Система и способ крепления крышки нижнего люка коксового барабана и устройство для его осуществления

Есть еще 3 страницы.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ крепления крышки нижнего люка коксового барабана к нижнему фланцу указанного коксового барабана, отличающийся тем, что определяют минимальное число зажимов, необходимое для сохранения эффективного уплотнения между указанной крышкой нижнего люка и указанным нижним фланцем указанного коксового барабана, устанавливают, по меньшей мере, указанное минимальное число зажимов по окружности указанного нижнего фланца с фиксацией указанных зажимов на указанном коксовом барабане и дистанционно приводят в действие установленные зажимы для скрепления указанной крышки нижнего люка с указанным нижним фланцем.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что определение указанного минимального числа зажимов производят на основе одного или более критериев, включая диаметр и геометрию указанного нижнего фланца, жесткость указанного нижнего фланца, упругость и реакцию на изменение нагрузки герметизирующей прокладки, приложенной между указанным нижним фланцем и указанной крышкой нижнего люка, и давление, приложенное к указанной крышке нижнего люка со стороны содержимого указанного коксового барабана.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что определение указанного минимального числа зажимов производят итерационно посредством анализа методом конечных элементов.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что определение указанного минимального числа зажимов производят посредством метода проб и ошибок.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что установку, по меньшей мере, указанного минимального числа зажимов осуществляют посредством постоянного скрепления указанных зажимов с указанным нижним фланцем.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанные зажимы скрепляют указанную крышку нижнего люка с указанным нижним фланцем, причем их устанавливают невыступающим ниже указанной крышки нижнего люка.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанные зажимы выполнены с возможностью создания регулируемой величины зажимной силы.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что установку, по меньшей мере, указанного минимального числа зажимов производят посредством разъемного скрепления указанных зажимов с указанным нижним фланцем.

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что разъемное скрепление, по меньшей мере, указанного минимального числа зажимов производят с использованием разъемного кольца.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно закрепляют защитную юбку по периферии указанного нижнего фланца и тем самым осуществляют отклонение вниз выходящей жидкости или пара.

11. Система крепления крышки нижнего люка коксового барабана к нижнему фланцу указанного коксового барабана, отличающаяся тем, что она содержит, по меньшей мере, группу зажимов, скрепленных с указанным нижним фланцем, составляющих минимальное число, необходимое для сохранения эффективного уплотнения между указанной крышкой нижнего люка и указанным нижним фланцем указанного коксового барабана, и блок управления для дистанционного приведения в действие указанных закрепленных зажимов в основном в одно и то же время и для создания в основном одной и той же величины зажимной силы, причем указанные зажимы разнесены друг от друга не более чем на максимальное расстояние, определенное на основании одного или более параметров из группы, включающей диаметр и геометрию указанного нижнего фланца, жесткость указанного нижнего фланца, упругость и реакцию на изменение нагрузки герметизирующей прокладки, расположенной между указанным нижним фланцем и указанной крышкой нижнего люка, и давление, приложенное к указанной крышке нижнего люка со стороны жидкости, находящейся внутри указанного коксового барабана.

12. Система по п.11, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит группу выступов, отходящих от наружной кольцевой поверхности указанной крышки нижнего люка, причем каждый зажим расположен с возможностью сцепления с соответствующим выступом для скрепления указанной крышки нижнего люка с указанным нижним фланцем.

13. Система по п.12, отличающаяся тем, что указанные зажимы расположены невыходящими ниже указанной крышки нижнего люка при сцеплении с указанными выступами.

14. Система по п.12, отличающаяся тем, что указанные выступы постоянно соединены с указанной крышкой нижнего люка.

15. Система по п.12, отличающаяся тем, что указанные выступы выполнены воедино с указанной крышкой нижнего люка.

16. Система по п.11, отличающаяся тем, что указанные зажимы разнесены в основном равномерно по периферии указанного нижнего фланца.

17. Система по п.11, отличающаяся тем, что указанные зажимы разнесены неравномерно по периферии указанного нижнего фланца.

18. Система по п.11, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит юбку, установленную по периферии указанного нижнего фланца с возможностью отклонения вниз выходящих кокса, газа или жидкостей.

19. Система по п.18, отличающаяся тем, что указанная юбка содержит группу сегментов юбки, каждый из которых закреплен на указанном нижнем фланце между двумя зажимами.

20. Устройство для крепления крышки нижнего люка коксового барабана к нижнему фланцу указанного коксового барабана, отличающееся тем, что оно содержит первый элемент зажима, имеющий удаленный край и ближний край, выполненный с возможностью скрепления с указанным нижним фланцем, второй элемент зажима, имеющий удаленный край и ближний край, выполненный с возможностью сцепления с выступом, отходящим от наружной кольцевой поверхности указанной крышки нижнего люка, и зажимной механизм, выполненный с возможностью приложения силы к указанным удаленным краям указанных первого и второго элементов зажима для приведения указанного ближнего края указанного второго элемента зажима в зацепление с указанными выступами, при этом указанные первый и второй элементы зажима соединены с возможностью поворота у точки, расположенной между их соответствующими удаленными и ближними краями.

21. Устройство по п.20, отличающееся тем, что указанный зажимной механизм выполнен с возможностью приложения силы регулируемой величины к указанным удаленным краям указанных первого и второго элементов зажима.

