặt bích (Futbol) 129
Trang 10Hình 3-1: Ống luồn dây bằng kim loại cứng (RMC) 140
Hình 3-2: Ống RMC phủ nhựa 141
Hình 3-3: Ống kim loại cứng (RMC) và khớp nối 142
Hình 3-4: Thân ống kiểu C 143
Hình 3-5: Thân ống kiểu L 143
Hình 3-6: Xác định lỗ đi dây của kiểu L 144
Hình 3-7: Thân ống khuỷu tay kiểu phổ thông (LU) 144
Hình 3-8: Thân ống kiểu T 145
Hình 3-9: Thân ống kiểu X 145
Hình 3-10: Khớp nối RMC 146
Hình 3-11: Các hub dùng cho ống luồn dây 146
Hình 3-12: Ống lót và đai ốc khóa 147
Hình 3-13: Ống lót cách điện nối đất 148
Hình 3-14: Các phụ kiện đấu nối làm kín 149
Hình 3-15: Phụ kiện đấu nối làm kín với bộ hợp chất làm kín 149
Hình 3-16: Làm kín đầu nối bằng hỗn hợp làm kín nhanh 151
Hình 3-17: So sánh độ dày ống kim loại 152
Hình 3-18: Phụ kiện đấu nối nén 153
Hình 3-19: Phụ kiện đấu nối định vị bằng vít 153
Hình 3-20: Ống kim loại mềm 155
Hình 3-21: Các đầu nối FMC chống thấm 156
Hình 3-22: Các đầu nối chuyển đổi 156
Hình 3-23: Ống nối lệch 157
Hình 3-24: Hộp nối 158
Hình 3-25: Gỡ các knockout Hình 3-26: Gỡ các pryout 158
Hình 3-27: Dụng cụ đục lỗ thủy lực vận hành bằng tay 159
Hình 3-28: Ống PVC 160
Hình 3-29: Khớp nối giãn nở PVC 160
Hình 3-30: Ống ENT và phụ kiện 161
Hình 3-31: Móc treo một lỗ và hai lỗ 162
Hình 3-32: Giá đỡ standoff, hoặc móc Minerallac 163
Hình 3-33: Thanh đỡ ống 164
Hình 3-34: Kẹp dầm và thanh treo 164
Hình 3-35: Cưa tay và cưa vòng cầm tay 168
Hình 3-36: Cắt ống bằng cưa tay 169
Hình 3-37: Các đầu ống sau khi cắt 169
Trang 11Hình 3-38: Ê-tô kẹp ống cầm tay (ba chân) 170
Hình 3-39: Đặt dụng cụ cắt 171
Hình 3-40: Dụng cụ cắt ống PVC 173
Hình 3-41: Sử dụng dũa bán nguyệt 174
Hình 3-42: Dụng cụ doa ống 175
Hình 3-43: Doa ống bằng máy tạo ren điện 176
Hình 3-44: Sử dụng dụ cụ doa ống 176
Hình 3-45: Dụng cụ làm sạch ba-via ống EMT 177
Hình 3-46: Dụng cụ cắt ren quay tay 178
Hình 3-47: Bôi trơn bàn ren 179
Hình 3-48: Máy tạo ren điện cầm tay 179
Hình 3-49: Tay đỡ máy tạo ren điện cầm tay 180
Hình 3-50: Máy tạo ren điện cầm tay được trang bị hoàn chỉnh 181
Hình 3-51: Đoạn uốn lệch để kết nối chính xác với hộp 182
Hình 3-52: Lắp ráp ống vào hộp nối 183
Hình 3-53: Phủ keo dán 184
Hình 3-54: Lắp ống vào khớp nối 184
Hình 3-55: Bố cục hệ thống máng đi dây (wireway syatem) 186
Hình 3-56: Các phần lắp ráp 187
Hình 3-57: Đầu nối 188
Hình 3-58: Tấm kết thúc Hình 3-59: Đầu nối T 188
Hình 3-60: Đầu nối chữ thập Hình 3-61: Phần trong khuỷu tay 90o 189
Hình 3-62: Ống nối 189
Hình 3-63: Móc treo Hình 3-64: Giá treo góc 190
Hình 3-65: Móc treo tiêu chuẩn Hình 3-66: Thang treo 191
Hình 3-67: Máng cáp bề mặt loại nhỏ 192
Hình 3-68: Máng cáp bánh kếp 192
Hình 3-69: Máng cáp bề mặt hai mục đích 193
Hình 3-70: Máng cáp âm sàng 194
Hình 3-71: Khay cáp 195
Hình 3-72: Hệ thống khay cáp 197
Hình 3-73: Thanh treo trực tiếp Hình 3-74: Gắn thang 197
Hình 3-75: Giá đỡ treo trung tâm Hình 3-76: Gắn tường 197
Trang 12Hình 4-4: Khoảng hở tối thiểu 212
Hình 4-5: Lắp đặt van sai 212
Hình 4-6: Đường kính ống tối thiểu khi lắp đặt van điều khiển 213
Hình 4-7: Van một chiều điển hình trong hệ thống tự động hóa 214
Hình 4-8: Van an toàn trong hệ thống tự động hóa 215
Hình 4-9: Các ví dụ về các phụ kiện nối ống công nghệ và ống phụ trợ 216
Hình 4-10: Khớp co giãn áp suất cao 219
Hình 4-11: Các uốn mở rộng 220
Hình 4-12: Ống phụ trợ bị hỏng do uốn sai kỹ thuật 220
Hình 4-13: Bán kính cong lý tưởng 221
Hình 4-14: Các ví dụ về các khớp nối giảm, khớp nối, và ống lót 222
Hình 4-15: Đường ống đi đúng và sai cách 223
Hình 4-16: Thước thẳng, thước đo góc và ê-ke 224
Hình 4-17: Ví dụ về một bản vẽ vòng điều khiển được trích xuất từ bản vẽ P&ID 225
Hình 4-18: Vị trí thực tế của thiết bị so với phòng điều khiển 226
Hình 4-19: Vẽ đường 45o trên giấy vẽ đồ thị 226
Hình 4-20: Đường chéo 45o thể hiện đường ống dài nhất trên bản vẽ sơ phác 227
Hình 4-21: Cách đánh dấu góc 36o dùng thước đo góc 228
Hình 4-22: Các đường 36o được vẽ bằng bút chì trên bản vẽ sơ phác 228
Hình 4-23: Vẽ các đường 36o để đạt chiều dài đúng 229
Hình 4-24: Đường ống đứng đi vào phòng điều khiển tiếp cận tấm phẳng 230
Hình 4-25: Bản vẽ sơ phác hoàn thiện đến transmitter 230
Hình 4-26: Hoàn thiện bản vẽ sơ phác đến LCV6 231
Hình 4-27: Bản vẽ sơ phác hoàn thiện cho một vòng điều khiển 232
Hình 4-28: Bản vẽ lắp đặt thiết bị đo cùng với danh mục vật tư 233
