Nghiên cứu xây dựng quy trình bảo trì cho họ động cơ inveco n40 ENT m25 trong điều kiện khai thác ở việt nam

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI
\

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƢỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
-----------o0o------------

KS. NGUYỄN VĂN HOÀI

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH BẢO
TRÌ HỌ ĐỘNG CƠ IVECO N40 ENT M TRONG
ĐIỀU KIỆN KHAI THÁC Ở VIỆT NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

HẢI PHÒNG - 2015

HẢI PHÒNG - 2014


BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƢỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
-----------o0o------------

KS. NGUYỄN VĂN HOÀI

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH BẢO

TRÌ HỌ ĐỘNG CƠ IVECO N40 ENT M TRONG
ĐIỀU KIỆN KHAI THÁC Ở VIỆT NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC; MÃ SỐ: 62.52.42.01
CHUYÊN NGÀNH: KHAI THÁC, BẢO TRÌ TÀU THỦY

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Trƣơng Văn Đạo

HẢI PHÒNG - 2015


LỜI CAM ĐOAN
Tên tôi là: Nguyễn Văn Hoài Sinh ngày 03 tháng 10 năm 1983
Học viên cao học lớp Khai thác, bảo trì tàu thủy, khóa học 2012 - 2014,
Trƣờng Đại học Hàng hải Việt Nam. Hiện đang công tác tại khoa Máy tàu
biển - Trƣờng Đại học Hàng hải Việt Nam.
Tôi xin cam đoan: Đề tài “Nghiên cứu xây dựng quy trình bảo trì cho họ
động cơ inveco-N40 ENT M25 trong điều kiện khai thác ở Việt Nam” do thầy
giáo TS. Trƣơng Văn Đạo hƣớng dẫn là công trình nghiên cứu khoa học của
riêng tôi. Tất cả các tài liệu tham khảo đều có nguồn gốc, xuất xứ và trích dẫn
rõ ràng. Tôi xin cam đoan tất cả những nội dung trong luận văn đúng nhƣ nội
dung trong đề cƣơng và yêu cầu của thầy giáo hƣớng dẫn. Nếu sai tôi hoàn
toàn chịu trách nhiệm trƣớc Hội đồng khoa học và pháp luật.

Hải phòng, tháng 3 năm 2015
Tác giả luận văn

KS. NGUYỄN VĂN HOÀI

i


LỜI CÁM ƠN
Sau thời gian nghiên cứu, làm việc khẩn trƣơng, đƣợc sự động viên, giúp
đỡ và hƣớng dẫn tận tình của thầy giáo TS. Trƣơng Văn Đạo, luận văn thạc sĩ
kỹ thuật với đề tài “Nghiên cứu xây dựng quy trình bảo trì cho họ động cơ
inveco-N40 ENT M trong điều kiện khai thác ở Việt Nam” đã hoàn thành. Tác
giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo hƣớng dẫn TS. Trƣơng Văn
Đạo đã tận tình chỉ dẫn, giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn này. Đồng thời
tác giả cũng xin gửi lời cám ơn đến toàn thể các thầy giáo, cô giáo Viện đào
tạo Sau đại học - Trƣờng Đại học Hàng hải Việt Nam, cùng các bạn đồng
nghiệp và gia đình đã giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình học tập cũng nhƣ
quá trình nghiên cứu thực hiện luận văn.
Hải phòng, tháng 3 năm 2015
Tác giả luận văn

KS. NGUYỄN VĂN HOÀI

ii


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................. i
LỜI CÁM ƠN .................................................................................................. ii
MỤC LỤC ...................................................................................................... iii
DANH MỤC CHỮ TẮT VÀ KÍ HIỆU ........................................................... v
DANH MỤC CÁC BẢNG ............................................................................. vi
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ....................................................................... vii
MỞ ĐẦU ......................................................................................................... 1

1. Lý do chọn đề tài ....................................................................................... 1
2. Mục đích nghiên cứu ................................................................................. 3
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ............................................................. 3
4. Phƣơng pháp nghiên cứu ........................................................................... 3
5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài ..................................... 3
Chƣơng 1. TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT BẢO TRÌ ................................. 4
1.1 Sự phát triển của bảo trì ......................................................................... 4
1.2 Mục tiêu của bảo trì ................................................................................. 5
1.3 Những hiệu quả mang lại từ bảo trì........................................................ 7
1.4 Những ứng dụng của bảo trì ................................................................... 7
1.5 Khái niệm bảo trì .................................................................................... 8
1.5.1 Định nghĩa bảo trì .............................................................................. 8
1.5.2 Bảo trì tiên tiến .................................................................................. 9
1.6 Bản chất hoạt động và quá trình hỏng của thiết bị ................................ 15
1.7 Mô hình bảo trì đề xuất áp dụng cho động cơ diesel tàu thủy. ............ 21
Kết luận chƣơng 1 ....................................................................................... 22
Chƣơng 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ QUY TRÌNH BẢO DƢỠNG HỌ
ĐỘNG CƠ IVECO N40 ENTM ..................................................................... 23
2.1 Cơ sở lý thuyết ...................................................................................... 23

iii


2.1.1 Các nguyên nhân và các tính chất gây hao mòn của các chi tiết trong
động cơ đốt trong ............................................................................................ 23
2.1.2 Hƣ hỏng do mài mòn ....................................................................... 25
2.1.3 Quy trình bảo trì định kỳ dựa trên thời gian .................................... 28
2.2 quy trình kiểm tra bảo dƣỡng các nhóm chi tiết chính của động cơ Iveco
N40 ENT M25.10............................................................................................ 32
2.2.1 Giới thiệu về họ động cơ Iveco N- ENT M- ................................... 32