22. Устройство по п.21, отличающееся тем, что указанный зажимной механизм содержит полый цилиндр, стержень, расположенный в указанном полом цилиндре, и шарнир, связанный с одним из концов указанного стержня, причем указанный шарнир подвижно соединен с указанным удаленным краем указанного второго элемента зажима.

23. Устройство по п.20, отличающееся тем, что указанный удаленный край указанного второго элемента зажима выполнен с возможностью сцепления с указанным выступом таким образом, чтобы указанный второй элемент зажима не выступал под указанную крышку нижнего люка.

24. Устройство по п.20, отличающееся тем, что указанный удаленный край указанного второго элемента зажима выполнен с возможностью сцепления с указанным выступом таким образом, чтобы указанный второй элемент зажима не выступал ниже указанной крышки нижнего люка.

25. Устройство по п.20, отличающееся тем, что указанный удаленный край указанного первого элемента зажима скреплен с указанным нижним фланцем на наружной кольцевой поверхности указанного нижнего фланца.

26. Устройство по п.20, отличающееся тем, что указанный первый элемент зажима содержит два соседних рычага, причем каждый рычаг имеет удаленный конец и ближний конец, при этом указанные два соседних рычага указанного первого элемента зажима соединены с возможностью поворота у точки, расположенной между их соответствующими удаленными краями и ближними краями, с указанным вторым элементом зажима, причем указанные ближние концы указанных прилегающих рычагов выполнены с возможностью скрепления с указанным нижним фланцем.

27. Устройство по п.20, отличающееся тем, что указанный первый элемент зажима постоянно скреплен с указанным нижним фланцем.

28. Устройство по п.20, отличающееся тем, что указанный первый элемент зажима разъемно скреплен с указанным нижним фланцем.

 

