Các bản vẽ và tài liệu mà kỹ sư đo lường sử dụng trong công việc thiết kế và vận hành với những mục đích tương đối khá khác nhau. Kỹ sư đo lường trong dự án mới thường phải tiếp cận hệ thống tài liệu dựa trên các giai đoạn phát triển của dự án, mà điển hình là giai đoạn ý tưởng (concept hay pre-FEED), giai đoạn thiết kế sơ bộ (front-end engineering design FEED), giai đoạn thiết kế chi tiết (detail design) và giai đoạn lắp đặt chạy thử (pre-commissioning và commissioning). Kỹ sư đo lường trong giai đoạn vận hành được thừa hưởng bộ tài liệu của giai đoạn thiết kế, vì thế, chất lượng của bộ tài liệu dự án đặc biệt quan trọng cho suốt quá trình phát triển, vận hành và tháo dỡ (development, operation and de-commissioning). Bộ tài liệu và bản vẽ dự án hầu hết phải được xây dựng trên cơ sở các quy định về quản lý dự án (project specification), các hướng dẫn về thiết kế của từng chủ đầu tư (company guidelines), các tiêu chuẩn kỹ thuật tại nước sở tại và tiêu chuẩn kỹ thuật quốc tế (national and industrial engineering standards), …
Ở các giai đoạn đầu của thiết kế như thiết kế tiền khả thi và thiết kế sơ bộ FEED, việc xác định rõ các tiêu chuẩn kỹ thuật đặc biệt đóng vai trò cực kỳ quan trọng cho chất lượng, thời gian và chi phí của dự án.
Ví dụ, một chi tiết như toàn bộ hệ thống điện của dự án theo hệ nào, hệ Mỹ NEC hay hệ Châu Âu IEC. Thông thường, công ty mẹ là khu vực Bắc Mỹ thì hay đem theo tiêu chuẩn này để phát triển dự án ở các nước khác. Nếu dự án đó được phát triển ở các nước mà tiêu chuẩn phổ biến là IEC như Việt Nam, thì việc chọn các thiết bị sử dụng điện 480VAC thay cho 220VAC là rất khó khăn, gây tốn chi phí và hạn chế về nhà cung cấp…. Những quyết định lớn như vậy thường được xác định và thảo luận rất kỹ trong giai đoạn tiền khả thi. Do đó, việc hiểu sự khác nhau giữa các tiêu chuẩn phổ biến như JIS, NEMA, NEC, CSA, IEC, ISA là rất cần thiết cho kỹ sư đo lường ở giai đoạn concept.
Đứng trên quan điểm của kỹ sư đo lường tự động, giai đoạn tiền khả thi là giai đoạn xác định được các yêu cầu cơ bản (basic of design) về thiết kế hệ thống đo lường tự động. Điều này bao gồm các quy cách kỹ thuật cho hệ thống tự động (control system specification), các sơ đồ khối (block diagram), đóng góp ý kiến cho việc thiết kế quy trình công nghệ, và sơ đồ cấu trúc của hệ thống điều khiển shutdown (Shutdown hierarchy).
Khi cấu trúc các tài liệu tiêu chuẩn và quy cách được phê duyệt trong giai đoạn FEED, các thông tin về thiết kế và quy cách lắp đặt cần phải được tuân thủ chặt chẽ theo những tiêu chuẩn này.
Chuyển sang giai đoạn thiết kế chi tiết, ngoài việc thỏa mãn các yêu cầu trong quy chuẩn kỹ thuật (technical specification), kỹ sư tự động hóa đo lường còn cần phải xem xét đến các điều kiện thục tế. Tùy theo tính chất phức tạp của dự án, mà các bản vẽ về đo lường và hệ thống tự động được phát triển, các tài liệu sau là những tài liệu chuẩn mà kỹ sư đo lường sẽ chịu trách nhiệm chính hoặc chịu trách nhiệm một phần trong việc phát triển:
1. Instrument specification - các tài liệu về đo lường và tự động hóa về thiết kế, lựa chọn và lắp đặt thiết bị đo
2. Piping and Instrument Diagram - bản vẽ đường ống và thiết bị đo lường
3. Instrument Index hay Instrument List - danh sách các thiết bị đo
4. Instrument datasheet - chi tiết của thiết bị đo
5. Sizing calulation - bản tính (cho van điều khiển, đĩa orifice)
6. Loop diagram - bản vẽ đấu nối dây điện từ hiện trường đến điều khiển
7. Instrument Location plan hay Location layout - bản vẽ vị trí của thiết bị đo trong sơ đồ mặt bằng.
8. Installation details - bản vẽ lắp đặt chuẩn cho thiết bị đo
9. Interconnection drawing - bản vẽ giữa các tủ điện của thiết bị đo.
10. Control Narratives - thuyết minh điều khiển
11. Control system block function - Sơ đồ khối hệ thống điều khiển
12. Logic diagram - Sơ đồ logic điều khiển
13. I/O List - danh sách các tín hiệu input/output
14. Cause & Effect chart - sơ đồ nguyên nhân & kết quả.
15. …
Các bản vẽ trên đều được phát triển với tiêu chuẩn được xác định sẵn về quy cách và cách diễn đạt bằng ngôn ngữ hay ký hiệu.