Hình 4-29: Danh mục vật tư 234
Hình 4-30: Độ chính xác của phép đo 236
Hình 4-31: Sự tăng chiều dài ống Hình 4-32: Sự gia tăng bổ sung 236
Hình 4-33: Đánh dấu ống 237
Hình 4-34: Đo ống phụ trợ 238
Hình 4-35: Uốn ống thủy lực 239
Hình 4-36: Dụng cụ uốn ống kiểu tay đòn 239
Hình 4-37: Đỉnh góc uốn 240
Hình 4-38: Vị trí bắt đầu uốn Hình 4-39: Thực hiện uốn 90o 240
Hình 4-40: Sự khác nhau về sự gia tăng độ dài 242
Hình 4-41: Giá treo liên tục theo chiều dọc 245
Trang 13Hình 4-42: Giá treo lò xo 246
Hình 4-43: Giá treo và giá đỡ ống đứng 247
Hình 4-44: Kẹp ống đứng 247
Hình 4-45: Giá đỡ gắn cấu trúc 248
Hình 4-46: Giá đỡ chống rung thủy lực 249
Hình 4-47: Các giá đỡ ống phụ trợ 250
Hình 4-48: Giá đỡ ống phụ trợ không có đệm lót 251
Hình 4-49: Lắp ráp khay cáp để hỗ trợ ống phụ trợ 252
Hình 5-1: Bộ lọc kiểu màng 261
Hình 5-2: Bộ lọc cơ sử dụng lực ly tâm Hình 5-3: Các phần tử lọc khí nén 262
Hình 5-4: Vỏ bộ lọc khí 263
Hình 5-5: Vỏ bộ lọc khí xả tự động 264
Hình 5-6: Biểu đồ giảm áp suất của một phần tử lọc 265
Hình 5-7: Bộ điều chỉnh áp suất tiêu biểu 270
Hình 5-8: Bộ điều chỉnh tự hoạt động với van thông hai chiều 271
Hình 5-9: Các loại bộ điều chỉnh vận hành trực tiếp 273
Hình 5-10: Các bộ điều chỉnh kết nối ngoài 273
Hình 5-11: Bộ điều chỉnh áp suất kiểu dẫn hướng 274
Hình 5-12: Bộ điều chỉnh áp suất kiểu dẫn hướng bằng thiết bị đo 275
Hình 5-13: Điều khiển áp suất bồn kín tiêu biểu 276
Hình 5-14: Bộ sấy hóa lỏng sử dụng muối 279
Hình 5-15: Bộ sấy khí làm lạnh 280
Hình 5-16: Các chất hút ẩm phổ biến 281
Hình 5-17: Sơ đồ nguyên lý bộ sấy bằng nhiệt tái kích hoạt 282
Hình 5-18: Sơ đồ nguyên lý bộ sấy hấp phụ không dùng nhiệt 283
Hình 5-19: Kết hợp bộ sấy và cụm lọc 284
Trang 14DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2-2: Các yêu cầu của NEC đối với đầu nối phòng nổ 118
Bảng 4-1: Hệ số giãn nở tuyến tính 218
Bảng 4-2: Sự tăng chiều dài ống 236
Bảng 4-3: Các số liệu gia tăng độ dài 242
Bảng 4-4: Khoảng cách giá treo ống khuyến nghị 243
Bảng 5-1: So sánh micromet với các giá trị đo khác 259
Bảng 5-2: Phân loại chất lượng không khí – Kích thước hạt lớn nhất cho phép và mật độ chất rắn bẩn 260
Bảng 5-3: Ví dụ về thông số kỹ thuật của bộ lọc khí nén 266
Bảng 5-4: Biểu đồ ứng dụng bộ lọc khí 268
Trang 15GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: LẮP ĐẶT HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HÓA 2
1 Tên mô đun: Lắp đặt hệ thống tự động hóa 2
2 Mã mô đun: TĐH19MĐ09
Thời gian thực hiện mô đun: 120 giờ; (Lý thuyết: 28 giờ; Thực hành: 87 giờ; Kiểm
tra: 05)
Số tín chỉ: 05
3 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun:
3.1 Vị trí: Là mô đun thuộc các mô đun chuyên ngành của chương trình đào tạo Môn
đun này được dạy trước mô đun cơ sở điều khiển quá trình và sau tất cả các mô đun chuyên ngành còn lại của nghề sửa chữa thiết bị tự động hóa
3.2 Tính chất: Mô đun này trang bị những kiến thức, kỹ năng về việc lắp đặt các thiết
bị đo lường trên bảng điều khiển và ngoài hiện trường
3.3 Ý nghĩa và vai trò của mô đun: Là môn học khoa học mang tính thực tế và ứng
dụng thực tiễn dành cho đối tượng là người học chuyên ngành đo lường tự động hóa (Instrumentation) Mô-đun này đã được đưa vào giảng dạy tại trường Cao Đẳng Dầu Khí từ năm 2018 đến nay Nội dung chủ yếu của mô-đun này nhằm cung cấp các kiến thức và kỹ năng thuộc lĩnh vực đo lường tự động hóa: (1) Mô tả
và giải thích được cách lắp đặt các thiết bị trên bảng điều khiển; thiết bị hiện trường; hệ thống máng cáp; hệ thống ống dẫn và ống công nghệ và các thiết bị khí nén; (2) Lắp đặt đúng yêu cầu các thiết bị trên bảng điều khiển; thiết bị hiện trường;
hệ thống máng cáp; hệ thống ống dẫn và ống công nghệ và các thiết bị khí nén Qua đó, giáo trình cung cấp các hướng dẫn, các qui trình thực hiện lắp đặt hệ thống các thiết bị đo lường, tự động hóa thường gặp trong thực tế
4 Mục tiêu mô đun:
4.1 Về kiến thức:
A1 Mô tả được các yếu tố được cân nhắc và các loại công cụ dụng cụ để bố trí thiết bị
đo lường trên bảng điều khiển;
A2 Mô tả được quá trình bố trí thiết bị trên bảng điều khiển;
A3 Giải thích được cách chế tạo ra các chân đế thiết bị và cách lắp đặt thiết bị có chủ đích;
A4 Giải thích được cách lắp đặt các loại thiết bị gắn trực tiếp trên đường ống công nghệ;
