Giáo trình Chế tạo, lắp đặt ống công nghệ

và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. LỜI GIỚI THIỆU Trong những năm qua, lĩnh vực dạy nghề đã có những bước tiến vượt bậc cả về số lượng và chất lượng, nhằm thực hiện nhiệm vụ đào tạo nguồn nhân lực kỹ thuật trực tiếp đáp ứng nhu cầu xã hội. Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ trên thế giới, lĩnh vực cơ khí chế tạo,nghành khai thác dầu khí ở Việt nam nói chungvà chế tạo đường ống, lắp đặt ống công nghệ ở Việt Nam nói riêng đã có những bước phát triển đáng kể. Chương trình khung nghề chế tạo cơ khí đã được xây dựng trên cơ sở phân tích nghề, phần kỹ thuật nghề được kết cấu theo các môđun. Để tạo điều kiện thuận lợi cho giảng dạy học tập nghề việc biên soạn giáo trình kỹ thuật nghề theo các môđun đào tạo nghề nói chung và mo dun chế tạo lắp đặt ống công nghệ nói riêng là cấp thiết hiện nay. Mô đun chế tạo lắp đặt ống công nghệ là mô đun đào tạo nghề được biên soạn theo hình thức tích hợp lý thuyết và thực hành. Trong quá trình thực hiện, người biên soạn đã tham khảo nhiều tài liệu công nghệ chế tạo ống trong và ngoài nước, kết hợp với kinh nghiệm trong thực tế sản xuất. Mặc dầu có rất nhiều cố gắng trong qua trinh biên soạn, nhưng không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của độc giả để giáo trình tái bản lần sau được hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn! Vũng Tàu tháng 1 năm 2016 Chủ biên Lê Văn Tấn MỤC LỤC TRANG CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN CHẾ TẠO LẮP ĐẶT ỐNG CÔNG NGHỆ Mã số mô đun: MĐ19 Thời gian môđun: 120h; ( Lý thuyết: 15h ; Thực hành: 105h) I. VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MÔĐUN: Mô đun Chế tạo,lắp đặt ống công nghệ là môđun chuyên môn nghề trong danh mục các môn học, môđun đào tạo bắt buộc nghề chế tạo thiết bị cơ khí. Mô đun Chế tạo lắp đặt ống công nghệ được xây dựng theo hình thức tích hợp. II. MỤC TIÊU MÔĐUN: Học xong môđun này sinh viên có khả năng: + Trình bày được công dụng, cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống ống công nghệ + Đọc, hiểu được hệ thống các bản vẽ thi công hệ thống ống công nghệ . + Trình bày được phương pháp khai triển các chi tiết hình gò. + Tính được kích thước phôi theo bản vẽ thiết kế. + Sử dụng đúng kỹ thuật các dụng cụ, thiết bị chế tạo cơ khí. + Lấy dấu, cắt phôi, uốn tạo hình, khoan lỗ, lắp ghép chi tiết thành thạo + Đảm bảo tốt an toàn lao động và vệ sinh công nghiệp. + Bố trí chỗ làm việc khoa học. III. NỘI DUNG MÔ ĐUN: 1. Nội dung tổng quát và phân phối thời gian: TT Các bài trong mô dun Thời gian Hình thức giảng dạy 1 Chuẩn bị điều kiện khai triển ống công nghệ 8 Tích hợp 2 Hệ thống tiêu chuẩn ống công nghệ 12 Tích hợp 3 Chế tạo mặt bích 8 Tích hợp Kiểm tra bài 3 4 Tích hợp 4 Chế tạo giá đỡ 8 Tích hợp 5 Chế tạo ống thoát khí 12 Tích hợp 6 Chế tạo thùng chứa bụi 8 Tích hợp 7 Chế tạo van xả bụi 18 Tích hợp Kiểm tra bài 7 2 Tích hợp 8 Chế tạo miệng hút, xả khí 18 Tích hợp Kiểm tra bài 8 2 Tích hợp 9 Lắp ghép chi tiết 12 Tích hợp Bàn giao 8 Tích hợp Cộng: 120 BÀI 1 CHUẨN BỊ ĐIỀU KIỆN KHAI TRIỂN ỐNG CÔNG NGHỆ Mục tiêu của bài: - Trình bày được cấu tạo, nhiệm vụ của hệ thống ống công nghệ - Trình bày được các tiêu chuẩn, ký hiệu vẽ kỹ thuật, dung sai lắp ghép và vật liệu chế tạo trên bản vẽ. - Nêu được quy cách, trọng lượng thép cách sử dụng bảo quản dụng cụ thiết bị nghề; - Đọc được hệ thống các bản vẽ thi công và làm việc với các tài liệu liên quan; - Lựa chọn được các dụng cụ thiết bị đủ, chính xác, phù hợp với yêu cầu