Plant North (PN) là gì? Phân biệt Bắc thật, Bắc từ
Bạn nhận được bản vẽ mặt bằng tổng thể (plot plan) từ nhà thầu EPC hoặc nhà cung cấp thiết bị của Nhật. Ở một góc có vòng tròn ghi 0°, 90°, 180°, 270°, phía trên là chữ "PN", cùng một mũi tên nghiêng ghi "N". Bản vẽ tháp và bồn cho vị trí nozzle bằng góc, nhưng không ai phía mình chắc các góc đó đo từ "hướng Bắc" nào.
Câu trả lời ngắn: PN là viết tắt của Plant North (Bắc nhà máy), một hướng chuẩn do dự án tự chọn cho bản vẽ. Đó không phải một phương hướng trên địa cầu, và nó khác với Bắc thật (hướng Bắc trên bản đồ) lẫn Bắc từ (hướng kim la bàn chỉ). Trên bản vẽ của Nhật, hai hướng này có thể được ghi bằng chữ Hán: 真北 (shinpoku, Bắc thật) và 磁北 (jihoku, Bắc từ).
Bài này giải thích cách đọc ký hiệu PN, sự khác nhau giữa Bắc nhà máy, Bắc thật và Bắc từ, cách một dự án thường đặt PN và những điểm cần kiểm tra trên bản vẽ nhận được. Cuối bài có danh sách kiểm tra và mẫu câu hỏi gửi phía Nhật.
Mục lục
Plant North (PN) là gì?
Plant North là hướng mà một dự án nhà máy coi là "Bắc" cho toàn bộ bản vẽ bố trí và bản vẽ thiết bị. Hướng này thường được thể hiện bằng ký hiệu như sau:
Vạch 0° chính là Plant North. Mũi tên nghiêng ghi N chỉ hướng Bắc thực tế (Bắc thật). Góc được đọc theo chiều kim đồng hồ, bắt đầu từ 0° (PN): 90°, 180°, 270°. Bản vẽ thường được trình bày với 0° ở phía trên tờ giấy, nên 90° nằm bên phải, 180° ở dưới và 270° bên trái.
Vì sao không dùng thẳng các hướng la bàn? Vì chỉ với hướng địa lý thì rất khó mô tả vị trí của thiết bị này so với thiết bị khác. Hãy lấy ví dụ một khu đất nhà máy chạy từ Tây Nam lên Đông Bắc:
Trái: khu đất vẽ với Bắc thật ở phía trên. Phải: đặt Plant North dọc theo khu đất, nên khu đất nằm ngay ngắn trên tờ giấy.
Ví dụ minh họa. Ở đây Plant North lệch 45° ngược chiều kim đồng hồ so với Bắc thật.
Ở hình bên trái, mọi hướng trên khu đất đều rơi vào khoảng giữa các hướng la bàn, nên rất khó diễn đạt vị trí bằng lời. Ở hình bên phải, dự án tự đặt hướng chuẩn của mình rồi đánh số góc 90°, 180°, 270° theo chiều kim đồng hồ. Muốn đặt thiết bị B ở phía "Nam" của thiết bị A, chỉ cần ghi "lắp B ở phía 180° của A (theo PN)", và nguy cơ hiểu nhầm giảm đi nhiều.
Khu đất lệch 45° so với Bắc thật. Với PN, mỗi hướng đều ra một con số gọn.
Cùng ví dụ với Hình 1: Plant North lệch 45° ngược chiều kim đồng hồ so với Bắc thật.
Plant North được ghi trên hình nhìn từ trên (plan view) của các bản vẽ thiết bị chính. Nhờ vậy ai đọc bản vẽ cũng thấy từng thiết bị quay về hướng nào so với toàn nhà máy.
Bắc nhà máy (PN) khác Bắc thật và Bắc từ thế nào?