Текст

Смотреть все

010340 Область, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к усовершенствованным способу и устройству, используемым при вскрытии коксовых барабанов. Уровень техники Обычной практикой в нефтеперерабатывающей промышленности является извлечение полезного продукта из тяжелых остаточных компонентов нефти, остающихся после завершения операций переработки. В результате такого процесса извлечения получается побочный продукт, называемый коксом, а сам процесс называется коксованием. Процесс коксования проходит в больших сосудах, снабженных крышками верхнего и нижнего люков и называемых коксовыми барабанами. Крышки нижнего люка обычно представляют собой круглые стальные плиты, имеющие обычно размер 6 футов (1,82 м) в диаметре и скрепленные болтами с фланцем в нижней части коксового барабана. Крышки верхнего люка аналогичны по устройству, но обычно имеют диаметр 36 дюймов (0,9 м). Между верхним и нижним фланцами коксового барабана и крышками верхнего и нижнего люков для обеспечения герметичности коксового барабана помещают герметизирующую прокладку, обычно повышенной мягкости с металлическим покрытием и не содержащую асбестового наполнения. Обычно эти фланцы и крышки разрабатываются в соответствии с указаниями Американского общества инженеров-механиков, раздел VIII, глава 1, приложение II или в соответствии с другими руководящими документами по сосудам давления. В процессе коксования барабаны подвергаются воздействию высоких температур (обычно от 900 до 930 по шкале Фаренгейта на входе) (482-498 С) и давлений (обычно избыточное давление от 15 до 50psig) (10546,0-35153,1 кгс/м 2). Поэтому перед извлечением кокса коксовые барабаны нужно продувать паром и снижать температуру охлаждающей водой. Далее барабаны соединяют с атмосферой и спускают охлаждающую воду, после чего освобождают болты на крышках верхних и нижних люков и удаляют их или "вскрывают" барабан. Из-за опасности выделения из барабана горячей воды и выпадения кокса существует риск для рабочих, вручную удаляющих крышки люков. На некоторых установках удаление крышек проводится автоматически с использованием дорогого и сложного оборудования, приводимого в действие дистанционно. Однако большинство установок коксования до сих пор оснащено или полностью ручными устройствами, в которых крышки нижних люков удаляются с применением транспортных средств или тележек, или устройствами, приводимыми в действие гидравлически, которые сдвигают крышки люков со своего места. При использовании таких более распространенных устройств все же требуется вручную освободить и удалить болты на крышках люков. Типичная процедура включает использование механизма, удерживающего крышку нижнего люка, прижимая ее за счет давления вверх к коксовому барабану, в то время как рабочие с использованием пневматических гайковертов освобождают 70 или более болтов на каждой крышке люка. Затем после освобождения болтов крышка нижнего люка может быть дистанционно приведена в движение и удалена с коксового барабана с помощью автоматизированного оборудования. Однако в процессе удаления болтов из барабана могут выходить имеющие очень высокую температуру (например, 400 по шкале Фаренгейта или выше) (205 С) вода, пар и куски кокса, если между крышкой нижнего люка и коксовым барабаном не поддерживается герметичность. Горячие вода и пар,выходящие под давлением, могут нанести серьезные ожоги и другие повреждения рабочим, освобождающим болты. Соответственно при удалении болтов должны быть приняты меры, обеспечивающие сохранение уплотнения коксового барабана. Существует ряд устройств вскрытия нижнего люка коксового барабана. Например, в патентах US5876568 и 6066237 используется зажим специальной конструкции для удержания крышки нижнего люка на фланце барабана. Фланец барабана имеет суживающийся край, и зажим имеет форму кольца,разрезанного на два или более сегмента одинаковой величины. При приложении зажимной силы тангенциально к наружной поверхности сегментов кольцевого зажима перемещение зажима вверх по суживающейся части края нижнего фланца уплотняет зажим и создает дополнительное давление, необходимое для удержания нижней крышки на барабане. Другое устройство, в котором используются зажимы для закрепления крышки нижнего люка при вскрытии барабана, описано в опубликованной патентной заявке США 20020157936. В этом устройстве используется транспортное средство, имеющее вертикальные опоры для четырех или более зажимов, которые можно поворачивать вокруг вертикальных опор. Зажимы приводят в действие после удаления половины болтов на крышке нижнего люка (через один болт) и затем используют гидравлическое давление для удержания на месте крышки нижнего люка при удалении оставшихся болтов. Эти и другие существующие устройства вскрытия барабана имеют, однако, тенденцию к сложности механической конструкции и/или большой стоимости (например, 1 млн долларов на коксовый барабан). Более того,известные наполовину ручные устройства, поставляемые в настоящее время, создают зажимную силу,недостаточную для надежного поддержания по всему периметру нагрузки герметизирующей прокладки,приложенной между крышками люков и коксовым барабаном. Соответственно существует потребность в способе и зажимном устройстве для коксового барабана, сочетающих простоту, надежность и относительную дешевизну, а также обеспечивающих защиту рабочих, удаляющих болты, от риска подвергнуть-1 010340 ся в процессе работы воздействию горячего пара и/или воды. Раскрытие изобретения Настоящее изобретение относится к способу и устройству закрепления крышки нижнего люка коксового барабана, используемым в процессе вскрытия с целью обеспечения дополнительных мер безопасности для рабочих, удаляющих болты. Изобретение в предпочтительном варианте включает определение жесткости фланца или устойчивости к деформации, возникающей в результате приложения пружинящего усилия к крышке нижнего люка и поверхности посадочного места герметизирующей прокладки в нижнем фланце со стороны находящейся в сжатом состоянии герметизирующей прокладки. Данные о деформации могут быть затем использованы для определения минимального числа зажимов, необходимого для обеспечения нагрузки на герметизирующей прокладке в средней точке между зажимами достаточной для сохранения герметичности. Затем для скрепления