chế tạo; - Sử dụng thành thạo các dụng cụ, thiết bị cần thiết cho thi công hệ thống ống công nghệ - Lựa chọn vật tư đúng quy cách theo yêu cầu bản vẽ thiết kế; - Sử lý được các lỗi của vật liệu do quá trình vận chuyển; - Kế hoạch hoá được phương án thi công , khai triển hệ thống ống công nghệ 1. CẤU TẠO, NHIỆM VỤ CỦA ỐNG CÔNG NGHỆ. 1.1. Cấu tạo ống công nghệ. Khái niệm về ống công nghệ Ống công nghệ là sản phẩm hình trụ được dùng với mục đích để truyền tải dòng chất lưu từ nơi nay tới nơi khác. Phân loại Ống thép đúc và Ống thép hàn: Căn cứ vào công nghệ sản xuất và hình dáng phôi sử dụng chế tạo, người ta chia ra sản phẩm ống thành 2 loại lớn: ống thép đúc (phôi tròn) và ống thép hàn (phôi tấm, lá). 1.1.1. Ống thép đúc: Căn cứ vào công nghệ chế tạo, chia ra gồm ống thép đúc cán nóng và ống thép đúc cán nguội. ống thép đúc cán nguội lại gồm ống tròn và ống hộp. Quy trình công nghệ cán ống Cán nóng (ống áp lực) : Phôi tròn –> nung nóng –> khoét lỗ –> đẩy áp –> thoát lỗ –> định đường kính –> làm lạnh –>  ống phôi –> nắn thẳng –> kiểm tra áp lực –> đánh dấu –> nhập kho. Cán nguội : Phôi tròn –> nung nóng –> khoét lỗ –> chỉnh đầu –> giảm lửa –> rửa axit –> phun dầu (mạ đồng) –> cán nguội nhiều lần –> ống phôi –> xử lý nhiệt –> kiểm tra áp lực –> đánh dấu –> nhập kho. 1.1.2. Ống thép hàn: Căn cứ vào công nghệ hàn mà chia ra thành ống hàn lò, ống hàn điện và hàn tự động. Căn cứ vào hình thức hàn chia làm 2 loại ống hàn là ống hàn thẳng và ống hàn xoắn. Quy trình sản xuất ống hàn xoắn hình dưới So sánh cơ bản giữa ống thép hàn và ống thép đúc: - Chi phí: Ống thép hàn ít tốn kém hơn so với ống thép đúc. - Kích thước: Ống hàn có kích thước và chiều dài lớn hơn so với ống đúc - Chịu áp lực: Ống thép đúc chịu áp lực tốt hơn ống thép hàn (khoảng 20%). - Dung sai cho phép : Ống thép hàn có sai lệch lớn. Ngày nay người ta cho phép dung sai với ống thép hàn lớn cùng với công nghệ hàn phát triển nhanh chất lượng mối hàn khá tốt nên việc dùng ống thép hàn khá phổ biến. Trong chương trình này giới thiệu về chế tạo ống chủ yếu bằng phương pháp hàn. 1.2. Nhiệm vụ. Ống công nghệ được dùng để truyền tải dòng chất lưu ( chất khí, lỏng ) từ nơi này tới nơi khác . Tuỳ thuộc vào những nhiệm vụ cụ thể mà chất lượng ống được chế tạo bởi những quy trình khắt khe khác nhau. thường ống chất lượng tốt quy trình chế tạo sẽ phức tạp và giá thành đắt đỏ hơn. Có 2 quy trình tạo ống cơ bản là ống liền và ống hàn. Mỗi một quy trình tạo ống mang lại những đặc tính riêng cho ống và đường ống. Ống liền là ống không có sự xuất hiện của đường hàn dọc theo chiều dài ống. Mối hàn này đã từ lâu được cho là làm giảm độ bền chịu lực của ống. Ngày nay sự phát triển của quy trình hàn tự động và quản lý chất lượng khá tốt do đó đã làm cho vấn đề giảm độ bền của ống do yếu tố mối hàn không còn là mối quan tâm lớn nữa. Việc điều khiển độ dầy ống, tính đồng dạng và tính đồng tâm là tương đối dễ dàng đối với đường ống hàn chính vì vậy ống hàn đang ngày càng được ưa chuộng sử dụng. 2. NGHIÊN CỨU TÀI LIỆU 2.1. Đọc hiểu bản vẽ ống. Bản vẽ chế tạo lắp đặt ống công nghệ là bản vẽ tuyến đường ống có thể là 1 tuyến ống hoàn chỉnh các phần hoặc 1 đoạn của tuyến ống có sự liên kết của nhiều chi tiết, loại vật liệu chế tạo, số lượng và chủng loại của chi tiết. Ví dụ hình dưới ở cụm ống này có 4 mặt bích , ống được thu nhỏ từ Ø500 xuống Ø350 và có 2 nhánh rẽ Ø 250. 