Khi bản vẽ ghi "Bắc", đó có thể là một trong ba hướng: Bắc thật (TN, True North), Bắc từ (MN, Magnetic North) hoặc Bắc nhà máy (PN, Plant North). Bắc thật và Bắc từ do Trái Đất quyết định. Bắc nhà máy do con người đặt ra, theo từng dự án.
| Bắc thật (TN) | Bắc từ (MN) | Bắc nhà máy (PN) | |
|---|---|---|---|
| Là hướng gì | Hướng Bắc theo trục quay của Trái Đất (về phía cực Bắc); hướng Bắc mà kinh tuyến trên bản đồ chỉ | Hướng kim la bàn chỉ | Hướng Bắc chuẩn đặt riêng cho từng nhà máy, thường theo hướng của nhà xưởng và các dãy thiết bị |
| Được xác định thế nào | Cố định tại mỗi địa điểm, không đổi | Do từ trường Trái Đất quyết định; khác nhau theo địa điểm và thay đổi chút ít mỗi năm | Dự án quyết định ngay từ đầu giai đoạn thiết kế |
| Độ lệch so với Bắc thật | Không có (là hướng gốc) | Ở Nhật, khoảng 6–10° về phía Tây | Góc θ, mỗi nhà máy một giá trị |
| Dùng chủ yếu để | Bản đồ, đo đạc, xin phép xây dựng | Xác định sơ bộ hướng tại hiện trường bằng la bàn | Định hướng trên plot plan, bản vẽ bố trí thiết bị, bản vẽ đường ống và bản vẽ thiết bị |
| Thể hiện trên bản vẽ | Mũi tên hướng Bắc ghi "N" hoặc "TN" | Độ từ thiên ghi trên bản đồ địa hình | Vạch 0° trên ký hiệu PN, kèm ghi chú góc so với Bắc thật |
Hình dưới đặt cả ba hướng lên một bản vẽ, với Bắc nhà máy ở phía trên tờ giấy:
Góc θ giữa PN và Bắc thật do từng nhà máy chọn. Góc giữa Bắc thật và Bắc từ (độ từ thiên) phụ thuộc địa điểm và năm.
Độ từ thiên: biểu đồ từ trường của GSI, giá trị năm 2020.0 (lệch Tây, áp dụng cho Nhật). Giá trị này thay đổi theo thời gian, nên hãy tra giá trị hiện tại cho địa điểm của bạn. θ khác nhau ở mỗi nhà máy.
Trên toàn nước Nhật, Bắc từ lệch khoảng 6–10° về phía Tây so với Bắc thật: khoảng 10° ở Sapporo và khoảng 6° ở Naha, theo giá trị năm 2020.0 của GSI. Nếu dùng la bàn để kiểm tra hướng tại một công trường ở Nhật, bạn phải tính đến độ lệch này. Độ từ thiên trôi dần theo sự thay đổi của từ trường Trái Đất, nên GSI cập nhật biểu đồ từ trường mỗi 5 năm. Với một địa điểm cụ thể, giá trị cũng có trên bản đồ địa hình tỷ lệ 1:25.000 và dịch vụ Bản đồ GSI (GSI Maps).
Cần lưu ý: các con số trên chỉ đúng cho Nhật. Nhà máy của bạn ở Việt Nam thì độ từ thiên là một giá trị khác, thường nhỏ hơn nhiều so với Nhật, và hướng lệch (Đông hay Tây) cũng có thể khác. Hãy tra giá trị của đúng địa điểm và năm hiện hành, ví dụ bằng mô hình từ trường WMM, thay vì lấy số 6–10° làm chuẩn.
Bắc nhà máy không có liên hệ cố định với Bắc thật hay Bắc từ. Dự án thường đặt PN theo khu đất và các nhà xưởng chính. Khi PN nằm ở phía trên tờ giấy, vị trí thiết bị có thể mô tả bằng các góc đơn giản: 0°, 90°, 180°, 270°.
Góc θ giữa PN và Bắc thật được ghi cạnh ký hiệu PN trên plot plan và các bản vẽ tương tự. Bắc thật vẫn quan trọng ở Nhật: các quy định xây dựng như hạn chế chiều cao theo mặt phẳng xiên phía Bắc (kita-gawa shasen seigen) và quy định về bóng đổ (nissho kisei) đều tính từ Bắc thật, nên bản vẽ xin phép xây dựng phải thể hiện Bắc thật.
Dự án đặt Plant North như thế nào?