нижнего фланца с крышкой нижнего люка по его периферии может быть размещено соответствующее число зажимов. В одном из вариантов практической реализации зажим содержит первый рычаг, который может быть закреплен на периферии нижнего фланца, и второй рычаг, выполненный с возможностью поворота относительно первого рычага. Второй рычаг сцепляется с выступом, закрепленным на периферии крышки нижнего люка так, что в установленном состоянии зажим не выходит ниже крышки нижнего люка. Преимущество такого устройства заключается в том, что обеспечена возможность беспрепятственного доступа в область под коксовым барабаном для проведения таких работ, как удаление болтов в крышке нижнего люка. Регулируемый зажимной механизм позволяет по выбору открывать и затем закрывать зажим с заданной величиной зажимной силы. В соответствии с одним из аспектов изобретение направлено на способ крепления крышки нижнего люка коксового барабана к нижнему фланцу указанного коксового барабана. Способ включает операцию определения минимального числа зажимов, необходимого для сохранения эффективного уплотнения между крышкой нижнего люка и нижним фланцем указанного коксового барабана. Способ также включает операцию установки, по меньшей мере, минимального числа зажимов по окружности нижнего фланца с фиксацией зажимов на коксовом барабане. Установленные зажимы затем дистанционно приводят в действие для скрепления крышки нижнего люка с нижним фланцем. В соответствии с другим аспектом изобретение направлено на крепежное устройство для крепления крышки нижнего люка коксового барабана к нижнему фланцу коксового барабана. Устройство содержит заранее определенное число зажимов, скрепленных с нижним фланцем, и блок управления для дистанционного приведения в действие зажимов приблизительно в одно и то же время и для создания приблизительно одной и той же величины зажимной силы. Зажимы разнесены друг от друга не более чем на максимальное расстояние, определенное на основании одного или более параметров из группы, включающей диаметр и геометрию нижнего фланца, жесткость нижнего фланца, упругость и реакцию на изменение нагрузки герметизирующей прокладки, расположенной между нижним фланцем и крышкой нижнего люка, и давление, приложенное к крышке нижнего люка со стороны жидкости, находящейся внутри коксового барабана. В соответствии с еще одним аспектом изобретение направлено на устройство для крепления крышки нижнего люка коксового барабана к нижнему фланцу коксового барабана. Устройство содержит первый элемент зажима, имеющий удаленный край и ближний край, причем ближний край первого элемента зажима выполнен так, чтобы его можно было скрепить с нижним фланцем. Устройство также содержит второй элемент зажима, имеющий удаленный край и ближний край, причем ближний край второго элемента зажима выполнен с возможностью сцепления с выступом, отходящим от наружной кольцевой поверхности крышки нижнего люка, причем первый и второй элементы зажима соединены с возможностью поворота у точки, расположенной между их соответствующими удаленными и ближними краями. Зажимной механизм выполнен с возможностью приложения силы к удаленным краям первого и второго элементов зажима для приведения ближнего края второго элемента зажима в зацепление с выступами. Краткое описание чертежей Предшествующие и другие аспекты изобретения будут понятны из нижеследующего подробного описания и ссылок на чертежи, на которых на фиг. 1 представлен зажим, выполненный в соответствии с вариантами реализации настоящего изобретения; на фиг. 2 представлен зажим с фиг. 1, скрепленный с коксовым барабаном; на фиг. 3 показано использование пневматического гайковерта в сочетании с зажимом с фиг. 1; на фиг. 4 представлены компоненты зажима с фиг. 1 и на фиг. 5-6 представлено зажимное устройство, выполненное в соответствии с вариантами реализации изобретения, в которых зажимы постоянно скреплены с нижним фланцем; на фиг. 7 представлено другое зажимное устройство, выполненное в соответствии с вариантами реализации изобретения, в которых зажимы разъемно скреплены с нижним фланцем; на фиг. 8-9 представлено еще одно зажимное устройство, выполненное в соответствии с вариантами реализации настоящего изобретения, в которых вокруг нижнего фланца введена юбка.-2 010340 Осуществление изобретения Далее представлено подробное описание приведенных в качестве примера вариантов выполнения изобретения со ссылкой на чертежи, на которых одинаковые ссылочные обозначения используются для тех же или подобных элементов устройства. Следует отметить, что чертежи представлены только в качестве иллюстраций и не предназначены для копирования или привязки к каким-либо конкретным размерам. Как было указано выше, варианты выполнения настоящего изобретения представляют способ и устройство крепления крышки нижнего люка к коксовому барабану, используемые при операциях вскрытия. Способ и устройство включают две основные части: 1) использование нескольких отдельных зажимов,установленных по периметру нижнего фланца коксового барабана, и 2) методика конструирования, позволяющая определить минимальное число зажимов и/или максимальное расстояние между зажимами,обеспечивающие заданный уровень нагрузки герметизирующей прокладки. Под заданным уровнем нагрузки герметизирующей прокладки в данном случае понимается величина нагрузки прокладки, при которой сохраняется эффективное уплотнение этой прокладкой в области между зажимами для данного коксового барабана, дающее надежную герметизацию, при которой из барабана выходит лишь малое количество кокса, газа или жидкости, либо не выходит ничего. На фиг. 1 изображен коксовый барабан 10 и представленный в качестве примера зажим 12, выполненный в соответствии с вариантами настоящего изобретения. Для сокращения чертежей изображена только часть коксового барабана 10. Коксовый барабан 10 имеет нижний фланец 14, стенку 16 барабана,соединенную с нижним фланцем 14, и крышку 18 нижнего люка, скрепленную болтами с фланцем 14. Для крепления крышки 18 нижнего люка к коксовому барабану 10 по окружности нижнего фланца 14 может быть установлено заданное число зажимов 12 (см. фиг. 5-6). Таким путем может быть сохранена герметичность между нижним фланцем 14 и крышкой 18 нижнего люка в то время, когда рабочие вручную освобождают болты в крышке 18 нижнего