2.2. Vẽ tách chi tiết cần chế tạo. Yêu cầu các chi tíêt tách ra từ bản vẽ tổng thể phải đảm bảo tính chính xác, đầy đủ các thông tin phục vụ cho việc chế tạo, phải chú ý đến các chi tiết giải thích của bản vẽ chi tiết, trong chương trình học của chúng ta chủ yếu tập trung vào khai triển tuyến ống được chế tạo bằng phương pháp hàn cụ thể là khai triển các vị trí nối ống, thân ống, mặt bích và các phụ kiện. 2.3. Tìm hiểu tài liệu hướng dẫn chế tạo. - Tài liệu tổ chức thi công do các Phòng kỹ thuật lập dựa trên thiết kế kỹ thuật và điều kiện của công trường, bao gồm: + Tổ chức nhân lực. + Dụng cụ, máy móc, vật liệu cần thiết cho thi công. + Các biện pháp thi công. + Trình tự và tiến độ thi công - Phải tìm hiểu các tiêu chuẩn chế tạo, tiêu chuẩn mối hàn, tiêu chuẩn làm sạch chi tiết, tiêu chuẩn vật liệu, để phục vụ cho việc chế tạo. Ví dụ: AWS : Qui trình hàn kết cấu thép AISC : Sồ tay hướng dẫn kết cấu thép SSPC : Tiêu chuẩn kỹ thuật sơn kết cấu thép Quy ước ký hiệu của Nhật (JIS) Quy ước ký hiệu của Mỹ (ASTM) Quy ước của các nước khác như BS, DIN, TCVN, 2.4. Vạch ra trình tự các bước tiến hành công việc. Quy trình chế tạo tuyến ống - Công tác chuẩn bị tài liệu. (Bản vẽ chi tiết, quy trình chế tạo) - Nhận vật liệu. - Triển khai kích thước.khai triển khớp nối vạch dấu cắt - Công đoạn cắt. - Công đoạn hàn kết cấu chính. - Chế tạo các chi tiết liên kết. - Công đoạn khoan các chi tiết mặt bích ( liên kết bu lông) tạo ren ( liên kết ren rất ít dùng) tạo mép hàn ( liên kết hàn). - Hàn các chi tiết với kết cấu chính. - Kiểm tra toàn bộ kích thước. + Tổ hợp thử các cụm. + Kiểm tra đơn chiếc từng chi tiết. - Làm sạch bề mặt (phun cát, phun bi) - Đánh số. - Sơn chống gỉ và sơn hoàn thiện. Quy trình chế tạo kế cấu thép dạng từ dạng thép hình - Công tác chuẩn bị tài liệu. (Bản vẽ chi tiết, pha cắt, quy trình chế tạo). - Nhận vật liệu. - Triển khai kích thước. - Công đoạn cắt. - Công đoạn tổ hợp các chi tiết liên kết. - Công đoạn hàn kết cấu chính. - Chế tạo các chi tiết liên kết. - Công đoạn khoan các chi tiết liên kết. - Hàn hoàn thiện. - Kiểm tra toàn bộ kích thước. - Làm sạch bề mặt (phun cát, phun bi) - Đánh số. - Sơn chống gỉ và sơn hoàn thiện 3. KIỂM TRA MẶT BẰNG THI CÔNG, SÀN THAO TÁC. - Diện tích và không gian làm việc ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng và tiến độ của công tác thi công. Do vậy, chuẩn bị được tốt thì chất lượng công trình được nâng lên đồng thời rút ngắn thời gian thi công. - Khi tiếp nhận xưởng gia công phải kiểm tra các điểm sau: + Mặt bằng gia công đủ diện tích làm việc, thông thoáng. + Mặt nền cao, bằng phẳng. + Có đường vận chuyển vật tư, thiết bị đến vị trí thi công. + Xưởng có hệ thống ánh sáng đầy đủ. + Có nguồn điện cung cấp phù hợp với yêu cầu gia công (2 pha hoặc 3 pha). + Bản vẽ mặt bằng bố trí xưởng. + Các phương tiện, dụng cụ được chuẩn bị sao cho thuận tiện và hợp lý bao gồm: Các máy thi công như cần cẩu, pa lăng, kích, máy hàn , máy lốc tôn, máy cán tôn + Các dụng cụ lắp, kiểm tra như cờ lê, búa, ni vô, quả dọi, đồng hồ so, pan me. - Ta có thể sử dụng ni vô, thước dài để kiểm tra độ bằng phẳng, diện tích của mặt bằng thi công, sàn thao tác. - Sau khi tiếp nhận xưởng xong cần có biên bản bàn giao đầy đủ chữ ký của các bên liên quan, trong biên bản ghi rõ thực trạng của xưởng khi tiếp nhận. 4. LẬP PHƯƠNG ÁN THI CÔNG: 4.1. Nhiệm vụ thi công, tiến độ hợp đồng: Các tiêu chuẩn về chế tạo được xem xét phù hợp với điều kiện sử dụng ví dụ ống dẫn nước khác ống dẫn dầu, ống dẫn dầu khác ống dẫn khí... mỗi loại ống, mỗi chủ đầu tư và công trình có thể yêu cầu theo những tiêu chuẩn riêng. Cần có hệ thống thoát nước để tránh sự tích tụ nước tạo nên áp lực có thể phá hủy lớp bao phủ nền móng. Có hệ thống cứu hoả để phòng cháy chữa cháy Xác định nhiệm vụ thi công luôn gắn với tiến độ hợp đồng, bởi vì nếu hợp đồng trong thời gian ngắn, gấp rút thì đề ra nhiệm vụ cấp bách hơn, chỉ đạo kỹ thuật phải tối ưu hóa nhất và đội ngũ gia công đòi hỏi phải chuyên nghiệp hơn. Bên cạnh đó cần phải bổ sung những thiết bị tốt nhất mới hoàn thành được tiến độ hợp đồng và đảm bảo chất lượng công trình cũng như giá cả cạnh tranh . 