2.2.2 Kiểm tra bảo dƣỡng nhóm tay biên – piston ................................... 36
Chƣơng 3. XÂY DỰNG QUY TRÌNH BẢO DƢỠNG HỌ ĐỘNG CƠ
IVECO N40 ENT M25 TRONG ĐIỀU KIỆN KHAI THÁC Ở VIỆT NAM 49
3.1 Điều kiện khai thác đặc thù ở Việt Nam ............................................... 49
3.1.1 Điều kiện khí hậu ở Việt Nam ......................................................... 49
3.1.2 Điều kiện khai thác ở Việt Nam ...................................................... 51
3.2 Xây dựng quy trình bảo dƣỡng phù hợp trong điều kiện khai thác ở
Việt Nam ......................................................................................................... 52
3.2.1 Cơ sở lý thuyết ................................................................................. 52
3.2.2 Nhóm Piston-biên ............................................................................ 54
3.2.3 Sơ mi xi lanh .................................................................................... 58
3.2.4 Bạc trục, bạc biên ............................................................................ 58
3.2.5 Biên bản đo các thông số của động cơ ............................................ 61
3.3 Xây dựng lại kế hoạch bảo trì nhóm các chi tiết quan trọng bằng phần
mềm Microsoft Exel ........................................................................................ 69
3.3.1 Tổng hợp số liệu .............................................................................. 70
3.3.2 Phần mềm theo dõi số giờ hoạt động của các chi tiết động cơ ....... 73
KÊT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................................... 76
1. Kết luận ................................................................................................... 76
2. Kiến nghị ................................................................................................. 76
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................. 78

iv


DANH MỤC CHỮ TẮT VÀ KÍ HIỆU
1. Danh mu ̣c ký hiêụ chƣ̃ viế t tắ t
Ký hiệu

Giải thích

BCA

Bơm cao áp

BĐC

Bắt đầu cấp

BĐF

Bắt đầu phun

BDC

Điểm chết dƣới - Bottom dead center

g.q.t.k

Góc quay trục khuỷu

KTC

Kết thúc cấp

KTF

Kết thúc phun

TDC

Điểm chết trên -Top Dead Center

VP

Vòi phun

PM

Proactive Maintenance - Bảo trì chủ động

PdM

Predictive maintenance – Bảo tri dự phòng

2. Danh mu ̣c ký hiêụ
Ký hiệu

Đơn vị

Giải thích

δ

mm

Giá trị mài mòn giới hạn

τmax

Giờ

Thời gian mài mòn bình thƣờng

Smax

mm

Sbd

mm

Độ mài mòn lớn nhất cho phép
Độ mài mòn ban đầu của cặp chi tiết sau
chạy rà

tg

rad

Đại lƣợng đặc trƣng cho cƣờng độ mài mòn.

v


DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1. Phân loại sự cố ................................................................................ 17
Bảng 1.2. Các dạng sự cố theo nhóm .............................................................. 20
Bảng3. 1 Kế hoạch bảo trì động cơ diesel Iveco N40 ENT M25 - Tàu HQ888

......................................................................................................................... 70

vi


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Những mong đợi đối với bảo trì ngày càng tăng .............................. 5
Hình 1. 2. Sơ đồ mục đích chính của bảo trì ................................................... 9
Hình 1.3. Sơ đồ khối quy trình sửa chữa tạm thời......................................... 11
Hình 1.4. Các hình thức bảo trì phòng ngừa.................................................. 14
Hình 1.5. Phân loại các hình thức bảo trì ...................................................... 15
Hình 1.6. Liệt kê các sự cố ............................................................................ 18
Hình 1.7. Các trạng thái của thiết bị từ góc độ nhà quản lý .......................... 19
Hình 1.8. Biểu đồ quy luật Weibull – Vòng đời thiết bị ............................... 21
Hình 2.1. Đồ thị mài mòn của chi tiết theo thời gian .................................... 26
Hình 2.2. Định danh quốc tế của họ động cơ ................................................ 33
........................................................................................................................ 34
Hình 2.3. Động cơ Iveco N40 ENT25 M ...................................................... 34
Hình 2.4. Động cơ Iveco N40 ENT25 M ...................................................... 35
Hình 2.5. Các chi tiết của nhóm tay biên – piston ......................................... 36
Hình 2.6. Tháo các xéc măng ........................................................................ 36
Hình 2.7. Tháo phanh hãm............................................................................. 37
Hình 2.8. Số liệu chính của khe hở piston, chốt piston và xec măng ........... 37
Hình 2.9. Đo đƣờng kính của piston .............................................................. 38
Hình 2.10. Kiểm tra bằng thƣớc lá ................................................................ 38
Hình 2.11. Đo đƣờng kính chốt piston .......................................................... 39
Hình 2.12. Kiểm tra tình trạng kỹ thuật của xéc măng .................................. 39
Hình 2.13.kiểm tra khe hở xéc măng ............................................................. 39
Hình 2. 14 Sơ đồ đo khe hở X giữa rãnh piston đầu tiên và xéc măng hình
thang ................................................................................................................ 40

Hình 2. 15. Đo khe hở miệng của xéc măng.................................................. 40