люка. В одном из вариантов выполнения изобретения число зажимов 12 и/или расстояние между отдельными зажимами 12, при которых будет обеспечена достаточная нагрузка герметизирующей прокладки,чтобы сохранить герметичность между крышкой 18 нижнего люка и нижним фланцем 14 в любой точке по окружности, могут быть определены на основе одного или более следующих факторов: 1) диаметр фланца, 2) жесткость конструкции фланца, 3) упругость герметизирующей прокладки или ее реакция на изменение нагрузки при удалении болтов, и 4) давление, оказываемое на крышку 18 нижнего люка жидкостью, находящейся внутри коксового барабана 10. В предпочтительном варианте для определения минимального числа зажимов 12 и/или максимального расстояния между отдельными зажимами нужно использовать все четыре фактора, но любой из четырех факторов может быть использован для указанного определения по отдельности. Например, только один первый фактор, диаметр фланца, может быть с применением метода проб и ошибок использован для определения минимального числа зажимов 12 и/или максимального расстояния между зажимами 12. Для специалистов в данной области техники также понятно, что для определения минимального числа зажимов 12 и/или максимального расстояния между зажимами может быть использован любой из четырех факторов в комбинации с любым другим одним фактором или несколькими факторами. В качестве иллюстрации можно взять прогиб нижнего фланца 14 и крышки 18 нижнего люка в области между зажимами 12. Прогиб обусловлен пружинящей силой со стороны герметизирующей прокладки, возникающей в результате ее сжатия. Пружинящая сила изменяется по мере продвижения от зажима к средней точке между зажимами, то есть нагрузка герметизирующей прокладки ниже у средней точки между зажимами 12, чем там, где приложена зажимная сила. Если нагрузка герметизирующей прокладки станет достаточно малой, то может быть нарушена герметичность между крышкой 18 нижнего люка и нижним фланцем 14. За счет использования числа зажимов, достаточного, чтобы создать эффективную зажимную силу по окружности нижнего фланца 14, можно поддерживать по всей окружности нижнего фланца 14 соответствующую нагрузку герметизирующей прокладки. Тогда предпочтительный способ создания конструкции заключается в определении пружинящей силы, воздействующей на крышку 18 нижнего люка и на посадочную поверхность герметизирующей прокладки в нижнем фланце,и результирующего прогиба нижнего фланца 14 и крышки 18 нижнего люка, который приводит к частичному снижению нагрузки на герметизирующую прокладку и ее возвращению в исходное состояние в точках между зажимами 12. Способ включает определение жесткости фланца или его устойчивости к прогибу и использование этой информации для оценки минимального числа зажимов 12, необходимых для обеспечения того, что в средних точках между зажимами 12 сохранится нагрузка на герметизирующую прокладку, достаточная для сохранения герметичности. Один из путей определения пружинящей силы заключается в ее итерационном определении и использовании анализа методом конечных элементов. Существующие опубликованные источники информации позволяют определить соответствующий "фактор упругости" и необходимую нагрузку в средней точке между зажимами 12, обеспечивающую достаточное уплотнение герметизирующей прокладкой. Одним из источников такой информации являются данные из публикации "Способ определения параметров герметичности", выпущенной Комитетом по исследованию сосудов давления. Информация мо-3 010340 жет быть затем использована для определения минимального числа зажимов 12, необходимого для сохранения достаточной нагрузки герметизирующей прокладки по всей окружности нижнего фланца 14. Для определения минимального числа зажимов 12 могут быть использованы и другие способы без выхода за рамки настоящего изобретения. Например, можно определять минимальное число зажимов 12 методом проб и ошибок. Вне зависимости от того, какой из методов был использован, после определения числа зажимов 12 это число по меньшей мере может быть затем использовано для других коксовых барабанов, имеющих аналогичные размеры и геометрию. В дальнейшем изложении предполагается, что минимальное число зажимов 12 уже определено. По одной из приведенных в качестве примера технологий зажимы 12 устанавливают по периферии нижнего фланца 14. Транспортное средство для манипуляций с нижним люком или тележку помещают под крышкой нижнего люка, и из транспортного средства или тележки к крышке люка выдвигается гидравлический цилиндр или другое подъемное устройство. Зажимы 12 затем закрываются, обычно дистанционно, создавая необходимое зажимное усилие для данного коксового барабана. Рабочие удаляют болты в крышке нижнего люка и затем удаляются в безопасное место, чтобы дистанционно открыть зажимы 12 и опустить крышку нижнего люка на транспортное средство или тележку. Транспортное средство или тележка затем отъезжает из-под барабана. Такая операция может быть использована вместе с применением доступных в настоящее время устройств, таких как используемые для отключения входного трубопровода (например, фланец, поставляемый фирмой Grayloc Products Engineering of Houston, Texas, который устанавливается на входном трубопроводе и может быть дистанционно открыт после охлаждения и осушения коксового барабана перед открытием нижнего люка коксового барабана) или дистанционно приводимые в действие гидравлические телескопические устройства, используемые для соединения неподвижного лотка (устройства, формирующего округлую стенку, соединенную с нижним фланцем коксового барабана, выступающим в соответствующее отверстие в откидной площадке, то есть в полу ниже коксового барабана, для сбора кокса после начала разбуривания кокса в барабане) с фланцем коксового барабана перед удалением кокса из камеры. В общем, зажимы 12 могут представлять собой любые подходящие зажимы, приводимые в действие дистанционно. В одном из представленных в качестве примера варианте зажимы 12 выполнены так,что они не под крышку или даже ниже крышки 18 нижнего люка при полном сцеплении. Это дает возможность беспрепятственного доступа к области, находящейся под нижней поверхностью коксового барабана, для работы устройств манипулирования с люком, доступа для удаления болтов и к другому оборудованию. На фиг. 2 показан