4.2. Các công việc cụ thể: Chuẩn bị địa điểm, tập kết vật tư. Lập phiếu báo thiết bị, dụng cụ, vật liệu phụ cần chuẩn bị. Chuẩn bị trang thiết bị bảo hộ lao động và nguồn nhân lực 5. CHUẨN BỊ DỤNG CỤ VẬT TƯ. 5.1. Nghiên cứu phương án thi công và tiến độ thi công - Tùy vào điều kiện thực tế (nguồn nhân lực, thiết bị máy móc, không gian làm việc,) mà ta đưa ra các phương án thi công hợp lý nhất. 5.2. Chuẩn bị địa điểm, tập kết vật tư - Các thiết bị, dụng cụ, vật tư phải được bố trí một cách hợp lý trong quá trình gia công. - Các máy gia công được đặt trên nền móng cao ráo, đầy đủ ánh sáng và không gian làm việc. - Dụng cụ thi công tập kết tại vị trí thuận lợi, không để trên quá cao hoặc đặt thẳng xuống nền xưởng mà phải đặt trê giá hoặc thùng đựng dụng cụ. - Các thiết bị được phân loại từng kích cỡ, chủng loại và đặt lên giá hoặc thùng chứa trong kho thiết bị tại xưởng. - Toàn bộ vật tư phải được kê trên giá đỡ hay tà vẹt nhằm tránh gây các khuyết tật, biến dạng làm ảnh hưởng tới công việc gia công và lắp đặt. Các thiết bị phải được bảo quản che nắng, mưa hoặc vận chuyển vào kho thiết bị. - Bố trí thủ kho thực hiện công việc theo dõi, quản lý và cấp phát vật tư đúng vào mục đích sử dụng về số lượng cũng như chủng loại theo yêu cầu thiết kế. 5.3. Chủ động nhận thiết bị, dụng cụ, vật liệu phụ cần chuẩn bị Các loại dụng cụ và vật tư phục vụ trong quá trình gia công chế tạo phải được chuẩn bị đầy đủ, phù hợp với việc gia công. - Vật tư - Dụng cụ thi công - Dụng cụ đo - Dụng cụ và trang phục bảo vệ an toàn 5.4. Tiêu chí đánh giá Bài học được đánh giá theo các yếu tố sau: Đọc được các bản vẽ chi tiết của tuyến ống công nghệ Chọn dụng cụ thiết bị đủ, phù hợp với yêu cầu chế tạo; Sử dụng thành thạo các dụng cụ, thiết bị cần thiết cho thi công Lập được quy trình chế tạo, phương án thi công BÀI 2 HỆ THỐNG TIÊU CHUẨN ỐNG CÔNG NGHỆ Mục tiêu của bài: - Nêu được cấu tạo, công dụng của hệ thống ống công nghệ theo tiêu chuẩn quốc tế - Trình bày được phương pháp khai triển ống hình trụ; - Đọc được bản vẽ chi tiết của hệ thống ống tính được phôi - Lập được phương án xếp hình và triển khai kích thước; - Cắt, mài, sửa phôi đúng hình dáng, kích thước yêu cầu; - Uốn tạo hình đúng biên dạng và kích thước; - Hàn đính mối nối đúng kỹ thuật. 1. MỘT SỐ TIÊU CHUẨN ỐNG CÔNG NGHỆ Trong phạm vi modun chế tạo,lắp đặt ống của chúng ta chỉ học chế tạo ống hàn, vì vậy hầu hết các tiêu chuẩn chế tạo đều liên quan đến các tiêu chuẩn về hàn. Ngày nay các hệ thống công ngiệp và hệ thống đường ống dẫn dầu hoặc khí (trải dài trên các vùng lãnh thổ rộng lớn) hầu hết được hàn hoàn toàn, các liên kết ren chỉ còn đươc dùng rất hạn chế. Việc hàn ống chủ yếu liên quan đến các mối hàn vòng và sự điều tiết của các quy phạm tiêu chuẩn có liên quan như tiêu chuẩn của Mỹ ASME về BOLER & PRESSUARE VESSEEL CODE ( tiêu chuẩn về nồi hơi&bồn áp lực ), ASTM (American Society for Testing and Materials). API (American Petrolium Institute: viện xăng dầu Mỹ) có API 1104 – Welding of pepinlines and related fecilities ( tiêu chuẩn hàn