vii


Hình 2. 16 Số liệu chính của tay biên ........................................................... 41
Hình 2.17. Kiểm tra độ song song hai lỗ tay biên ......................................... 42
Hình 2.18. Kiểm tra độ vặn............................................................................ 42
Hình 2. 19. Kiểm tra độ cong biên................................................................. 43
Hình 2. 20. Đo khe hở bạc biên ..................................................................... 43
Hình 2.21. Kiểm tra độ nhô ra của piston ...................................................... 44
Hình 2.22. Kiểm tra bề mặt đỡ của mặt quy lát ............................................. 45
Hình 2.23. Các thông số chính của xupap hút và xả ..................................... 45
Hình 2.24. Kiểm tra cán xupap ...................................................................... 46
Hình 2.25. Kiểm tra độ đồng tâm xupap ....................................................... 46
Hình 2.26. Đo đƣờng kính trong của ống dẫn hƣớng .................................... 47
Hình 2.27. Rà lại đế xupap ............................................................................ 47
Hình 2.28. Số liệu chính của đế xupap .......................................................... 48
Hình 2.29. Kích thƣớc đế xupap trên mặt quy lát.......................................... 48
Hình 3. 1 Đồ thị mài mòn của chi tiết máy .................................................... 53
Hình 3. 2 Tuyến tính hóa giai đoạn 2 của đò thị mài mòn ............................ 53
Hình 3. 3 Giai đoạn mài mòn bình thƣờng của piston.................................. 55
Hình 3. 4 Giai đoạn mài mòn bình thƣờng của chốt piston........................... 55
Hình 3. 5 Giai đoạn mài mòn bình thƣờng của sec măng khí số 1................ 56
Hình 3. 6 Giai đoạn mài mòn bình thƣờng của sec măng khí số 1................ 56
Hình 3. 7 Khe hở cạnh séc măng khí 1 .......................................................... 57
Hình 3. 8 Giai đoạn mài mòn bình thƣờng của sơ mi xy lanh ...................... 58
Hình 3. 9 Giai đoạn mài mòn bình thƣờng của bạc đầu nhỏ biên ................. 59
Hình 3. 10 Giai đoạn mài mòn bình thƣờng của đầu to biên......................... 59
Hình 3. 11 Giai đoạn mài mòn bình thƣờng của khe hở dầu bạc trục ........... 60

Hình 3. 12 Giai đoạn mài mòn bình thƣờng của cổ trục ............................... 61
Hình 3.13 Sơ đồ thuật toán xác định thời gian hƣ hỏng của các chi tiết . ..... 73
Hình 3.14 Bảng tính số giờ hoạt động của các chi tiết .................................. 75

viii


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Sự phát triển mạnh mẽ của ngành Hàng hải thế giới khiến cho sự cạnh
tranh giữa các quốc gia ngày càng gia tăng, cùng với sự suy thoái của nền
kinh tế toàn cầu, các công ty vận tải, chủ tàu muốn tồn tại đƣợc phải giảm
giá cƣớc vận chuyển, đáp ứng đƣợc các yêu cầu về an toàn, cũng nhƣ cải
thiện điều kiện khai thác, vận hành máy ngăn ngừa tình trạng ô nhiễm môi
trƣờng biển. Để làm đƣợc điều đó các công ty Hàng hải, chủ tàu luôn phải
duy trì đội tàu của mình ở tình trạng tốt nhất, cơ động nhất sẵn sàng điều
động khi cần thiết. Ngày nay, trang thiết bị ngày càng đƣợc hiện đại hóa,
nhƣng dù máy móc có hiện đại đến đâu thì sau một thời gian khai thác cũng
sẽ bị hao mòn, do đó cùng với các biện pháp khai thác hiệu quả thì các công
ty, chủ tàu cần xây dựng các quy trình bảo trì phù hợp để duy trì và kéo dài
tuổi thọ làm việc của trang thiết bị.
Do vậy, việc nghiên cứu các phƣơng pháp, chiến lƣợc bảo trì tiên tiến,
nhằm đem lại hiệu quả kinh tế, giúp giảm giá cƣớc vận chuyển, nâng cao
khả năng cạnh tranh giữa các chủ tàu, công ty vận tải biển là vấn đề đang
đƣợc quan tâm đặc biệt. Phƣơng pháp hiện đại trong bảo trì thiết bị không
chỉ đảm bảo cho việc khai thác đạt hiệu quả cao nhất mà còn là nhân tố chính
để đảm bảo an toàn sinh mạng thuyền viên, nâng cao độ tin cậy máy móc,
trang thiết bị và chống ô nhiễm môi trƣờng.
Ngày nay, bảo trì và sản xuất đƣợc quan niệm là hai mặt đồng nhất bổ
trợ cho nhau, bảo trì cũng chính là sản xuất, có bảo trì tốt thì sản xuất mới đạt

hiệu quả cao. Đặc biệt là trong lĩnh vực Hàng hải, sự hoạt động tin cậy của thiết
bị máy móc có tác động rất lớn đến hoạt động khai thác tàu, sự an toàn của các
thuyền viên làm việc trên tàu. Máy móc không đƣợc bảo trì hoặc bảo trì chƣa
hợp lý là nguyên nhân chính dẫn đến mất an toàn, tai nạn Hàng hải và làm tăng
chi phí vận chuyển, gây lãng phí tài nguyên cũng nhƣ gây ô nhiễm môi trƣờng.

1


Thông thƣờng trƣớc đây việc bảo dƣỡng, sửa chữa các thiết bị cơ khí đƣợc
quyết định khi máy móc gặp sự cố (bảo dƣỡng hỏng máy- breakdown
maintenance), hay theo các kế hoạch khai thác, bảo dƣỡng đƣợc khuyến cáo
kèm theo hồ sơ kỹ thuật của chúng do nhà chế tạo cung cấp (phƣơng pháp bảo
trì theo thời gian Preventive Maintenance -Time Based Maintenance). Phƣơng
pháp này bộc lộ nhiều hạn chế nhƣ: kế hoạch bảo dƣỡng sửa chữa cứng nhắc,
không linh hoạt, có thể thiết bị còn tốt nhƣng đến lịch vẫn bảo dƣỡng sửa chữa
gây lãng phí. Trong nhiều trƣờng hợp việc tháo, lắp bảo dƣỡng, sửa chữa lại
làm tăng hƣ hỏng, độ mài mòn và giảm tuổi thọ của thiết bị. Ngƣợc lại nhiều
khi thiết bị vẫn chƣa đến thời gian bảo dƣỡng, sửa chữa mà chúng đã gặp sự cố,
hƣ hỏng gây nguy hiểm cho ngƣời vận hành, khai thác cũng nhƣ gây mất an
toàn cho hệ động lực, đặc biệt khi tàu đang hành trình biển.
Trong quá trình bảo dƣỡng, sửa chữa các chi tiết của động cơ iveco N40ENTM25 lắp đặt cho xuồng công tác tàu HQ888, Lữ đoàn 6, Hải quân
Hải Phòng, nhóm sửa chữa đã nhận thấy loại động cơ này khi chuyển sang
khai thác ở điều kiện Việt Nam sẽ không phù hợp nếu áp dụng đúng quy trình
bảo trì của nhà chế tạo. Vì vậy, tôi xin đƣợc giới thiệu quy trình bảo trì cụ thể
các cụm chi tiết quan trọng và xây dựng lại quy trình bảo dƣỡng cho loại động
cơ trên trong điều kiện khai thác ở Việt Nam.
Chính vì lẽ đó tác giả chọn thực hiện đề tài: “Nghiên cứu xây dựng quy
trình bảo trì cho họ động cơ inveco-N40 ENTM trong điều kiện khai thác
ở Việt Nam”. Nhằm giới thiệu quy trình bảo trì cụ thể các cụm chi tiết quan