Trang 16A9 Giải thích được cách chuẩn bị và lắp ráp các loại ống dẫn cáp khác nhau;
A10 Xác định và mô tả các loại máng cáp và các bộ phận kết nối và hỗ trợ đi kèm; A11 Xác định và mô tả được các yếu tố liên quan đến việc bố trí và lắp đặt hệ thống ống dẫn và ống công nghệ;
A12 Giải thích được cách đo được và uốn được ống đúng qui cách;
A13 Nhận biết được và mô tả được các loại giá đỡ đường ống và các thành phần của giá đỡ;
A14 Nhận biết được các phân loại chất lượng khí nén và mô tả được các loại vật liệu
bộ lọc khí;
A15 Nhận biết được và mô tả được các loại bộ điều chỉnh khí nén và bộ sấy khí
4.2 Về kỹ năng:
B1 Bố trí và lắp đặt được thiết bị đo lường trên bảng điều khiển;
B2 Định hướng đúng được tấm orifice giữa hai mặt bích và xác định được hướng của dòng chảy trên một bản vẽ P&ID;
B3 Lắp ráp và lắp đặt được một cặp nhiệt điện vào thermowell trên một đoạn ống công nghệ;
B4 Kết nối được một van phân phối với thiết bị chênh áp và thực hiện kết nối đường ống đối với tổ hợp này;
B5 Xác định được các mặt bích ống đã chọn;
B6 Cắt, tạo ren và giũa ống dẫn cáp;
B7 Kết nối ống dẫn cáp vào hộp hoặc thiết bị sử dụng ống dẫn và phụ kiện kim loại mềm;
B8 Dựa vào bản vẽ cho trước, lập danh sách vật tư để lắp đặt thiết bị;
B9 Đo, uốn, và lắp đặt ống dẫn theo bảng vẽ;
B10 Chỉ ra loại và vị trí của giá đỡ cần thiết để lắp đặt ống dẫn dựa vào bảng vẽ; B11 Xác định được các thành phần của bộ lọc và bộ điều chỉnh khí nén;
B12 Lựa chọn bộ lọc và bộ sấy phù hợp với yêu cầu cho trước;
B13 Tháo rời và lắp ráp lại được bộ điều chỉnh khí nén;
4.3 Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
C1 Rèn luyện thái độ nghiêm túc, cẩn thận trong công việc;
C2 Tuân thủ nghiêm túc các quy định an toàn khi lắp đặt thiết bị đo lường tự động hóa;
C3 Thực hiện vệ sinh công nghiệp sau khi thực hiện công việc
5 Nội dung của mô đun:
5.1 Chương trình khung:
Trang 17STT MH/MĐ/HP Mã Tên môn học, mô đun tín Số
II Các môn học, mô đun chuyên môn ngành,
7 ATMT19MH01 An toàn vệ sinh lao động 2 30 26 2 2
8 TĐH19MĐ01 An toàn Tự động hóa 2 45 14 29 1 1
9 KTĐ19MĐ05 Điện kỹ thuật 1 3 60 28 29 2 1
10 TĐH19MĐ02 Điện tử cơ bản 3 60 28 29 2 1
11 KTĐ19MĐ13 Khí cụ điện 3 45 28 14 3
12 KTĐ19MĐ08 Đo lường điện 3 60 28 29 2 1
II.2 Môn học, mô đun chuyên môn ngành,
13 TĐH19MĐ04 Kỹ thuật số 3 60 28 29 2 1
14 TĐH19MH05 Thiết bị đo lường 5 90 56 29 4 1
15 TĐH19MH06 Bản vẽ thiết bị đo lường 3 45 42 0 3
16 TĐH19MĐ07 Hiệu chuẩn thiết bị đo lường 5 120 28 87 2 3
17 TĐH19MĐ08 Lắp đặt hệ thống TĐH 1 4 90 28 58 2 2
18 TĐH19MĐ09 Lắp đặt hệ thống TĐH 2 5 120 28 87 2 3
19 TĐH19MĐ10 Cơ sở điều khiển quá trình 3 60 28 29 2 1
20 TĐH19MĐ12 Đấu nối dây 2 45 14 29 1 1
Trang 18STT MH/MĐ/HP Mã Tên môn học, mô đun tín Số
23 TĐH19MĐ17 Hệ thống điều khiển phân tán (DCS) 3 60 28 29 2 1
24 TĐH19MĐ18 Điều khiển quá trình nâng cao 4 90 28 58 2 2
25 TĐH19MĐ19 Kiểm tra, chạy thử và xử lý lỗi vòng điều khiển 2 45 14 29 1 1
26 TĐH19MH20 Thiết bị phân tích và theo dõi 4 60 42 14 4
27 TĐH19MH21 Khóa luận tốt nghiệp 3 135 27 105 3
28 TĐH19MH22 Thực tập sản xuất 5 225 14 209 2
5.2 Chương trình chi tiết mô đun:
STT Nội dung tổng quát
Thời gian (giờ)
Tổng
số thuyết Lý
Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, bài tập
phụ trợ và ống công nghệ (Layout and
Installation of Tubing and Piping
Systems)
5 Bài 5: Bộ lọc, bộ điều chỉnh và bộ sấy khí (Instrument Air Filters,
Trang 196 Điều kiện thực hiện mô đun:
6.1 Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng:
- Phòng học lý thuyết: đáp ứng phòng học chuẩn
- Phòng thực hành: phòng lắp đặt hệ thống tự động hóa
6.2 Trang thiết bị máy móc:
- Máy tính, máy chiếu, bảng, bút viết bảng, giẻ lau
- Các thiết bị, máy móc: các thiết bị điện cầm tay, các thiết bị đo lường như nhiệt
độ, áp suất, lưu lượng và mức, các loại mặt bích, chân đế thiết bị, đường ống công nghệ…
6.3 Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu:
- Kiến thức: từ bài 1 đến bài 5
- Kỹ năng: từ bài 1 đến bài 5
- Năng lực tự chủ và trách nhiệm:
+ Rèn luyện thái độ nghiêm túc, cẩn thận trong công việc;
+ Tuân thủ nghiêm túc các quy định an toàn khi lắp đặt thiết bị đo lường tự động hóa;
+ Thực hiện vệ sinh công nghiệp sau khi thực hiện công việc
7.2.2 Kiểm tra định kỳ:
- Số lượng bài: 05, trong đó 02 bài lý thuyết và 03 bài thực hành
- Cách thức thực hiện: Do giáo viên giảng dạy môn học/mô đun thực hiện theo theo