представленный в качестве примера зажим 12 с фиг. 1, находящийся в полуоткрытом состоянии и соединенный с нижним фланцем 14 коксового барабана 10. Соединение (обозначенное стрелкой) может быть выполнено путем приварки зажима 12 к наружной кольцевой поверхности нижнего фланца 14. Зажим 12 может быть также соединен с кольцевой опорной площадкой (слева от стрелки), образуемой открытой верхней поверхностью нижнего фланца 14. В обоих этих вариантах выполнения предполагается, что зажим 12 остается постоянно соединенным с коксовым барабаном 10. Однако в других вариантах зажим 12 наоборот может быть разъемно соединен с коксовым барабаном 10 с использованием, например, болтов, заклепок, различного рода замков и других разъемных соединений(см. фиг. 7). Разъемное соединение позволяет удалять зажим 12 с коксового барабана 10 для проведения профилактических работ и ремонта зажима 12. Выступ 20 соединен (например, приварен) с наружной кольцевой поверхностью крышки 18 нижнего люка непосредственно под местом закрепления зажима 12 на нижнем фланце 14. Выступ 20 может быть также выполнен как часть крышки 18 нижнего люка, а не скреплен с ней. Выступ 20 может быть стальным или из другого подходящего материала и иметь толщину в предпочтительном варианте меньшую, чем толщина крышки 18 нижнего люка, но может быть и равен ей по толщине. Такой выступ образует место зацепления для зажима 12, так что, когда он закрыт на выступе 20, зажим 12 не продолжается ниже крышки 18 нижнего люка. В некоторых вариантах выполнения выступ 20 может иметь такую толщину, что в закрытом состоянии зажим 12 оказывается вровень с крышкой 18 нижнего люка, хотя это и не является необходимым при практической реализации изобретения. В любом случае зажим 12 выполнен так, что он мало мешает или не мешает вообще каким-либо действиям, проводимым непосредственно под коксовым барабаном 10, например удалению болтов. Беспрепятственный доступ особенно важен при проведении операций с использованием пневматического гайковерта 22 для удаления болтов с крышки 18 нижнего люка, так как пневматический гайковерт 22 обычно устанавливают на тележке, передвигаемой рабочими по кругу под барабаном 10. Это показано на фиг. 3, на которой зажим 12 изображен в полностью закрытом положении, и для освобождения болтов крышки нижнего люка используется пневматический гайковерт 22. На фиг. 4 представлены различные компоненты зажима 12, включая стационарный элемент 23 зажима, подвижный элемент 25 зажима и регулируемый зажимной механизм 28, связанный как со стационарным элементом 23 зажима, так и с подвижным элементом 25 зажима. Все компоненты предпочтительно выполнены из соответствующего материала, такого как сталь. В одном из вариантов выполнения стационарный элемент 23 зажима содержит два параллельных-4 010340 неподвижных рычага 24 а и 24b (показан только один), а подвижный элемент 25 зажима содержит один подвижный рычаг 26, установленный между неподвижными рычагами 24 а и 24b. Такой вариант выполнения показан на фиг. 1-4. Однако в других вариантах выполнения изобретения конфигурация рычагов может быть обратной в том смысле, что стационарный элемент 23 зажима может содержать один неподвижный рычаг, а подвижный элемент 25 зажима может содержать два расположенных рядом подвижных рычага. Можно также использовать по одному рычагу как для стационарного элемента 23 зажима, так и для подвижного элемента 25 зажима, хотя в таком варианте выполнения устойчивость зажима 12 может быть снижена. Кроме того, хотя в данном описании приведены конкретные форма и компоновка для каждого компонента, для специалистов в данной области техники должно быть ясно, что, конечно, могут быть использованы и другие формы и компоновки. Для сокращения описания далее будет рассмотрена только компоновка, приведенная на фиг. 1-4. Каждый из неподвижных рычагов 24 а и 24b имеет ближний край 30, предназначенный для соединения с нижним фланцем 14 коксового барабана 10, и удаленный край 32, предназначенный для соединения с регулируемым зажимным механизмом 28. Аналогично, подвижный рычаг 26 имеет ближний край 34, предназначенный для зацепления с крышкой 18 нижнего люка (то есть с выступом 20, соединенным с ней), и удаленный край 36, предназначенный для соединения с регулируемым зажимным механизмом. Подвижный рычаг 26 также содержит поворотную часть 38, отходящую, в основном, перпендикулярно отточке на подвижном рычаге 26, расположенной между ближним краем 34 и удаленным краем 36, причем поворотная часть предназначена для соединения с неподвижными рычагами 24 а и 24b. Отверстия 40 вблизи ближних краев 30 обоих неподвижных рычагов 24 а и 24b и соответствующее им отверстие 42 в поворотной части 38 подвижного рычага 26 дают возможность соединения с поворотом рычагом 24 а, 24b и 26 с помощью, например, пальца (не показан), вставляемого через отверстия 40 и 42. Аналогично, отверстия 44 вблизи удаленных краев обоих неподвижных рычагов 24 а и 24b и соответствующее отверстие 46 в регулируемом зажимном механизме 28 дают возможность соединить с поворотом эти два компонента с помощью другого пальца (не показан). Регулируемый зажимной механизм 28 в данном варианте выполнения содержит полый цилиндр 48 с расположенным внутри него стержнем 50 и шарнирный элемент 52, соединенный с одним из концов стержня 50. Отверстие 56 в шарнирном элементе 52 и соответствующее отверстие 54 в удаленном крае подвижного рычага 26 позволяют соединить с возможностью поворота шарнирный элемент 52 и подвижный рычаг 26 с помощью, например, еще одного пальца (не показан), введенного через отверстия 54 и 56. Полый цилиндр 48 в предпочтительном варианте обеспечивает достаточный ход (показан пунктирными линиями), а стержень 50 предпочтительно имеет достаточную длину для перемещения подвижного рычага 26 так, чтобы зажим 12 мог переходить между полностью закрытым и полностью открытым положениями для выступа 20 заданного размера. В одном из вариантов выполнения изобретения полый цилиндр 48 представляет собой гидравлический цилиндр, в который может быть дистанционно подана жидкость от станции гидравлического питания (не показана) с использованием соответствующего блока управления (также не показан) для перемещения стержня 50 в полый цилиндр 48 и из него. Такая станция гидравлического питания и блок дистанционного