trọng và xây dựng lại quy trình bảo dƣỡng cho loại động cơ trên trong điều
kiện khai thác ở Việt Nam, nâng cao hiệu quả khai thác, độ tin cậy của các
trang thiết bị máy móc, cũng nhƣ sự an toàn của đội ngũ thuyền viên làm việc
trên tàu. Đây là đề tài có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao.

2


2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu tổng quan về cơ sở lý thuyết bảo trì,
Lập quy trình bảo dƣỡng họ động cơ IVECO N40 ENT M.
Xây dựng quy trình bảo trì họ động cơ trong điều kiện khai thác ở VN
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
Đề tài này chỉ nghiên cứu quy trình bảo trì dựa trên tình trạng của chi
tiết máy động cơ IVECO N40 ENT M
Nghiên cứu và đề xuất quy trình bảo trì động cơ trong điều kiện khai
thác ở Việt Nam dựa trên đồ thị mài mòn
4. Phƣơng pháp nghiên cứu
Trên cơ sở lý thuyết bảo trì công nghiệp và kinh nghiệm thực tế, đo đạc
các thông số kỹ thuật, lập quy trình bảo dƣỡng họ động cơ IVECO
N40ENTM. Dựa vào điều kiện khai thác, điều kiện khí hậu ở Việt Nam, từ đó
đề xuất xây dựng lại quy trình bảo trì phù hợp hơn cho nhóm các chi tiết quan
trọng.
5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Quy trình bảo trì tiên tiến cho động cơ diesel tàu thủy nhằm đảm bảo độ
an toàn, tăng cao độ tin cậy cho động cơ diesel, hệ động lực tàu thủy. Từ đó
sẽ nâng cao hiệu quả và tính cạnh tranh trong khai thác tàu thủy.
Ý nghĩa thực tiễn: Là cơ sở để khai thác và bảo trì một cách hiệu quả
nhất họ động cơ N40ENTM. Đồng thời cũng là một tài liệu tham khảo hữu
ích cho giảng viên và sinh viên khoa Máy tàu biển trong quá trình nghiên cứu

và học tập.

3


Chƣơng 1. TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT BẢO TRÌ
1.1 Sự phát triển của bảo trì
Bảo trì đã đƣợc con ngƣời biết đến và áp dụng từ lâu nhƣng phạm vi của
bảo trì còn rất hạn hẹp. Trong vài thập niên gần đây, khoa học kỹ thuật phát
triển mạnh, nền sản xuất phát triển nhanh, sự thông thƣơng hàng hóa bằng
đƣờng biển giữa các quốc gia đƣợc mở rộng, tài sản cố định nhƣ máy móc,
thiết bị...tăng cả về số lƣợng, chất lƣợng và giá trị kinh tế. Do đó, bảo trì đã
đƣợc coi trọng và quan tâm đúng mức, bảo trì không còn đóng vai trò thứ
yếu trong sản xuất mà trở thành một mắt xích quan trọng đóng vai trò vào
việc duy trì độ tin cậy an toàn của thiết bị, tăng hiệu suất khai thác, vận hành
cũng nhƣ lợi nhuận kinh tế.
Trong suốt quá trình hình thành và phát triển, bảo trì thế giới đã trải qua
ba giai đoạn phát triển:
- Thế hệ thứ nhất: Trƣớc chiến tranh thế giới thứ II, trong giai đoạn này,
ngành kinh tế Hàng hải chƣa phát triển nở rộ, khai thác, vận hành bằng các
thiết bị máy móc còn đơn giản, thời gian dừng máy ít ảnh hƣởng đến tiến độ
điều động tàu, công việc bảo trì cũng rất đơn giản. Bảo trì không ảnh hƣởng
lớn về chất lƣợng và hiệu suất. Vì vậy, ý thức ngăn ngừa các thiết bị hƣ hỏng
chƣa đƣợc phổ biến trong đội ngũ quản lý, thuyền viên, ngƣời vận hành khai
thác. Do đó, không cần thiết phải có các phƣơng pháp bảo trì hợp lý cho máy
móc. Bảo trì chủ yếu là sửa chữa các máy móc và thiết bị khi bị hƣ hỏng.
- Thế hệ thứ hai: Sau chiến tranh thế giới thứ II. Do ảnh hƣởng của chiến
tranh đã làm tăng nhu cầu về nhiều loại hàng hoá, tăng sự giao lƣu, thông
thƣơng bằng đƣờng biển giữa các quốc gia. Do đó, ngành kinh tế Hàng hải đã
có điều kiện phát triển mạnh mẽ. Trong giai đoạn này, máy móc ứng dụng

dƣới tàu đã phổ biến hơn và phức tạp hơn. Do sự phụ thuộc ngày càng tăng,
thời gian ngừng máy ngày càng đƣợc quan tâm nhiều hơn. Từ đó đã bắt đầu
xuất hiện khái niệm phòng ngừa mà mục tiêu chủ yếu là giữ cho thiết bị luôn