đường ống và các phụ kiện đường ống ). +Ống : Ống dùng để chuyển tải chất thông vận từ nơi này sang nơi khác. Chất lượng ống được phân loại dựa trên danh mục của ống (schedule). Sch là tiêu chuẩn đánh giá về trọng lượng(weight) và độ dày (thickness) của ống. +Sch gồm: sch10,20,30,40,60,80,100,120,140,160, Ngoài ra còn có standard (std), Extra strong (xs), Double estra strong (xxs) Trọng lượng (weight) được tính kg/m or lb/feet Độ dầy (thickness) tính bằng mm or inch (“). +Vật liệu ống: Thép cacbon –P1 (carbon steel-cs) Ví dụ: A 53, A 106 -Thép hợp kim không gỉ-P8 (Stainless steel (ss) Ví dụ: A 304, A 316 Kích thước danh nghĩa của ống (Nominal pipe size conversion from inches to millimetres) Hệ inch Hệ mét Hệ inch Hệ mét 1/8” 6 mm 1” 25 mm ¼” 8 mm 1 ¼” 32 mm 3/8” 10 mm 1 ½” 40 mm ½” 15 mm 2” 50 mm ¾” 20 mm 2 ½” 65 mm Các loại thép theo tiêu chuẩn ASTM (American Society for Testing and Material-Hiệp hội kiểm tra và vật liệu Hoa Kỳ) thông thường được bắt đầu bằng chữ A, phía sau chữ A là 1 cụm chữ số và chữ cái dùng để chỉ cấp độ, thuộc tính cơ học và thành phần hoá học của mỗi loại thép. Để tìm hiểu chi tiết về mỗi loại thép, ta phải sử dụng các tài liệu của ASTM để tra cứu. Dưới đây là bảng liệt kê các mác thép thường được sử dụng để chế tạo ống theo tiêu chuẩn ASTM. STT Ký hiệu theo ASTM Mô tả đặc điểm 1 A27 Thép Cacbon đúc. 2 A36 Thép Cac bon kết cấu. 3 A53 Thép Cacbon để chế tạo ống. 4 A105 Thép cán dùng để chế tạo các loại ống. 5 A106 Thép Cacbon để chế tạo ống. 6 A131 Thép kết cấu sử dụng cho ngành tàu biển. 7 A134 Thép Cacbon để chế tạo ống. 8 A135 Thép Cacbon để chế tạo ống. 9 A139 Thép Cacbon để chế tạo ống. Trong thực tế các loại ống công nghệ được chế tạo bởi các vật liệu khác nhau kể cả vật liệu phi kim loại dùng để chuyển tải các chất lỏng, chất khí .. tùy theo điều kiện làm việc .Ống công nghệ ở vị trí khác nhau mà các mối hàn cũng có các vị trí 1G , 2G , 3G , 5G , 6G , 6GR .. 2. KHAI TRIỂN THÂN ỐNG. Thân ống có hình trụ được chế tạo từ phôi thép tấm. Việc khai triển tính toán phôi để chế tạo thân ống tương tự như cách khai triển 1 hình trụ bình thường. Phương pháp khai triển hình trụ - Vẽ hình chiếu đứng với kích thước thật - Vẽ hình khai triển của hình trụ nhưng cần phải chú ý tìm đường kính trung bình dtb dtb = dt + s dt = dn - s Chiều dài khai triển tính theo công thức: l =dtb Hình khai triển ống là một hình chữ nhật có chiều dài bằng лdtb , chiều rộng bằng chiều cao h của ống. Cần chú ý là tất cả các chi tiết cần khai triển đều phải tính theo đường kính trung bình. a) b) Hình : Khai triển hình trụ. dt = đường kính trong dtb = đường kính trung bình dn = đường kính ngoài s = chiều dày. 3. ĐỌC BẢN VẼ CHI TIẾT THÂN ỐNG, TÍNH KÍCH THƯỚC 3.1. Đọc nội dung khung tên, bảng kê, các yêu cầu kỹ thuật Trên khung tên, bảng kê đưa ra các nội dung như: ký hiệu, vật liệu, số lượng, yêu cầu kỹ thuật vì vậy phải nghiên cứu kỹ trước khi tiến hành các công việc tiếp theo. 3.2. Phân tích các hình biểu diễn: Các hình biểu diễn cần phải được phân tích cụ thể để xác định kích thước thực tế cho công tác tính toán phôi để khai triển. 3.3. Xác định kích thước phôi ống Sau khi phân tích các hình biểu diễn, xác định kích thước phôi cho đoạn ống cần lưu ý các vấn đề: Kích thước đường kính trong thân ống phải thật chính xác nếu trong qúa trình lắp ghép khe hở không đảm bảo khi hàn sẽ không ngấu dể làm cho thân ống biến dạng, còn kích thước ngoài chỉ là yếu tố thẩm mỹ và kỹ thuật chưa thực sự đề cao bằng đường kính trong. 4. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CƠ BẢN, THỰC HÀNH XẾP HÌNH,VẠCH DẤU 4.1 Phương thức thiết kế Áp suất thiết kế. Sau đây là các hướng dẫn để xác định và chỉ ra các yêu cầu về áp suất thiết kế. Áp suất thiết kế nên dựa vào áp suất vận hành tối đa mong muốn của từng hệ thống riêng biệt, áp suất này được xác định từ áp suất vận hành tối đa của bơm được nối vào hệ thống, các bình áp suất, áp suất đặt van xả Dựa trên kiểu hệ thống và thiết bị được sử dụng. Cần phải tính thêm một giới hạn bền hợp lý để bù vào các biến động trong chế độ vận hành tối đa mong muốn, trong quá trình chuyển tiếp và các sai số điều khiển. Áp suất thiết kế nội bộ phải tính đến cả tác động của áp suất tĩnh, sự tăng áp suất cho phép, không được bé hơn áp suất vận hành đặt vào chất lỏng, cũng cần phải cân nhắc đến áp suất bơm khi dừng máy. Những ống bị tác động bởi ngoại lực phải được thiết kế đáp ứng chênh áp tối đa so với dự tính ban đầu trong suốt quá trình vận hành, ngắt máy, hoặc các điều kiện chạy thử kể cả thử áp suất. Với lực ống chôn ngầm phải chịu những áp suất gồm cả các tải trọng của đất phũ lên và/hoặc chấn động giao thông. Theo ASME B31.1, đường ống phải được dự tính đến sự an toàn trong các chu kỳ vận hành ngắn ở áp suất hoặc nhiệt độ cao hơn thiết kế. Nếu giá trị ứng suất tính được từ những biến động áp suất và/ hoặc nhiệt độ này không quá qui định cho phép 15% trong suốt 10% thời gian của bất cứ chu kỳ vận hành 24 h nào, hoặc là 20% dưới 1% thời gian của chu kỳ vận hành 24h. Hệ thống đường ống được tính toán an toàn vận hành nếu áp suất và nhiệt độ tối đa đưa vào hệ thống có thể tác động đến bất kỳ phần hoặc thiết bị của hệ thống hoặc vượt quá áp suất và nhiệt độ tối đa tính theo qui định ban hành bởi qui định và an toàn đường ống ASME B31.1. Những giá trị tương ứng lực và áp suất nhiệt độ và danh nghĩa được đưa ra trong những qui định và tiêu chuẩn về đường ống cũng được đưa ra đây để tham khảo. 4.2. Nhiệt độ thiết kế Sau đây là những hướng dẫn để tính toán và xác định những yêu cầu về nhiệt độ thiết kế hệ thống: Nhiệt độ thiết kế phải được tính toán dựa trên cơ sở nhiệt độ vận hành mong muốn tối đa. Những ảnh hưởng của bơm, tiết lưu, gia nhiệt, làm nguội phải được xem xét đến khi tính toán nhiệt độ thiết kế của hệ thống tương ứng. 4.3. Tiêu chuẩn tính cỡ đường ống Thông thường tổng chi phi cho hệ thống đường ống chỉ vào khoảng 7 đến 8% tổng chi phí đầu tư. Nếu các chi phí này tăng quá 3% thì sẽ ảnh hưởng đến các chi phí vận hành do độ chảy của nó thay đổi giáng áp, tổn thất nhiệt và các yêu cầu bảo dưỡng. Việc lựa chọn cỡ ống có liên quan tới sự tính toán cỡ ống hợp lý nhất. Ví dụ như nếu cần phải bơm thêm để gia áp hệ thống, hoặc là nếu sản lượng nhiệt bị ảnh hưởng 1 cách cơ hội, thì yêu cầu chi phí năng lượng phát sinh trở thành yếu tố rất quan trọng để đánh giá. Cỡ ống hợp lý nhất được xác định khi tổng các chi phí vận hành được lắp đặt là tối thiểu. Sự tính toán tối ưu kích thước đường ống thường không được sử dụng rộng rãi trong các tính toán sơ bộ. Ở nơi mà tổn thất áp suất đã được xác định bởi các tính toán khác kích thước đường ống tối thiểu lựa chọn sẽ là kích thước tương ứng với các vận hành thực tế. Những yếu tố liên quan có ảnh hưởng quan trọng đến sự lựa chọn kích thước ống là những yếu tố sau đây : a. Độ ồn, có thể là kết quả của dòng chảy tốc độ cao, sự sủi bọt của chất lỏng hoặc là dòng chảy 2 trạng thái. b. Rung, có thể do kết quả của độ ồn, các vận tốc cao ở những điểm đổi hướng dòng chảy hoặc là do sủi bọt chất lỏng. c. Ăn mòn, hoặc là mài mòn do