Chất lượng tài liệu và bản vẽ kỹ thuật kém là nỗi đau của kỹ sư vận hành, vì vậy, kỹ sư đo lường trong giai đoạn thiết kế đóng vai trò rất quan trọng cho cả dự án không chỉ lúc triển khai chạy thử mà cả giai đoạn vận hành sau đó. Để khi cân nhắc giữa chi phí, chất lượng và tiến độ, kỹ sư đo lường phải nắm thật chắc về kỹ thuật, để bảo vệ cho cả quan điểm vận hành sau này.
Ở các giai đoạn đầu của thiết kế như thiết kế tiền khả thi và thiết kế sơ bộ FEED, việc xác định rõ các tiêu chuẩn kỹ thuật đặc biệt đóng vai trò cực kỳ quan trọng cho chất lượng, thời gian và chi phí của dự án.
Ví dụ, một chi tiết như toàn bộ hệ thống điện của dự án theo hệ nào, hệ Mỹ NEC hay hệ Châu Âu IEC. Thông thường, công ty mẹ là khu vực Bắc Mỹ thì hay đem theo tiêu chuẩn này để phát triển dự án ở các nước khác. Nếu dự án đó được phát triển ở các nước mà tiêu chuẩn phổ biến là IEC như Việt Nam, thì việc chọn các thiết bị sử dụng điện 480VAC thay cho 220VAC là rất khó khăn, gây tốn chi phí và hạn chế về nhà cung cấp…. Những quyết định lớn như vậy thường được xác định và thảo luận rất kỹ trong giai đoạn tiền khả thi. Do đó, việc hiểu sự khác nhau giữa các tiêu chuẩn phổ biến như JIS, NEMA, NEC, CSA, IEC, ISA là rất cần thiết cho kỹ sư đo lường ở giai đoạn concept.
Đứng trên quan điểm của kỹ sư đo lường tự động, giai đoạn tiền khả thi là giai đoạn xác định được các yêu cầu cơ bản (basic of design) về thiết kế hệ thống đo lường tự động. Điều này bao gồm các quy cách kỹ thuật cho hệ thống tự động (control system specification), các sơ đồ khối (block diagram), đóng góp ý kiến cho việc thiết kế quy trình công nghệ, và sơ đồ cấu trúc của hệ thống điều khiển shutdown (Shutdown hierarchy).
Khi cấu trúc các tài liệu tiêu chuẩn và quy cách được phê duyệt trong giai đoạn FEED, các thông tin về thiết kế và quy cách lắp đặt cần phải được tuân thủ chặt chẽ theo những tiêu chuẩn này.
Chuyển sang giai đoạn thiết kế chi tiết, ngoài việc thỏa mãn các yêu cầu trong quy chuẩn kỹ thuật (technical specification), kỹ sư tự động hóa đo lường còn cần phải xem xét đến các điều kiện thục tế. Tùy theo tính chất phức tạp của dự án, mà các bản vẽ về đo lường và hệ thống tự động được phát triển, các tài liệu sau là những tài liệu chuẩn mà kỹ sư đo lường sẽ chịu trách nhiệm chính hoặc chịu trách nhiệm một phần trong việc phát triển:
1. Instrument specification - các tài liệu về đo lường và tự động hóa về thiết kế, lựa chọn và lắp đặt thiết bị đo
2. Piping and Instrument Diagram - bản vẽ đường ống và thiết bị đo lường
3. Instrument Index hay Instrument List - danh sách các thiết bị đo
4. Instrument datasheet - chi tiết của thiết bị đo
5. Sizing calulation - bản tính (cho van điều khiển, đĩa orifice)
6. Loop diagram - bản vẽ đấu nối dây điện từ hiện trường đến điều khiển
7. Instrument Location plan hay Location layout - bản vẽ vị trí của thiết bị đo trong sơ đồ mặt bằng.
8. Installation details - bản vẽ lắp đặt chuẩn cho thiết bị đo
9. Interconnection drawing - bản vẽ giữa các tủ điện của thiết bị đo.
10. Control Narratives - thuyết minh điều khiển
11. Control system block function - Sơ đồ khối hệ thống điều khiển
12. Logic diagram - Sơ đồ logic điều khiển
13. I/O List - danh sách các tín hiệu input/output
14. Cause & Effect chart - sơ đồ nguyên nhân & kết quả.
15. …
Các bản vẽ trên đều được phát triển với tiêu chuẩn được xác định sẵn về quy cách và cách diễn đạt bằng ngôn ngữ hay ký hiệu.
Chất lượng tài liệu và bản vẽ kỹ thuật kém là nỗi đau của kỹ sư vận hành, vì vậy, kỹ sư đo lường trong giai đoạn thiết kế đóng vai trò rất quan trọng cho cả dự án không chỉ lúc triển khai chạy thử mà cả giai đoạn vận hành sau đó. Để khi cân nhắc giữa chi phí, chất lượng và tiến độ, kỹ sư đo lường phải nắm thật chắc về kỹ thuật, để bảo vệ cho cả quan điểm vận hành sau này.
Rất chi tiết, không có trong tài liệu của 1 trường đại học nào tại VN.
Trả lờiXóa