số giờ kiểm tra được quy định trong chương trình môn học ở mục III có thể bằng hình thức kiểm tra viết từ 45 đến 60 phút, chấm điểm bài tập lớn, tiểu luận, làm bài
Trang 20- Hình thức thi: tích hợp lý thuyết (vấn đáp/viết/trắc nghiệm) và thực hành tại phòng thực hành chuyên môn
- Thời gian thi: 60÷120 phút
Stt Bài kiểm tra Hình thức kiểm tra Nội dung Chuẩn đầu ra đáp ứng Thời gian
1 Bài kiểm tra số 1 Lý thuyết: tự luận/trắc nghiệm bài 1, bài 2 A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7 45÷60 phút
2 Bài kiểm tra số 2 Thực hành bài 1 và bài 2 B1, B2, B3, B4, B5, C1,
3 Bài kiểm tra số 3 Thực hành Bài 3 và 12 giờ thực hành bài 4 B6, B7, B8, C1, C2, C3 60 phút
4 Bài kiểm tra số 4 Lý thuyết: tự luận/trắc nghiệm Bài 3, bài 4 và bài 5 A8, A9, A10, A11, A12,
A13, A14, A15
45÷60 phút
5 Bài kiểm tra số 5 Thực hành 24 giờ bài 4 và bài 5 B9, B10, B11, B12, B13, C1,
6 Thi kết thúc mô đun Lý thuyết và thực hành Bài 1, bài 2, bài 3, bài 4 và bài 5 A1÷A15 B1÷B13
C1÷C3
90÷120 phút
8 Hướng dẫn thực hiện mô đun:
8.1 Phạm vi áp dụng chương trình
- Chương trình mô đun này được áp dụng cho nghề sửa chữa thiết bị tự động hóa, trình độ trung cấp và cao đẳng
8.2 Hướng dẫn một số điểm chính về phương pháp giảng dạy, học tập mô đun:
- Đối với giảng viên/giáo viên:
+ Thiết kế giáo án theo thể loại lý thuyết hoặc tích hợp hoặc thực hành phù hợp với từng chương/bài học với thời lượng theo giờ dạy hoặc theo buổi dạy
+ Tổ chức giảng dạy: tập trung đối với giờ lý thuyết và chia ca đối với giờ thực hành theo qui định
- Đối với người học:
+ 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 6-8 người học sẽ được cung cấp chủ đề thảo luận trước khi học lý thuyết, thực hành Mỗi người học sẽ chịu
Trang 21trách 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 môn học
+ Chủ động tổ chức thực hiện giờ tự học
8.3 Những trọng tâm chương trình cần chú ý: tầm quan trọng của các bài là như nhau
9 Tài liệu cần tham khảo:
[1] NCCER, 2015, third edition, Instrumentation Level 2, Published PEARSON
Trang 221 BÀI 1: CÁC THIẾT BỊ LẮP ĐẶT TRÊN BẢNG ĐIỀU KHIỂN
GIỚI THIỆU BÀI 1:
Bài này cung cấp các hướng dẫn để chế tạo các bảng thiết bị đáng tin cậy Nó xem xét các yếu tố mà người thợ tự động hóa phải quan tâm khi lập kế hoạch bố trí bảng thiết bị
Nó trình bày tổng quan về các dụng cụ và quy trình được sử dụng để bố trí bảng thiết
bị Nó cũng mô tả chi tiết quá trình bố trí, bao gồm cách thức chuẩn bị và áp dụng một bảng mẫu, và sau đó là bố trí và lắp đặt một bảng thiết bị
MỤC TIÊU BÀI 1:
Về kiến thức:
Sau khi hoàn thành bài học này, người học có khả năng thực hiện được các việc sau:
- Mô tả được các yếu tố được cân nhắc và các loại công cụ dụng cụ để bố trí thiết
bị đo lường trên bảng điều khiển;
+ Xác định được các yếu tố liên quan đến việc hoạch định và bố trí bảng thiết bị
+ Xác định và mô tả các công cụ sử dụng để bố trí và chế tạo một bảng thiết
bị
- Mô tả được quá trình bố trí bảng thiết bị;
+ Mô tả một bảng thiết bị mẫu và cách thức chuẩn bị cho quá trình bố trí thiết bị
+ Giải thích làm sao để áp dụng một bảng mẫu và bố trí một bảng thiết bị
- Rèn luyện thái độ nghiêm túc, cẩn thận trong công việc;
- Tuân thủ nghiêm túc các quy định an toàn khi lắp đặt thiết bị đo lường tự động hóa;
- Thực hiện vệ sinh công nghiệp sau khi thực hiện công việc
PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP BÀI 1
- Đối với người dạy: sử dụng phương pháp 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)
Trang 23- 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: phòng lắp đặt hệ thống tự động hóa
- Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu và các thiết bị dạy học khác
- Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Chương trình môn học, giáo trình, tài liệu tham khảo, giáo án, phim ảnh, và các tài liệu liên quan, các loại trang thiết bị bảo hộ cá nhân
- Các điều kiện khác: không có
KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ BÀI 1
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 hoặc kiểm tra viết dưới 30 phút hoặc thực hành)
- Kiểm tra định kỳ lý thuyết/thực hành: không có
NỘI DUNG BÀI 1
CÁC THUẬT NGỮ CHUYÊN NGÀNH:
- Flush-mounted: Được gắn để mặt của thiết bị đo ở cùng độ cao với mặt bảng
thiết bị, hoặc gần như thế