управления для нее специалистам в данной области известны и рассматриваться далее не будут. В предпочтительном варианте все зажимы 12 соединены с одной и той же дистанционно управляемой станцией гидравлического питания, так что они могут быть задействованы, в основном, одновременно и развивать, в основном, одинаковое усилие. Преимущество регулируемого зажимного механизма 28 заключается в том, что он позволяет изменять в зависимости от конкретного применения величину зажимного усилия, прикладываемого к нижнему фланцу 14. Могут быть также использованы другие типы зажимных механизмов без выхода за рамки настоящего изобретения, включая винтовые устройства и даже нерегулируемые зажимные механизмы,дающие каждый раз, в основном, одинаковую величину зажимного усилия. На фиг. 5-6 представлены вид снизу и вид сверху соответственно зажимного устройства коксового барабана, выполненного в соответствии с вариантами реализации настоящего изобретения. Как следует из фиг. 5, было установлено, что для данной конкретной компоновки коксового барабана необходимо установить семь зажимов 12, предпочтительно равномерно разнесенных друг от друга. Соответственно,семь выступов 20 соединены (например, приварены) с крышкой 18 нижнего люка для установки на них соответствующего числа зажимов 12. Можно, конечно, иметь больше выступов 20, чем число зажимов 12, или наоборот один или несколько зажимов останутся незадействованными, но наиболее типичным является соотношение один к одному. Затем зажимы 12 соединяют (например, приваривают) с нижним фланцем 14 коксового барабана 10 непосредственно над выступами 20, как показано на фиг. 6. На фиг. 7 представлен вариант выполнения изобретения, в котором вместо приварки зажимов к нижнему фланцу 14, зажимы 12 установлены на нижнем фланце 14 разъемно. В данном случае зажимы 12 просто удерживаются или прижимаются к нижнему фланцу 14 с помощью разъемного кольца 58. Разъемное кольцо 58 замыкается через отверстия (здесь не видны) в ближних краях неподвижных рычагов 24 а и 24b и затем собирается вокруг стенки 16 барабана на открытой верхней поверхности нижнего фланца 14. Следовательно, неподвижные рычаги 24 а и 24b в данном варианте выполнения должны быть достаточно длинными, чтобы их ближние концы проходили над всей открытой верхней поверхностью-5 010340 нижнего фланца 14 и предпочтительно упирались в стенку 16 барабана. Зажимы 12 затем могут быть приведены в действие на зацепление с верхней поверхностью нижнего фланца 14 и с выступом 20, скрепляя тем самым крышку 18 нижнего люка с нижним фланцем 14. Для удаления зажимов 12 нужно просто разобрать разъемное кольцо 58 и вытащить отдельные части из отверстий в ближних краях неподвижных рычагов 24 а и 24b. В добавление к вышесказанному в некоторых вариантах выполнения по окружности нижнего фланца 14 коксового барабана 10 может быть установлена юбка. Это можно видеть на фиг. 8-9, на которых вокруг нижнего фланца 14 закреплена юбка 60. Как видно, юбка 60 состоит из группы сегментов 62 юбки, соединенных с нижним фланцем 14 и расположенных между зажимами 12. Каждый из сегментов 62 юбки выступает по радиусу наружу от нижнего фланца 14 и затем вниз за верхнюю часть крышки 18 нижнего люка, по форме образуя тем самым перевернутое L. Конечно, сегменты 62 юбки могут иметь другие формы без выхода за рамки настоящего изобретения. Сегменты 62 юбки способствуют отклонению в направлении вниз и в сторону от рабочих кокса, газа или жидкости, выходящих из барабана в случае образования локальной течи в герметизирующей прокладке. В результате существенно снижается риск для рабочих, когда они освобождают болты крышки 18 нижнего люка. Хотя настоящее изобретение описано со ссылкой на один или более конкретный вариант выполнения, специалистам в данной области понятно, что в эти варианты могут быть внесены изменения без выхода за рамки настоящего изобретения и его сущности. Предполагается, что каждый из этих вариантов выполнения и очевидные их модификации подпадают под сущность и рамки заявленного изобретения, приведенные в нижеследующей формуле изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ крепления крышки нижнего люка коксового барабана к нижнему фланцу указанного коксового барабана, отличающийся тем, что определяют минимальное число зажимов, необходимое для сохранения эффективного уплотнения между указанной крышкой нижнего люка и указанным нижним фланцем указанного коксового барабана, устанавливают, по меньшей мере, указанное минимальное число зажимов по окружности указанного нижнего фланца с фиксацией указанных зажимов на указанном коксовом барабане и дистанционно приводят в действие установленные зажимы для скрепления указанной крышки нижнего люка с указанным нижним фланцем. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что определение указанного минимального числа зажимов производят на основе одного или более критериев, включая диаметр и геометрию указанного нижнего фланца, жесткость указанного нижнего фланца, упругость и реакцию на изменение нагрузки герметизирующей прокладки, приложенной между указанным нижним фланцем и указанной крышкой нижнего люка, и давление, приложенное к указанной крышке нижнего люка со стороны содержимого указанного коксового барабана. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что определение указанного минимального числа зажимов производят итерационно посредством анализа методом конечных элементов. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что определение указанного минимального числа зажимов производят посредством метода проб и ошибок. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что установку, по меньшей мере, указанного минимального числа зажимов осуществляют посредством постоянного скрепления указанных зажимов с указанным нижним фланцем. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанные зажимы скрепляют указанную крышку нижнего люка с указанным нижним фланцем, причем их устанавливают невыступающим ниже указанной крышки нижнего люка. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанные зажимы выполнены с возможностью создания регулируемой величины зажимной силы. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что установку, по меньшей мере, указанного минимального числа зажимов производят посредством разъемного скрепления указанных зажимов с указанным нижним фланцем. 