4


hoạt động ở trạng thái ổn định chứ không phải sửa chữa khi có hƣ hỏng. Chi
phí bảo trì cũng đã bắt đầu gia tăng đáng kể so với những chi phí vận hành
khác. Cuối cùng vốn đầu tƣ cho tài sản cố định đã gia tăng đáng kể, ngƣời vận
hành cần phải có những phƣơng pháp để làm chủ máy móc, giảm thời gian
ngừng máy, giảm bớt chi phí để sửa chữa máy móc thiết bị.
- Thế hệ thứ ba: Từ giữa những năm 1980, ngành Hàng hải thế giới đã
có những thay đổi. Những thay đổi này đòi hỏi công việc bảo trì phải đáp
ứng các yêu cầu: khả năng sẵn sàng, độ tin cậy và an toàn cao hơn, không
gây tác hại môi trƣờng, thời gian làm việc thiết bị dài hơn, hiệu quả kinh tế
lớn hơn. Từ những yêu cầu đó, con ngƣời ngày nay đã có rất nhiều những
nghiên cứu mới về bảo trì nhƣ: nghiên cứu tình trạng của máy móc, nghiên
cứu những rủi ro có thể xảy ra, nghiên cứu và phân tích các dạng hƣ hỏng…
Hình 1.1 thể hiện những mong muốn đối với bảo trì ngày càng tăng.

THẾ HỆ THỨ BA
- Khả năng sẵn sàng
và độ tin cậy cao hơn.

THẾ HỆ THỨ
NHẤT
- Sửa chữa khi
máy bị hƣ.

1940

1950

THẾ HỆ THỨ
HAI
- Khả năng sẵn
sàng của máy cao
hơn.
- Tuổi thọ của thiết
bị cao hơn.
- Chi phí thấp hơn.

1960

1970

- An toàn cao hơn.
- Chất lƣợng sản
phẩm tốt hơn.
- Không gây tác hại
môi trƣờng.
- Tuổi thọ thiết bị dài.
- Hiệu quả kinh tế
cao hơn.

1980

1990

2000

Hình 1.1 Những mong đợi đối với bảo trì ngày càng tăng
1.2 Mục tiêu của bảo trì
Trong nền công nghiệp cũng nhƣ ngành Hàng hải việc sửa chữa sự cố

5


làm dừng máy cũng nhƣ ngƣng trệ hoạt động của tàu sẽ dẫn đến những chi
phí rất lớn, thậm chí còn ảnh hƣởng đến an toàn của thuyền viên, hàng hóa
trên tàu cũng nhƣ nguy cơ bị bắt giữ tàu. Do đó, mục tiêu của bảo trì là giữ
cho máy móc, thiết bị luôn hoạt động ổn định theo lịch trình mà bộ phận sản
xuất đã lên kế hoạch, thiết bị phải sẵn sàng hoạt động để nâng cao độ an toàn
cũng nhƣ tin cậy cho mỗi chuyến hành hải của tàu. Để đạt đƣợc mục tiêu
này, bảo trì cần phải thực hiện những công việc sau:
- Xác định độ tin cậy, khả năng bảo trì tối ƣu, các yếu tố này nên đƣợc
thiết kế vào trong từng thiết bị để chu kỳ làm việc là lớn nhất.
- Thu nhận các dữ liệu và thời gian vận hành đến khi hƣ hỏng, ghi
nhận tỷ lệ hƣ hỏng của một bộ phận hoặc thiết bị tƣơng ứng với tuổi đời của
nó.
- Thực hiện phân tích các dạng tác động và khả năng tới hạn của hƣ
hỏng để xác định những bộ phận cần đƣợc tập trung vào độ tin cậy.
- Nghiên cứu hiệu quả của các dạng hƣ hỏng để xác định thiệt hại của
những bộ phận và thiết bị lân cận, thiệt hại về khai thác, lợi nhuận và sinh
mạng thuyền viên cũng nhƣ tổn hại đến uy tín của công ty.
- Nghiên cứu các kiểu hƣ hỏng của các chi tiết, các bộ phận, hệ thống và
tỷ lệ hƣ hỏng tƣơng quan để đề nghị thiết kế, nghiên cứu và phát triển nhằm
giảm thấp nhất hƣ hỏng.
- Xây dựng một hệ thống báo cáo về hƣ hỏng và bảo trì để thu thập một

cách khoa học những dữ liệu về độ tin cậy và khả năng bảo trì cần thiết.
- Xác định phân phối các thời gian bảo trì phòng ngừa, giá trị trung
bình và thời gian thay đổi của chúng.
- Xác định những phụ tùng có độ tin cậy cao, chi phí tối thiểu, tối ƣu
để cung cấp cho thiết bị và nhờ vậy giảm các chi phí tồn kho.
- Định lƣợng, cực đại hoá khả năng sẵn sàng của thiết bị và cực đại hoá
thời gian thiết bị vận hành ổn định.
6


- Tăng doanh thu cho công ty, chủ tàu.
- Giảm chi phí cho hoạt động khai thác, vận hành.
1.3 Những hiệu quả mang lại từ bảo trì
Những lợi ích mang lại từ công tác bảo trì đƣợc thể hiện qua một số mặt
sau:
- Giảm đƣợc thời gian ngừng máy ngoài kế hoạch, giữ vững ổn định cho
các thiết bị hoạt động, luôn sẵn sàng điều động tàu khi có kế hoạch, nâng cao
năng lực cũng nhƣ khả năng đáp ứng đƣợc kế hoạch điều động của công ty.
- Kéo dài chu kỳ làm việc của thiết bị: Vốn đầu tƣ cho các trang thiết bị
cũng nhƣ động cơ diesel trên tàu rất lớn vì vậy việc kéo dài chu kỳ làm việc
là một cách tiết kiệm chi phí, giảm giá cƣớc vận tải, nâng cao khả năng cạnh
tranh của công ty.
- Khi các thiết bị hoạt động tốt, không xảy ra sự cố cũng nhƣ hƣ hỏng bất
ngờ sẽ làm tăng độ tin cậy của các trang thiết bị, độ sẵn sàng của tàu cũng
nhƣ an toàn cho sinh mạng thuyền viên và hàng hóa trên tàu.
1.4 Những ứng dụng của bảo trì
Bảo trì ngày nay đã phát triển một cách vƣợt bậc, kỹ thuật bảo trì cung
cấp những tính toán và những ứng dụng thực tế sau:
- Dự đoán độ tin cậy của các bộ phận máy từ các dữ liệu về hƣ hỏng.
- Cung cấp các giải pháp đạt đƣợc độ tin cậy của hệ thống.