- Surface-mounted: Được gắn trên bề mặt của bảng thiết bị, ở đó thiết bị đo nhô
ra đáng kể so với bề mặt của bảng thiết bị
Trang 24Các bảng thiết bị cung cấp một phương thức thuận tiện để định vị thiết bị một cách tập trung Một bảng thiết bị đơn lẻ có thể chứa bất kỳ đâu từ hai hoặc ba thiết bị cho đến một trăm thiết bị hoặc hơn Các thiết bị đo trên bảng thiết bị có thể được điều khiển bằng điện, hoặc trực tiếp Ví dụ, một đồng hồ áp suất được lắp đặt trên bảng thiết bị và được kết nối về mặt vật lý với nguồn áp suất là một thiết bị được điều khiển trực tiếp
Để lắp đặt một bảng thiết bị và lắp đặt các thiết bị vào bảng đó, kỹ thuật viên tự động hóa phải có khả năng thông dịch các bảng vẽ hệ thống và nhận biết các đặc tính vật lý
và các yêu cầu của các thiết bị đo lường đó
Các thiết bị đo lường được chế tạo với nhiều kích thước khác nhau Chúng có thể là dạng lắp đặt chìm hoặc nổi Các điểm kết nối thiết bị cũng có thể ảnh hưởng đến cách thức đấu nối thiết bị với bảng thiết bị Người lắp đặt phải cân nhắc điều này và những thông số khác khi xây dựng một bảng thiết bị
1.1.1 Bố trí các thiết bị kiểu lắp đặt trên bảng
Người thiết kế hoặc vận hành thường đánh dấu vị trí thực tế trên bề mặt bảng thiết bị nơi mà thiết bị đo được lắp đặt Tuy nhiên, đôi khi người lắp đặt chịu trách nhiệm thiết
kế và bố trí bảng thiết bị Trong trường hợp này, người lắp đặt sẽ phải sắp xếp bảng thiết
bị theo một bố trí hợp lý và thuận tiện Người lắp đặt nên đặt các thiết bị đo để dễ đọc,
và truy xuất khi vận hành bộ điều khiển và những điều chỉnh khác Những cân nhắc khác bao gồm những điều sau:
• Có thiết bị nào khác nằm sau bảng thiết bị? Khoảng trống phía sau là gì?
• Loại ngõ vào, ra, và các kết nối khác có trên các thiết bị gắn bảng là gì? Vị trí của chúng ở đâu?
Các ngõ kết nối có thể nằm phía trước, sau, trên, dưới và đôi khi nằm bên cạnh của một thiết bị đo Hình 1-1 trình bày ba thiết bị đo áp suất đặc trưng Lưu ý kích thước, hình dáng, và yêu cầu lắp đặt là khác nhau đối với mỗi thiết bị
Các bảng thiết bị khác nhau về kích thước, hình dáng, và khối lượng Những người lắp đặt cần xem xét các yếu tố này khi định vị và gắn các thiết bị riêng lẻ Nhiều bảng thiết
bị được sản xuất có giá lắp đặt được gắn cố định khi lắp đặt thiết bị Các giá lắp đặt này giúp cho người lắp đặt dễ dàng tiếp cận và tháo thiết bị Hầu hết các nhà sản xuất thiết
bị cung cấp các hướng dẫn chi tiết để gắn thiết bị và sử dụng các giá đỡ hỗ trợ
Để bố trí một thiết bị đo lên một bảng thiết bị sẵn có, người lắp đặt thường phải tuân thủ các hướng dẫn lắp đặt của nhà sản xuất thiết bị Các hướng dẫn bao gồm hướng dẫn lựa chọn dụng cụ lắp đặt phù hợp và bố trí thiết bị đo
Khi định vị một bảng thiết bị mới hoặc một bảng thiết bị tại chỗ và các thiết bị của nó, hãy xem xét không gian làm việc, lối vào khu vực làm việc, và khu vực làm việc có thể
Trang 25bị cản trở như thế nào Bố trí đủ không gian xung quanh bảng thiết bị để thực hiện việc bảo dưỡng và các hoạt động sản xuất bình thường Khi xử lý sự cố, người công nhân cần đủ không gian để đọc thông tin phía sau thiết bị
Chắc chắn rằng vị trí của bảng thiết bị cho phép bảo vệ càng nhiều càng tốt khỏi các đường ống trên cao Nó cũng cho phép bảo vệ các thiết bị sẵn có trên bảng thiết bị khỏi các mảnh kim loại, bụi, bẩn, và các mãnh vụn khác có thể tạo ra trong suốt quá trình lắp đặt
Khi bố trí một bảng thiết bị hoặc bổ sung thiết bị vào một bảng, hãy xem xét vấn đề an toàn trước khi bắt đầu lắp đặt Khi bổ sung thiết bị vào bảng, phải tuân thủ các quy trình khóa/treo thẻ thiết bị Nếu có thể, hãy làm việc với bảng thiết bị ở trạng thái đã ngắt nguồn
Nhận biết thiết bị an toàn như bình chữa cháy, tay vịn an toàn, và những thiết bị an toàn khác được lắp đặt Chắc chắn rằng việc lắp đặt thiết bị không gây trở ngại việc tiếp cận nhanh chóng hoặc hoạt động bình thường đối với các thiết bị an toàn
Các thiết bị đo nhạy cảm với sự rung động, sự va đập, và những ảnh hưởng tương tự có liên quan đến việc lắp đặt Đảm bảo những nhiễu loại như thế ở mức thấp nhất đối với những thiết bị mới lắp đặt và những thiết bị đã tồn tại
Nhận biết những cạnh sắc nhọn có thể được hình thành trong quá trình lắp đặt thiết bị Các cạnh bảng thiết bị có thể trở nên sắc như dao, làm bị thương người lắp đặt, và người vận hành sau khi lắp đặt
Trang 26Hình 1-1: Các thiết bị đo áp suất