các tác động hoá học của các chất lỏng, vận tốc quá cao, sủi bọt, chạy hổn loạn quá mức ở các phụ kiện, van, mối nối rẻ nhánh d. Sự phân phối dòng, sự đồng nhất của chất lỏng, dạng mặt cắt vận tốc, là những yếu tố sẽ phải làm giảm đi. Điều này có thể đạt được bằng cách sử dụng phân bố vận tốc hợp cùng với sơ đồ đường ống sẽ tạo ra dòng chảy trơn tru. e. Sự sủi bọt, có thể là kết quả từ sự nổ các bọt sát vào bề mặt kim loại ở vận tốc đủ cao sẽ gây lên ăn mòn, và các dòng chất lỏng 2 trạng thái. 4.4. Thực hành xếp hình, vạch dấu: Vận dụng các kiến thức liên quan như hình học, lượng giác và các dụng cụ bổ trợ để tiến hành xếp hình, vạch dấu. 5. CẮT PHÔI, MÀI SỬA PHÔI - Trước khi tiến hành cắt phôi cần phải kiểm tra lại kích thước dựng hình vạch dấu lại một lần nữa thật chắc chắn và chính xác mới tiến hành cắt để trách những sai sót làm hỏng phôi liệu. - Cắt phôi trên máy cắt tự động: cần tiến hành thực hiện đúng qui trình, kiểm tra lượng khí cung cấp, chủng loại bép cắt, điều chỉnh lượng khí cắt. - Mài sữa ba via sau khi vát mép. Đối với quá trình hàn tự động thì việc chuẩn bị mép hàn phải được tiến hành theo qui định chuẩn và nó tùy thuộc vào bề dày và kim loại của vật liệu làm bồn. 6. UỐN TRÊN MÁY LỐC TÔN: Yêu cầu vận hành thành thạo máy lốc tôn 3 trụ đúng quy trình và an toàn 6.1. Uốn mớm: Dùng các loại vam uốn bằng tay để tạo cung tại đầu mép uốn vì trong quá trình uốn trên máy tại mép uốn không tiếp xúc được với trục uốn. 6.2. Tạo hình : cho vật liệu cần uốn lên máy lốc tôn, diều chỉnh khe hở trên các con lăn hợp lý, quá trình uốn được tiến hành từ từ và dùng dưỡng để kiểm tra thường xuyên, sau khi lăn thử đạt được cung cần thiết đảm bảo yêu cầu ta cần đánh dấu lên tay quay điều chỉnh khe hở giữa các con lăn giúp cho công tác thực hiện các tấm tiếp theo được thuận tiện, dễ dàng. 7. THỰC HÀNH HÀN ĐÍNH GIÁP MỐI THÂN ỐNG, NẮN SỬA KIỂM TRA Trước khi hàn đính mép lại với nhau cần kiểm tra tính đều đặn, thẳng mép và khe hở hợp lý giữa 2 mép, bất cứ sai lệch nào xác định được sau quá trình hàn phải nằm trong khoảng dung sai cho phép. nếu chúng ta xác định được các giá trị sai lệch vượt quá khoản giá trị cho phép thì phải tiến hành căn chỉnh lại các tấm thép trước khi tiến hành hàn đính giáp mối. Mối hàn đứng Mối hàn ngang BÀI 3 CHẾ TẠO CÁC MẶT BÍCH NỐI ỐNG Mục tiêu của bài: - Trình bày được cấu tạo đáy thiết bị mặt bích nối ống - Trình bày được phương pháp khai triển mặt bích - Đọc được bản vẽ chi tiết mặt bích , ký hiệu , tính được phôi chính xác; - Lập được phương án xếp hình và triển khai kích thước trên tôn; - Cắt, mài, sửa phôi đúng hình dáng, kích thước yêu cầu; - Uốn tạo hình đúng biên dạng và kích thước; - Kiểm tra đáy thiết bị mặt bích theo thiết kế. 1. ĐẶC ĐIỂM TÁC DỤNG CỦA MẶT BÍCH ( Flange) 1.1. Đặc điểm: Mặt bích làm từ thép tấm lắp áp sát mép ngoài của ống và được khoan lỗ . 1.2. Tác dụng Dùng để liên kết các đoạn ống với nhau tạo thành tuyến đường ống Theo hình dáng hình học ta có các loại bích: WELDING NECK; SLIP- ON; SCREWED; BLIND; LAP JOINT; SOCKET-WELD a. Welding Neck (mặt bích hàn cổ) Loại mặt bích này có độ bền lớn, làm việc tốt trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao, nhất là có sự biến dạng về nhiệt. Nó được hàn nối với đường kính đòi hỏi phải rất kín. Mặt bích loại này chịu được áp suất làm việc từ 40 đến 100 KG/cm2 b. Slip - On (mặt bích hàn phẳng hàn hay mặt bích hàn lồng trong ngoài) Mặt bích hàn phẳng được ứng dụng rộng rãi trong ống công nghệ. Theo hình dạng loại này phân ra mặt bích tròn, vuông. Loại