Plant North được chốt trên plot plan tổng thể từ sớm trong thiết kế, và mọi bản vẽ mặt bằng sau đó đều dùng cùng một hướng. Nếu PN lệch từ bản vẽ này sang bản vẽ khác, thiết bị có thể bị lắp quay sai hướng, hoặc các điểm đấu nối đường ống (tie-in, toriai) bị lệch nhau.
Điểm xuất phát luôn là tiêu chuẩn bản vẽ của dự án hoặc tọa độ của các hạng mục hiện hữu. Khi đặt PN lần đầu, quy trình thường như sau:
Đặt 0° theo hướng nhà xưởng, rồi ghi góc so với Bắc thật lên bản vẽ.
Một tài liệu thiết kế đường ống ngoài Nhật (Wermac) đưa ra kinh nghiệm giữ PN lệch Bắc thật không quá 45°. Trong bốn hướng vuông góc với cạnh dài, luôn có một hướng nằm trong 45°.
Tọa độ nhà máy thường cũng theo PN: hướng PN là "Bắc" (N), và hướng quay 90° theo chiều kim đồng hồ là "Đông" (E), nên một điểm được ghi như "N 120.000, E 85.000". Hãy giữ lưới tọa độ và hướng PN thẳng hàng với nhau.
Việc bố trí thì vẫn được tính từ dòng vật liệu, lối tiếp cận và không gian bảo trì, như mọi bài toán layout nhà máy. PN chỉ là công cụ để truyền đạt đúng phương án đã chốt trên giấy. Trong CAD hoặc Visio, nếu giữ phía trên trang là 0° (PN), bạn có thể chỉ định góc xoay của thiết bị trực tiếp bằng góc trên bản vẽ.
Cần kiểm tra gì trên bản vẽ nhận được
Khi bản vẽ về, đừng dừng ở việc xác nhận có ký hiệu PN. Hãy đối chiếu bốn điểm sau:
Đừng chỉ nhìn ký hiệu PN: ghi chú góc, tọa độ và hướng trên bản vẽ thiết bị đều phải khớp nhau.
Nếu thông số kỹ thuật của dự án có quy ước bản vẽ riêng thì ưu tiên quy ước đó.
Thiết bị hình trụ như bồn và tháp là nơi vấn đề này quan trọng nhất. Vị trí nozzle được cho bằng góc, nên nếu 0° trên bản vẽ thiết bị không trùng với PN thì mọi điểm nối đường ống trên thiết bị đều bị xoay đi.
Hướng nozzle cũng quyết định vị trí của mặt bích đối ứng (companion flange) do phía đường ống cung cấp. Nếu hướng trên bản vẽ phê duyệt (shonin-zu) của nhà cung cấp khác với chỉ định, hãy xác nhận đó là một điểm sai khác trên danh sách sai khác (deviation list).
P&ID (sơ đồ đường ống và thiết bị đo) cho biết đường ống, van và thiết bị đo nối với nhau thế nào chứ không cho biết chúng nằm ở đâu, nên hãy kiểm tra PN trên các bản vẽ mặt bằng.
Danh sách kiểm tra và mẫu câu hỏi
Dùng danh sách này khi rà soát một bộ bản vẽ nhà máy từ nhà cung cấp hoặc nhà thầu Nhật:
- Có ký hiệu PN trên plot plan và trên mọi bản vẽ mặt bằng
- 0° (PN) ở phía trên tờ giấy, hoặc độ lệch so với vị trí đó được thể hiện rõ
- Có mũi tên Bắc thật và góc θ giữa PN và Bắc thật trên plot plan tổng thể
- Giá trị θ giống nhau trên mọi bản vẽ có thể hiện góc này
- Tọa độ nhà máy (N/E) thẳng hàng với PN, cùng điểm gốc với plot plan
- Hướng nozzle và manhole trên bản vẽ bồn, tháp: mốc 0° và chiều quay (theo hay ngược chiều kim đồng hồ, nhìn từ trên hay từ dưới)
- Bản vẽ của nhà cung cấp dùng cùng PN với bản vẽ dự án
- Mọi hướng khác với thông số kỹ thuật đều được ghi vào danh sách sai khác
Nếu có điểm nào chưa rõ, một câu hỏi bằng văn bản ngắn gọn sẽ tránh được việc đoán mò. Hãy chỉnh số bản vẽ và cách diễn đạt cho phù hợp với dự án của bạn. Bản tiếng Việt dùng để trao đổi nội bộ, bản tiếng Anh có thể gửi thẳng cho phía Nhật.