1.1.1.1 Xác định thiết bị được lắp đặt
Bước đầu tiên khi chế tạo hoặc mua sắm một bảng thiết bị là xác định thiết bị sẽ được lắp đặt lên bảng Để làm điều này, người lắp đặt thường phải xác định thiết bị trên sơ đồ P&ID
Một sơ đồ thiết bị, cụ thể là sơ đồ P&ID, về cơ bản là một bản đồ hệ thống công nghệ
mà các thiết bị được lắp đặt Các sơ đồ này xác định mỗi thiết bị trong một quá trình công nghệ, chức năng của mỗi thiết bị, và mối quan hệ của mỗi thiết bị với các thành phần khác trong hệ thống
Các ký hiệu thiết bị, chẳng hạn như các vòng tròn, ký tự, con số, và các đường thẳng, cung cấp thông tin về thiết bị Một ký hiệu có thể biểu thị cho một thiết bị cụ thể, xác định chức năng của thiết bị, hoặc cho biết cách thức một thiết bị được kết nối tới những thiết bị khác trong quá trình công nghệ
Trang 27Một vòng chứa các đường thẳng, các ký tự, và các con số xác định vị trí của thiết bị, cũng như chức năng của nó trong quá trình công nghệ Vòng còn xác định liệu rằng thiết
bị được sử dụng để đo, chỉ thị, ghi lại, hoặc điều khiển quá trình
Hình 1-2 trình bày một số ký hiệu vòng tiêu biểu cùng với một danh sách những gì mà chúng thường đại diện Các thiết bị rời rạc là những thiết bị được xem là độc lập Một vòng tròn được bao bởi một hình vuông thường biểu thị một thiết bị có phần chỉ thị hoặc điều khiển dùng chung Các hình lục giác chỉ thị chức năng máy tính Hình kim cương nằm trong hình vuông chỉ thị các bộ PLC Bất kỳ hình nào trong số này có thể chỉ thị là một thiết bị gắn bảng
Hình 1-2: Các ký hiệu thiết bị thông dụng
Trang 28Hình 1-3: Các ký hiệu đường tín hiệu
Các thiết bị gắn bảng được xem là có thể tiếp cận được với người vận hành và được chỉ thị bởi các ký hiệu trong cột một và cột ba của hình 1-2 Những vòng này có một hoặc nhiều đường nét liền vẽ ngang qua vòng để chỉ ra rằng thiết bị được lắp đặt phía trước bảng Các đường nét đứt ngang qua vòng cho biết các thiết bị được lắp đặt phía sau bảng (xem cột bốn và cột năm)
Trang 29Các ký hiệu được trình bày trong cột hai được coi là thiết bị gắn bảng Dạng lắp đặt này cũng được đề cập trong các giáo trình khác
Sơ đồ P&ID cũng sử dụng các ký hiệu đường thẳng khác nhau để chỉ thị cách thức kết nối các thiết bị gắn bảng với các thiết bị khác và với quá trình công nghệ Hình 1-3 trình bày các ký hiệu đường thẳng thông dụng thường thấy trên các sơ đồ P&ID khi tham khảo lắp đặt các thiết bị gắn bảng Các đường được sử dụng làm ký hiệu theo nhiều cách khác nhau, bao gồm độ dày tương đối và là nét đứt hoặc nét liền
Các ký hiệu đường thẳng cũng cho biết loại tín hiệu nhận được hoặc truyền đến hiện trường Các đường tín hiệu có thể là khí nén, điện, tín hiệu số hoặc quang Các đường tín hiệu trên sơ đồ P&ID chạy từ/đến thiết bị gắn bảng thể hiện thông tin duy nhất và quan trọng mà người lắp đặt phải tham khảo khi lắp đặt thiết bị
1.1.2 Lựa chọn các dụng cụ phù hợp
Người lắp đặt sử dụng các dụng cụ khác nhau khi lắp đặt các bảng thiết bị Họ sử dụng các dụng cụ để đo kích thước và hình dáng khi bố trí bảng thiết bị Họ cũng sử dụng các dụng cụ để chế tạo các bộ phận; các dụng cụ này thay đổi tùy theo công việc Trong nhiều trường hợp, việc lựa chọn dụng cụ phù hợp là quan trọng Chuẩn bị một bản sao tài liệu hướng dẫn lắp đặt của nhà sản xuất để hỗ trợ lựa chọn dụng cụ phù hợp cho công việc Hình 1-4 là một ví dụ đơn giản về một mẫu lắp đặt, phù hợp cho thiết bị kiểu lắp chìm (flange-mounted)
Trang 30Một số dụng cụ bố trí lắp đặt phổ biến như sau:
• Mũi lấy dấu
1.1.2.1 Mũi lấy dấu
Người lắp đặt sử dụng các mũi lấy dấu (hình 1-5) để kẻ các đường bằng cách vạch các đường thẳng lên bề bặt bảng thiết bị Mũi lấy dấu được chế tạo bằng thép công cụ và có chiều dài khác nhau Một số mũi lấy dấu có đầu bằng cacbua có tuổi thọ cao Một mũi lấy dấu được mài nhọn như đầu kim và có tay cầm Đầu nhọn của một số dụng cụ lấy dấu được bẻ cong 900 để lấy dấu bên trong các vật thể hình trụ Sử dụng đá mài hoặc đá kim cương để mài nhọn đầu lấy dấu
Hình 1-5: Mũi lấy dấu (scribe)
1.1.2.2 Thước thẳng và thước thép
Thước thẳng (hình 1-6) là một mẫu kim loại phẳng có các cạnh được gia công hoàn toàn phẳng Người lắp đặt sử dụng thước thẳng để kiểm tra độ phẳng của bề mặt được gia công Người lắp đặt cũng có thể kẹp một thước thẳng dọc cạnh của một mảnh kim loại