bích này dùng rộng rãi với ống có đường kính quy ước từ 200mm trở lên. c. Screwed (mặt bích ren) Thường dùng cho ống có đường kính nhỏ, chiều dày ống lớn đủ để tạo ren. d. Lap Joint (bích hàn lồng ống bẻ mép) Trong một số trường hợp vận chuyển các môi chất ăn mòn, ống dẫn chế tạo bằng kim loại màu mà tính hàn không đáp ứng được yêu cầu công nghệ chế tạo. Mặt khác do kim loại không có loại tấm có chiều dày thỏa mãn cho yêu cầu chế tạo mặt bích. Nên trong trường hợp này mặt bích được ghép lỏng với ống bằng cách lồng vào đầu ống được bẻ mép vào mặt bích. e. Socket Weld (bích hàn lồng) Ống được lồng vào bên trong của bích sau đó hàn lại, dùng nhiều trong ống công nghệ áp suất cao. Chọn lựa bích theo áp suất cấp độ chuẩn (class) Theo khả năng chịu áp, mặt bích được biểu thị các chỉ số sau: 150 LB; 300 LB; 600LB; 900LB; 1500LB; 2500LB LB: pound đơn vị đo trọng lượng của Anh 1LB = 0,435 kg Nếu cấp độ chịu áp càng cao thì số bolt & nut càng nhiều, bề dày lớn. Sử dụng các bảng tra cứu để chọn lựa bích phù hợp. Với mỗi cấp độ chịu áp khác nhau thì các thông số kỹ thuật cũng khác nhau. Ví dụ về một vài bảng tra bích ½ in. 2. PHƯƠNG PHÁP KHAI TRIểN HÌNH CÔN Côn thường được chế tạo bằng 2 phương pháp: hàn hoặc đúc - Côn hàn (côn tóp hàn): đựơc tạo thành bằng cách khai triển côn rồi tiến hành cắt ống để thu nhỏ đường kính một đầu của ống sau đó dùng phương pháp hàn để hàn kín. Ưu điểm của côn hàn là tạo nên nhiều loại côn phi tiêu chuẩn Ví dụ khai triển phôi để cuốn 1 đoạn ống côn có đường kính 1 đầu Ø170 ,1 đầu Ø350 và chiều dài 250 Ta khai triển ống côn đều có hình chiếu hình ABCD có d1 = 350; d2 =170; h =250. Hình Khai triển hình nón cụt đều. -Trước tiên vẽ H.1 là hình chiếu đứng; kéo dài cạnh AC và cạnh BD thì ta được một hình nón. Đo thực tế trên bản vẽ, ta được R 517. Cách tìm R 517 bằng phương pháp thực hành này sẽ có sai số, nó phụ thuộc vào tay nghề của người vạch dấu. Khi cần đảm bảo chính xác, phải dùng phương pháp tính toán để tìm R. -Khai triển (H.2). Tính góc theo công thức: = = 1220 Bằng compa, lấy điểm O làm tâm và lấy R 517, quay cung lớn DED’ và cung nhỏ BB’. Bằng thước đo độ, ta đo rồi vẽ góc = 122o Hình BFB’D’EC chính là hình khai triển của phôi để cuốn ống côn đều 3. ĐỌC BẢN VẼ ,TÍNH KÍCH THƯỚC Tuỳ vào từng loại mặt bích tiêu chuẩn mà các thông số kỹ thuật yêu cầu khác nhau, khi phân tich bản vẽ cần chú ý chiều dày, số lỗ khoan và đường kính lỗ. 4. THỰC HÀNH CẮT PHÔI MÀI SỬA PHÔI. Để cắt mặt bích có độ chính xác cao thì nên cắt trên máy CNC, máy cắt đột trong trường hợp cắt thủ công bằng mỏ cắt khí cầm tay thì cần làm đồ ghá chuyên dụng cắt đường tròn để đạt độ chính xác. Thực hiện cắt phôi bằng máy cắt CNC plasma compactcut D2500 Trong thư viện hình chọn hình số 2. Trong bảng cài thông số lưu ý chọn số lỗ cần cắt ở mục holes trong trường hợp không cắt lỗ ( lỗ gia công bằng phương pháp khoan )thì chọn hình số 16 Quá trình cắt mặt bích, Khoan và đột lỗ bắt bulông cần chú ý tới sự đồng tâm để đảm bảo quá trình lắp giáp được thuận lợi, quá trình cắt mài cần lưu ý vấn đề an toàn lao động BÀI 4 CHẾ TẠO GIÁ ĐỠ ỐNG Mục tiêu của bài: - Trình bày được cấu tạo, công dụng của giá đỡ - Trình bày được mối ghép bằng bu lông, mối ghép bằng hàn; - Đọc được bản vẽ chi tiết, triển khai kích thước chính xác; - Cắt, mài, sửa phôi đúng hình dáng, kích thước yêu cầu; - Vạch dấu, chấm dấu khoan lỗ thành thạo; - Tổ hợp lắp ghép giá đỡ đúng kỹ thuật. 1. CẤU TẠO, CÔNG DỤNG CỦA GIÁ ĐỠ HỆ THỐNG ỐNG CÔNG NGHỆ 1.1 cấu tạo Giá đỡ ống là 1 trong các phụ kiện