9. Способ по п.8, отличающийся тем, что разъемное скрепление, по меньшей мере, указанного минимального числа зажимов производят с использованием разъемного кольца. 10. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно закрепляют защитную юбку по периферии указанного нижнего фланца и тем самым осуществляют отклонение вниз выходящей жидкости или пара. 11. Система крепления крышки нижнего люка коксового барабана к нижнему фланцу указанного коксового барабана, отличающаяся тем, что она содержит, по меньшей мере, группу зажимов, скрепленных с указанным нижним фланцем, составляющих минимальное число, необходимое для сохранения эффективного уплотнения между указанной крышкой нижнего люка и указанным нижним фланцем указанного коксового барабана, и блок управления для дистанционного приведения в действие указанных закрепленных зажимов в основном в одно и то же время и для создания в основном одной и той же вели-6 010340 чины зажимной силы, причем указанные зажимы разнесены друг от друга не более чем на максимальное расстояние, определенное на основании одного или более параметров из группы, включающей диаметр и геометрию указанного нижнего фланца, жесткость указанного нижнего фланца, упругость и реакцию на изменение нагрузки герметизирующей прокладки, расположенной между указанным нижним фланцем и указанной крышкой нижнего люка, и давление, приложенное к указанной крышке нижнего люка со стороны жидкости, находящейся внутри указанного коксового барабана. 12. Система по п.11, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит группу выступов, отходящих от наружной кольцевой поверхности указанной крышки нижнего люка, причем каждый зажим расположен с возможностью сцепления с соответствующим выступом для скрепления указанной крышки нижнего люка с указанным нижним фланцем. 13. Система по п.12, отличающаяся тем, что указанные зажимы расположены невыходящими ниже указанной крышки нижнего люка при сцеплении с указанными выступами. 14. Система по п.12, отличающаяся тем, что указанные выступы постоянно соединены с указанной крышкой нижнего люка. 15. Система по п.12, отличающаяся тем, что указанные выступы выполнены воедино с указанной крышкой нижнего люка. 16. Система по п.11, отличающаяся тем, что указанные зажимы разнесены в основном равномерно по периферии указанного нижнего фланца. 17. Система по п.11, отличающаяся тем, что указанные зажимы разнесены неравномерно по периферии указанного нижнего фланца. 18. Система по п.11, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит юбку, установленную по периферии указанного нижнего фланца с возможностью отклонения вниз выходящих кокса, газа или жидкостей. 19. Система по п.18, отличающаяся тем, что указанная юбка содержит группу сегментов юбки, каждый из которых закреплен на указанном нижнем фланце между двумя зажимами. 20. Устройство для крепления крышки нижнего люка коксового барабана к нижнему фланцу указанного коксового барабана, отличающееся тем, что оно содержит первый элемент зажима, имеющий удаленный край и ближний край, выполненный с возможностью скрепления с указанным нижним фланцем, второй элемент зажима, имеющий удаленный край и ближний край, выполненный с возможностью сцепления с выступом, отходящим от наружной кольцевой поверхности указанной крышки нижнего люка, и зажимной механизм, выполненный с возможностью приложения силы к указанным удаленным краям указанных первого и второго элементов зажима для приведения указанного ближнего края указанного второго элемента зажима в зацепление с указанными выступами, при этом указанные первый и второй элементы зажима соединены с возможностью поворота у точки, расположенной между их соответствующими удаленными и ближними краями. 21. Устройство по п.20, отличающееся тем, что указанный зажимной механизм выполнен с возможностью приложения силы регулируемой величины к указанным удаленным краям указанных первого и второго элементов зажима. 22. Устройство по п.21, отличающееся тем, что указанный зажимной механизм содержит полый цилиндр, стержень, расположенный в указанном полом цилиндре, и шарнир, связанный с одним из концов указанного стержня, причем указанный шарнир подвижно соединен с указанным удаленным краем указанного второго элемента зажима. 23. Устройство по п.20, отличающееся тем, что указанный удаленный край указанного второго элемента зажима выполнен с возможностью сцепления с указанным выступом таким образом, чтобы указанный второй элемент зажима не выступал под указанную крышку нижнего люка. 24. Устройство по п.20, отличающееся тем, что указанный удаленный край указанного второго элемента зажима выполнен с возможностью сцепления с указанным выступом таким образом, чтобы указанный второй элемент зажима не выступал ниже указанной крышки нижнего люка. 25. Устройство по п.20, отличающееся тем, что указанный удаленный край указанного первого элемента зажима скреплен с указанным нижним фланцем на наружной кольцевой поверхности указанного нижнего фланца. 26. Устройство по п.20, отличающееся тем, что указанный первый элемент зажима содержит два соседних рычага, причем каждый рычаг имеет удаленный конец и ближний конец, при этом указанные два соседних рычага указанного первого элемента зажима соединены с возможностью поворота у точки,расположенной между их соответствующими удаленными краями и ближними краями, с указанным вторым элементом зажима, причем указанные ближние концы указанных прилегающих рычагов выполнены с возможностью скрепления с указанным нижним фланцем. 27. Устройство по п.20, отличающееся тем, что указанный первый элемент зажима постоянно скреплен с указанным нижним фланцем. 28. Устройство по п.20, отличающееся тем, что указанный первый элемент зажима разъемно скреплен с указанным нижним фланцем.

МПК / Метки

МПК: E05C 19/06, B65D 45/00, E05C 3/02, E05C 1/06

Метки: коксового, способ, люка, крепления, осуществления, крышки, барабана, система, нижнего, устройство

Код ссылки

<a href="https://easpatents.com/11-10340-sistema-i-sposob-krepleniya-kryshki-nizhnego-lyuka-koksovogo-barabana-i-ustrojjstvo-dlya-ego-osushhestvleniya.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Система и способ крепления крышки нижнего люка коксового барабана и устройство для его осуществления</a>

Похожие патенты