và sử dụng thước thẳng để làm đường chuẩn để lấy dấu các đường khác
Trang 31Vệ sinh thước thẳng bằng dung môi và vải Nếu dụng cụ được chế tạo bằng thép cacbon, phủ một lớp mỏng dầu máy nhẹ để bảo vệ chúng Cất giữ thước thẳng trong bọc bảo vệ
Hình 1-6: Thước thẳng kim loại
Thước thép hoặc thép không rỉ là một dụng cụ được khắc dấu trên một hoặc cả hai mặt
để đo khoảng cách Nó cũng được sử dụng để kẻ đường thẳng Một mặt của thước thép
có thể được khắc vạch chia đến 1/8 và 1/16 inch, và mặt còn lại là 1/32 và 1/64 inch Thước thép trong hệ Met được chia theo vạch 0,5 mm và 1 mm trên cả hai phía Thước thép hỗn hợp, như trong hình 1-7, được khắc vạch chia theo cả hệ In và hệ Met – Các vạch chia hệ In (1/16 inch, 1/32 inch, và 1/64 inch) trên một cạnh và các vạch chia hệ Met (0,5 mm và 1 mm) trên cạnh còn lại Nhiều thước thép hỗn hợp có bảng chuyển đổi
hệ Met sang hệ Inch được khắc trên mặt đối diện của thước
Hình 1-7: Thước thép
Trang 32Sử dụng dung dịch với vải mềm lau chùi thước thép cacbon hoặc thước thép Sau khi lau chùi, phủ một lớp mỏng dầu máy nhẹ lên thước thép cacbon để bảo vệ chúng
1.1.2.3 Thước vuông thép và bộ dụng cụ đa năng
Người lắp đặt sử dụng thước vuông bằng thép dành cho thợ máy, thợ làm khung, hoặc thợ mộc để kẻ vuông góc phôi hoặc mẫu (hình 1-8) Họ cũng sử dụng các dụng cụ này
để làm thước hoặc thước thẳng và để bố trí và kiểm tra các góc vuông
Hình 1-8: Các loại thước vuông bằng thép
Thước vuông thép có hai cạnh tạo thành một góc vuông Một cạnh dài và rộng hơn cạnh còn lại Cạnh dài và rộng hơn được gọi là sống (blade) Phần sống của thước vuông dùng cho thợ làm khung hoặc thợ mộc thường dài 24 inch (600 mm) và rộng 2 inch (51 mm) Cạnh ngắn và hẹp hơn được gọi là lưỡi (tongue) Lưỡi thường dài 14 đến 18 inch (400 đến 600 mm) và rộng 1,5 ich (38 mm) Tùy thuộc vào loại thước vuông, phần sống và lưỡi có thể được khắc vạch chia thành 1/8, 1/16, hoặc 1/32 inch Các vạch chia phổ biến trong hệ Met là 0,5mm và 1 mm
Một loại thước vuông khác là loại thước vuông có tay cầm (try square) Nó có phần sống bằng kim loại dài từ 6” đến 12” được gắn vào tay cầm ngắn hơn Phần sống và tay cầm tạo thành góc vuông Phần sống thường được chia thành các khoảng đo 1”, ½”, ¼”, và
Trang 331/8” (hoặc chia theo hệ met là 0,5 mm và 1 mm) Phần tay cầm không dùng để đo Người thợ lắp đặt chủ yếu dùng thước vuông có tay cầm để đo và tạo góc vuông cho những vật hẹp hoặc nhỏ, và để kiểm tra độ chính xác của vết cắt
Bộ thước vuông đa năng (combination set), thường được gọi là bộ dụng cụ đa năng
(hình 1-9), cũng hữu ích đối với công việc bố trí lắp đặt Nó bao gồm một thước thẳng bằng thép (steel rule) được chia vạch theo hệ in hoặc hệ met, một đầu thước vuông, một đầu tâm, và một đầu góc Đầu vuông (và đôi khi là đầu góc – protractor head) có chứa một ống ni-vô Các đầu được lắp vào phần sống theo rãnh ở giữa sống và có thể được dịch chuyển lên hoặc xuống bằng cách điều chỉnh các vít trên phần đầu
Hình 1-9: Bộ dụng cụ đa năng
Người thợ lắp đặt sử dụng bộ dụng cụ đa năng cho các mục đích sau:
• Làm công cụ để bố trí các góc 45 độ, 90 độ, và các đường song song
• Làm công cụ để đo chiều cao của các thành phần
• Làm thước góc để đo các góc khi bố trí
• Làm phương tiện để định vị tâm vòng tròn hoặc thước vuông
• Làm thước thẳng, ni-vô, hoặc dụng cụ đánh dấu
Để làm sạch hầu hết các loại thước vuông thép không rỉ hoặc thép cacbon và các bộ dụng cụ đa năng, cách đơn giản là sử dụng dung môi và vải Cho một lớp mỏng dầu máy nhẹ để bảo vệ các dụng cụ thép cacbon sau khi lau chùi Cất giữ bộ dụng cụ đa năng trong hộp bảo vệ hoặc quấn trong vải khi không sử dụng
1.1.2.4 Compa và compa vẽ elip (trammel points)
Trang 34hơn, sử dụng compa elip sẽ hiệu quả hơn Hai đầu nhọn được gắn trên thân dạng thanh, như trong hình 1-10B Thân có chiều dài bất kỳ theo nhu cầu
Hình 1-10: Compa và compa vẽ elip
Cẩn thận với các đầu sắc nhọn của compa Khi làm việc với kim loại, chỉ sử dụng compa
để vạch các cung hoặc vòng tròn mà sẽ bị mất đi khi cắt Với những cung hoặc vòng tròn khác, vẽ bằng compa bút chì để tránh làm trầy xước vật liệu
1.1.2.5 Đột dấu (punches)
Người thợ lắp đặt sử dụng đột dấu điểm cùng với một búa nhẹ để đánh dấu tâm và tạo