Tiêu đề: Hỏi về Plant North và hướng nozzle – [Tên dự án]
Chúng tôi đang xem xét các bản vẽ [số bản vẽ]. Xin anh/chị xác nhận các điểm sau:
1. "PN" trên các bản vẽ này có phải là Plant North của dự án, như thể hiện trên plot plan [số bản vẽ] không?
2. Góc giữa Plant North và Bắc thật là bao nhiêu, và theo chiều nào (theo hay ngược chiều kim đồng hồ tính từ PN)?
3. Tọa độ nhà máy (N/E) có đo dọc theo Plant North không, và điểm gốc là điểm nào?
4. Trên bản vẽ thiết bị, hướng nozzle có quy ước 0° = Plant North, đo theo chiều kim đồng hồ khi nhìn từ trên xuống không?
5. Bản vẽ của nhà cung cấp có dùng cùng Plant North với bản vẽ dự án không?Xin cảm ơn anh/chị đã xác nhận.
Subject: Query on plant north and nozzle orientation – [Project name]
We are reviewing drawings [drawing numbers]. Please confirm the following:
1. Is the "PN" on these drawings the project plant north shown on the plot plan [drawing number]?
2. What is the angle between plant north and true north, and in which direction (clockwise or counterclockwise from PN)?
3. Are the plant coordinates (N/E) measured along plant north, and what is the reference point?
4. On the equipment drawings, is nozzle orientation 0° = plant north, measured clockwise as viewed from above?
5. Do your vendor drawings use the same plant north as the project drawings?Thank you for your confirmation.
Những trường hợp bài viết này không áp dụng
- Quy ước của dự án được ưu tiên. Chủ đầu tư, nhà thầu EPC và chủ nhà máy thường có tiêu chuẩn bản vẽ riêng. Nếu họ quy định PN, tọa độ hay hướng nozzle, hãy theo đó thay vì thông lệ chung trong bài. Chúng tôi chưa xác nhận được tiêu chuẩn TCVN nào quy định riêng về PN, nên hãy xem tài liệu quy ước bản vẽ của dự án.
- Mức 45° chỉ là kinh nghiệm. Con số này lấy từ một tài liệu thiết kế đường ống. Hãy kiểm tra xem thông số kỹ thuật của dự án có đặt giới hạn riêng không.
- Giá trị độ từ thiên trong bài là của Nhật. Số 6–10° về phía Tây là giá trị 2020.0 của GSI chỉ cho Nhật. Với công trường ở Việt Nam hoặc nước khác, hãy dùng độ từ thiên của địa phương cho năm hiện hành.
- Nhà máy hiện hữu có thể khác. Khi dự án xây trên cơ sở các hạng mục hiện có, PN và tọa độ theo tọa độ hiện hữu chứ không theo các bước ở trên.
- Hướng đo bằng la bàn chỉ là gần đúng. Việc định vị thiết bị thực tế dựa trên đường chuẩn và mốc chuẩn do đo đạc xác định, không dựa vào số đọc la bàn.
Câu hỏi thường gặp
PN trên bản vẽ nghĩa là gì?
Trên bản vẽ nhà máy, PN là viết tắt của Plant North. Ở các lĩnh vực khác, PN có thể mang nghĩa khác như số hiệu chi tiết (part number), nên hãy xem nó có nằm cạnh ký hiệu hướng hay không.
Trên ký hiệu PN, mũi tên nào là hướng Bắc thực tế?
Vạch 0° (phía ghi PN) là Plant North. Mũi tên nghiêng ghi "N" là hướng Bắc thực tế (Bắc thật). Nếu bản vẽ không có mũi tên Bắc thật, hãy xem góc ghi trên plot plan tổng thể.
Mũi tên hướng Bắc trên bản vẽ kiến trúc khác Plant North thế nào?