- Đánh giá số lƣợng máy và xác định số lƣợng vật tƣ dự phòng cần thiết.
- Phân tích mối quan hệ giữa khả năng độ tin cậy, chi phí vận hành và độ
an toàn khi khai thác.
- Thời gian chạy rà và làm nóng máy tối ƣu.
- Thời gian và chi phí vận hành tối ƣu.
- Nhu cầu về phụ tùng tối ƣu.
- Giai đoạn bắt đầu mài mòn mãnh liệt.

7


- Xác định khi nào cần thay thế một bộ phận trƣớc khi bộ phận này bị
mòn nhanh hoặc hƣ hỏng hoàn toàn.
- Chỉ dẫn ra quyết định thực hiện hành động phục hồi để giảm đến mức
thấp nhất các hƣ hỏng và loại trừ khả năng dừng máy.
- Xác định những hƣ hỏng xảy ra ở những thời điểm nào đó trong thời
gian hoạt động của máy và chuẩn bị để đối phó với chúng.
- Cung cấp những chỉ dẫn xem xét lại khả năng bảo trì và độ tin cậy tới hạn.
- Giảm các chi phí tồn kho nhờ cung ứng đúng phụ tùng một cách kịp thời.
- Xác định thời gian cần thiết để sửa chữa định kỳ hệ thống.
- Xác định khả năng sẵn sàng của hệ thống và thiết bị.
- Xác định khả năng bảo trì của hệ thống và giá trị cần đạt.
- Xác định tổng số giờ làm việc cần thiết cho toàn bộ công việc bảo trì.
1.5 Khái niệm bảo trì
1.5.1 Định nghĩa bảo trì
Tiêu chuẩn AFNOR x 60-010 (Pháp) định nghĩa Bảo trì nhƣ sau: “Bảo
trì là mọi việc làm có thể nhằm duy trì hoặc khôi phục một thiết bị tới một
điều kiện xác định để có thể tạo ra sản phẩm mong muốn” (dẫn theo [5]).
Định nghĩa của BS 3811: 1984 (Anh): “Bảo trì là tập hợp tất cả các hành
động kỹ thuật và quản trị nhằm giữ cho thiết bị luôn ở tình trạng tốt nhất, hoặc

phục hồi nó về một tình trạng trong đó có thể thực hiện chức năng yêu cầu. Chức
năng yêu cầu này có thể định nghĩa nhƣ là một tình trạng xác định nào đó” (dẫn
theo [5]).
Định nghĩa Total Productivity Development (Thụy Điển): “Bảo trì bao gồm
tất cả các hoạt động đƣợc thực hiện nhằm giữ cho thiết bị ở một tình trạng nhất
định hoặc phục hồi thiết bị về tình trạng này” (dẫn theo [5]).
Định nghĩa của Dimitri Kececioglu (Mỹ): “Bảo trì là bất kỳ hành động
nào nhằm duy trì các thiết bị không bị hƣ hỏng ở một tình trạng vận hành đạt

8


yêu cầu về mặt độ tin cậy và an toàn và nếu chúng bị hƣ hỏng thì phục hồi
chúng về tình trạng này” (dẫn theo [5]).
Theo quan điểm thực hành thì bảo trì là việc thực hiện các tác vụ giúp
bảo tồn năng lực thiết bị, qua đó đảm bảo tính liên tục và chất lƣợng của sản
xuất. Bảo trì diễn ra trong toàn bộ thời gian sử dụng của thiết bị. Bảo trì tốt là
đảm bảo thiết bị máy móc hoạt động ở mức chi phí tối ƣu tổng quát.
Định nghĩa về bảo trì cũng đƣa ra ba mục đích chính của bảo trì đƣợc sơ
đồ hóa nhƣ sơ đồ hình 1.2 [5].
MỤC ĐÍCH CHÍNH BẢO TRÌ

NHẬN BIẾT QUÁ KHỨ

KIỂM SOÁT HIỆN TẠI

LẬP KẾ HOẠCH CHO TƢƠNG LAI

Hình 1. 2. Sơ đồ mục đích chính của bảo trì
1.5.2 Bảo trì tiên tiến

Bảo trì truyền thống chỉ quan tâm đến duy trì hoặc phục hồi khả năng làm
việc của máy móc thiết bị vào bất cứ thời điểm nào, không xét đến yếu tố chi phí
và độc lập với sản xuất. Trong khi đó, bảo trì tiên tiến tính tới độ sẵn sàng và
chất lƣợng của thiết bị trong mối quan hệ với chi phí và kế hoạch sản xuất.
Các chiến lƣợc bảo trì công nghiệp trên thế giới
Nhu cầu về bảo trì máy móc xuất hiện kể từ khi loài ngƣời bắt đầu sử
dụng chúng trong sản xuất. Kể từ đó, ngành bảo trì đã trải qua các bƣớc phát
triển từ thấp đến cao, từ bị động đến chủ động. Dƣới đây là các loại hình bảo
trì đã và đang đƣợc áp dụng trên thế giới [4, 5, 7]:

9


+ Phƣơng pháp bảo trì sửa chữa (Bảo trì hỏng máy - Breakdown
Maintenance)
Đây là phƣơng pháp bảo trì lạc hậu nhất. Thực chất lịch bảo trì đƣợc
quyết định khi máy móc bị hỏng và con ngƣời hoàn toàn bị động. Khi máy
hỏng, hoạt động khai thác bị ngừng lại và công tác bảo trì mới đƣợc thực hiện.
Phƣơng pháp bảo trì này có rất nhiều nhƣợc điểm nhƣ gây dừng máy bất
thƣờng, không ngăn ngừa đƣợc sự xuống cấp của thiết bị, có thể kéo theo sự
hƣ hỏng của các máy móc liên quan và gây tai nạn cho thuyền viên, ảnh
hƣởng tới khả năng điều động tàu, làm gián đoạn hoạt động khai thác, tăng
chi phí bảo trì, sửa chữa, tăng giá cƣớc vận chuyển hàng hóa.
Do các hạn chế nêu trên, chi phí cho bảo trì theo phƣơng pháp này rất
lớn vì vậy cho đến nay phƣơng pháp bảo trì này hầu nhƣ không đƣợc áp dụng
cho bảo trì máy móc trên bờ cũng nhƣ trên tàu thủy tại các nƣớc phát triển,
đối với một số nƣớc có ngành Hàng hải còn chậm phát triển thì phƣơng pháp
này vẫn còn đƣợc ứng dụng cho bảo trì, sửa chữa.
Các thông tin phải đƣợc đánh giá lại trƣớc khi tiến hành can thiệp bảo trì
và đƣợc điều chỉnh cho đúng thực tế trong báo cáo can thiệp gọi là “báo cáo

đánh giá hoàn tất”.[5].

10


QUY TRÌNH SỬA
CHỮA TẠM THỜI

CÁC VĂN BẢN GHI
CHÉP LIÊN QUAN

Lỗi

Đánh giá

Chẩn đoán
Đánh giá
Có

Lỗi nhỏ

Sửa chữa

Báo cáo đánh giá hoàn tất

Không
Yêu cầu công việc

Yêu cầu sửa chữa tạm thời
(Các yếu tố dự đoán)

Sửa chữa tạm thời

Kiểm tra và kiểm soát

Kết quả
tốt

Không
Báo cáo đánh giá hoàn tất

Có

Yêu cầu sửa chữa tạm thời
hoàn tất

Trả lại sản xuất

Phiếu phân tích lỗi hỏng

Kết thúc

Hình 1.3. Sơ đồ khối quy trình sửa chữa tạm thời
+Phƣơng pháp bảo trì phòng ngừa
Bảo trì Phòng ngừa theo thời gian (Preventive Maintenance - Time
Based Maintenance).

11

Đây là phƣơng pháp bảo trì hiện đƣợc áp dụng trong hầu hết các công ty
ở Việt Nam (trừ một số ít các công ty mới xây dựng) và trên tàu thủy. Trên
thế giới, phƣơng pháp này đã đƣợc phát triển và phổ biến từ những năm 1950.
Nội dung chủ yếu của phƣơng pháp này là các máy móc thiết bị sẽ đƣợc
sửa chữa, thay thế định kỳ theo thời gian. Về mặt lý thuyết, dƣờng nhƣ đây là
phƣơng pháp khá lý tƣởng. Tuy nhiên, trong thực tế phƣơng pháp này vẫn bộc
lộ nhiều nhƣợc điểm:
- Thứ nhất là việc xác định các chu kỳ thời gian để dừng máy. Do phân bố
của các hƣ hỏng theo thời gian rất khác nhau nên việc xác định các chu kỳ sửa
chữa thích hợp cho toàn bộ các trang thiết bị của hệ thống động lực cũng nhƣ
động cơ diesel tàu thủy là rất khó. Nếu khoảng thời gian giữa hai lần dừng máy
dài, các hƣ hỏng có thể xuất hiện giữa hai lần dừng máy gây sự cố nguy hiểm
đến chuyến hành hải và an toàn của thuyền viên trên tàu. Nếu khoảng thời gian
giữa hai lần dừng máy ngắn, khối lƣợng sửa chữa thay thế lớn, một số chi tiết
vẫn còn dùng đƣợc nhƣng đến thời hạn vẫn phải thay thế gây lãng phí.
- Thứ hai, do chủng loại máy móc thiết bị có thể hƣ hỏng cần sửa chữa
bảo trì trong mỗi đợt dừng máy của tàu thƣờng rất đa dạng, khối lƣợng chi tiết
thay thế, bố trí nhân lực, vật lực cho mỗi lần dừng máy là rất lớn nhƣng thực tế
các chi tiết cần thay thế sửa chữa lại không nhiều gây lãng phí.
- Thứ ba, các máy móc thiết bị có thể bị hƣ hỏng do sự bất cẩn của
thuyền viên trong quá trình khai thác. Một số loại máy dễ bị hỏng, mòn hay
giảm tuổi thọ do bị tháo lắp nhiều lần. Thuật ngữ trong ngành bảo trì gọi hiện
tƣợng này là “bảo trì quá mức”.
Phương pháp bảo trì Phòng ngừa theo tình trạng thiết bị (Preventive
Maintenance – Condition Based Maintenance).
Đây là phƣơng pháp bảo trì phòng ngừa tiên tiến đƣợc phát triển từ bảo
trì Phòng ngừa theo thời gian, và đƣợc áp dụng khoảng từ giữa những năm
1950. Nội dung chính của phƣơng pháp này là: trạng thái và các thông số làm