ra những vết lõm nhỏ dọc đường bố trí Một đột dấu điểm cũng có thể tạo ra những điểm neo hoàn hảo cho compa hoặc compa vẽ elip Các đột dấu được làm bằng thép và thường dài từ 4” đến 6” (≈100 đến 150 mm) Một điểm tạo ra bởi đột dấu điểm có góc so với mặt phẳng 300 đến 600
Một đột dấu tâm được sử dụng để làm rộng dấu tâm được tạo ra bằng đột dấu điểm Có thể sử dụng dùi với mục đích tương tự Việc làm rộng dấu tâm giúp dễ khoan tại vị trí này Đột dấu tâm có góc với mặt phẳng là 450
Trang 35Hình 1-11: Bộ đột dấu tâm và đột dấu điểm
Hình 1-12: Các đầu nhọn khác nhau của đột dấu tâm và đột dấu điểm
Đột dấu tâm và đột dấu điểm được trình bày trong hình 1-11 Các loại đầu nhọn khác nhau của chúng được trình bày trong hình 1-12 Hình dáng của đầu nhọn quyết định
Trang 36Chú ý đảm bảo mũi nhọn của đột dấu tâm và đột dấu điểm được sắc bén duy trì góc phù hợp
1.1.2.6 Búa của thợ làm công cụ (búa)
Mặc dù không cần thiết, việc sử dụng một chiếc búa nhẹ (hình 1-13) sẽ giúp người thợ lắp đặt đánh dấu vị trí đục lỗ nhanh chóng và dễ dàng Một kính lúp, được gắn vào đầu búa, giúp người thợ lắp đặt dễ dàng quan sát các đường bố trí và lấy dấu chính xác mà không cần rời mắt khỏi công việc
Hình 1-13: Búa của thợ làm công cụ
1.1.2.7 Thuốc nhuộm đánh dấu (blueing)
Là một vật dụng hỗ trợ khi đánh dấu các đường bố trí, người lắp đặt có thể dùng thuốc nhuộm màu xanh đậm Prussian, bán mờ đục, thường được gọi là blueing Thuốc nhuộm đánh dấu thường có sẵn ở dạng bình xịt hoặc cọ sơn, như trình bày trong hình 1-14 Thuốc nhuộm tạo bề mặt tạm thời để dễ vẽ, và nó làm cho các đường vẽ dễ nhìn thấy Thuốc nhuộm được tạo từ bột sắt ferrocyanides được hòa tan trong dung môi cồn, và nó khô rất nhanh Khi khô, thuốc nhuộm giảm ma sát, bong tróc, bôi trơn cắt, và sự sinh nhiệt do mài/cắt Khi mài/cắt xong, người lắp đặt có thể dễ dàng xóa thuốc nhuộm còn sót lại bằng cách lau sạch bằng giẻ lau với cồn
Tương tự, nếu vẽ sai, người thợ có thể dễ dàng xóa thuốc nhuộm tại vị trí sai, xịt lại thuốc nhuộm, và vẽ lại Một cách khác để sửa lỗi là đặt một lớp phủ thuốc nhuộm lên chỗ sai và vẽ lại
Trang 37Hình 1-14: Thuốc nhuộm đánh dấu
1.1.2.8 Dụng cụ điện
Hầu hết các bảng thiết bị được chế tạo bằng thép hoặc nhôm tấm Việc chế tạo hoặc sửa đổi các bảng này đòi hỏi phải sử dụng các dụng cụ để cắt các loại vật liệu này Người lắp đặt thường sử dụng nhất các dụng cụ điện sau đây để cắt các bảng thiết bị:
• Khoan điện và mũi khoan
• Cưa lỗ (hole saw)
• Cưa thụt (reciprocating or saber saw)
• Đục lỗ bằng thủy lực (hydraulic knockout punch)
• Máy cắt bằng điện (power shear)
• Dụng cụ cắt kim loại tấm (power nibbler)
Người lắp đặt sử dụng khoan và mũi khoan điện để thực hiện công việc chính xác mà ít tốn thời gian và công sức Các mũi khoan bước đặc biệt hữu ích để lắp đặt bảng thiết bị bởi vì loại mũi khoan này hữu ích cho những đường xuyên nhỏ hơn Người lắp đặt có thể sử dụng cưa lỗ trong máy khoan điện để tạo các lỗ tương đối lớn (thường lớn hơn 1” [25 mm]) trong các bảng thiết bị bằng kim loại Ví dụ về cưa lỗ và mũi khoan bước được trình bày trong hình 1-15
Trang 38Hình 1-15: Dụng cắt phổ biến để mở lỗ bảng thiết bị
Đục lỗ bằng thủy lực (hình 1-16) được cấp năng lượng bởi bơm thủy lực, được vận hành bằng tay hoặc chân Các thiết bị đục lỗ này sử dụng cùng kiểu bàn ren (die) và mũi dập giống như các đục lỗ bằng tay (hình 1-17) Người lắp đặt bảng thiết bị thường sử dụng đục lỗ bằng thủy lực để làm rộng lỗ và để đục lỗ xuyên qua các tấm kim loại dày (hình 1-18) Các đục lỗ không phải hình tròn cũng có thể được sử dụng để làm việc này Khi đục qua các bảng bằng thép không rỉ, luôn sử dụng bàn ren (die) đã được thiết kế dành cho thép không rỉ
Trang 39Hình 1-16: Bộ đục lỗ bằng thủy lực
Máy cắt và dụng cụ cắt kim loại tấm sẵn có với loại hoạt động bằng điện hoặc bằng khí nén với khả năng cắt thép cacbon dày tới 10-gauge hoặc thép không rỉ dày tới 12-gauge Với loại cắt thép tấm (nibblers) có thể chậm và tạo ra một lượng lớn mãnh vụn mịn, nhưng chúng đặc biệt hữu ích khi chỉnh sửa và cần độ chính xác cao Máy cắt (power shear) thì nhanh hơn một lưỡi cưa thụt và không tạo ra những mảnh vụn khi cắt Ngàm chuyển động hẹp của máy cắt có thể được lắp vào một lỗ bắt đầu tương đối nhỏ Trong hầu hết các trường hợp, tùy thuộc vào khả năng của dụng cụ, yêu cầu các lỗ bắt đầu lớn hơn đối với cưa thụt
Trang 40Hình 1-17: Dụng cụ đục lỗ
Hình 1-18: Sử dụng một dụng cụ đục lỗ thủy lực vận hành bằng tay