Mũi tên hướng Bắc trên bản vẽ tổng mặt bằng kiến trúc thường chỉ Bắc thật, vì các quy định xây dựng được kiểm tra theo hướng này (ở Nhật là hạn chế chiều cao theo mặt phẳng xiên phía Bắc và quy định bóng đổ). Bản vẽ nhà máy thể hiện thêm PN, làm hướng chuẩn nội bộ cho thiết kế và thi công.
Làm sao khớp Plant North với hướng thực tế tại công trường?
Ngoài hiện trường không có mốc nào ghi "PN". Thứ bạn tìm được là Bắc từ hoặc Bắc thật. Ở Nhật, từ hướng Bắc la bàn quay về phía Đông (theo chiều kim đồng hồ) một góc bằng độ từ thiên sẽ ra Bắc thật, rồi áp dụng góc θ giữa Bắc thật và PN ghi trên plot plan. Ở Việt Nam, hãy dùng độ từ thiên (cả độ lớn lẫn hướng Đông/Tây) của đúng địa điểm.
Hướng đã hiệu chỉnh độ từ thiên rất dễ sai số, nên khi lắp đặt thực tế người ta định vị từ đường chuẩn và điểm chuẩn do đo đạc xác định. La bàn chỉ dùng để hình dung sơ bộ hướng của bản vẽ tại hiện trường.
Hướng nozzle có luôn đo theo chiều kim đồng hồ từ Plant North không?
Thường là vậy: 0° là Plant North và góc quay theo chiều kim đồng hồ khi nhìn từ trên xuống. Thông số kỹ thuật của dự án có thể quy định khác, nên hãy xem quy ước ghi trên bản vẽ bồn, tháp hoặc hỏi nhà cung cấp.
Nguồn tham khảo
- Độ từ thiên ở Nhật (khoảng 10° ở Sapporo, khoảng 6° ở Naha, giá trị 2020.0): Cục Thông tin Địa lý Nhật Bản (GSI), "Geomagnetism" (tiếng Nhật)
- Năm đo của biểu đồ từ trường, hướng của độ từ thiên và chu kỳ cập nhật: Cục Thông tin Địa lý Nhật Bản (GSI), "Magnetic Charts" (tiếng Nhật)
- Hạn chế chiều cao phía Bắc tính theo "hướng Bắc thật": e-Gov, Luật Tiêu chuẩn Xây dựng của Nhật, Điều 56 (tiếng Nhật)
- Dùng Bắc thật cho sơ đồ bóng đổ và sai số của hướng đã hiệu chỉnh độ từ thiên: Thành phố Sakai, "True North for Shadow Diagrams" (PDF, tiếng Nhật)
- Cách đặt Plant North (lệch Bắc thật trong 45°): Wermac, "Plant Coordination System part 1"
- Mũi tên hướng Bắc và tọa độ N/E trên plot plan: Wermac, "Plant Coordination System part 2"; Project Materials, "What Is Plot Plan?"
- Hướng nozzle trên thiết bị hình trụ (0° = Bắc, theo chiều kim đồng hồ nhìn từ trên): Bentley, "Placing Nozzles"; PipingDesigners.com, "Vertical Vessel Orientation"
Bài gốc tiếng NhậtHướng dẫn này được biên soạn từ một bài viết của MONOSCOPE dành cho độc giả tại Nhật: プラントノース（PN）とは？記号と真北・磁北との違い、図面での使い方
Về biên tập viên
Biên tập viên MONOSCOPEFOUNDER & EDITORKhoảng mười năm làm việc tại một nhà sản xuất thiết bị nhà máy và một công ty kỹ thuật nhà máy, phụ trách đề xuất, thiết kế và chạy thử thiết bị, sau đó chuyển sang tiếp thị trực tuyến. Hiện là tư vấn web cho các nhà sản xuất B2B, giúp họ trình bày rõ sản phẩm và công nghệ. Có chứng chỉ quốc gia Nhật Bản về Quản lý năng lượng (Energy Manager) và Kỹ sư điện trưởng hạng ba.
Viết blog kỹ thuật từ năm 2017 (hơn 500 bài) và có kênh YouTube tiếng Nhật với khoảng 20.000 người đăng ký. Mỗi hướng dẫn được viết từ góc nhìn hiện trường Nhật Bản và đối chiếu với các tiêu chuẩn được trích dẫn.