12

việc của các thiết bị hoạt động sẽ đƣợc giám sát bởi một hệ thống giám sát và
chẩn đoán tình trạng thiết bị.
Hệ thống giám sát sẽ chịu trách nhiệm giám sát các hiện tƣợng xuất hiện
trong quá trình làm việc của thiết bị nhƣ tiếng ồn, độ rung, nhiệt độ..., kiểm
tra tình trạng thực tế của thiết bị, phát hiện các trạng thái bất thƣờng của thiết
bị, qua đó xác định chính xác xu hƣớng hƣ hỏng của thiết bị.
Hệ thống phân tích và chẩn đoán tình trạng thiết bị sẽ chịu trách nhiệm
phân tích các kết quả thu đƣợc từ hệ thống giám sát, thông báo chính xác vị trí,
mức độ hƣ hỏng giúp ngƣời sử dụng kịp thời điều chỉnh hoặc thay thế các phần
hƣ hỏng, tránh các hƣ hỏng theo dây chuyền. Hệ thống này còn cho phép xây
dựng một bộ hồ sơ dữ liệu về thiết bị (lý lịch máy). Từ đó có thể chẩn đoán các
nguyên nhân gây hỏng thƣờng gặp và hỗ trợ tìm cách khắc phục, ngăn ngừa.
Trong phƣơng pháp này, thay vì sửa chữa, bảo trì theo chu kỳ thời gian,
ngƣời sử dụng sẽ giám sát tình trạng của các thiết bị thông qua các phép đo và
kiểm tra theo chu kỳ thời gian. Tuỳ theo tình trạng hoạt động, mức độ phức
tạp và quan trọng của thiết bị ta xác định đƣợc các khoảng thời gian đo phù
hợp và nhƣ vậy ngƣời bảo trì có thể giám sát chặt chẽ tất cả các thiết bị cần
thiết. Việc quản lý chặt chẽ tình trạng các thiết bị còn cho phép chủ động
trong lịch bảo trì, kế hoạch sản xuất và sẵn sàng hơn trong việc tiếp nhận kế
hoạch điều động tàu của công ty.
Vì chi phí cho công việc thực hiện các phép đo và phân tích nhỏ hơn rất
nhiều so với với công việc sửa chữa; độ an toàn và độ tin cậy của các trang
thiết bị máy móc rất cao (do đƣợc giám sát chặt chẽ) nên phƣơng pháp bảo trì
này đựơc coi là giải pháp kỹ thuật ƣu việt cho việc quản lý bảo trì động cơ
diesel cũng nhƣ hệ thống động lực dƣới tàu.

13

Hình 1.4. Các hình thức bảo trì phòng ngừa
Bảo trì dự báo: là một phƣơng pháp bảo trì gần tƣơng tự nhƣ bảo trì dựa
trên tình trạng thiết bị cũng đã đƣợc phát triển song song. Về bản chất, loại
hình này dựa trên cơ sở dữ liệu bảo trì và sử dụng các phần mềm chuyên biệt
sử dụng các kỹ thuật hoặc các chuyên gia bảo trì để dự báo về tình trạng hiện
thời của thiết bị, xác suất hỏng của thiết bị (hay khả năng sẵn sàng của thiết
bị) ở các thời điểm cần biết trong tƣơng lai. Kỹ thuật bảo trì này không yêu
cầu đầu tƣ lớn nhƣng phụ thuộc rất nhiều vào trình độ chuyên gia và đặc biệt
là hệ thống cơ sở dữ liệu bảo trì phải rất đầy đủ, tin cậy đƣợc thu thập trong
thời gian đủ dài, thậm chí tới hàng chục năm.
Các phƣơng pháp, chiến lƣợc bảo trì cũng nhƣ kỹ thuật áp dụng cho bảo
trì đƣợc thể hiện tóm tắt nhƣ hình 1.5 [3, 5].

14


BẢO TRÌ

Bảo trì
phòng ngừa
trực tiếp
(bảo trì
định kì)

Bảo trì phòng
ngừa gián tiếp
(bảo trì trên cơ
sở tình trạng
máy)

TPM

Bảo trì
thiết kế
lại

Nghe

Nhìn

Giám
sát
rung
động

Phƣơng
pháp
phổ

Dụng
cụ
cầm
tay

Sờ

Nếm

Giám

sát
nhiệt
độ
Thiết
bị
giám
sát
nhiệt
độ

RCM

Bảo trì
kéo dài
tuổi thọ

Giám sát tình trạng chủ quan (dùng
năm giác quan của con ngƣời)

Chiến lƣợc

Bảo trì
chính xác

Bảo trì
phục hồi
khẩn cấp

Bảo trì
phục hồi

và khẩn
cấp

Giám sát tình trạng khách quan
(dùng các thiết bị, dụng cụ)
Ngửi

Giám
sát
tiếng
ồn
Thiết
bị
giám
sát
tiếng
ồn

Giám
sát tình
trạng
chất
lỏng
Thiết bị
giám sát
tình
trạng
chất
lỏng

Giám
sát hạt

Phân
tích hạt
từ chất
lỏng
bôi trơn

Giám
sát tốc
độ
vòng
quay

Tốc kế

Giám
sát
khuyết
tật

Máy
kiểm tra
khuyết
tật bằng
siêu âm

Kĩ thuật

Bảo trì
cải tiến

Phƣơng pháp

Bảo trì
phòng ngừa

Bảo trì không có kế hoạch

Giải pháp

Bảo trì có kế hoạch

Hình 1.5. Phân loại các hình thức bảo trì
1.6 Bản chất hoạt động và quá trình hỏng của thiết bị
- Chức năng bảo trì bao gồm việc duy trì thiết bị ở trạng thái nhƣ ban đầu.
Nhờ đó, nó có thể tiếp tục đảm bảo các chức năng yêu cầu. Việc bảo trì chỉ có
thể thực hiện đƣợc khi chúng ta hoàn toàn hiểu kỹ các chức năng của thiết bị.
- Để xây dựng và đƣa ra đƣợc phƣơng pháp bảo trì thì trƣớc hết chúng ta
cần phải hiểu thấu đáo và xem xét một cách chi tiết các chức năng hoạt động
của thiết bị.
Việc kiểm soát và giảm sự cố đòi hỏi chúng ta phải thực hiện công tác
quản lý sự cố một cách hiệu quả. Điều đó lý giải tại sao để quản lý một cách
hợp lý các thiết bị đòi hỏi phải chỉ ra đƣợc các hƣ hỏng dễ xảy ra, những rủi
15